浅析套管井测井技术进展及其应用成效

随着石油勘探开发的需要,套管测井技术发展十分迅速。套管井测井是油气井测井技术的系列之一,本文主要介绍套管井测井的几项主要技术及其一些应用实例,包括注入剖面、产出剖面、储层评价以及固井与套管质量评价等方面主要测井技术的简要介绍及其应用。套管井测井技术涉及探井、开发井和生产井,可分为直井、水平井和井间等测量方式,贯穿于油气勘探开发的全过程,为油气田的高效开发和增储上产提供了强有力的技术支持。     

佳木斯地块西缘太平沟地区蛇绿岩的发现及其构造意义

在进行1：25万嘉荫县和太平沟幅区调填图时,首次在太平沟地区发现蛇绿岩的存在.太平沟蛇绿岩出露在黑龙江省东部佳木斯地块西侧,牡丹江-嘉荫断裂以东,呈NE向展布于中元古界黑龙江岩群之中,并与其呈构造接触.蛇绿岩由超镁铁质岩类蛇纹岩、蛇纹石化橄榄辉石岩和变基性岩等组成.太平沟蛇绿岩是松嫩地块-佳木斯地块裂解的产物.蛇绿岩可能来源于俯冲带附近的由小型扩张中心形成的次生洋壳,具有LREE略富集的P-MORB特征,Nd、Ta的负异常,可能与俯冲作用有关.太平沟蛇绿岩的发现,对于研究黑龙江省东部元古宙板块构造、佳木斯地块的形成与演化提供了构造动力学信息,对寻找与地幔有关的金属矿产具有指导意义.     

西藏日喀则地区雅鲁藏布蛇绿岩地球化学特征及其源区性质

日喀则地区的蛇绿岩是西藏南部雅鲁藏布蛇绿岩带出露较好的蛇绿岩之一。对日喀则地区白朗蛇绿岩的主量、微量元素及Sr-Nd同位素研究表明,其基性岩石为钙碱性系列,主要氧化物具有低钛(0.6%~1.1%)和富镁(6.6%~8.7%)、高铝(15.3%~16.0%),以及烧失量普遍较高(2.8%~4.6%)的特征。岩石微量元素配分型式与N-MORB类似,又具有岛弧玄武岩的地球化学特征,表明蛇绿岩受到了俯冲作用的影响。Sr-Nd同位素特征表明源区为略富集的MORB型地幔。白朗蛇绿岩所代表的特提斯地幔域与印度洋地幔域具有相似的地球化学性质,进一步证实了现今的印度洋继承了特提斯地幔域的地球化学特征。     

多功能超声波成像测井仪应用效果评价

多功能超声成像测井仪采用超声脉冲反射法进行套损及水泥胶结质量评价.对该仪器实测的波形进行分析,波形信噪比良好,首波为套管内壁的反射波,随后到达的为套管共振波,波形频谱曲线具有明显的谱陷特征.利用井眼内壁反射波的幅度及到时曲线可实现井眼内壁高分辨率成像;利用套管共振波的共振频率及幅度衰减可分别计算套管厚度及套管后面材料的水泥声阻抗.现场实测的裸眼井资料表明,该仪器可获取井壁表面裂缝、层理、孔洞等地质构造信息.处理现场实测的套管井资料表明,仪器可正确测量套管的壁厚,识别套损方位,同时还可以根据水泥声阻抗的数值范围确定一界面材料是气体、液体还是固体成分.该仪器具有井眼内壁成像、套损评价及水泥胶结质量评价的功能.     

非圆形隧洞衬砌支护下应力与位移的新解法

以往在利用平面弹性复变函数方法进行衬砌支护作用下非圆形隧洞的力学分析时,一般将洞室外域保角映射到象平面的单位圆外域,并认为可以利用同一个映射函数将衬砌截面映射到象平面的圆环域内。当衬砌厚度很薄时,这种方法是可行的,而当衬砌相对较厚时,利用同一映射函数所得到的衬砌截面形状发生严重失真。为解决此问题,本文引入两套映射函数,分别将洞室外域映射到象平面的单位圆的圆外域,衬砌截面映射到圆环域。这种方法可以适应于不同的衬砌厚度,利用这种方式获得的衬砌截面,在衬砌较厚时仍能保证衬砌厚度相对均匀。在求解解析函数过程中不再采用传统的幂级数解法,而是使用边界配点法,将两套映射函数结合,获得了该问题的应力解和位移解。本文以马蹄形隧洞为例,求解结果与ANSYS软件所得数值解吻合很好,分析了衬砌厚度对隧洞应力和位移的影响。根据本文解答可以方便、快捷地进行相近条件下隧道的初步设计。     

偶极声源在裸眼井及套管井外的横波辐射特征

偶极横波远探测技术作为近年来发展起来的一门地球物理测井技术,一个重要应用前景就是在裸眼井和套管井测井时寻找井外地层中的油气构造.本文从井中偶极声场积分表达式的远场渐近解出发,对裸眼井及套管井中偶极声源的辐射场进行了对比分析,首次得到了偶极声源在不同声源频率和不同地层类型下的辐射特征.并深入研究了套管井中偶极声源的SH横波远场辐射特性,给出了不同耦合情况下的SH横波远场辐射特性的变化规律,对比了套前套后SH横波远场辐射的异同.结果表明：井中偶极声源的远场辐射特性受声源频率和地层类型影响较大;在套管井中,偶极声源辐射到地层中的横波能量也可以进行远探测,尽管与裸眼井情况相比,辐射能量会有所降低.本文的结果为偶极横波远探测技术的应用提供了理论支持.     

套管井应力集中诱导井周波速各向异性的研究

针对在套管井中应用正交偶极声测井检测地层各向异性和确定异常构造应力的需要, 本文通过求解水平构造应力作用下套管井的应力场分布,应用声弹性理论说明应力集中对套管井井周弹性波速空间分布的影响,分析了波速空间分布对加套管后的正交偶极各向异性声测量的影响.井孔、套管、水泥环和地层系统的复杂性改变了原裸眼井情况地层中的应力场分布,使应力集中的范围明显缩小到井眼附近.对应不同方位径向偏振横波的交叉点向井孔附近移动.横波波速空间分布的方位极值规律发生变化,但纵波波速空间分布的方位极值规律不变,仍能提供最大远场构造应力施加的方向.     

湖南衡阳盆地东缘白垩系风成沉积的发现及其古环境意义

首次报道了湘中南衡阳盆地东缘上白垩统红花套组中的风成沉积,重新认识了该地区晚白垩世时期的古地理环境。研究区红花套组主要出露一套紫红色块状中-细粒长石石英砂岩、岩屑石英砂岩,普遍见指示风成沙漠环境的巨型板状、楔状交错层理、双向交错层理、平行层理以及典型的风棱石;镜下不含泥质、云母等悬移组分,电镜下可见碟形坑、新月形撞击坑、上翻（平坦）节理片等,综合分析后确认该套砂岩为风成沉积。该套风成砂岩具有重要的古环境意义:风成砂岩的发现,指示该时期为干热气候,沙漠化、盐湖化明显,食物的短缺可能导致衡阳盆地一带恐龙的迁徙;依据沙丘前积纹层倾向特征,恢复了湘中南乃至湖南地区的地表风带特征,为佐证衡阳盆地与其周缘红盆相连通提供一种新的依据。该发现为湖南省的风成沉积领域提供了宝贵的研究材料。     

元古代蛇绿岩及铬铁矿

本文总结了国外典型元古代蛇绿岩的岩石组合、野外产状、地球化学资料以及成矿特征,并与显生宙蛇绿岩进行了对比,继而探讨元古代板块构造演化和铬铁矿成因。资料表明,早元古代和中-新元古代均有蛇绿岩的存在,但前者较少,仅见于Canadian地盾的Cape Smith Belt中的Prutuniq蛇绿岩(2. 05～2. 0Ga)和芬兰Fennoscandian地盾的Outokumpu和Jormua蛇绿岩(时代为1. 97～1. 96Ga),而中-新元古代的蛇绿岩则见于世界许多地区,如埃及东部沙漠区(～750Ma)和非洲东北部地区(ca.900～800Ma)等。与显生宙蛇绿岩相比,这些老蛇绿岩具如下特征:(1)它们均为被肢解的蛇绿岩,大多与"弧火山岩"和(或)混杂岩伴生,经历不同程度的变形和变质(具绿片岩相-角闪岩相组合);(2)岩石组合大多较齐全,壳层组合发育,以镁铁-超镁铁岩(堆晶岩)、辉长岩、镁铁质席状岩床(墙)杂岩、火山岩为代表;层状镁铁-超镁铁岩的韵律层以及矿物的隐晶变化等均提示了岩浆多期次活动及开放岩浆房的特征;(3)元古代蛇绿岩中既有高铝型铬铁矿,也有高铬型铬铁矿,且主要寄主于纯橄岩(或蛇纹岩)中;高铝型和高铬型直接受控于熔体的熔融程度及含水流体的参与,反映了铬铁矿形成于俯冲带演化的不同阶段;铬铁矿规模均较小,且均以低TiO 2为特征,均为岩浆分异作用的产物,明显区别于显生宙熔融残余成因的豆荚状铬铁矿;(4)元古代蛇绿岩常伴有硫化物Cu-Co-Zn-Au矿,且铬铁矿含Zn较高(Zn=0. 11%～0. 18%)(如芬兰Outokumpu蛇绿岩);橄榄岩及铬铁矿中常含较高的MnO (高达1. 79%,如埃及东部的Wizer蛇绿岩);(5)元古代蛇绿岩具多种成因:主要为俯冲带成因(如埃及蛇绿岩、北东非蛇绿岩、芬兰Outokumpu蛇绿岩),少量为洋中脊成因(加拿大Purtuniq蛇绿岩)及裂谷成因(芬兰Jormua蛇绿岩)等。     

金刚石分类、组成特征以及我国金刚石研究展望

金刚石由于其独特的物理化学性质,在经济生产与科学研究中均具有重要价值.金刚石形成于地球大于150 km的深度范围内,是人类可以获得的来自地球深部地幔乃至核幔边界的最直接的样品,因此可以为研究地球深部物质组成和物理化学条件提供重要的素材.金刚石由碳元素组成,还含有微量的杂质元素（如氮、硼、氢、氧等）,其中氮和硼元素对于划分金刚石的晶体结构类型发挥着重要的作用.根据金刚石的产出类型,金刚石可以划分为幔源型、超高压变质型、陨石相关型以及蛇绿岩型金刚石.全球约百分之一的幔源型金刚石含有包裹体,对这些包裹体的研究显示,金刚石主要来源于地球150~200 km深度的岩石圈地幔.这些含有包裹体的金刚石中,仅有1%的金刚石来自于地球深部的软流圈、地幔过渡带、下地幔、甚至核幔边界.我国的金刚石产出类型多样,但是,目前仅山东蒙阴、辽宁复县的金伯利岩矿床以及湖南沅水的砂矿具有经济价值.蛇绿岩型金刚石是近年来金刚石研究领域取得的重要进展,该类型金刚石分布在全球多个造山带不同时代、不同构造属性的蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿中,被认为是一种新的金刚石的产出类型.相对于其他国家和地区的金刚石的研究,我国的金刚石领域的研究程度相对较低,缺乏对金刚石结构、化学组成以及包裹体组成的系统研究,制约了对我国金刚石成因的认识,限制了我国的金刚石的找矿工作.因此,亟需结合先进的分析手段对我国的金刚石及其围岩做进一步的研究,以期揭示金刚石的形成过程,为金刚石的找矿提供理论基础.