冻土区天然气水合物勘查技术研究主要进展与成果

青藏高原多年冻土区分布在中纬度地带,天然气水合物赋存环境和基本特征既不同于海域水合物,也不同于极地冻土区水合物,缺少有效的勘探技术成为制约我国陆域天然气水合物资源调查与评价工作的主要技术瓶颈.在国家863计划、国土资源部行业科研专项和水合物国家专项共同支持下,开展了陆域冻土区天然气水合物勘查技术攻关,初步建成了陆域永久冻土区天然气水合物勘查的高精度地震勘探技术、音频大地电磁测深技术、超深探地雷达技术、地球化学勘查技术和综合地球物理测井技术;总结了冻土区天然气水合物地震学和电磁学识别标志,优选出了水合物地球化学勘查的有效指标,研发了水合物储层测井识别技术和储层参数评价技术;初步建立了冻土区天然气水合物物化探有效方法组合和物化探综合勘查模型;预测了水合物成藏有利区,提出的建议并位钻遇天然气水合物,方法有效性得到初步检验和应用.研究成果对推动陆域冻土区天然气水合物勘查技术进步、支撑我国冻土区天然气水合物资源评价与开发工作有重要意义.     

木里地区水合物钻孔井壁构造裂缝特征

木里地区三露天井田断层发育、岩性复杂,且钻探结果揭示水合物主要赋存于地层裂缝中,因此,笔者专门利用声成像测井资料对三露天井田水合物钻孔井壁构造裂缝进行研究,明确了研究区构造裂缝的成像测井响应特征,并从裂缝线密度、倾角、倾向等方面对裂缝的分布特征进行了分析讨论.结果 表明:①研究区水合物钻孔井壁裂缝发育,倾角以高角度为主,低角度次之,水平裂缝与高角度裂缝少见;冻土层及以上裂缝较冻土层以下更为发育.②研究区裂缝主要走向与地层断裂走向基本一致或小角度斜交,裂缝的发育受断层控制明显.③研究区裂缝倾角相对较大,不利于烃类气体的大量聚集,这可能是该区域钻孔少见水合物的原因之一.     

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.     

辽东小佟家堡子金矿床地球物理测井响应特征及找矿标志

辽东地区是我国重要的黄金产区,实现深部找矿新突破已成为该区的重点研究任务.地球物理方法是发现和探测深部金矿的主要技术手段.为了精细刻画青城子矿集区地层结构,准确揭示深部矿化蚀变带物探异常特征,建立深部找矿物探解释标尺,在小佟家堡子金矿区ZK12-11孔开展了多参数地球物理测井和井中物探测量工作,结合钻孔岩心编录,利用直方图、交会图等技术分析了该孔300～990 m井段岩性和矿化蚀变带的响应特征,划分了钻孔岩性剖面和矿化蚀变层位.结果表明：自然伽马、电阻率、磁化率和极化率4种参数能够区分钻孔主要岩性,可以作为重建钻孔岩性剖面的主要依据;黄铁矿化层位黄铁矿含量不高,不足以引起地层电阻率的明显降低,石墨化是引起电阻率降低的主要因素;自然伽马高低过渡带与低阻高极化无磁异常带是小佟家堡子金矿区地球物理测井找金的找矿标志.地球物理测井能够有效圈定找金有利层位,更加精确地指导金矿深部找矿工作,应受到广泛重视.     

地质-地球物理三维可视化建模及其应用——以雄安新区为例

地球物理方法作为探测地质结构的有效手段,可提供丰富的地质资料,利用地球物理数据开展三维可视化建模,能够将其转化为有用的地质信息,对形象、直观、准确地认识地下情况具有重要意义。针对雄安新区三维地质结构探测需求,基于钻孔、地质剖面、地震、测井等数据资料,采用三维构造建模、属性模拟、三维数据体网格分析等技术,建立了雄安新区三维地质结构模型和容东地区浅部三维物性模型,实现了三维模型的可视化显示与分析。地质-地球物理三维可视化建模为查明雄安新区地层结构和构造格架,评价水源地、深层地热资源和工程场地等提供了技术支撑。     

木里地区水合物及岩性测井识别方法

木里地区由于断层、裂隙发育,以及多种岩性都存在天然气水合物,地质背景复杂,导致各种岩性的测井响应特征复杂,给天然气水合物及岩性识别带来一定的难度.本文通过分析多口井水合物及岩性的测井响应特征,利用直方图和交会图研究各种岩性在含天然气水合物或有水合物异常与不含天然气水合物时的测井响应的差异,找出对水合物反映敏感的测井参数,对该地区的水合物及岩性进行识别.然后综合利用对天然气水合物响应明显的自然伽马(GR)、电阻率(RT)、声波时差(AC)和补偿密度(DEN)等测井曲线,采用贝叶斯和BP神经网络两种方法识别岩性.识别结果与录井岩性吻合良好,准确识别出了含水合物地层的岩性,为木里地区寻找有利的天然气水合物储层提供了依据.     

井-地充电法圈定矿体边界异常特征研究

采用有限单元法对井-地充电法进行了数值模拟,通过对水平、倾斜等不同形态板状矿体在不同地电条件下井-地充电法异常的计算和讨论,研究了矿体的空间分布与电位梯度分布之间规律,并提出深宽比和深峰比的概念以讨论异常形态与地下地质体间的对应关系.计算结果表明:电位梯度峰值位置和矿体边界位置有一定的对应关系,利用电位梯度等值线形态及其峰值位置可有效获得矿体走向、倾向和边界等信息.     

深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测研究

以南海北部神狐海域天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定为背景,对深水浅覆盖层钻井井壁稳定预测模型,南海沉积物物理、力学参数,以及神狐海域天然气水合物储集地层井壁稳定的研究现状进行分析和总结,探讨深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测的难点和拟解决的方法,为深水海底天然气水合物浅覆盖层钻井井壁稳定预测提供支持。     

木里水合物测井曲线分层方法

祁连山是世界上中纬度地区最先发现天然气水合物的地区.迄今为止在木里地区的天然气水合物科学实验钻探中已发现多口井赋存天然气水合物,而测井曲线分层是测井解释的第一步重要工作,对于天然气水合物测井评价具有重要的意义.基于木里地区水合物钻探井的测井资料,文中分别利用活度法、极值方差法和沃尔什变换法,从基本原理出发,分别利用不同测井参数,对木里地区的12口井进行自动分层.分析对比三种分层方法在木里地区的分层效果,认为活度法分层效果最优,极值方差法分层效果较差,沃尔什变换法分层效果最差;其中活度分层法分层结果与录井岩心资料吻合度较高,为后续的测井岩性识别和评价奠定基础.     

木里水合物测井评价系统

陆域冻土区天然气水合物勘探进展迅速,木里地区数口井已发现含天然气水合物储层,但目前国内尚无匹配的测井评价系统软件,影响了木里地区水合物勘探进度.为此,基于木里地区地质、工程和数据条件,利用VB语言开发了木里水合物测井评价系统.该系统的主要技术和方法有:①测井数据预处理技术;②测井响应特征与岩性分析;③岩性与储层识别技术;④储层参数计算与评价.结合这些技术和方法,设计了系统的结构和功能,采用分层式框架结构,从下至上共3层:基础数据层、中间支持层、应用层;实现了系统和技术的主要功能,建立了一套完整的链式处理模块和技术流程.现场应用表明,该系统满足勘探现场水合物测井处理解释的精度和效率要求,且结构简洁稳定,功能完善.实现了对木里水合物测井的高效处理与解释,填补了相关领域的空白,支持了木里地区天然气水合物的勘探与开发.