井下超声波成像提取岩层节理产状信息

井下超声波电视能够提取工程勘察中岩层产状信息并完成井眼岩层3维（3D）信息图。在某地下石油储备库的工程勘察中,完成7口井的超声波电视成像测井,以其中的钻孔ZK10为例,研究并分析了井下超声波电视成像所获取的结构面倾角和倾向、岩体完整性、结构面线密度、3D岩心图和井壁图以及节理极坐标图、节理方位频率图。统计分析结果表明：井下超声波电视技术可以对钻孔所揭露的岩体质量进行初级定量化分析,为区域稳定分析、工程岩体质量分级及工程设计提供有价值的基础数据,对提高工程勘察质量具有重要意义。     

新一代超声波钻孔电视及其在工程勘察中的应用研究

主要介绍了新一代超声波钻孔电视的主要组成部分及其性能特点,并初步比较了其与常见的光学钻孔电视和前几代超声波钻孔电视的区别.通过在某隧道工程区勘察工程中的应用研究,说明新一代超声波钻孔电视可以提供大量有效可视的钻孔岩体定量数据,为工程设计的定量化分析提供了详细的数据资料,为提升现有的工程勘察技术水平提供了一条有效的技术途径.     

基于超声波合成孔径技术的钻孔成像方法

随着地下空间开发的深入,钻孔岩壁上特殊区域的重视程度越来越高,为了克服传统超声波钻孔成像技术分辨率低的不足,提出一种基于超声波合成孔径技术的钻孔成像方法,提高钻孔图像的分辨率和图像质量。采用高分辨率的合成孔径SAFT成像技术综合处理大量的断面扫描回波信号,达到增强反射信号和抑制干扰信号的目的,使对应的岩壁特征区域回波更加突显,在该基础上提取出扫描断面回波信号的声幅和声时参数。综合声幅和声速参数的特征,提出了基于相关性的超声波钻孔图像重建原则,选择合适的成像数据点,在叠加不同深度的探测数据后形成了关注区域更加明显的钻孔重建图像。将该方法应用到了实际工程中,验证了该方法的可行性和准确性。     

超声波成像测井在矿井地质中的应用

运用超声波扫描成像测井矿物所获得钻孔孔壁图像，可以直接观察孔壁的岩性，裂缝、层理、洞穴及几何形状，计算出它的空间位置，进而分析其对水文地质、工程地质、开采技术条件的影响。     

基于井中超声波成像的岩溶特征高精度探测和评价

复杂的岩溶作用经常制约着人类工程建设.为了避让岩溶不良地质体,如何对岩溶发育特征更准确地探测和评价,是岩溶工程地质勘察面临的难题之一.通过利用钻孔超声波成像技术,高精度刻画钻孔揭露的岩溶现象,并在钻孔线岩溶率的基础上提出"孔壁岩溶率"的概念,将岩溶率的一维空间表达扩展到二维空间,为岩溶区工程建设提供更精细化的基础数据....     

于都 赣县矿集区科学钻探NLSD 1孔超声波成像 测井响应特征及其深部找矿意义

NLSD-1孔是南岭地区第一口科学钻探孔,也是目前我国金属矿区最深的科学钻探工程之一,终孔深度达到2967.83m。为了精细刻画矿集区深部结构框架、揭示深部矿化带分布特征和建立深部找矿地球物理解释标尺,提高对深部成矿规律的认识,该孔在钻进过程中实施了连续取芯,并且进行了多种地球物理测井和井中物探方法的测量。超声波成像测井是一种先进的测井技术,包含丰富的原位地质特征信息,在油气勘探中常用于井旁地质构造和地应力分析。本文将超声波成像测井应用于金属矿区科学钻探中,对NLSD-1孔采集到的超声波成像测井资料进行了研究,认为成像测井图像能够精细刻画孔壁裂缝、破碎带等地质特征,同样适合于金属矿勘查中的井旁构造解释;主要矿化层(409~429m、430~446m、621~641m、655~666m、679~691m、696~706m、744~759m、776~788m、907~921m、1031~1042m、1081~1090m、1430~1439m、1440~1448m等)均发育裂缝或破碎带,表明测井结果对矿化层埋深具有指示作用,并且揭示钻孔附近矿化层具有西浅东深的空间展布特征;根据裂缝产状的垂向变化,推断F1断层过NLSD-1孔深度范围为1375.32~1380.79m;此外,裂缝与孔斜关系的研究对钻孔纠斜具有指导意义。研究结果表明超声波成像测井在深部找矿中能够发挥重要作用。     

智能化桩基超声波CT检测系统研究

提出智能化桩基超声波CT检测系统是超声波检测技术发展的方向。它主要通过跨孔扇形检测得到数据,CT智能反演成像得到图像,分析得到缺陷情况。这里系统地介绍了智能化桩基超声波CT检测系统的形成、理论基础、关键技术和应用情况, 引入了模拟退火反演的理论,分析了两者的相互关系。经工程实例验证,超声成像技术能较好地反映桩体内部缺陷情况,包括大小、严重程度,且结果直观。     

高放废物地质处置的岩体深部结构面特征研究——以甘肃北山高放废物地质处置地下实验室工程为例

岩体深部结构面是岩体工程质量评价、三维地质建模、钻孔水文地质试验和地下实验室工程设计等研究的重要影响因素。甘肃北山新场花岗岩地段已被确定为中国高放废物地质处置地下实验室的推荐场址。基于超声波钻孔电视技术和其他地质资料对场址岩体深部结构面特征开展研究,结果表明:场址内花岗岩体具有很好的完整性,有利于地下实验室的工程建造。场址周边断裂构造纵向延伸范围有限,断裂带规模和横向影响范围随深度增加而逐渐减小。结构面产状特征与区域构造特征相一致,为区域构造特征研究提供了佐证。研究成果为地下实验室工程的开挖设计提供了重要参考依据,并为区域基础地质研究提供参考资料。     

地下岩层裂隙的几种勘察研究方法

本文介绍了地下岩层裂隙的4种勘察研究方法:钻孔岩芯法、超声成像法、钻孔电视法、钻孔流量测井法。经过多项工程实践,我们认为超声成像法对钻孔孔壁扫描获得裂隙产状、开度等参数是研究地下岩层裂隙的有效方法。钻孔流量测井法也可研究裂隙,计算裂隙开度。     

最可靠的非开挖地下岩体结构勘察方法——高精度超声波钻孔成像

主要通过超声成像测井在长江某穿越工程区勘察工程中的应用研究,类比常规勘察技术和其他钻孔成像技术,并结合超声测井在国内其他方面的案例,剖析新一代超声测井仪的优势所在：如在基岩风化带的描述、岩石质量指标RQD分析,特别是地下岩体裂隙、节理等地质结构信息的精确揭露上,具备其他勘察手段无法比拟的优势,可以提供大量有效可视的钻孔岩体定量数据,为工程设计的定量化分析提供了详细的数据资料。可以说在揭露地下岩体结构方面,高精度超声测井是目前为止最为有效可靠的手段。     

井中声波CT技术系统及其应用

叙述了井中声波CT技术系统的测量方式、数据采集和数据预处理以及CT正反演的基本方法, 列举了在工程勘察和油气田开发中的应用实例,显示出井中声波CT成果为查明目标体的位置和圈定目标体的形态是有效的。同时也显示了井中声波CT技术作为一种精细勘查手段,具有开发潜力和应用前景。     

中国大陆科学钻主孔现今地应力状态

用钻孔崩落法确定了中国大陆科学钻探主钻孔5 047 m深度以上的现今地应力状态.由钻孔声波成像测井资料发现, 科学钻主钻孔在1 200 m深度以下出现了钻孔崩落现象.我们从1 216~5 047 m的深度范围内采集了143个钻孔成像测井图象资料, 对钻孔崩落椭圆长轴方位进行了统计, 结果表明崩落椭圆长轴平均方位为319.5°±3.5°, 最大水平主应力方位平均为49.5°±3.5°.利用崩落形状要素(崩落深度和崩落宽度) 以及岩石的内聚力和内摩擦角, 估算了1 269 m至5 047 m范围内52个深度上的最大和最小水平主应力的大小.结果表明, 在浅处1 216 m深度, 最大水平主应力为42 MPa, 最小水平主应力为30.3 MPa; 在深处5 000 mm深度, 最大水平主应力为160.5 MPa, 最小水平主应力为120 MPa; 地应力随深度近于线性增加.据岩石密度测井资料计算了各个深度上静负载应力.3个主应力的大小和方向反映出科学钻主孔位置的应力场处于走滑应力状态, 与临近地区地震震源机制解和其他方法得到的应力场一致.利用声发射法对岩心试件进行了声发射测量, 得到了最大水平主应力幅值, 并与崩落法测量结果进行了对比, 两者十分一致.      

基于超声波钻孔电视的深部岩体结构面特征研究

深部岩体结构面特征是岩体质量评价的基础数据之一.利用超声波钻孔电视对甘肃北山芨芨槽花岗岩体的BS15^#、BS16^#钻孔进行测量,获得了深部岩体结构面的数量、密度、产状、优势方向组和结构面宽度等数据,并与岩心编录结果进行对比分析.分析结果表明超声波钻孔电视在深部岩体结构面研究中具有良好效果,但也存在一些不足,需要结合其他资料综合分析才能更好地发挥作用.     

In Situ Stresses in Borehole Blanche-1/South Australia Derived from Breakouts,Core Discing and Hydraulic Fracturing to 2 km Depth

The development of Hot-Dry Rock (HDR) geothermal energy in Australia with drillings to some kilometres depth yields an impetus for deep stress logging. For the Olympic Dam HDR-project, borehole Blanche-1 was drilled to almost 2 km depth and provided the possibility to estimate the in situ stresses within the granitic borehole section by the analysis of borehole breakouts and core discing, as well as by hydraulic fracturing combined with acoustic borehole televiewer logging for fracture orientation determination. Although the stress magnitudes derived by the different methods deviate significantly, they clearly indicate for the depth range between 800 and 1,740 m a compressional stress regime of S _v ≤ S _h < S _H and a consistent East–West orientation of maximum horizontal compression in agreement with existing stress data for Australia. The minor horizontal stress S _h derived from the hydraulic fracturing closure pressure values is about equal to the overburden stress and may be regarded as most reliable.     

井中声波方法研究的回顾与展望

回顾了井中声波方法二十五年的成长历程和重要成果。展望了井中声波法在金属矿、油气勘探和开发领域的广阔应用前景。提出了未来井中声波方法发展方向的建议。     

An empirical model for estimating hydraulic conductivity of highly disturbed clastic sedimentary rocks in Taiwan

This paper presents the establishment of an empirical HC model for estimating rock mass hydraulic conductivity of highly disturbed clastic sedimentary rocks in Taiwan using high-resolution borehole acoustic televiewer and double packer hydraulic tests. Four geological parameters including rock quality designation (RQD), depth index (DI), gouge content designation (GCD), and lithology permeability index (LPI) were adopted for establishing the empirical HC model. To verify rationality of the proposed HC model, 22 in-situ hydraulic tests were carried out to measure the hydraulic conductivity of the highly disturbed clastic sedimentary rocks in three boreholes at two different locations in Taiwan. Besides, the model verification using another borehole data with four additional in-situ hydraulic tests from similar clastic sedimentary rocks was also conducted to further verify the feasibility of the proposed empirical HC model. The field results indicated that the rock mass in the study area has a conductivity between the order of 10^− 10 m/s and 10^− 6 m/s at the depth between 34 m and 275 m below ground surface. Results demonstrate that the empirical HC model may provide a useful tool to predict hydraulic conductivity of the highly disturbed clastic sedimentary rocks in Taiwan based on measured HC-values.     

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。