风氧化煤地质与地球物理特征

根据风氧化煤中有机质、灰分、挥发分以及固定碳含量等成分的变化,结合氢、氧含量、发热量、视密度、黏结性、测井参数等,讨论风氧化煤地质与地球物理特征:(1)风氧化煤表面C、O原子含量变少,风氧化煤内部的风氧化程度要弱于表面;(2)风氧化煤光泽暗淡,因风氧化作用产生的煤成黏土密度低于黏土;(3)干燥无灰基碳、氧+硫含量在风化煤最低,氢含量反之最高;(4)风氧化煤的有机质绝大多数被破坏,灰分剧增,挥发分及固定碳降低;(5)氧化煤有高自燃性,与之相反风化煤不具有易燃性,反可作为防火预留煤柱。(6)随风化程度的加深,在测井曲线上自然伽马、伽马伽马呈现高幅值,电阻率呈现低幅值;(7)岩浆侵入导致氧化煤其电阻率曲线基本为零,密度变小。     

贵州刘家田井田测井曲线特征及在煤岩层对比中的应用

刘家田井田含煤地层龙潭组为海陆交互相沉积,含煤23~33层,可采煤层11层。含煤地层分上、中、下三段,上、中段视电阻率、自然伽马及伽马伽马曲线除了在煤层上呈异常反映外,其余地层测井曲线特征不明显;12、17号煤层视电阻率和伽马伽马曲线呈高幅值箱状反映,自然伽马曲线呈低幅值反映;视电阻率曲线在17号至24号煤层之间存在厚层高异常反映。下段自然伽马曲线有4~7处高幅值异常反映特征。在上、中、下段测井曲线特征对比基础上,利用标志层、煤组特征等对比法进行了煤层对比,大大提高了对比的可靠性。     

煤工业分析指标与测井参数的相关性及其模型

以河南新郑矿区赵家寨井田为依托,通过试验和统计分析,建立了煤的工业分析指标与测井参数的相关关系及模型,揭示了煤质测井响应机制。研究结果表明,煤的工业分析指标与其测井参数之间存在明显的相关性,表现为:原煤水分含量与密度和视电阻率之间呈负相关关系,与自然电位和自然伽马呈正相关关系;灰分与密度和自然伽马以及自然电位呈正相关关系,与视电阻率呈负相关关系;原煤挥发分与视电阻率和密度呈负相关关系,挥发分与自然电位和自然伽马呈正相关关系。研究结果还显示,煤质指标与测井参数之间的相关性是由煤中有机质和无机质含量、性质和结构以及煤化作用等因素所决定的。分别建立了用测井曲线预测原煤工业分析指标的多元统计模型,在煤炭与煤层气勘探开发中,可以用测井曲线预测原煤工业分析指标。      

鄂尔多斯盆地直罗组地层岩性测井响应特征

为了准确划分直罗组地层岩性、识别地层及解译矿层,通过综合分析鄂尔多斯盆地4个主要铀矿集区侏罗系直罗组地层的定量伽马、自然电位、三侧向电阻率、密度4条测井曲线参数,采用归类统计和测井曲线形态分析,结果显示不同地区直罗组的伽马照射量率数值差异不大,东南缘地区电阻率值明显高于其他地区,密度值变化呈现"南高北低"特征;垂向上直罗组上段的伽马背景值和电阻率相对直罗组下段偏低,密度值变化不大;区域上直罗组地层中从粗砂岩到泥岩的伽玛背景值逐渐增高;密度值略微增高,电阻率和自然电位异常幅度由大变小。根据不同类型岩石测井参数和相系差异,建立了东北缘地区电阻率与密度交会图版岩性识别模型。煤田钻孔测井岩性解译时具有放射性异常的砂岩段粒度应提高1~2个级别。      

多参数岩性反演在煤田地震勘探中的应用

基于模型的常规地震反演方法,利用声速或密度测井曲线进行约束从而获得波阻抗信息.但是,当目的层与围岩的波阻抗差异很小时,根据波阻抗信息很难解决层位对比问题.实际上,视电阻率、自然伽马等测井曲线可以提供其他的地层岩性信息,利用多参数进行约束反演对区分岩性更加敏锐.双测井曲线融合法将密度和视电阻率测井曲线融合、变换后得到一条拟密度曲线,该曲线同时突出了煤层与岩浆岩的密度和电阻率异常.利用该曲线进行约束,可以实现多参数岩性反演.     

浅议测井曲线在松树头煤矿含水层解释中的应用

以松树头煤矿水文地质勘查为例,介绍了测井曲线在含水层解释中的应用。实例表明,自然伽马、自然电位和视电阻率三种曲线对含水层具有明显的异常反应,在含水层中,前二种曲线表现为负异常,后者表现为正异常;对于隔水层,前二种曲线则表现为正异常,而视电阻率表现为负异常。根据测井解释成果与钻孔消耗量、岩心及抽水试验资料相互印证,解释松树头煤矿ZK5-2钻孔368.30～406.42m段,从上到下依次为含水层、隔水层、含水层、隔水层四段。另外,从实例应用的三种曲线可知,视电阻率曲线对于岩石粒度及含水层具有明显的响应特征,极差高达117Ω.m。     

含煤层系测井曲线特征及其沉积环境

利用视电阻率、自然伽马、密度测井曲线,分析了贵州某煤矿区含煤岩系的沉积环境,根据测井曲线的幅值和形态,确认勘探区含煤岩系为一套海陆交互相多旋廻沉积,煤层主要形成在三角洲平原泥炭沼泽环境中.勘探区含煤岩系沉积模式的建立,对该区煤矿勘探、聚煤特征研究、煤层厚度预测、煤层对比具有一定指导意义.     

测井技术在灰岩地区隧道深孔勘探中的应用

鄂西地区完整灰岩地层的视电阻率、密度、声波、自然伽马等曲线形态受灰岩胶结物质成份和泥质含量影响并具有一定的规律性，当灰岩地层受到构造、溶蚀作用产生破碎带、岩溶、裂隙等不良地质体或存在地下含水体时，各测井物理参数发生变化并在曲线形态上呈现异常反映，据此可以对不良地质体的位置、规模、类型进行准确判断。测井技术在鄂西地区灰岩地区隧道深孔勘探中的应用，补充、验证了钻探资料，为隧道设计、施工提供了可靠的依据。     

测井方法在山西宁武煤田马营堡井田勘探中的应用

马营堡井田基本构造形态为一单斜构造,区内不同岩性地层的电阻率、密度、声波时差及伽马值均有明显差异,其中煤层的电阻率、密度及声波时差曲线均表现出出高异常及自然伽马低异常;而砂岩随粒度的变细及泥质含量的增加,自然伽玛逐渐增大。依据该区岩性基本物性特征,确定了井田内新生界与基岩、下石盒子组与山西组分界及主采煤层4、9号等主要标志层的响应特征。这些地层标志在测井曲线上形态,可作为该区地层对比的重要依据。     

围压下裂隙对地震波速度影响的物理实验研究

构建了等直径不同裂隙密度和等裂隙密度不同裂隙直径两组物理模型,进行不同围压条件下多方向的超声波速度测试,并运用Hudson理论进行了理论模型计算。结果显示,计算与实测结果吻合较好。随围压的增大,纵、横波速度均近线性增加,纵、横波各向异性基本保持不变;裂隙密度从2%增大到6%,纵波速度不同程度降低,其中慢纵波降低幅度相对较大,快横波变化不明显,而慢横波则大幅降低。随着裂隙密度的增大,纵、横波各向异性均增大,且横波各向异性增加速率大于纵波;裂隙直径从2 mm增大到3 mm,快纵波速度增加很小,慢纵波增加明显,横波速度均不发生改变。随着裂隙直径的增大,纵波各向异性逐渐降低,横波各向异性保持不变。最后结合试验结果分析了Hudson理论在不同深度进行参数预测的必要条件。研究结果有助于油气生产、地下水的开采与控制、污染处理等。      

浅谈测井方法在工程勘察中的应用

地球物理测井应用于工程勘察中,能够较好地解决用钻探不易解决的问题,如有效判别薄夹层、寻找井旁隐伏断裂破碎带、判断孔内土层稳定性以及测定土层的速度等。其中自然伽马测井曲线在判定含砾粘土夹层及软弱薄粘土夹层等方面具有较高的准确性;声波、井径、自然γ、视电阻率等测井方法可有效查找井旁隐伏断裂破碎带,特别是声波测井曲线异常更为明显;另外跨孔实测剪切波速还可进行地基土加固效果检验。     

Salt weathering in dual-porosity building dolostones

The influence of rock fabric on physical weathering due to the salt crystallization of selected brecciated dolostones is discussed. These dual-porosity dolostones are representative of heterogeneous and anisotropic building rocks, and present highly complex and heterogeneous rock fabric features. The pore structure of the matrix and clasts is described in terms of porosity and pore size distribution, whereas the relative strength for each textural component is assessed using the Knoop hardness test. The whole characterisation process was carried out using the same samples as those used in the standard salt durability test (EN-12370), including connected porosity, the water saturation coefficient, fissure density, compressional wave velocity and waveform energy.

Results show the most important rock fabric elements to be considered are the matrix and clast properties and the nature of fissures. Firstly, a relatively weak matrix was the focus of major granular disintegration as it presents high porosity, low pore radius and reduced strength. Secondly, narrow micro-fissures appear to be important in the decay process due to the effectiveness of crystallization pressure generated by salt growth. On the contrary, macro-fissures do not contribute greatly to rock decay since they act as sinks to consume the high supersaturations caused by growth of large crystals. Additionally, an analysis of stress generated by crystallization was carried out based on the general situation of a lenticular crystal geometry. Finally, the relationships between whole petrophysical properties and durability were established using a principal component analysis. This analysis has clearly established that the durability of rocks affected by salt crystallization mechanisms diminishes in weaker and anisotropic rocks with high porosity and fissure density.     

Geotechnical investigations at the Kalyani dam site, Chitoor District, Andhra Pradesh, India

Details are presented of site investigations carried out for the Kalyani Dam, Chittoor District, Andhra Pradesh, India. Geologically, the dam-site region forms a triple junction of the Dharwar, Easternghat and Cuddapah orogenies and it is tectonically disturbed; the course of the Kalyani river is guided by a major strike-slip fault. The geophysical studies reveal the presence of several fault and shear zones in the area. Laboratory studies on the physical and engineering properties of the rocks disclose distinct differences in the sheared (Zone I) rocks as against those that are relatively undisturbed (Zone III). Zone I samples, in general, show high porosity and elastic an isotropy, low values of density, elastic wave velocity, elastic moduli, fracture strength and high absorption, while the reverse is noticed in the undisturbed samples of Zone III. Samples from the shear zone further show large variations in compressional velocity and amplitude, as a function of compressive stress. The laboratory velocities are in good agreement with the field seismic refraction results. These studies helped in estimating the soundness of the rock formations, delineating the structurally weak zones and suggesting remedial measures.     

单轴压缩下多裂隙类岩石材料强度试验与数值分析

采用伺服控制单轴加载系统对预制多裂隙水泥砂浆试件进行加载试验,探索裂隙角度和分布密度对多裂隙类岩石材料断裂破坏强度的影响规律。对试验数据整理分析,应用FLAC3D建立应变软化模型,进行数值模拟。试验数据和数值分析结果表明,裂隙分布密度相同时,裂隙倾角对试件断裂破坏强度的影响比较显著,25°附近取得最小值;裂隙角度相同时,裂隙分布密度对试件断裂破坏强度的影响与裂隙倾角有关,角度较小时,影响比较显著,随着角度的增大,影响越来越弱。试验所得结论,对于预测地下工程中多裂隙情况下围岩强度变化规律提供了依据。     

基于电阻率法的黏性土场地工程性质评价

黏性土场地的工程特性评价是工程师们所关注的重要研究课题之一。电阻率法在环境监测、地质勘查等方面具有全面性、原位无损、速度快等特点被广泛应用,对上海地区典型的5个黏性土场地进行电阻率测井以及相应工程特性测试,测试分析了电阻率随场地黏性土层的含水率和密度等状态参数的变化规律,并提出了基于电阻率的黏性土工程特性评价方法。研究表明,电阻率随含水率减小呈指数函数增加,随密度增加呈线性函数降低;与土颗粒比表面积相关的土的塑性指数与电阻率之间呈指数函数关系;剪切特性和压缩特性都与黏性土的孔隙特性相关,而电阻率是土的孔隙特性反映指标之一,电阻率与黏聚力和压缩系数呈指数函数关系,与摩擦角和压缩模量呈线性函数关系。根据上述分析得出电阻率可以作为黏性土场地的工程特性评价指标。     

Characterising the present-day stress regime of the Georgina Basin

The onshore Georgina Basin in northern Australia is prospective for unconventional hydrocarbons; however, like many frontier basins, it is underexplored. A well-connected hydraulic fracture network has been shown to be essential for the extraction of resources from the tight reservoirs that categorise unconventional plays, as they allow for economic flows of fluid from the reservoir to the well. One of the fundamental scientific questions regarding hydraulic stimulation within the sub-surface of sedimentary basins is the degree to which local and regional tectonic stresses act as a primary control on fracture propagation. As such, an understanding of present-day stresses has become increasingly important to modern petroleum exploration and production, particularly when considering unconventional hydrocarbon reservoirs. This study characterises the regional stress regime in the Georgina Basin using existing well data. Wellbore geophysical logs, including electrical resistivity image logs, and well tests from 31 petroleum and stratigraphic wells have been used to derive stress magnitudes and constrain horizontal stress orientations. Borehole failure features interpreted from wellbore image and caliper logs yield a maximum horizontal stress orientation of 044°N. Integration of density log data results in a vertical stress gradient of 24.6 MPa km^–1. Leak-off and mini-fracture tests suggest that this is the minimum principal stress, as leak-off values are generally shown to be at or above the magnitude of vertical stress. The maximum horizontal stress gradient is calculated to be in the range of 31.3–53.9 MPa km^–1. As such, a compressional stress regime favouring reverse/reverse–strike-slip faulting is interpreted for the Georgina Basin.     

基于微震的底板采动裂隙扩展及导水通道识别技术研究

华北型煤田开采面临奥陶系石灰岩岩溶富水性强、水压高、地质构造复杂、隔水层薄等问题, 防治水工作面临巨大挑战, 导水通道识别是底板水害防治的关键问题。论文结合微震监测原理, 提出基于微震能量密度及岩层破裂连通度反演导水通道的识别方法, 以河北葛泉矿东井11916工作面底板突水监测工程为背景, 应用上述基于震源参数的底板导水通道识别技术, 通过连通路径反演得到11916工作面内陷落柱区域存在1~3条主导裂隙, 通过视电阻率监测数据验证了导水通道的存在。结果表明, 以微震能量密度及连通度表征底板岩层采动裂隙的导通性是可行性的;研究成果为推动微震监测技术在底板水害防治中的应用提供了一条新途径, 同时, 为提升底板突水监测预警水平奠定了重要基础。     

应用测井资料识别煤体结构及分层

煤体结构类型与煤储层孔裂隙特征密切相关,对煤层气开采具有重要意义。以韩城矿区为例,通过对区内的参数井取心样品分析,把煤体结构分为块煤(I类)、块粉煤(II类)、粉煤(III类)。对区内3号、5号和11号煤层的深侧向电阻率测井、井径测井和自然伽玛测井曲线特征进行对比,归纳了各煤体结构的测井曲线组合特征:I和III类煤电阻率曲线和自然伽玛曲线为平滑的箱型或钟形,II类煤则为波动的箱形;II和III类煤扩径严重,且II类煤差异扩径明显。据此,提出了一种利用电阻率测井、井径测井和自然伽玛测井等测井曲线组合识别煤体结构的方法,并利用这种方法准确识别出同一煤层不同煤体结构的分层。      

四川盆地前白垩系岩石物理性质的研究

<正> 作者通过对四川盆地及其附近地区自前震旦系至侏罗系各地层岩石的密度、纵波速度、横波速度、孔隙度、磁化率、剩余磁化强度和电阻率的测定,研究本区各地质时代地层岩石的物性参数分布特征,初步探讨影响这些物性参数变化的主要因素,为本区进一步寻找和勘探石油、天然气以及区域地质的研究,提供基础资料。     

煤层工作面内陷落柱综合物探探查

煤层工作面内陷落柱与煤层之间具有显著的电阻率、波速和密度差异,适宜于采用无线电波透视法和震波透视CT法来探测煤层工作面内陷落柱的边界范围;陷落柱体通常裂隙发育,与围岩相比较,其富水陷落柱为相对低电阻率值范围,而不富水陷落柱则为相对高电阻率值范围,因此,可利用煤层底板三维电法来探查底板陷落柱富水性。谢桥矿13218工作面1^#陷落柱的探测表明,该陷落柱范围具有较高的电磁波吸收系数特征和相对较高的纵波波速特征;工作面底板陷落柱向下范围为相对高电阻率值特征,为不富水陷落柱。该综合物探探测结果与实际验证资料基本吻合,有效地指导了本煤层工作面开采及底板煤层工作面的开采设计与施工。