成像测井岩心空间归位方法及效果分析

钻井取心是研究地下地质情况的直接资料,但钻井时为节省成本,通常采用非定向取心技术,无法确定准确的岩心深度和方位信息,为了充分利用岩心资料进行科学研究,需要用测井资料对其进行深度归位和方位定向。通过阐述成像测井地质构造识别原理,结合岩心空间归位方法和评定标准,利用成像-岩心扫描图像综合处理软件,比对岩心与成像测井资料,完成了GW-1、GW-2及XL2井1 093块岩心图像的空间归位工作,列出了部分井段的归位实例,并将每块岩心按AA、AB、AC、BB、BC和CC 6个等级进行空间归位质量分级,对空间归位的整体效果进行分析。结果表明,岩心深度误差随井深的增加逐渐增大;空间归位质量为AA级、AB级的岩心占总数63.2%,总体质量较高,为进一步地质构造分析奠定了基础。     

松科1井北孔选址、岩心剖面特征与特殊岩性层的分布

松科1井北孔是松辽盆地白垩系科学钻探工程的两个钻孔之一,位于松辽盆地北部中央坳陷区齐家古龙凹陷他拉哈向斜上。通过对松科1井北孔泰康组到嫩一段顶部连续取心资料的详细描述,建立松科1井北孔岩心剖面。识别出白云岩、火山灰、油页岩、灰质泥岩、泥灰岩5种特殊岩性,特殊岩性出现的总层数为73层,总厚度为7.08m,分布在嫩二段、嫩三段、嫩四段、嫩五段和明二段中。对松科1井的精细岩心描述和对特殊岩性的识别是开展后续研究工作的基础。     

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。     

松辽盆地科学钻探工程松科2井东孔测井设计

松辽盆地资源与环境深部钻探工程计划实施两井四孔,其中松科2井东孔是钻探的主体钻孔,设计井深为6 400m,拟穿透白垩纪地层。松科2井东孔的实施对于开展白垩纪沉积环境和气候研究、实现油气勘探新突破、提升深部钻探技术和复杂井况的测井技术水平等具有重要意义。围绕钻探的科学目标和任务,结合松科2井东孔钻井工程设计及井况特点,开展了测井设计。提出松科2井东孔拟采用先进的测井仪器设备采集测井数据,设计的测井方法系列包括裸眼井综合测井和套管井固井质量检查测井2大类。根据钻井开次和钻进计划情况,设计了8次裸眼井综合测井和5次套管井固井质量检查测井。不同钻井开次的裸眼井综合测井项目有所不同;考虑到井深4 500m以下高温测井的挑战性,设计了必测项目和选测项目。总之,松科2井东孔测井设计既力求取全取准各项测井资料,又体现了应对复杂井况的灵活性,有利于松辽盆地资源与环境深部钻探科学目标的顺利实现。     

松辽盆地松科1井上白垩统嫩江组一、二段沉积序列厘米级精细刻画：岩性·岩相·旋回

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井连续钻取嫩江组一、二段岩心长295．53m,岩心收获率为97．45％,是迄今获取的最连续完整的沉积记录。文章对此进行了厘米级沉积地质描述（分层厚度2～5cm）。嫩江组一、二段沉积时期与晚三冬早坎潘期对应。通过对松科1井嫩江组一、二段岩心的精细描述,揭示其岩性一岩相一旋回的沉积序列及其过程。...     

松科1井南孔选址、岩心剖面特征与特殊岩性层的分布

松科1井南孔是松辽盆地白垩系科学钻探工程两个钻孔中的一个,位于松辽盆地北部中央坳陷区齐家古龙凹陷敖南鼻状构造的翼部。通过对松科1井南孔嫩二段底部到泉三段顶部连续取心资料的详细描述,建立松科1井南孔岩心剖面,识别出5种常见岩性(泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩和细砂岩)和8种特殊岩性(白云岩、火山灰、油页岩、灰质泥岩、泥灰岩、重结晶灰岩、介形虫碎屑灰岩和介形虫灰岩)。特殊岩性出现的总层数为172层,总厚度为14.516m,分布在青一段,青二、三段,姚二、三段,嫩一段和嫩二段地层中。对松科1井的精细岩心描述和对特殊岩性的识别是后续研究工作开展的基础。     

松科1井南孔选址、岩心剖面特征与特殊岩性层的分布

松科1井南孔是松辽盆地白垩系科学钻探工程两个钻孔中的一个,位于松辽盆地北部中央坳陷区齐家古龙凹陷敖南鼻状构造的翼部。通过对松科1井南孔嫩二段底部到泉三段顶部连续取心资料的详细描述,建立松科1井南孔岩心剖面,识别出5种常见岩性（泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩和细砂岩）和8种特殊岩性（白云岩、火山灰、油页岩、灰质泥岩、泥灰岩、重结晶灰岩、介形虫碎屑灰岩和介形虫灰岩）。特殊岩性出现的总层数为172层,总厚度为14.516m,分布在青一段,青二、三段,姚二、三段,嫩一段和嫩二段地层中。对松科1井的精细岩心描述和对特殊岩性的识别是后续研究工作开展的基础。     

松辽盆地松科1井上白垩统四方台组沉积序列厘米级精细刻画：岩性·岩相·旋回

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井北孔连续取四方台组岩心心长209．02m,岩心收获率为97．5％,是迄今获取的最连续完整的沉积记录。文章对此进行了厘米级（分层厚度2～5cm）沉积地质描述。四方台组沉积时期对应中一晚坎潘期。通过对松科1井四方台组岩心的精细描述,揭示其岩性-岩相-旋回的沉积序列及其过程。四方台组共识别出8种...     

松辽盆地松科1井上白垩统嫩江组三～五段沉积序列厘米级精细刻画：岩性·岩相·旋回

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井连续取嫩江组三～五段岩心长532．07rn,岩心收获率为94．8％,是迄今获取的最连续完整的沉积记录。文章对此进行了厘米级沉积地质描述（分层厚度2～5cm）。嫩三～五段沉积时期与坎潘阶中期对应。通过对松科1井嫩三～五段岩心的精细描述,揭示其岩性一岩相一旋回的沉积序列及其过程。嫩三～五段识别...     

松科二井东孔营城组火山岩测井响应特征及岩性评价

为开展松辽盆地深部长期观测、流体实验和探索白垩纪火山事件,利用松科二井东孔丰富、齐全的测井资料,对营城组火山岩岩性进行评价。通过测井响应特征分析发现,松科二井东孔营城组凝灰岩具有最强的放射性和导电性,高孔隙度的集块熔岩密度为低值,流纹岩表现出高密度和低导电性。利用测井交会图和成像识别模式,识别出松科二井东孔营城组火山岩以流纹岩、凝灰熔岩和集块熔岩为主,少量的凝灰岩。结合凝灰岩处测井曲线变化特点,证明了火山喷发间断的存在。流纹岩具有高碱、高Si、低Fe和低黏土矿物特征。T_2谱分析认为流纹岩有利于后期深部长期观测和流体实验的开展。研究成果对松科二井东孔后续火石岭组火成岩及整个松辽盆地火山岩研究具有一定的参考价值。     

松科二井深层沙河子组泥岩三维显微CT成像及对深部油气预测的启示

为深化认识松科二井深层页岩气垂向变化规律,选取沙河子组3500～5700 m层段开展了X射线三维计算机断层扫描(X-ray 3D Computed Tomography,简称CT)成像实验。对19块直径2 cm的柱状岩心进行X射线CT扫描,获取了无损岩心扫描数据,并将其转化为灰度值信息。灰度值信息反映了样品中不同的组分,灰度高值代表骨架和矿物,灰度低值代表孔隙和裂缝。在此基础上,建立分辨率高达15μm的岩心三维图像空间结构,对重建岩心孔隙模型的孔隙形态、空间展布和配位数进行了对比,对样品孔隙度和连通性在垂向上的分布规律进行了统计分析。结果表明,等效孔隙直径大的区域孔隙度高,配位数大的区域连通性好,孔隙度和连通性的垂向分布规律与传统认识相符,与测录井信息可以相互印证。实验证明,基于三维CT成像的数字岩心技术具有数据分辨率高、信息丰富的优势,可作为今后深部油气预测与评价的重要辅助手段。     

松科1井南孔白垩系泉头组沉积序列精细描述:岩石地层、沉积相与旋回地层

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井南孔连续取泉四段至泉三段顶岩心,心长132.07m,岩心收获率为100.00%。松科1井南孔泉头组岩心的精细描述,揭示其岩性-岩相-旋回地层的序列及其过程。松科1井南孔泉头组取心段识别出9种基本岩石类型,相类型主要有曲流河、浅湖和三角洲前缘3种亚相,以及点砂坝、天然堤、决口扇、决口水道、河漫滩、河漫湖、河口砂坝、水下分流河道间、湖相静水泥质沉积和浊流沉积等10种沉积微相。相应井段可识别出2类8种米级旋回(六级旋回),整个井段由76个米级旋回构成,叠加成25个五级旋回、8个四级旋回和2个三级旋回。泉三、四段厘米级刻画的陆相红层为全球白垩纪富氧事件研究提供了可能的立典剖面。泉头组三、四段发育的在盆地内广泛分布的储层砂岩是大规模坳陷形成前的必然沉积产物,这一时期是松辽盆地由断陷向坳陷转化的阶段,也是大规模坳陷的初始阶段。     

中国大陆科学钻探岩心扫描图像数据库及共享

中国大陆科学钻探工程科钻一井是世界上正在进行的所有科学钻探项目中唯一进行连续取心并且深度超过5000m的科学钻探项目, 共获取岩心4400余m.扫描岩心图像为国际大陆科学钻探项目中数据量最大的数据库.随着后期取样分析及研究工作的全面展开, 大部分岩心或被分解或已经不复存在.岩心扫描图像逐渐成为最直接最有效的信息源之一.为充分利用岩心扫描图像, 在原DIS系统基础上, 用微软公司的ACCESS2003建立了岩心扫描图像数据库, 并采取静态与动态网页相结合的ASP和VB技术, 开发了友好的查询程序和用户界面, 将8000余幅100余Gb的图像数据进行高效系统的管理并通过互联网实现了社会共享.一年多的试运行表明, 运用新的信息技术可以长久有效地保存岩心的原始信息, 提高对岩心进行科研工作的效率.      

松科二井邻域沙河子组含油气地层结构特征——基于测井和地震数据的分析

松辽盆地大陆深部科学钻探工程"松科二井"获得了最完整的沙河子组地层岩心,初步识别出深部页岩气气测异常43层,累计厚度102 m,显示出沙河子组地层具有良好的深部能源前景。为进一步分析松辽盆地沙河子组地层油气资源潜力,本文在前人研究的基础上,结合松科二井测井、岩心数据和地震数据,分析松科二井邻域沙河子组地层的层序特征和空间展布,同时以随钻录井记录到的气测异常为出发点,分析沙河子组地层的测井和地震响应。结果显示:松科二井邻域沙河子组地层具有厚度大、横向延续小的地层展布特点,根据测井、岩心及地震数据,将沙河子组地层分为4个三级层序:SQ1、SQ2、SQ3和SQ4,其中顶部SQ4层序具有较好的油气前景,其岩性以泥岩为主,并具有相对较高孔隙度、低波阻抗的测井曲线特征,在地震剖面上表现为连续强振幅,阻抗反演剖面上存在局部低波阻抗特征,揭示了该区沙河子组深层天然气资源的赋存条件。     

中国陆相白垩纪科学钻探松科一井(北井)钻探工程技术配套

松科一井是中国政府"973计划"项目为获取陆相白垩系地质资料,在中国松辽盆地布置的科学钻探工程,由南井和北井两个子工程组成。北井采用水源钻探设备与地质岩心钻探工艺组合,完成了井深1810m的钻探工作,在要求连续取心的1630m井段中,获取直径Φ96mm的岩心1542m,岩心采取率达95%。介绍了北井在钻探工程技术配套上取得的一系列技术成果。     

大口径绳索取心器在煤层气参数井的应用

豫北地区施工的煤层气参数井试1井,要求在井深1 072～1 109 m处取心37 m,取心率达到90%以上,取心时间小于2min/hm,以准确获取山西组二1煤层的储层参数.为满足设计要求,选择平顶山五环实业有限公司研制的大口径绳索取心器,并根据地层特点,设计了81/2胎体式三阶梯PDC复合片绳索取心钻头及钢体式多阶梯硬质合金取煤钻头.在施工过程中选择了合理的钻进参数和泥浆性能,并按照拟定的操作程序采取了相应的技术措施,实际岩心采取率在煤岩段达到91.3%,在基岩段高达95.8%,完全满足了煤层气参数井对目的层取心的要求.     

松辽盆地白垩系大陆科学钻探“松科2井”选址

松辽盆地大陆科学钻探工程已经进行了十余年(2005—2016),松科1井于2007年完钻,松科2井于2014年开钻,预计2017年底完钻。该工程的目标是通过实施"2井4孔"钻探,打穿松辽盆地白垩系,获取万米连续高分辨率的陆相地质记录,用以研究白垩纪时期的温室气候变化,以期更好地应对全球变暖使人类面临的挑战。据此确定松科2井的选址原则:地层沉积记录连续;以沉积岩为主,尤其是以湖相细碎屑岩为主;厚度尽可能薄;构造简单;地面施工条件好。松科2井选在松辽盆地徐家围子断陷中沙河子组湖相泥岩最为发育的宋站地区。钻探主要目的层为下白垩统断陷层序的营城组、沙河子组和火石岭组。钻遇主要岩性为含火山岩和火山碎屑岩的砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层互层序列,以河湖相反映还原环境的暗色岩系为主。期间穿过断陷层顶(T_4)、底(T_5)界面,上下白垩统界面和白垩系/侏罗系(K/J)界面等反映区域构造-成盆作用的重要地质界线,还会取得与白垩纪超静磁带(CNS)和全球大洋缺氧事件(OAE-1)等重要地质事件相对应的连续岩心记录。     

松科一井（主井）取心钻进工艺

松科一井的科学目标之一,是通过厘米级样品的取样与分析,建立全球范围内可对比的、高分辩率的陆相白垩系综合地质剖面,将传统地质学百万年的时间分辨率提高到万年尺度。因此,岩心采取率指标对松科一井的地质研究具有极其重要的意义。根据主井不同地层,研发与选用硬质合金、PDC、孕镶金刚石3类12种结构形式的钻头和2种隔液保形单动双管取心钻具,采用转盘单回转与螺杆马达+转盘复合回转钻进工艺,在长井段复杂地层取心钻进163041 m,获原状砂样采集率8207%、岩心采取率9492%的技术指标。详细介绍了取心钻具结构与钻柱组合、取心作业的难点,及相应的工艺措施与技术效果。     

岩心数字成像技术及其应用

岩心数字成像技术是一种系统技术，其中包括岩心数字扫描仪等硬件设备，还包括岩心图文信息和其它地质信息的综合数据库，以及对图文信息进行综合分析的应用软件。 1 岩心数字扫描仪工作原理 采集岩心图像的工作原理就是通过机电一体化的图像控制系统控制线性数字相机和岩心录入机械装置对岩心实物进行连续扫描，经图像转换系统将岩心模拟图像转换成为计算机可识别的数字图像并存储到计算机中。 岩心图像扫描控制系统和带CCD(电荷耦合器件)传感器的彩色线性数字扫描相机及图像转换系统是系统中的核心部分。图像扫描控制系统安装在计算机…     

银额盆地哈日凹陷Y井天然气产层时代厘定及其意义

银额盆地哈日凹陷Y井钻遇多层天然气显示层,并对井深2946.0~2951.0m井段射孔压裂,获天然气9.15×104m3/d(无阻流量)。对浅层天然气显示层确定为白垩系银根组无异议,但获得工业气流的产层时代归属尚存争议。通过镜质体反射率(Ro)随深度的变化规律的研究,以及利用钻井岩心实验分析获得泥岩地球化学特征对沉积物源区沉积环境的判别,约束了二叠系与白垩系巴音戈壁组的不整合界面位于第9次取心(岩心底深2593.80m)与第10次取心(岩心顶深2909.60m)之间;地球物理测井自然伽马、电阻率等曲线在2792.0m出现突变,确定二叠系与白垩系巴音戈壁组的不整合界面为2792.0m。明确了Y井天然气产层为二叠系,指示了二叠系良好的油气资源前景,区内今后油气勘探应以二叠系为主要目的层。