元素俘获测井在页岩储层古沉积环境辨识中的应用

元素俘获测井可以获取地层中的岩石元素含量,为了查明页岩气储层发育和展布规律,以中扬子地区保靖区块寒武统牛蹄塘组首口页岩气参数井—BY2井为研究对象,通过对伽马元素俘获测井仪(Gamma Elemental Mineralogical Analysis Logging Tool,GEM)资料的解释和处理,获取精准的页岩储层元素组成及含量,建立牛蹄塘组地球化学指标剖面,利用元素地球化学指标开展古沉积环境的辨识和反演。研究结果表明:牛蹄塘组页岩中元素以Si、Al、Fe为主,少量的K、Ca、Mg、S等,页岩中Si、Fe、S等元素含量较高,页岩可压性较好;牛蹄塘组页岩属活动大陆边缘沉积,沉积物源岩的原始物质应来自西北端康滇古陆,基本为活动大陆构造带、有热液参与的正常沉积;牛蹄塘组上段沉积期气候干燥,为缺氧的滞留盆地边缘缓坡沉积,水体盐度高,陆源供给充分,古生产力低下;牛蹄塘组下段沉积期气候湿润,为深水滞留型盆地沉积,陆源供给不足,水体盐度较高,具有较高的古生产力,有利于有机质的形成,水体环境以贫氧相为主,有利于有机质保存,为页岩气形成和富集的有利沉积环境。

基于人工智能的录井岩屑荧光智能检测系统研制

针对当前荧光录井检测方法存在激活光源单一、定量评估精度较差及检测计算方法复杂等问题,研制了一种基于人工智能的录井岩屑荧光智能检测系统,以便快速检测出含油物质。针对不同岩屑样本的特性,可以根据岩屑类型和面积自由调节灯源波长,并配合工业相机对岩屑样本进行拍摄,采集易于深度学习算法检测的高清图像;使用嵌入于移动端的改进DeepLab v3+算法进行岩屑荧光检测,计算出荧光占比,并在移动设备屏幕上展示出计算结果和检测效果图。不同岩屑样本的测试结果表明,系统对岩屑荧光检测的平均交并比达到72.73%,能够在保证准确性与时效性的同时,实现对岩样中荧光区域的有效量化。基于改进DeepLab v3+算法的岩屑荧光智能监测系统解决了人工探测岩屑荧光过程中存在的不确定因素,能够满足荧光录井技术对岩屑荧光检测的现场应用要求。

自然伽马能谱测井在海相页岩储层评价中的应用研究

为了破解南方海相页岩储层在有机碳含量/泥质含量计算、岩性识别、沉积环境恢复、储层评价等方面的难题,对龙马溪组岩心进行系统采样和测试,对自然伽马能谱测井数据、解释成果等进行深入的分析和研究。通过对龙马溪组岩心的标定,建立页岩铀和有机碳含量的关系,经过验证有机碳含量计算值与实测值基本吻合;利用相对值法,对海相页岩泥质含量进行提取,提高泥质含量计算的准确性;采用钍、铀、钾比值和交会图开展黏土矿物类型划分、岩性识别和沉积环境辨识,龙马溪组地层岩性以泥页岩、粉砂岩为主,黏土矿物以伊蒙混层为主,含伊利石;黑色页岩为海相强还原环境的沉积产物,水动力条件较弱,以低能为主;测井上铀含量高、钍和钾含量低,指示可能为高放射性、裂缝发育的储层;自然伽马能谱测井对页岩储层的划分和评价具有较好的指示性,可为页岩储层评价和沉积环境恢复提供依据。

活鸡兔井田延安组煤层地球化学特征与沉积古环境研究

通过对活鸡兔井田钻孔岩心的采样和测试分析,查明延安组煤层显微煤岩特征、物理化学性质、煤灰成分等,采用煤层CIA和ICV方法对物源区风化程度和沉积过程进行分析,采用碳氮比(C/N)方法对成煤植物类型进行判别,采用镜/惰比(V/I)、元素比值等方法对其古沉积环境进行了恢复。研究结果表明:延安组煤具有水分低、灰分低、挥发分中等、含硫特低的特点,煤层中氧化物主要为SiO_(2)、Al 2O_(3)、CaO、Fe 2O_(3)、SO_(3)等,煤层矿物物源区化学风化作用程度中等,沉积物未经历物质的再循环过程,成煤植物来源主要为湿润气候条件下发育的裸子植物体;延安组沉积期古气候较潮湿,主要为低位泥炭沼泽沉积环境,古水体较浅,呈半咸水的水体环境,古生产力较高,有利于煤炭的聚集和成煤演化;从延安组沉积早期(5煤组)到延安组沉积晚期(1煤组),煤系地层主要发育湖泊三角洲平原沉积体系,古气候主要为温湿、半湿润气候,水体古盐度中等,主要为半咸水相,古氧化相为弱还原环境。

PLC与5G融合通信在铁路信号设备状态监测系统中的应用研究

针对铁路信号设备状态监测系统中常见的PLC+ADSL组网模式存在硬件设备复杂、带宽有限、维护难度大等问题,分析了铁路5G专网建设情况及应用场景,研究了PLC+5G专网融合通信在道岔缺口监测系统、信号设备故障预测与健康管理系统中的组网及部署方案,实现了监测数据的实时上报,并在包神铁路现场进行了验证。结果表明:相较于PLC+ADSL组网模式,PLC+5G的融合通信实时性更高、可扩展性更强、部署简单更灵活,具有较高的工程应用价值。

环介导等温扩增技术研究进展

环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术是一种高效、简便、高特异性、无需热循环设备的核酸扩增技术.由于LAMP依然具备巨大的改造潜力,所以近些年来,一直有研究改进其技术以期达到更好的扩增检测效果.本文对LAMP的基本原理、应用领域范围以及技术改良方向进行了综述,为今后该技术的改良与发展提供参考.

大柳塔煤矿活鸡兔井田侏罗系延安组高分辨率层序地层及聚煤规律研究

根据高分辨率层序地层学理论对大柳塔煤矿活鸡兔井田侏罗系延安组进行层序地层划分,并结合沉积环境分析,研究延安组煤系地层的聚煤规律。研究结果表明:活鸡兔井田侏罗系延安组可以划分出3个长周期基准面旋回,8个中周期基准面旋回,15~18个短周期基准面旋回。长周期基准面旋回对应于陆相坳陷盆地初始沉降、扩张、萎缩过程,其地层组合序列记录了湖水超覆、扩展以及退缩的沉积地质历史。延安组煤层形成于三角洲泛滥平原沼泽及三角洲湖泊沼泽两种沉积模式,其中:5煤、2-2上煤、1-2煤、1-2上煤形成于三角洲泛滥平原沼泽环境,主要位于短、中周期沉积基准面上升半旋回的晚期或下降半旋回的早期,可容纳空间增加与沉积物供给速度较平衡,沉积厚度较大,分布较稳定,但经历了异地搬运,局部冲刷现象明显,为三角洲泛滥平原沼泽沉积模式;而4煤、3-1煤、2-2煤则形成于三角洲湖泊沼泽,主要位于短、中周期基准面下降半旋回,沉积物供给难以满足可容纳空间的增长速度,煤层厚度较薄,分叉、合并现象明显,空间分布不稳定,未经历异地搬运沉积,无冲刷现象发生,为三角洲湖泊沼泽沉积模式。

ArcGIS空间数据库技术在煤田地质勘探施工管理中的应用

在煤田地质勘探组织施工时,需要明确钻探目的层位深度、煤层厚度、采样井位及煤层层位、样品煤质化验项目。因钻遇煤层较多、采样层位变化较大、煤质化验项目较多等原因,常用的Excel与AutoCAD技术记录、展示、查询、修改设计数据工作量巨大,难以满足现代勘探施工需求。使用ArcGIS平台建立空间数据库,可实时准确地管理煤田地质勘探中地质数据,以图形化方式展示地质信息,为项目管理人员提供可视化的高效率的信息服务。ArcGIS还可灵活制作复杂的点、线、面图元,批量绘制地质图件,可以自动形成等值线图件,并能智能化计算煤层储量。ArcGIS空间数据库技术是一种创新的数据管理方式,可以在煤田勘探中推广使用。

补连塔煤矿中生界高分辨率层序地层与沉积环境演化

通过多口钻孔岩心、测井等资料,结合区域地质背景,对补连塔煤矿中生界进行层序地层及微相划分,总结其沉积环境演化规律。研究结果表明:补连塔煤矿中生界可以区分出7个长周期基准面旋回,13个中周期基准面旋回,在全矿区均可对比。从下向上,侏罗系延安组为三角洲沉积相,侏罗系直罗组和安定组为河流沉积相,白垩系志丹群为冲积扇沉积相。中生代从早到晚,补连塔煤矿由近坳陷湖盆三角洲沉积环境逐渐演化为远坳陷湖盆的河流沉积环境(河流—冲积平原)以及凹陷盆地冲积扇沉积环境,其水平面具有两次加深—变浅的旋回性变化过程。地层组合序列变化记录了盆地沉积演化的地质历史,反映了一个陆相坳陷盆地初始形成、扩张、萎缩到消亡和一个凹陷盆地的形成、发展和萎缩的叠合过程。长周期基准面下降半旋回晚期出现的煤层具有条带状冲刷减薄现象,在掘进中重点预防厚煤层顶板层状剥落现象;而在长周期基准面上升半旋回与下降半旋回转换处(最大水泛面处)沉积煤层具有分叉、合并现象,在掘进中需要重点预防顶板塌陷现象。

海上油田开发井钻井优化设计和应用实践

LF7-2油田位于我国南海珠江口盆地LF区块,是一个小规模油田,根据前期探井揭示,上部地层以厚层泥岩为主,极易水化、分散,使钻井液性能变差;起下钻过程中钻具遇卡、遇阻等复杂情况频繁发生;钻头选型不尽合理,易泥包;下部地层以砂泥岩互层为主,岩石致密、可钻性变差,钻具扭矩、摩阻增加,定向钻进时滑动困难,井眼轨迹控制难度大,给钻井提速增效带来诸多困难。根据探井地质情况和岩石力学剖面,利用钻井软件优选平台位置,对开发井井身结构、井眼轨迹、钻柱力学、钻井液、固井等方面进行钻井仿真模拟,制定出科学的钻井设计方案,在直井段采用“牙轮钻头+直螺杆+MWD”钻具开展防斜打直,造斜段使用“PDC钻头+弯螺杆+MWD/LWD”开展复合钻井,水平段采用“PDC钻头+PowerDriver+MWD/LWD”开展旋转导向钻井,实现精准化钻井,顺利完成6口开发井施工。现场应用单井平均机械钻速29.43 m/h,钻井工期191.59 d,工期比设计提前28.41 d,钻井提速增效显著,降低开发成本。通过PowerDriver的近钻头井斜、自然伽马实时测量和传输,减少地质误判,实现对储层顶界面的实时探测,使储层钻遇率达100%,收到较好的经济效益和投资回报,实现小油田的效益开发。

胜利煤田胜利组褐煤地球化学特征及古环境地质意义

早白垩世胜利组是内蒙古东部胜利煤田的主要含煤地层,为了查明胜利组煤层煤岩元素特征及沉积环境,为煤炭开采提供地质依据,系统地采集胜利组煤岩样品开展了煤岩物理化学、元素含量等的测试分析,基于元素地球化学等理论方法,对胜利组沉积时的沉积相、古盐度、古气候特征和古生产力条件进行综合研究。研究结果表明:胜利组煤质为褐黑色的褐煤,以亮煤和暗煤为主,镜煤最大反射率Ro=0.2%~0.5%,各煤层具有中高含水(Mad=12.12%)、低中灰分(Ad=18.34%)、高挥发分(Vdaf=45.55%)、特低固定碳(FCad=24%)、低中硫(St.d=1.39%)、中高热值(Qnet=22.19 MJ/kg)的工艺性能;常量元素成分以Si、Fe、Al为主,少量Ca、Mg等,灰成分指数较低(3.29),反映了胜利煤田成煤期为低位泥炭沼泽环境,还原性较强;MgO/Al2O3比值中等(18.78)和CaO/(MgO×Al2O3)比值较高(0.15),表示古气候较干燥,蒸发量较大,水体含盐度较高,基本属于咸水环境;微量元素V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/Sc等比值分别为0.83、2.14、2.15、0.87、10.06,结合U元素丰度为0.98μg/g,判断该煤田煤层底层水环境以长期缺氧还原条件为主,并伴随着多次短暂的富氧;Sr/Ba和Th/U判断胜利组沉积水体为半咸水—咸水环境,在垂向上,随湖盆的逐渐萎缩和蒸发量变大,向上泥炭沼泽覆水变浅,水体含盐度有所增加;Mo、Ba、Cu、Ni等丰度无明显的富集现象,推测当时古生产力中等,表现为中位泥炭沼泽,为有利的成煤和聚煤沉积环境。

大斜度定向井钻井设计优化及应用实践

大斜度定向井技术具有可以钻穿更长的页岩气储层段、较大范围地探明和控制含气面积、大幅提高单井产气量等优点。在前期直井预探井工作的基础上,通过对井身结构、井眼轨迹、钻具组合、钻柱力学、钻井液、固井等技术的优化设计,优选出符合高陡构造区页岩气勘探的大斜度定向井钻井工程设计方案,建立了工区的地层压力剖面和钻头选型方案,在直井段采用防斜打直、造斜段开展复合钻井、目的层段引用旋转导向钻井、油基钻井液等技术,成功地钻成2口页岩气大斜度定向井,缩短钻井周期,提高钻井效率,实现了优快钻井,主力页岩储层钻遇率100%,形成一套页岩气高效开发的钻井技术体系,可为今后其他地区页岩气、煤层气的勘探开发提供借鉴。

新街台格庙矿区煤层气参数井钻井关键技术

针对鄂尔多斯盆地东部台格庙勘查区煤层气勘探中,部署和钻探的6口煤层气参数井,经常出现井漏、卡钻、井垮、井斜超标、钻头堵死等问题,在钻探期间采用合理的钻孔结构和钻具组合、优选钻井液性能和钻井参数,引用成熟的绳索取心钻进技术,保证取心效果;完井后采用注入/压降试井技术,获取台格庙目标煤层含气性及储层数据,评价煤层气产能。结果表明:参数井取心收获率为93%~98%,机械钻速1.63~2.55 m/h,井斜控制在2.69°~3.22°,地层压力系数0.93,煤层渗透率1.16×10–3μm^2,降低煤层气钻井和测试成本,为今后相似地区的煤层气钻探施工和测试提供借鉴和参考作用。

声波测井在煤岩弹性力学分析中的应用

煤岩弹性力学性质是煤层顶底板稳定性分析的重要参数,是煤矿实现安全、绿色开采的基础。随着煤矿开采程度和煤层埋深的增加,容易出现顶底板事故,从而影响矿井的安全生产。以往通过岩心测试获取岩石力学参数的方法具有数据离散、费用高、周期长的缺点,已不能满足生产的需要。在对东胜煤田南部的布尔台煤矿钻孔测井和岩心力学测试数据分析的基础上,探索了声波测井与岩石力学参数的关系,建立计算弹性力学性质参数的数学模型,经井检孔验证,相对误差仅0.9%,表明利用声波测井计算力学参数是可信的,并可快速、连续地建立岩石力学剖面。根据岩石力学计算结果,对煤矿主采煤层顶底板岩石的力学性质进行了分析,依据顶底板稳定性评价标准对煤层顶底板的稳定性进行了分类评价。结果表明:研究区主要可采煤层的顶底板多以粉砂岩、细砂岩及砂质泥岩为主,煤层顶板多数为不稳定Ⅰa类层,煤层底板多数为较软Ⅲb类层,煤层顶底板的稳定性较差;主采煤层顶底板硬度差异较大,普氏系数一般小于6,可采掘性较好,适合开展综合机械化开采。

页岩气水平井储集层追踪和评价关键技术

湖南保靖页岩气区块地质构造复杂、岩石致密、断层和褶皱发育、地层倾角变化大、下志留统龙马溪组地层分布广泛、有机质含量高但优质页岩层薄,水平井钻井存在水平段长、纵向靶窗范围小、埋深不确定、标志层不明显、可钻性差等困难,给井眼轨迹控制和地质导向钻井带来挑战,实钻中井眼轨迹存在脱靶和出层风险。针对上述难点,基于地震解释、邻井地层评价等资料,水平井段采用先进的旋转导向钻井系统,推广应用"钻前地质建模、随钻测量/测井、钻后综合评价"三大关键技术,即:钻前根据储集层特征,制定高自然伽马结合高气测全烃值引导钻头向前钻进的地质导向方案;钻井过程中利用随钻成像测井拾取地层倾角,结合录井岩屑和气测显示,对比地层,分析钻头和地层的切割关系,实现井眼轨迹精细化控制和储集层精准追踪、识别;钻后综合解释、全面评价划分有效页岩气储集层。完钻后统计储集层钻遇率100%,机械钻速7.36～8.88 m/h,达到了优快钻井目的,实现了页岩气勘探高效、低成本开发。

敏东一矿软岩区地下水注浆治理技术及应用研究

由于敏东一矿南一采区覆岩岩性较软且粘土成分含量较高,造成采空区垮落带的储水空间有限,煤矿面临的矿井水外排压力和地下水保护问题尤为突出。通过对导致地下水涌漏的原因进行分析,认为煤层开采引起的覆岩导水裂隙是造成地下水涌漏的主要根源,而采用地面钻孔、人工注浆封堵方法隔绝地下水泄流通道,实施帷幕注浆加固技术对巷道导水裂隙进行封堵,可以有效封堵覆岩导水裂隙。实践证明,根据矿区的地质和水文条件,按照隧道帷幕注浆工程设计和施工流程,优选注浆孔位置、间距、注浆材料和浆液配比、钻孔结构和注浆施工参数等,采用孔内止浆花管注浆对巷道软围岩进行帷幕灌浆,使巷道软围岩裂隙得到充分充填和加固,是解决矿区矿井水"零排放"难题、实现地下水保护的重要途径。

湖南保靖区块海相页岩气快速钻探技术

湖南保靖页岩气勘查区块黑色页岩沉积发育,是页岩气勘探开发的有利区带。由于储层埋藏深、地层高陡、地层倾角变化大、岩石可钻性差,导致钻井周期长、成本高等问题。钻前对已有的地震、测井、岩心实验等资料的处理和分析,通过优化井身结构、钻头选型、钻具组合优选和中长筒取心等,实现了保靖区块海相页岩气快速钻探。

湖南保靖区块龙马溪组页岩气成藏地质因素分析

为了研究湖南保靖区块龙马溪组储集层特征及页岩气富集成藏的地质因素,通过对已钻井岩心进行系统采样,开展有机地球化学、岩矿、物性、热解、含气量测试等实验,对龙马溪组页岩储集层特征及影响页岩气成藏的地质因素进行了分析。结果表明,龙马溪组黑色页岩较为发育,为深水陆棚-浅水陆棚过渡相的沉积产物,有机质含量丰富,优质页岩储集层位于龙马溪组底部,厚度为5~16 m,具有"高TOC、高成熟度、高脆性矿物含量、低孔隙度、低渗透率"特征,有机质类型以腐泥组为主,基本满足形成页岩气的"静态"参数条件,但能否富集形成页岩气藏,主要取决于埋深、构造及热演化、距剥蚀边界距离和保存条件等"动态"参数条件。研究认为,保靖区块主体向斜西翼的北部埋藏适中、后期改造较弱、有机质成熟度相对较低,为页岩气保存和富集成藏有利区带,是今后页岩气有利勘探区,通过水平井钻井和储集层压裂改造有望获得页岩气的突破。

440例耐多药肺结核病人的结核分枝杆菌药物敏感性试验结果

目的研究连续5年同期内耐多药肺结核病人的结核分枝杆菌耐药情况,探讨其在耐多药肺结核诊治中的价值。方法应用MGIT960液体快速培养及绝对浓度法,测定耐多药肺结核病人结核分枝杆菌的药物敏感性。结果通过回顾性分析2013年1月~2017年6月同期440例耐多药肺结核病人的结核分枝杆菌药物敏感性试验结果,发现耐多药肺结核病人趋于年轻化;临床常规用药均以低浓度耐药为主,其中利福平(RFP)、异烟肼(INH)、链霉素(SM)和利福布汀(RFB)高浓度耐药比例均超过50%;交叉耐药显示,同时对RFP+INH+SM耐药的比例最高,耐药率为26. 36%(116/440),而RFP+INH+SM+左氧氟沙星(LVF)、RFP+INH+SM+乙胺丁醇(EMB)、RFP+INH+SM+EMB+LVF同时耐药比例均超过10%。结论分析发现,很大比例耐多药肺结核病人的结核分枝杆菌对于临床常规用药已经产生了抗性,提示临床医生需制定合理的化疗方案和指导临床耐多药病人合理用药,以便控制难治性结核病大范围的蔓延。

对氨基水杨酸钠和力克肺疾在258株耐异烟肼结核分枝杆菌中的交叉耐药情况

目的探讨和分析抗结核药物对氨基水杨酸钠和力克肺疾在耐异烟肼结核分枝杆菌中的交叉耐药情况。方法应用MGIT960液体快速培养法联合绝对浓度法测定含结核分枝杆菌临床样本对异烟肼、对氨基水杨酸钠和力克肺疾的耐药情况,通过统计软件分析3种抗结核药物的交叉耐药情况。结果对258例耐低浓度异烟肼的结核分枝杆菌临床样本进行分析,年龄<40岁的病人耐药比例占总数的49.61%。对氨基水杨酸钠和力克肺疾均以低浓度耐药为主,耐药率分别为41.86%和35.66%。3种药物交叉耐药分析结果显示,同时耐3种高浓度药物所占比率最高,占交叉耐药总数的28.24%,其中对高浓度的异烟肼、对氨基水杨酸钠和力克肺疾与其在总体中的耐药比例相比,分别升高了19.95%、44.98%和22.90%(P<0.05)。结论抗结核药物对氨基水杨酸钠和力克肺疾在耐异烟肼的结核分枝杆菌中出现了明显的交叉性耐药,希望引起临床医生和相关部门的高度重视。