木里地区天然气水合物测井响应特征

木里地区天然气水合物附存状态和储层岩性与海域或极地冻土区的水合物存在明显差异,为分析研究区水合物储层的测井响应特征,形成基于该特征的水合物储层识别方法,对本地区水合物勘探具有重要意义.文中利用常规测井和超声成像测井资料,分岩性、分附存状态,讨论了多种情况下水合物测井响应特征及产生的原因,统计出储层测井参数值的范围,并对研究区钻孔进行了水合物识别.研究结果表明:①视电阻率和自然伽马对孔隙型水合物反映灵敏,视电阻率和纵波速度对裂隙型水合物反映灵敏;②地质编录的厚层水合物均能识别,且识别出一些疑似水合物储层,但少量钻遇的薄层水合物未能识别,分析原因为水合物含量偏低,导致测井响应特征不明显;③研究区10口井识别出水合物和疑似水合物异常,其中孔隙型储层累计厚度89 m,裂隙型储层累计厚度151.6m,故研究区以裂隙型水合物储层为主.综上所述,地球物理测井方法对水合物储层有很好的响应,可有效运用于研究区所有钻孔的水合物储层识别工作.     

青海木里冻土区AMT探测天然气水合物正演模拟研究

自2008年首次在中低纬度带青海木里地区发现天然气水合物以来,开展了一系列的地球物理与地球化学勘查工作,但该区的水合物储层呈现低孔低渗的特征,给勘探工作带来了诸多挑战.为了研究冻土区的天然气水合物模型的电性响应特征,开展了冻土区天然气水合物AMT正演模拟研究.针对木里地区天然气水合物薄层分布的特点,结合该区天然气水合物层测井电阻率值分布特征构建了砂岩与泥岩两类模型,通过对不同参数的两类模型开展AMT正演模拟与反演研究,得到了两类模型的电性响应特征,结果表明:当水合物层的厚度/埋藏深度和水合物层/围岩电阻率比值满足一定条件时,无论是砂岩模型还是泥岩模型,可通过一维反演曲线分辨水合物层;在木里地区水合物稳定带内,无论是砂岩模型还是泥岩模型,对于水合物层的电阻率为含水合物砂岩层、泥岩层的均值时,当其厚度/埋藏深度≥10%时,可通过一维反演曲线分辨水合物层;而当水合物层厚度/埋藏深度≤5%,则无法分辨水合物层.     

基于4000m深钻地球物理测井信息的岩石物理及地应力参数分析

山东胶东地区属于华北克拉通东南缘,地质构造复杂。区域内金矿资源丰富,是中国重要的黄金生产基地。为了揭示金成矿带的深部成矿规律,山东黄金地质矿产勘查有限公司采用金刚石小口径绳索取芯钻探完成了三山岛金矿床的深部控矿勘探,并由中石化胜利石油工程有限公司测井公司采用自主研发的 60mm小井眼测井仪器,实施了4000m探矿深钻综合数字地球物理测井工作,创下了小口径超深孔地球物理测井的新记录。本文基于地球物理测井信息,根据前人已建立的岩石物理和地应力参数的测井计算模型,并通过纵波时差以及密度曲线的合成预测横波时差,实现了对岩石物理及地应力参数的计算。结果表明： 利用测井资料计算的动态弹性参数较为连续,可以较好地反映钻孔一定厚度环状井壁地层剖面的变化;根据地球物理参数反演得出该区水平方向最小主应力梯度基本稳定在0.02MPam-1,水平方向最大主应力梯度主要分布在0.024～0.03MPam-1,垂向地应力梯度基本稳定在0.027MPam-1,3个地应力关系是垂向应力 最大水平主应力 最小水平主应力,地应力状态类型为正断型。研究结果对未来深部矿床的开采设计具有重要的指导意义。     

水平层状介质孔中张量瞬变电磁响应的解析分析

在感应测井和瞬变电磁场理论基础上, 采用并矢格林函数计算三维感应测井中的9个谐变场分量, 应用余弦变换数值滤波法将磁张量转换到时间域, 得到孔中时间域张量电磁场理论公式, 提出了孔中时间域电磁张量测量方法.建立了竖井井旁层状介质模型和钻遇地层模型, 从理论上获得了井中不同深度处的时间域电磁张量响应, 初步验证了该方法在井旁远探和随钻前探中的可行性.研究结果表明: 孔中测点所处深度越深需要的采样时间窗口越宽; 与z相关的感应电位分量对目标层的识别能力更高, 可以作为井旁远探的首选参数; xx分量和zz分量异常响应较为明显, 可分别作为随钻前探的首选分量和辅助分量.多测道曲线和截距剖面能明显反映出目标层界面特征, 可以为资料处理与解释提供帮助.此外, zz分量可识别出高阻目标层, 显示出了方法的另一优势.研究成果可为电磁张量测井技术与装备研发提供理论参考.

     

套管中环向传播的准SH波的衰减特征

套管井中的准SH波测井可有效解决声阻抗类声波仪器在低密度水泥胶结评价上的不适应性.本文结合解析计算、三维数值仿真和实验测量研究了套管中环向传播的准SH波的衰减特征.数值仿真和实验测量结果均表明准SH波的衰减主要由波传播过程中的几何扩散和向套管后胶结的固体水泥泄漏能量引起的;解析计算显示在0~300 kHz的测井频段随着频率的增加零阶准SH波的泄漏衰减逐渐增大、一阶准SH波的泄漏衰减逐渐减小,在现有油气井使用的水泥阻抗范围内,准SH波的衰减与水泥阻抗成正比.数值仿真和实验测量的零阶准SH波的衰减与解析计算结果吻合,一阶准SH波的衰减稍高于解析计算结果.另外在实验测量过程中记录了水泥从浇筑到逐渐凝固过程中准SH波测井的全波波形,可清晰观测到直达的准SH波在水泥未凝固前（仍是流体）幅度较强,随着水泥逐渐凝固强度增大准SH波的泄漏衰减逐渐增加,泄漏到水泥环中的能量越来越强,来自水泥外界面的反射波幅度逐渐增加且到时逐渐提前.通过理论计算和实验测量套管井SH横波的衰减特征,为现场应用SH横波测井评价套管井水泥胶结质量奠定基础.

     

金属矿地球物理勘探技术与设备:回顾与进展

地球物理勘探技术是深部矿产资源勘查的主要技术手段.长期以来,我国地球物理勘查技术和仪器严重依赖国外进口,国产勘查技术无论仪器设备,还是方法、软件尚不能满足日益增长的深部矿产勘查需求."十二五"国家高技术研究发展计划（863计划）资源环境技术领域设立了"深部矿产资源勘探技术"重大项目,以提高深部矿产资源探测的深度、精度、分辨率和抗干扰能力为目标,研发高精度重磁探测技术、电法及电磁探测技术、地震探测、钻探和井中探测技术和装备.经过4年的攻关研究,突破了高精度微重力传感器、铯光泵磁场传感器、宽带感应式电磁传感器等10余项关键技术;研发、完善和升级了地面高精度数字重力仪、质子磁力仪、大功率伪随机广域电磁探测系统、分布式多参数电磁探测系统等18套勘探地球物理仪器设备;创新和完善了20余项勘探地球物理数据处理、正反演方法,研发和完善了2套适合金属矿数据处理及解释的大型软件系统,和8套其他专用软件系统,大幅度提升了我国地球物理勘探技术水平.本文旨在介绍项目取得的主要成果,首先回顾我国地球物理勘探技术的发展历程,然后再重点介绍"深部矿产资源勘探技术"重大项目取得的主要成果和进展,最后对发展我国地球物理勘探技术提出作者的看法和建议.     

不同井眼条件下的水平井双侧向测井响应

为解决油气开发中水平井中井眼对双侧向测井响应的影响,建立了上、中、下三层介质的水平井模型,采用三维有限元方法进行研究.数值计算结果表明,水平井眼处于目的层不同位置、不同井眼尺寸以及泥浆电阻率等都对水平井双侧向测井响应有不同程度的影响,特别是对非厚层影响更加明显.井眼尺寸越大和泥浆电阻率越高,对双侧向测井响应的影响就越严重.当目的层小于6 m时,水平井中的深、浅双侧向测井响应都不同程度地受到层厚围岩的影响;当层厚分别大于36 m和6m时,深侧向和浅侧向测井几乎不受围岩影响;在15.的范围内,不同的井眼倾角对双侧向测井响应影响不大.     

基于BP神经网络的测井相分析及沉积相识别

测井相分析是研究地层沉积相的一种手段。利用基于BP神经网络的测井相分析进行沉积相识别研究,首先将已知地区地层剖面划分为有限的测井相,通过对岩心及其对应的沉积相进行研究,用数学方法及知识推理确定各个测井相到沉积相的映射转换关系,并利用这种关系,建立沉积相库。在此基础上,运用MATLAB中的工具箱建立BP神经网络模型,把已知沉积相的测井曲线特征作为样本进行训练学习,并将提取的测井曲线特征进行分类识别,从而确定地层的沉积相。应用表明,BP神经网络能够快速完成沉积相识别,可靠性较高,可以用于测井相分析及沉积相研究。     

滇西芒市盆地芒棒组软岩的水文、工程地质特征及其对工程的影响——以芒究煤矿为例

滇西芒市盆地是在喜马拉雅构造运动第Ⅱ幕基础上形成的陆相沉积盆地,该盆地中的上新世芒棒组为河湖相沉积体系。根据矿区钻孔资料,芒棒组在工程地质岩组划分上属半固结软岩,可分为砂岩-砂砾岩软弱岩组、粉砂岩软弱岩组和炭质泥岩-煤层软弱岩组3类,各岩组强度依次为P砂-砾＜P粉砂＜P泥-炭。煤层为低—中灰分（15%~25%）、低硫—中硫（0.5%~2.5%）的半暗淡—半亮褐煤,有一定的自燃性。测井数据和曲线显示,煤层视电阻率中等,放射性异常曲线明显与其它围岩不同;抽水试验结果表明,渗透系数k在0.1~0.01m/d 之间 ,降落漏斗影响半径77~119m,煤矿虽然距离芒市河很近,但却无明显的水力联系,证实芒棒组整体透水性较差。矿山勘探、开采持续时间近50年,已形成了一些采空区和废弃采空区,由于距铁路优选线较远（1.5~2km）,不会对大理-瑞丽铁路建设产生明显的影响。     

基于耦合标势与矢势的有限体积法模拟非均匀各向异性地层中多分量感应测井三维响应

为快速有效地研究、考察各向异性地层条件下多分量感应测井的响应特征,本文利用电场标势与矢势的有限体积法研制出三维频率域电磁场响应的数值模拟算法,克服由低频发射或高阻地层产生的低感应数问题,有效提高了三维电磁数值模拟算法的应用范围和计算效率.首先利用电场的标势与矢势将Maxwell方程转化为满足库仑规范条件的耦合势Helmholtz方程,以Yee氏交错非均匀网格中不同位置上的节点为中心建立四种控制体积单元,通过对控制体积单元中电磁场与电导率的积分平均实现耦合势方程和磁偶极子旋度的离散,并得到一个对角占优的大型稀疏复线性代数方程组,然后,通过不完全LU分解预处理和稳定双共轭梯度法快速求解离散方程.数值结果证明了该算法的有效性,并进一步考查了仪器偏心、倾斜井、垂直裂缝等复杂条件下多分量感应的响应特征.