Integrated description of deformation modes in a sedimentary basin: A case study around a shallow drilling site in the Mizunami area, eastern part of southwest Japan

Abstract   Tectonic episodes in a sedimentary basin are described on the basis of an integrated study combining reflection seismic interpretation, drilling survey and paleomagnetism. A shallow inclined borehole penetrated a fault shown by reflection seismic and geological surveys in the Mizunami area, in the eastern part of southwest Japan. Paleomagnetic measurements were carried out on core samples successfully oriented using side-wall image logging of structural attitude. At six horizons, stable characteristic remanent magnetization (ChRM) was confirmed through thermal and alternating field demagnetization tests, which were carried by magnetite with minor amounts of high coercivity minerals, as revealed by experiments of stepwise acquisition of isothermal remanent magnetization. After correction of multiphase deformation inferred from borehole structural analysis, ChRM directions were combined with previous data and confirmed an easterly deflection reflecting the coherent clockwise rotation of the arc before the Middle Miocene. Compilation of reliable paleomagnetic data described differential rotation of the eastern part of southwest Japan raised by collision of the Izu–Bonin Arc since the Middle Miocene. The present study suggests that (i) the Mizunami area is adjacent to a highly deformed zone bounded by the Akaishi Tectonic Line (ATL), and (ii) forearc deformation of southwest Japan is localized around the ATL, which is quite different from gradual bending on the back-arc side without remarkable crustal break related to the collision event.     

井中声电转换波场辐射能量定量分析

井中声激发极化效应研究是实现声激发极化测井实用化的技术基础,实质上是声波在双相孔隙介质中向电磁波的转化,其结果就是形成井中声电转换波场,最终表现为井中声场辐射能向电磁场能的转化.通过对双相孔隙介质中声激发极化过程声电转换波场能量的理论分析,研究了井中声电转换波场能量的总体构成,提出了井中低频声激发极化电场电能体密度的概念,并推导出具体表达式.通过采用实际地层参数模型进行井中低频声激发极化电场的模拟计算得到了井中低频声激发极化过程中电能体密度与声波频率与地层参数的相关关系.     

南海北部东沙海域天然气水合物的初步研究

利用地震、测井与地温资料综合分析了南海北部东沙海域可能存在的天然气水合物的分布特征.研究表明,在东沙海域地震剖面上出现似海底反射层、弱振幅带等天然气水合物分布标志,在声波测井曲线上呈现高速、速度倒转等天然气水合物存在特征.似海底反射层的深度与1144站位,及平均地温梯度资料得出的稳定带厚度较吻合.1144站位与1148站位似海底反射层距海底较深,分别为654m与475m.在1144站位附近,弱振幅带的顶界可能代表含天然气水合物沉积层的顶界,约在450m左右.     

弯曲模式波在各向异性井孔中传播的实验研究

鉴于弯曲模式波在井孔中传播的基本原理，制作了用于模型井孔的单／偶极子换能器，在模拟硬、软地层的铝和有机玻璃的井孔模型中进行了测量，并与理论计算的频散特性作了对比．在声速各向异性的井孔模型中进行的测试表明．弯曲模式波在横向声速各向异性的井孔中，分裂为两种传播速度不同的快、慢弯曲模式波．实验结果表明，偶极子声波测井将能有效地探测地层的横向各向异性．     

贴井壁声波测井仪的有限差分模拟研究

贴井壁声波测井仪在石油勘探开发中具有广泛的应用.它能够避开泥浆的影响而直接检测井壁附近的地层性质.但目前对此进行的数值模拟研究还仅局限于比较简单的模型.有限差分法可以模拟比较复杂的井眼模型,然而贴井壁声源的频率较高（80kHz左右）,使有限差分法计算量过大.本文应用局部加密交错网格有限差分方法解决了这类数值模拟中计算精度和计算量之间的矛盾.用这种算法模拟了井中有仪器时贴井壁声源激发的声场,并将其与无仪器时的声场作了比较.对模拟结果的验证和分析显示,该有限差分方法能够正确模拟贴井壁声源激发的声场.通过考察井中仪器本体对贴井壁声源激发声场的影响发现,测井仪器本体能够对直达波进行衰减而对环绕井壁传播的面波影响不大.     

核磁共振测井孔隙度观测模式与处理方法研究

核磁共振（NMR）测井是确定地层孔隙度的有效方法,已经得到广泛应用.但是,在我国部分油田的应用中发现核磁测井孔隙度与常规孔隙度之间存在明显差异.本文对NMR测井孔隙度观测模式和处理方法进行研究,分析了NMR孔隙度误差的来源.针对富含蒙脱石、伊利石和伊/蒙混层粘土矿物的陆相沉积砂泥岩地层,根据这些粘土矿物的NMR横向弛豫时间T2值特征以及孔隙度处理结果得到的4.0 ms附近孔隙度分配量不合适,提出了新的观测模式和处理方法,并用实验验证了新方法的可行性.     

油气地球物理勘探技术进展

文章回顾了中国油气测井、物探的发展历程,分析了中国油气地球物理勘探方法研究、装备、处理解释技术的现状及在世界油气勘探中的地位,分别从测井技术的方法、井下仪器、地面系统及资料处理解释评价方面和地震勘探的方法、震源、检波器、地面系统及资料处理解释方面介绍了中国油气地球物理勘探技术的发展及方向.     

基于GA-BP理论的储层视裂缝密度地震非线性反演方法

基于GA-BP理论,将自适应遗传算法与人工神经网络技术(BP算法)有机地相结合,形成了一种储层裂缝自适应遗传-神经网络反演方法.这种新的方法是由编码、适应度函数、遗传操作及混合智能学习等组成,即在成像测井裂缝密度数据约束下,通过对目标问题进行编码(称染色体),然后对染色体进行选择、交叉和变异等遗传操作,使染色体不断进化,从而快速获得全局最优解.在反演执行过程中,利用地震数据和成像测井裂缝密度数据之间的非线性映射关系建立训练样本,将GA算法与BP算法有机地结合,优化三层前向网络参数;或将GA与ANFIS相结合,优化ANFIS网络参数.并采用GA算法与TS算法(Tabu Search)相结合的自适应混合学习算法,该学习算法自始至终将GA和BP两种算法按一定的概率比例进行,其概率自适应变化,以达到混合算法的均衡.这种混合算法提高了网络的收敛速度和精度.我们分别利用两个研究地区的6井和1井成像测井裂缝密度数据与地震数据之间的非线性映射关系建立训练样本,对过这两口井的测线的地震数据进行反演,获得了视裂缝密度剖面,视裂缝密度剖面上裂缝分布特征符合沉积相分布特征和岩石力学性质的变化特征.这种视裂缝密度剖面含有储层裂缝的定量信息,其误差可为油气勘探开发实际要求所允许.因此,这种新的方法优于只能作裂缝定性分析的常规裂缝地震预测方法,具有广阔的应用前景.     

基于激发极化弛豫时间谱的浸染型海底多金属硫化物岩石物性评价方法

海底多金属硫化物主要分布于洋中脊,是极具潜力的新型战略资源,其中以浸染型最难识别,探索有效的勘探评价方法必要且紧迫.弛豫时间谱起源于石油勘探中的激发极化测井,在金属矿尤其是海底多金属硫化物中的研究明显不足.本文将本征半导体极化理论引入原本以薄膜极化理论为基础的传统弛豫时间谱中,提出了一种评价浸染型海底多金属硫化物岩石物性尤其是激发极化特性的新方法,并通过理论和岩石物理实验数据的分析对比来验证方法的有效性.结果表明,该方法能有效评价浸染型海底多金属硫化物岩石的激发极化特性,包括对岩石弛豫时间常数、极化率等常规物性的评价,以及岩石中不同极化源的识别,此外还可以确定岩石中金属硫化物的含量和粒径;根据岩石物理实验结果,将海底多金属硫化物岩石的弛豫时间谱分为四种典型类型,能够反映多种分布形态的金属硫化物共存时岩石的激发极化特性;断电延时是影响激发极化特性评价的重要因素,稍大的断电延时就会导致浸染型金属硫化物的激发极化效应被大幅低估.该方法对海底多金属硫化物的激发极化测井解释具有指导作用.

     

声反射成像测井弹性波逆时偏移方法对比研究

声反射成像测井中的声波逆时偏移算法在处理单分量偶极横波反射资料时可获得高精度成像结果, 而面对单极声源中的多波多分量弹性波反射资料时, 由于其包含PP、PS、SP和SS等多种波型分量, 基于声波方程的逆时偏移处理结果中出现单反射界面对应多同相轴的偏移假象.首先在声反射成像测井中实现了纵横波耦合弹性波逆时偏移和基于Helmholtz分解的弹性波逆时偏移, 在此基础上首次提出和实现了基于一阶速度-应力纵横波解耦方程的弹性波逆时偏移, 通过纵横波解耦结果和成像结果对三种声反射成像测井弹性波逆时偏移进行对比研究, 数值算例表明基于纵横波耦合的弹性波逆时偏移无法处理转换波(PS或SP)成像问题; Helmholtz分解虽可实现纵横波解耦但同时引起反射波振幅和相位改变, 进而导致包含S波的成像分量出现极性反转问题.基于一阶速度-应力纵横波解耦方程的弹性波逆时偏移可有效处理多波多分量反射资料偏移成像, 消除转换分量成像噪声, 解决S波分量成像极性反转, 为声反射成像测井弹性波逆时偏移算法奠定了有力的理论基础.