中太平洋阿利森海山富Co结壳成矿元素的富集机制

以中太平洋阿利森海山的Al-l富Co结壳为研究对象,在其结构观察、年龄标定和生长世代确定的基础上,平均按1.3mm间隔取样,测定各分层常微量元素含量,计算了结壳中各元素的富集系数和分布系数。结合元素富集系数、分布系数和特征元素对比值,探讨了古环境演化对结壳中元素富集的制约。研究表明,结壳中富集的元素正是那些在海水中滞留时间较短的元素;结壳是海洋中"清扫"型元素重要的"汇";元素在海水的行为是其在结壳中富集的内因。碳酸盐的溶解导致的Fe、Ba的释放有利于结壳的生长,但却"稀释"了Mn、Co、Ni等元素的累积;最低含氧带的发育和南极底层水活动的加强利于Mn、Co等元素的氧化和"清扫"。结壳的生长间断是南极底层流活动减弱和活动模式发生根本转变的结果;火山活动沉积抑制了结壳的生长;6.8Ma是结壳从快速生长到缓慢生长发生转变的关键时期。     

中国南海珊瑚岛礁第四系覆盖层钻探取心技术

中国南海珊瑚岛礁拥有巨大的资源潜力和科研价值。珊瑚岛礁第四系覆盖层结构为珊瑚砂和珊瑚骨架的松散堆积物,无胶结,钻探取心、成井极端困难。通过南海诸岛礁数百口钻井的施工实践,总结出"套管连续跟进干钻取心技术",工艺要点为4个步骤循环操作,称为"四步法"。使用该技术:①能确保珊瑚岛礁第四系覆盖层岩心采取率达到95%以上,并基本保持岩心原状性;②能实现在珊瑚岛礁第四系覆盖层中不使用泥浆护壁情况下安全钻进成井,达到避免地层过水通道堵塞、满足抽水试验要求的效果。研究成果对于珊瑚岛礁钻探具有重要的借鉴作用。      

储层孔隙度预测与孔隙演化史模拟方法探讨——以辽河拗陷双清地区为例

在成岩作用数值模拟的基础上,通过建立辽河拗陷双清地区不同沉积微相成岩指数ID与储层平均有效孔隙度的相关模型,预测了该地区古近系Es3下储层的孔隙度,恢复了孔隙演化史,确定了有效油、气储层的分布范围。孔隙度预测的结果表明,有效油、气储层分布于孔隙度大于8.5％和5.8％的斜坡区。储层预测平均孔隙度与实测孔隙度之间的绝对误差为2.8％,而研究区储层的填隙物含量在1.2%～45.0%之间,平均为16.9%。由此可见,这种模型可用于填隙物含量较高储层的钻前孔隙度预测和孔隙演化史模拟。孔隙演化史的模拟结果表明,储层孔隙度在埋藏早期主要受沉积相的影响,而在晚期则主要受成岩作用的控制。     

BHA受压失稳的模型及临界钻压公式

在教学及实践中发现,欧拉压杆模型与底部钻具组合(BHA)受压失稳模型之间存在较大差别,使用欧拉模型计算钻具的临界失稳钻压有很大的局限性。为此,推导了钻具在自重作用下失稳的临界钻压及临界失稳长度公式,以便使公式更符合BHA自身的受力特点,提高计算准确性。      

钻铤偏心对随钻四极子横波测井影响：理论与实例分析

随钻四极子声波测井技术主要用于测量地层的横波速度.但在复杂旋转钻进过程中钻具的偏心会对测量的四极子波形质量及横波速度产生不利影响.本文建立以钻铤和井孔分别为基准的双柱坐标系偏心随钻声波测井模型,利用贝塞尔函数的平移加法定理构建边界条件和井中响应函数,数值模拟了钻铤居中和偏心时四极子声源激发的声场.发现偏心后的随钻四极子声场中除地层四极子波外,还有单极斯通利波和偶极弯曲波的多阶模式波共存且相互耦合,尤其是在软地层钻铤严重偏心时四极子模式波受斯通利波模式和弯曲波模式干扰更为严重,不利于地层横波速度的测量.现场随钻四极子声波测井仪器实验样机在居中和偏心的状态下实测的数据表明：当随钻四极子样机居中测井时,可测量到高质量的四极子波形,处理得到相关性较强的地层横波时差,与单极测量横波时差吻合较好;但钻铤偏心测量时采集的波形成分复杂,偏心引起的低频斯通利波模式对地层四极子模式的耦合干扰非常严重,导致地层横波时差的相关性很差,测量值介于横波与斯通利波时差之间,与实测单极横波时差差异很大甚至无法使用,尤其在疏松软地层中影响更为突出.本文从偏心随钻四极子井孔声场理论出发,结合现场实测数据,重点分析钻铤偏心...     

莺歌海盆地中深层高温高压领域井震标定难点及对策

随着勘探的不断深入,天然气勘探目标向深层高温高压领域拓展.莺歌海盆地是世界上罕见的高温高压盆地,天然气资源丰富,盆地中深层具有绝对压力大、压力窗口小的特点,给钻井工程安全实施带来极大的挑战.随钻过程中精确的井震标定,是确保钻井作业安全实施及钻井取芯等地质作业精准实施的关键.而深层高温高压地层岩石物理特征复杂,出现暗点型气藏导致的井震标定不一致的问题;钻井作业难度大,往往缺失声波或密度曲线,这都给精细的井震标定带来挑战.本文针对这几个难点,分别提出相应的井震标定方法.对密度曲线缺失、岩石物理规律复杂的井段利用相控密度预测的方法预测密度曲线;在中深层声波曲线缺失井段利用电阻率与声波的拟合关系进行声波预测;对于暗点型井震不一致的问题利用近道地震资料开展井震标定.将这些方法应用在莺歌海盆地乐东区中深层的勘探随钻中,取得了较好的预测效果,为随钻卡层、钻井取芯提供了准确的深度和厚度数据,证明了方法的可行性,可为类似地质条件区域的井震标定提供借鉴.     

含偏心点声源的随钻测井声场模拟和地层各向异性反演研究

地层横波波速测量以及各向异性评价是目前随钻声波测井应用及方法研究的难题之一.针对这些问题,本文试图从钻铤上的偏心点声源在各向异性地层中的响应出发,寻求和探讨解决方案.我们基于三维有限差分模拟的随钻测井信号,研究了偏心点声源在水平横向各向同性(HTI)慢速地层井孔中激发声波传播规律,研究结果表明:在HTI地层中偏心点声源能够同时激发出快、慢两种波形,并且此两种波形中主要分别包含快、慢弯曲波,由于与钻铤波的耦合作用,其速度总是分别小于地层快、慢横波波速,所以无法直接用于地层横波波速的测量.但根据进一步的灵敏度分析可知当在3kHz以上时,它们的相速度分别对地层参数水平和垂直剪切模量(c66和c44)最为敏感.基于此特性,本文提出一种基于解析近似解的最小二乘拟合法,能够通过快、慢波频散曲线反演地层横波波速,所测值误差小于3%,并且具有很好的容错率和稳定性;进而由横波速度反演值评价地层各向异性大小.最后,地层快横波偏振方位可以利用垂直于偏心声源方向的偶极采集的信号能量变化曲线来获取.     

软地层横波速度的偶极随钻测井反演

在电缆测井中,可以利用偶极声场中的弯曲波反演软地层的横波速度.然而,在随钻声波测井(LWD)中,钢制钻铤的存在使得井孔结构变得复杂,同时改变了井孔声场,弯曲波也变得难以测定.此外,弯曲波与钻铤波耦合在一起,使得地层横波速度的反演变得困难.本文计算分析了随钻声场的频散曲线和激发曲线,注意到了偶极舒尔特波在较宽频带内速度频散很弱,特别是在本文研究的软地层情况下,偶极舒尔特波速度在3至25kHz的频率范围内几乎为一个常值,并且该值与地层横波速度存在一一对应关系.舒尔特波速度远小于其他模式波速度,与其他模式波在时域上易分离.相对于其他地层参数,舒尔特波对地层横波速度十分敏感.因此,它可以用来反演软地层的横波速度.     

川藏铁路3000 m水平定向钻井技术方案

川藏铁路设计多条超长深埋隧道,且多处于高海拔、高陡斜坡及雪线以上的无人山区,地形险峻,起伏大,交通条件差。沿隧道轴线的水平定向钻井为隧道勘察提供了一种有效的勘察手段。结合工程及地层特点,从钻井设备、工艺等方面,为超长隧道勘察提供了一种3000 m级水平定向钻井技术方案。方案明确了井身结构、全面钻进和长钻程取心钻进工艺、钻井液措施及部分复杂情况应对措施。以较少的钻探工作量,为隧道勘察提供更加详细的实物地质资料,真实反映隧道内的地质情况。