松辽盆地科学钻探工程松科二井东孔上白垩统地球物理测井科学成果

松辽盆地科学钻探工程是围绕地球深部资源、古环境与古气候等一系列重要地球科学问题而实施的重大科学工程。作为该工程的主体钻孔, 松科二井东孔设计为松辽盆地最深钻孔, 设计深度6 400.0 m, 计划穿透白垩系地层、钻至盆地基底。由于上白垩统井段取心量非常少, 因此地球物理测井的作用尤为重要。该孔正式开钻后, 采用先进的成像测井设备对一开和二开钻井井段(上白垩统井段)先后实施4次裸眼井综合测井和套管井测井作业, 并系统地开展测井综合评价, 取得以下科学成果: (1)原位获取了常规测井、特殊测井和固井质量检查测井资料共20种, 资料丰富、质量优良, 建立了上白垩统连续的岩石物理参数标准剖面; (2)完成了上白垩统地层划分、岩性识别、沉积和构造精细解释; (3)识别出泉头组油气储层、嫩江组和青山口组烃源岩层、嫩江组高放射性异常层, 以及上白垩统地热开发潜力层; (4)探索了青山口组古气候分析的有利测井指标; (5)及时提供准确的井径、钻孔轨迹和固井质量等关键钻探工程信息。研究成果对于松辽盆地地球物理勘探科学“标尺”建立、古环境与古气候研究、钻探工程施工起到至关重要的作用, 为整个钻探工程科学目标的实现奠定良好基础。     

松辽盆地东缘嫩江组一二段黏土矿物和主量元素地球化学特征及其古气候意义

松辽盆地嫩江组一二段是一套暗色泥岩沉积,也是重要的烃源岩层位,对其开展古气候-古环境研究有益于理解晚白垩世陆地古气候特征和陆相有机质形成与保存过程。通过对松辽盆地东缘岳王城剖面嫩江组一二段开展矿物学和主量元素地球化学分析,探讨其古气候意义。结果表明,全岩矿物主要含有石英、斜长石、钾长石等,黏土矿物主要为蒙脱石(平均84%),其次为伊利石(平均15%),几乎不含高岭石和绿泥石。黏土矿物呈现片层状且边缘参差不齐的显微形貌,蒙脱石结晶度较差,表明主要由陆源物质风化形成。根据黏土矿物主量元素计算的化学风化指数为71~73,其元素组成相比上地壳和花岗闪长岩的平均组成富铝,指示中等强度化学风化作用。结合已有古气候替代性指标和黏土矿物及其化学成分的新数据,研究认为松辽盆地东缘嫩江组一二段沉积时期物源区主要为温带-亚热带半湿润气候。     

松辽盆地晚白垩世陆表古温度定量重建

松辽盆地嫩江组一、二段是形成于晚白垩世的湖相沉积，保留了丰富的陆地古气候信息。对松辽盆地LD6?7井嫩江组一、二段矿物学、地球化学分析及陆表古温度重建，其全岩矿物以黏土矿物含量最多（平均46.2%），石英含量次之（平均21.7%），斜长石和钾长石含量较低。多种风化指数显示嫩江组一、二段具有中等强度的化学风化作用。物源区、搬运和成岩过程对沉积物化学组成的影响分析结果显示:1）降水量较大，2）有一定强度的物理剥蚀，3）分选和沉积再循环作用较弱，4）成岩作用较弱，5）原岩为酸性岩。基于τ_Na?MAT转换方程，得到松辽盆地LD6?7井嫩江组一、二段沉积时期的陆表古温度为14.2 ℃，属于温带—亚热带气候，与前人研究结果一致。研究证明利用元素地球化学手段重建古温度的方法在松辽盆地嫩江组一、二段具有可行性，可为今后“深时”陆地古气候定量研究提供借鉴。     

基于自然伽马能谱测井资料的碳酸盐岩层序地层划分及其对古环境恢复的指示意义——以川东北LT1井下寒武统龙王庙组为例

自然伽马能谱测井资料在碳酸盐岩层序地层研究中具有较好的应用效果,Th/U和Th/K曲线的振荡趋势可为层序地层的旋回性识别提供依据。笔者等选取东北地区LT1典型井的自然伽马能谱测井资料为对象进行层序地层分析,结合岩芯碳氧同位素资料,探讨了沉积期古环境和相对海平面升降之间的耦合关系。结果表明,通过对自然伽马能谱测井资料进行INPEFA分析和Demy小波变换分析,可将LT1井下寒武统龙王庙组划分为1个三级层序和6个四级层序。INPEFA处理得到的Th/U＿1曲线和Demy小波变换得到的Th/U＿3＿d8曲线可指示LT1井龙王庙组三级层序的相对海平面变化,Th/U＿3＿d6曲线与四级层序的相对海平面变化曲线相当。LT1井龙王庙组δ¹³C变化受三级层序相对海平面变化控制明显,最大海泛面位置对应ROECE碳同位素负漂移事件开始位置。结合龙王庙组δ¹³C变化和基于自然伽马能谱测井的相对海平面变化分析,认为ROECE事件可能与深部缺氧海水上涌和河流的持续输入以及风暴沉积带入的陆源碎屑物质有关。整体而言,LT1井龙王庙组沉积期古海水温度和古盐度的振荡变化趋势与...     

基于自然伽马能谱测井资料的碳酸盐岩层序地层划分及其对古环境恢复的指示意义——以川东北LT1井下寒武统龙王庙组为例

自然伽马能谱测井资料在碳酸盐岩层序地层研究中具有较好的应用效果,Th/U和Th/K曲线的振荡趋势可为层序地层的旋回性识别提供依据。笔者等选取东北地区LT1典型井的自然伽马能谱测井资料为对象进行层序地层分析,结合岩芯碳氧同位素资料,探讨了沉积期古环境和相对海平面升降之间的耦合关系。结果表明,通过对自然伽马能谱测井资料进行INPEFA分析和Demy小波变换分析,可将LT1井下寒武统龙王庙组划分为1个三级层序和6个四级层序。INPEFA处理得到的Th/U_1曲线和Demy小波变换得到的Th/U_3_d8曲线可指示LT1井龙王庙组三级层序的相对海平面变化,Th/U_3_d6曲线与四级层序的相对海平面变化曲线相当。LT1井龙王庙组δ13C变化受三级层序相对海平面变化控制明显,最大海泛面位置对应ROECE碳同位素负漂移事件开始位置。结合龙王庙组δ13C变化和基于自然伽马能谱测井的相对海平面变化分析,认为ROECE事件可能与深部缺氧海水上涌和河流的持续输入以及风暴沉积带入的陆源碎屑物质有关。整体而言,LT1井龙王庙组沉积期古海水温度和古盐度的振荡变化趋势与三级和四级层序的相对海平面变化曲线（Th/U_3_d8和Th/U_3_d6）形态具有一定相关性,说明基于自然伽马能谱测井资料开展碳酸盐岩层序地层划分具有可行性,对沉积古环境恢复具有一定的指导和借鉴意义。     

松辽盆地徐家围子断陷沙河子组顶界面特征研究——基于松辽盆地大陆科学钻探松科2井

为精确划分松辽盆地沙河子组层序地层,限定断陷期沙河子组与营城组地层时代,进而研究断陷期盆地的演化,笔者利用松辽盆地大陆科学钻探松科2井获取的下白垩统地层岩芯资料,从岩芯尺度对沙河子组与营城组界面进行揭示,结合过松科2井地震剖面解释、松科2井及邻井测井响应特征分析和岩芯精细描述,总结出沙河子组顶界面在不同尺度的具体特征:(1)在地震剖面尺度,其表现为明显上超的特征;(2)在测井曲线上,界面附近表现为由下到上自然伽马曲线变化幅度增大,双侧向电阻率曲线由低值变为中高值的特征;(3)岩芯尺度上,表现为细粒沉积的砂泥岩突变为砾岩或火山岩。     

松辽盆地大陆深部科学钻探地球科学研究进展

松辽盆地大陆深部科学钻探工程"两井四孔"之一的松科二井东孔(简称松科二井),位于黑龙江省安达市境内,于2018年5月26日正式完井。松科二井的科学目标涵盖古气候研究、资源能源探索、基础地质研究和发展深部探测技术四个方面。自2014年正式开钻以来,松科二井科学钻探工程组织实施了钻井取芯、原位测井、岩芯元素化学分析以及井周边深部结构探测等工作,目前已取得初步科研进展:获取长4134.81 m原位岩芯资料,完成了对白垩纪最完整最连续陆相地层厘米级高分辨率的精细刻画,初步建立起陆相地层标准剖面;发现了松辽盆地深部非常规天然气资源与盆地型干热岩良好的勘探开发前景;首次重建了白垩纪陆相百万年至十万年尺度气候演化历史,并发现白垩纪气候波动重大事件;揭示了古大洋板块俯冲、聚合的深部证据,为松辽盆地成因再认识及深层油气勘探提供了理论依据。松辽盆地大陆深部科学钻探工程的实施,对探索地球奥秘、解决深部能源环境等重大问题,具有重要意义,是"向地球深部进军"道路上迈出的坚实一步。     

基于测井频谱分析的松科二井登娄库组地层沉积速率研究

松辽盆地科学钻探工程松科二井获取了白垩纪陆相沉积资料, 其中连续、多参数、高分辨率的地球物理测井资料为研究松辽盆地地层的沉积速率变化规律提供了机会。本文利用GR、Th、K、Th/K多种测井数据, 采用天文旋回的方法来计算松科二井登娄库组地层的沉积速率, 并探讨影响地层沉积的主控因素。多种测井数据的频谱分析结果表明了登娄库组地层记录着米兰科维奇旋回信息, 这说明登娄库组沉积过程受天文轨道驱动力影响。Th测井数据对天文旋回信息的敏感性强, 综合考虑多种测井数据的测试结果获得了连续、相对准确的地层沉积速率。登娄库组地层沉积速率从下往上整体呈现为由高到低的趋势。 登二段至登三段时期地层沉积主要受盆地断陷活动控制, 地层整体具有高沉积速率特征, 最高达到 16.2 cm/ka。随后至登四段时期由于断陷活动逐渐减弱, 盆地向区域坳陷的构造格局转化, 登四段整体具有沉积速率较低的特征, 最低为5.9 cm/ka。该研究建立了松科二井登娄库组地层连续的沉积速率剖面, 为揭示松辽盆地由断陷活动过渡到坳陷活动的地质规律提供了测井证据。     

测井曲线分析宝秀盆地晚新生代古气候与沉积环境

宝秀盆地晚新生代赋存了大量泥炭和褐煤,为了分析宝秀盆地泥炭和褐煤形成的古气候与沉积环境,利用自然伽马测井曲线的波形特征,并结合孢粉、岩性等地质资料,分析可知,泥炭主要形成于晚更新世和全新世,褐煤主要发育于新近纪,盆地晚新生代古气候经历了温热—温暖—温凉的凉暖气候交替的过程,沉积环境为湖泊和沼泽沉积。结果表明,自然伽马曲线频率与振幅的变化反映沉积环境稳定或动荡,自然伽马曲线值的高低对应了气候的温湿或干冷,因而可以利用自然伽马测井曲线分析古气候及沉积环境。     

松辽盆地晚白垩世嫩江组一段黄铁矿形态特征及成因研究

利用反光显微镜对"松科1井"南孔嫩江组一段泥岩样品中黄铁矿形态观察发现,嫩一段泥岩中存在两种基本的黄铁矿形态,即莓球和自形晶,以及由这两种形态衍生而来的集合体形态.通过对莓球黄铁矿大小的统计,建立起莓球黄铁矿大小分布的垂向变化曲线,依据莓球黄铁矿大小分布对底层水体氧化还原条件的指示原理,可以推断出嫩一段沉积期底层水体氧化还原条件曾发生过的变化过程,从而达到研究松辽盆地晚白垩世环境和气候的目的.     

江汉盆地新沟油田新沟嘴组盐韵律多级划分及其地质意义

江汉盆地为中国东部典型的中、新生代盐湖盆地,近些年在新沟油田古近系新沟嘴组发现致密油藏,储集层主要为与盐韵律相关的白云岩和粉砂岩层。为了探究盐韵律的发育特征及其意义,作者以岩心精细观察为基础,结合测录井、分析化验资料,根据盐矿物种类、剖面结构和厚度,对新沟嘴组盐韵律发育规模进行了不同级别的划分,对各级韵律的剖面特征进行了描述,并对其形成机理进行了分析。在此基础上,从古气候及油气2个角度探讨了盐韵律的地质意义。盐韵律的形成是湖平面上升-下降不断变化的直接响应。新沟嘴组盐韵律中广泛发育广温相盐类矿物白云石、方解石,指示江汉盆地古近系新沟嘴期的气候特征为古温度介于寒冷和炎热之间的过渡型半干旱-干旱气候;一个完整的盐韵律可以形成一个生储盖组合,对油气生成、储集和保存具有重要意义。     

柴达木盆地自然伽玛曲线在古气候及沉积环境研究中的应用

应用自然伽玛测井（GR）曲线反演古气候和古环境的方法在国际上逐渐得到重视并取得了进展，柴达木盆地第四纪应用其反演2.85Ma B.P来的古气候变化也取得了成功。本文以柴达木盆地侏罗系冷科1井和雨33井自然伽玛曲线并结合孢粉等地质资料进行了古气候与沉积环境分析，证明GR曲线是有价值的古气候研究参数。GR值的大小及古气候的干湿变化和沉积水体的深浅变化均有内在联系，GR曲线振幅与频率的变化快慢反映出沉积环境动荡与稳定的相对特征，据此对两口井的沉积环境演变作了具体分析。结合古气候与沉积环境综合分析，GR曲线的异常波动还具有特殊的指相意义。GR值增大-古气候加湿-沉积水体加深的同步表现特征是一般性规律，构造-古地理背景的变动可改变这一对应关系，因而提供了研究古地理演变的信息，进一步丰富了GR曲线研究的地质涵义。说明在侏罗纪古气候和古环境研究上，GR曲线是一有价值的参考指标。     

页岩气水平井TOC测井评价新方法

由于存在地层缺失、井眼穿层不断变化、重点层段测井曲线较少、井眼环境复杂、测井响应值与储层参数关系较为复杂等特点,页岩气储层水平井测井解释难度较大。针对该问题,本文采用“水平井钻遇地层模型—水平井间及水平井与直井响应差异分析—水平井曲线校正—基于直井的参数评价模型”的评价技术流程,进行页岩气水平井TOC测井评价。在测井评价中,针对响应规律复杂的特点,采用直方图法进行测井响应规律分析,同时考虑到水平井测井曲线较少,为了综合利用测井曲线信息,结合曲线重叠方法提出双重信息融合评价模型。结果表明,本方法在充分分析测井响应差异的基础上对水平井测井曲线进行校正,且提出的双重信息融合模型具有能充分利用测井信息、评价精度高以及操作简单等优点。     

敦化盆地晚全新世泥炭沉积中植硅体古气候记录的时频分析

沉积地层中古气候参数的多层次性以及解释过程中的人为性使古气候重建结果带有一定的误差。采用Morlet一维连续小波变换对敦化盆地吉祥和榆树剖面中植硅体记录的古气候参数进行时频分析,探讨植硅体反演的古气候变化过程。结果表明,吉祥剖面在频率域尺度a≥30时的小波变换系数波谱及能量变化与榆树剖面在a≥20时存在相似性,且均具有6个不同能量聚集区域,因此把敦化盆地晚全新世以来的古气候变迁分为6个阶段：公元前730年以前为温暖降温期;公元前730—公元前205年为温和湿润并逐渐变凉时期;公元前205—公元255年为温暖时期;公元255—525年为降温变冷时期;公元525—1220年为温暖湿润时期;公元1220年以来进入气候波动比较频繁时期。Morlet一维连续小波变换可以有效处理古气候信息的叠加,减小人为性分析带来的误差,在古气候分析中具有很大应用潜力。     

贵州遵义北郊某地热测井解释方法

近年来地热资源市场需求与日俱增,贵州遵义—金沙地热富集区的资源勘探和开发迎来了大好发展机遇.以往贵州的地热成井率总体不高,改变这种状况是地热地质工作的一项重要任务,其中地热井地球物理测井是一项重要措施.测井资料的解译存在不确定性,需要把测井理论和实践经验结合起来,以提高解译结果的准确度.通过遵义北郊某地热测井的勘探实例...     

大型坳陷湖盆浅水三角洲形成条件和沉积模式:以松辽盆地三肇凹陷扶余油层为例

大量地质和地球物理资料分析表明,下白垩统泉头组沉积时期,松辽盆地三肇凹陷的物源主要来自凹陷北部和西南方向,具备了发育大型浅水三角洲的有利地质条件,即盆地基底稳定沉降,盆广坡缓;古气候干热,古温度可达37℃;母源区物理风化作用强烈,形成大量碎屑物质;古水体浅,小于10m,湖平面波动频繁,湖泊水位发生旋回变化等。大型坳陷湖盆浅水三角洲具有以下典型沉积特征:岩性细,成熟度中等,粒度概率曲线具有牵引流沉积特征;砂岩中发育有丰富的强水动力沉积构造;紫红色泥岩大面积展布,生物扰动强烈;垂向上多个间断正韵律相互叠置;具有叠瓦状前积反射地震相;三角洲大面积稳定展布,砂地比值低;发育分流河道、水下分流河道以及席状砂,不发育河口坝。气候是浅水三角洲展布形态的主要控制因素。在干旱气候条件下,湖泊收缩,河流携带碎屑物质长距离搬运,形成枝状三角洲,分流河道在凹陷内的延伸距离一般超过20km,宽度为800～1 800m。在湿润气候条件下,湖泊扩张,受湖泊的阻碍作用,河道频繁分叉改道,形成网状三角洲,分流河道在凹陷内的延伸距离一般不超过15km,宽度为500～1 600m。浅水三角洲分流河道砂体分布广,纵横叠置,利于构成岩性油气藏。     

水平井测井技术在XP-1井中应用

水平井在测井作业、测井解释及储层评价方面与常规铅直井有所不同。本文从水平井钻遇的储层周围环境和储层厚度变换入手,论述了水平井储层测井曲线响应特征和测井解释特点,提出在水平井测井解释过程中须准确判断出井眼轨迹,以便正确识别储层及指导生产测试。     

德国北部盆地晚侏罗世沉积环境及古气候分析*

德国北部盆地上侏罗统广泛发育,但野外露头地层普遍出露不全。Hildesheimer Wald地区Wendhausen 6井和Süntel山地区Eulenflucht 1井完整钻遇了上侏罗统牛津阶和启莫里阶地层,为分析该区晚侏罗世沉积演化过程及其所反映的古环境变化规律提供了丰富的资料。通过岩心描述和岩石薄片镜下观察,根据不同层段的颗粒成分、生物组合特征、沉积结构和构造等特征,在2口井的岩心中共划分出14个岩石类型,分别形成于碳酸盐岩斜坡和三角洲环境。建立了该区牛津阶和启莫里阶垂向沉积演化序列,垂向上由Heersum组到Süntel组,沉积环境逐步由外陆棚、内陆棚、临滨过渡到了开阔台地、潮坪环境,表现出了相对海平面降低的进积过程。同时对不同沉积相中保存较好的以低镁方解石为主要成分的牡蛎壳进行原位Mg/Ca值(古温度指标)测试,得出该区牛津期至启莫里期总体表现出了古气候变暖的趋势,且共有3次气候变暖过程。这一古气候变化与由沉积相分析得出的古气候变化一致,且同苏格兰、俄罗斯台地古温度变化趋势有很好的对应关系,表明古气候是控制该区沉积演化的一个重要因素,且牡蛎壳Mg/Ca值可以做为一个古气候指示指标应用于其他地区的古气候分析中。     

盐扩散法水文测井在焦家金矿床深部详查中的应用

盐扩散法水文测井属地球物理勘探方法,在焦家金矿床深部详查中取得了很好的效果。该文简要说明了盐扩散法水文测井的基本原理,详细介绍了盐扩散法水文测井的工作步骤,系统总结了盐扩散法水文测井的异常规律,根据加盐水前后流体电阻率的变化,判断出水位置、水的补给方向及淡水或咸水。     

沉积微相测井资料神经网络判别方法研究

不同的沉积微相可以由不同的相标志组合识别,相标志与沉积微相之间的关系可以采用神经网络通过许多基本处理单元间并行的相互作用建立。沉积微相相标志既可以由地质资料的观察、岩芯分析直接获得,也可以由测井资料间接地求得