㈠ 如何查詢存儲式測井儀器技術現狀
無電纜存儲式測井技術是為了適應目前水平井、大斜度井等復雜井逐漸增多而相應發展的新型測井技術.測井時,系統利用鑽具受井眼條件影響較小的特點,將下井儀器懸掛在鑽具(保護套)內,通過鑽具輸送至目的層段,利用泥漿循環將儀器泵出保護套,起鑽同時
㈡ 中地英捷系列測井儀
北京中地英捷物探儀器研究所
PSJ-2 型數字測井採集控制系統
PSJ-2 型數字測井系統是北京中地英捷物探儀器研究所成熟的主打產品,經過 5 年多的批量生產,該產品遍布我國 30 多個省、市、自治區,正在為我國的煤田、水文、金屬及工程勘探等測井工作發揮重要作用。該產品還隨我國施工隊伍,進入亞洲、非洲等多個國家的資源勘探測井工程,以它價廉物美、穩定可靠的特點,倍受國內外用戶的青睞。
地球物理儀器匯編及專論
PSJ-2 型數字測井系統由野外作業的地面儀器、下井儀器和室內資料處理等三部分組成。地面儀器含採集控制系統和絞車系統,下井儀器(簡稱探管)含密度、聲波、井斜等各種方法探管,室內資料處理部分包括計算機、專用軟體、列印機或繪圖儀。
PSJ-2 型數字測井採集控制系統包括給下井儀供電、控制、通訊的採集記錄儀(簡稱採集面板)、控制絞車的絞車控制器、採集記錄的便攜電腦和實時列印機。該系統可以控制 30 多種探管,完成深度達 3000m的各種測井任務。採集面板由微處理器控制,在採集輸出同時,還將數據存儲在內部掉電非易失存儲器備份,可以直接控制並口針式列印機實時列印曲線,該功能在交通不便的山地,可以省去便攜電腦而獨立完成測井任務。絞車控制器控制 500m、1500m、2500m、3000m等絞車,配Ф4.75mm、Ф5.6mm的 4 芯鎧裝電纜。提升速度可達 2000m/h,最大提升力 5000N。
基本參數
PSJ-2型數字測井絞車系統
測井絞車是數字測井系統中重要的提升和下放設備,負責下井儀器的提升和下放,所有下井儀器的供電及信號傳輸均要通過該系統完成。北京中地英捷物探儀器研究所的測井絞車,結構緊湊、功能齊全、控制靈活、操作方便。按載纜長度分為500m、1500m、2500m和3000m,用戶根據需要還可以選擇電纜的型號,一般為Ф4.75mm和Ф5.6mm的4芯鎧裝電纜。
該絞車具有4檔機械變速,分別是高、中、低和空檔,配合絞車控制器的無極調速控制,電纜的升、降速度在0~2000m/h范圍可調。空檔和手剎制動的設計,使得測井現場的操作更方便、靈活。該絞車的排纜功能,使得電纜在捲筒上整齊排布,既美觀又能延長電纜的服務壽命。
地球物理儀器匯編及專論
基本參數(以2500m絞車為例)
PSMD系列密度三側向組合測井儀
密度三側向測井儀在煤田測井中被稱為煤探頭,是煤田測井中核心儀器之一。該儀器組合了補償密度、聚焦電阻率、自然伽馬和井徑等四種參數,輸出八條曲線,它們是自然伽馬計數率、井徑、聚焦電導率、聚焦電阻率、三側向電壓、三側向電流、長源距計數率、短源距計數率。
地球物理儀器匯編及專論
根據康普頓—吳有訓效應,中等能量的伽馬射線經地層散射後的射線強度的對數與地層密度成線性關系,這就是密度測井的測量原理。該儀器採用長、短源距雙探測器貼井壁測量,長、短源距探測器受井壁和泥餅的影響基本相同,經刻度,即可消除鑽孔對密度測量的影響,這就是補償密度的測量原理。地層中煤與圍岩密度差別大,用密度參數很容易劃分出煤層。北京中地英捷物探儀器研究所生產有三種密度三側向組合測井儀,它們適應不同的井徑和井深,密度測量精度達0.03g/cm3。
基本參數
PSBZ-1補嘗中子測井儀
地球物理儀器匯編及專論
中子測井是利用中子射線在物質中的減速、擴散和俘獲特性,研究地層孔隙度的測井方法。同位素中子源發射的中等能量中子射線一般要經歷減速、擴散和俘獲三個過程。中子射線在減速過程中主要是彈性散射,氫是所有元素中最強的減速劑,這是中子測井方法的重要概念。快中子減速為低能的熱中子後,速度不再降低,處於類似於分子的熱運動狀態。熱中子由濃度高的區域向濃度低的區域遷移運動,稱為擴散。熱中子在擴散過程中,很容易被原子核俘獲,俘獲中子的原子核,釋放出伽馬射線回到穩定的基態。補償中子—中子測井,是利用兩個不同源距的探測器探測中子的濃度,然後利用兩個探測器的計數率比值,消除環境因素如泥餅、井徑等的影響。該比值反映了地層內熱中子密度隨距離衰減的速率,與地層含氫量的對數有近似的線性關系。一般地層的模型為砂、泥、水,氫元素存在於空隙內的流體如水、油、氣中,因此根據含氫量可以確定地層的孔隙度。
基本參數
PSV系列聲速測井儀
聲速測井是測量岩層表面滑行縱波的傳播速度,從而劃分岩層、判斷岩性、計算岩石的抗壓強度等。該儀器設有三隻聲波換能器,其中一隻發射換能器,兩只接收換能器。發射換能器在高壓脈沖激勵後,產生振盪,發射一列超聲波。超聲波經泥漿進入井壁岩層時,產生透射,當透射角等於90°時,透射波延井壁表面滑行傳播叫做滑行波。滑行波的任何一點都可以看作一個新的點振源,因此滑行波在泥漿中產生一簇平行的折射波。兩只接收換能器測量折射波到來的時差,由此計算出岩層的縱波傳播速度。北京中地英捷物探儀器研究所生產有三種聲速測井儀,它們適應不同的井徑。
地球物理儀器匯編及專論
基本參數
測量參數
PSCL-1電磁流量測井儀
根據法拉第電磁感應定律,當一導體在磁場中運動切割磁力線時,在導體的兩端產生感生電動勢,其方向由右手定則確定,其大小與磁場的磁感應強度、導體的運動速度成正比。導電液體的流動可以看作是導體在磁場中切割磁力線的運動。因此,測量的感生電動勢與液體的流速成正比。
地球物理儀器匯編及專論
為避免電解質液體被極化造成的誤差,該儀器採用低頻方波勵磁,測量電路經相敏整流,得到與液體的流速成正比的電壓輸出,經內置微處理器處理後,以數字方式上傳井上儀記錄。由於儀器無活動部件,因此,測量精度高、范圍寬,響應速度快,不受被測液體的溫度、壓力和粘度的影響。但不適宜低電導率液體,如石油的測量。
基本參數
PSXDWL系列連續孔斜組合測井儀
儀器內安裝三個方向相互正交的磁阻感測器,測量地磁場在三個感測器的分量,通過坐標旋轉,求得方位角,即井斜方位角。儀器內還安裝兩只加速度計,根據加速度計的輸出信息可以求得它與重力加速度方向的夾角大小,即井斜頂角。該儀器還組合了井溫、井液電阻率、自然電位和電極系。
地球物理儀器匯編及專論
基本參數
PS2521陀螺測斜儀
陀螺測斜儀是利用高速旋轉陀螺的慣性,測量方位的測井儀器,它不受磁環境影響。該儀器採用了動調式繞性陀螺,自動尋北、低飄移是繞性陀螺較傳統框架陀螺的優點。
地球物理儀器匯編及專論
基本參數
PSGZ系列固井質量檢查測井儀
該儀器組合了自然伽馬、首波幅度、單收時差、雙收時差、磁定位接箍和全波列等參數,用於評價固井質量的優劣。自然伽馬用於分層對比,磁定位接箍用於定位,聲幅用於檢測第一界面,變密度用於檢測第二界面。聲幅在自由套管波幅的30%以下被認為固井質量合格,全波列繪制的變密度圖如果可以看到地層波,則認為第二界面合格。北京中地英捷物探儀器研究所生產有三種固井質量檢查測井儀,它們適應不同的井徑和井深。
地球物理儀器匯編及專論
基本參數
重要技術參數
㈢ 中石化新車汽油券怎麼激活
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中石化特點
測井儀器研製取得明顯進步,在高溫小井眼井下儀器,高抗硫產氣剖面井下儀器研製上取得成功,有力支撐了開窗側鑽井及普光氣田開發配套的生產需要,水平井分段壓裂配套射孔技術取得明顯進步,同時,快速平台測井,八扇區水泥膠結測井,泵出存儲式測井等成熟技術得到推廣應用。
在提速提效等方面發揮了重要作用,海洋工程建設技術取得新進展,勝利902鋪管船建造工程獲全國優秀焊接工程一等獎,東海合作區塊海洋工程設計和建造技術研究取得階段性成果,非常規頁岩氣井的鑽井技術得到很大發展,形成了頁岩氣長井段水平井鑽井,油基鑽井液,彈塑性水泥漿固井等工程配套技術。
㈣ 井溫測井
井溫測井(或稱溫度測井、熱測井),是一種熱學方法,它使用帶有溫度感測器的下井儀器測量井內溫度(通常是井液溫度)及其沿井軸或井周的空間分布,其方法及儀器比較簡單,但仍是一種廣泛應用的重要測井方法。
我國溫度測井起步於1954年,在四川石油鑽井中工作中首次應用。20世紀60年代,我國開始在煤礦和水文勘查鑽井中使用溫度測井方法,並逐步在各領域廣泛應用。20世紀80年代初開始,地礦、石油、核工業、地震、中科院等部門有關單位研製生產了多種型號的數字井溫儀,包括多點測溫、連續測溫、存儲式測溫以及連續井溫梯度測量等類型。使用了鎧裝鉑電阻、半導體或石英晶體等新型感測器,測量精度達±(0.01~0.1)℃。近年來,微差井溫梯度測量和徑向微差井溫測量技術也在我國得到應用。
4.3.1 井溫測井基本原理
地球內部具有強大熱能,通過火山噴發、溫泉湧出和岩石傳導等途徑向外散熱。在地球表面常溫層以下,地溫隨深度加大而增高。通常把地表常溫層以下每向下加深100m所升高的溫度稱為地熱增溫率或地溫梯度。對於一個局部地區,在正常條件下熱場分布一般是穩定的,但其地溫梯度值可能與平均地溫梯度有差別,如我國華北平原約為1~2℃/hm,大慶油田可達5℃/hm。據實測,地球表層的平均地溫梯度約為3℃/hm;海底的平均地溫梯度為4~8℃/hm,大陸為0.9~5℃/hm。
如果在井內溫度測量發現地溫梯度或徑向溫度分布有明顯的異常變化則可判斷為井下發生異常情況。
為了反映井內溫度分布,研製了多種類型的井溫儀,但其測量原理是相同的。井溫儀的感測器多採用熱敏電阻組成的惠更斯電橋,把井內溫度變化轉換成電橋輸出的電壓變化送至地面進行記錄。
圖4.3.1是井溫儀測量原理圖,其井下部分是惠更斯測量電橋。其中R2、R4是電橋的兩個固定臂,用溫度系數β較低的康銅(β=5×10-6)絲製成,其阻值為R2=R4=R0;另外兩個臂R1=R3=R0+ΔR,R1和R3是電橋中的靈敏臂,是用高溫度系數的鉑金(β=3.89×10-3)絲製成,鉑金絲對溫度變化十分敏感,只要溫度稍有變化,其電阻值就隨之變化。
圖4.3.1 井溫儀測量原理圖
電橋測量時,首先在某一起始溫度T0下,使電橋M、N輸出端沒有輸出,此時R1=R2=R3=R4=R0,ΔR=0,這是電橋平衡狀態。當井內溫度變化時,由於固定臂的β小,則仍可認為R2=R4=R0,而β大的靈敏臂的電阻R1=R3=R0+ΔR,這樣電橋失去平衡,在輸出端M、N有電位差ΔUMN輸出,ΔUMN的大小與溫度的變化ΔT成正比,即:
地球物理測井教程
式中:c為儀器常數;I為供電電流。井內溫度T為:
地球物理測井教程
上式中T0、c可通過儀器校驗求得,只要測出MN兩點的電位差ΔUMN,即可以記錄到一條隨井深變化的井溫曲線。
根據上述原理,針對所需要解決的問題,可選用不同的井溫儀。如梯度井溫儀測量主要反映井內溫度梯度變化情況;微差井溫儀測量的是井軸上一定間距兩點間溫度變化情況,由於用較大比例記錄,能較清楚地顯示井內局部溫度的變化。為了確保井溫曲線質量,測井前必須進行儀器常數、起始溫度和時間常數的標定工作,並且選擇最佳測速進行測量。應當特別指出的是,溫度測井要在所有測井中最先測量,以避免儀器和電纜運動破壞原始的熱場分布。
根據熱源不同,井溫測井可以分為自然熱場法和人工熱場法。但是,在實際測溫過程中測量的幾乎全是人工熱場,只有在井液與地層之間的溫度已經達到穩定狀態時測量,才有可能測量到自然熱場。
4.3.2 井溫測井的應用
實測井溫測井曲線如圖4.3.2所示,溫度曲線用TEMP表示,溫度隨著井深的增大而增大。
井溫測井廣泛用於基礎地學研究、油氣開發、地熱勘查、水文及礦井設計等各個領域。
1)在基礎地學研究中,井溫測井是獲得深部地溫梯度和計算熱流值的主要手段。
2)在油氣田開發中,井溫測井被用來確定注水井中的吸水層位;利用天然氣層被鑽穿時氣體膨脹的吸熱效應尋找天然氣層;確定套管外水泥返回高度,評價檢查固井質量;評價酸化、裂化效果。
3)在地熱勘查中,利用熱水層的溫度異常尋找熱水層,並用來研究地熱分布及熱儲結構。
4)在水文鑽井中,溫度測井被用來劃分含水層位和分析補給關系。
5)在固體礦產中,它是某些固體礦產建井設計或安全措施所需地下溫度數據的重要來源。
圖4.3.2 井溫測井曲線圖
㈤ 我所核物探發展年歷史回顧
李昌國張玉君
李昌國1957年前來所(室)。曾任我所核技術室臨時負責人。1985年調地礦部航空物探總隊。
張玉君1957年來所。曾任我所核技術室負責人。1983年調地礦部航空物探總隊,現任該隊研究所所長。
我所核物探應用研究始於1956年,那時還是物探局實驗室。30年來所開展的工作側重於核測井方法和地樣核分析技術研究,並研製了相應的儀器。許多同志滿腔熱忱地,不遺餘力地投身於這一事業。油田自然伽瑪及中子——伽瑪測井、煤田自然伽瑪及伽瑪—伽瑪測井、鉀鹽自然伽瑪能譜測井的研究成果,經過推廣在生產中發揮了很好的作用,經受住了歷史的考驗,創造了顯著的經濟和社會效益。後幾年又引進了現代化的儀器設備,修建了核技術專業實驗室,堆照化探標樣的中子活化多元素分析所測定的元素從數量及精度上都達到了國外同類工作的先進水平。……在這一切成績中凝聚著許多同志的心血和智慧。
但是,縱觀這30年歷程,步履是艱難的,道路是曲拆的,既受主觀因素影響,更受客觀條件的制約。30年中政治生活的波瀾直接左右著科研的進展。凡是大局安定,科研受到保證,人員較穩定的階段,研究項目的進展也就較順利,也只有在此前提下,個人的努力,才有條件得以發揮。
1956年在黨中央關於「向科學技術進軍」的號召的鼓舞下,物探局實驗室邁出了核物探的第一步。1956年8月20日,新華社從玉門播出了一條電訊「我國第一次用原子能勘探石油,」刊登在一些報紙上。在醒目的標題下,報道了由物探局和玉門油礦實驗自然伽瑪和中子伽瑪測井的情況。
我國第一次用原子能探測石油
(新華社玉門20日電)玉門油礦開始在老君廟油田上試驗石油探測技術上的最新成就——原子能放射性測井。利用原子能探測石油,在我國還是第一次。
最近在井下套管內試驗放射性測井效果良好,很明顯地分析出了地下沙岩、粘土的地質情況。目前進行的放射性測井試驗.用的是伽瑪測井和中子測井兩種方法。這就是把一套特殊的井下儀器放入井中,利用岩石天然放射性或對人工放射原素的反應,探測井下地質和含油水層情況。它比一般電測具有極大優越性:可以在下過套管的井內進行測量;可以在泥漿電阻率很低的時候准確地測出井下岩層變化情況;可以解決油田開采上的油水邊界問題。這些,以過去的技術是無法徹底解決的。解放以前,由於技術水平低,老君廟油田許多老井的油層深度、油層好壞等都搞不清楚。現在利用放射性測井可以解決了。
放射性測井試驗將進行三個月。這次試驗是由地質部物理探礦局放射性測井試驗隊和玉門礦務局地球物理處測井大隊聯合進行的。
(1956.8.21.新聞日報)
那時,我國核反應堆正在建造,原子能在地質勘探中的首次應用也受到了各方面的關注。中央新聞記錄電影製片廠還在實驗現場拍攝了記錄電影。這次實驗是由物探局實驗室組織,蘭本潔任隊長,並由蘇聯專家穆海爾具體指導開展的,李昌國同志也有幸參加了此次有歷史意義的實驗。實驗結束後,舉辦了放射性測井技術培訓班,由穆海爾授課,為我國培養了首批油田放射性測井人才。中子伽瑪測井在以後的30年漫長的歲月中,在石油測井工作中發揮著重要的作用。
緊接著油田上的實驗,1957年起又在煤田開展了伽瑪—伽瑪測井方法和自然伽瑪測井方法的實驗,1957年實驗隊由蘭本潔帶領在安徽濉溪,1958年實驗隊由張玉君帶領在河北峰峰,並有煤炭科學院地質所朱誠仁的全力配合開展工作,從濉溪到峰峰,經過50多個鑽孔大量實驗,以伽瑪—伽瑪為主導的綜合測井方法研究成功地解決了煤田的主要問題。這支實驗隊平均年齡僅22歲,卻充分顯示了年青人勇於進取攻克技術難關的能力。1958年10~11月,物探局在峰峰煤礦舉辦了全國煤田放射性測井訓練班,為地質部和煤炭部培養了133多名放射性測井人員。同年年底物探局修造所也仿製成功了輕便型放射性測井儀,並製造了一批儀器,加之我國反應堆巳開始生產鈷—60放射性源。專門人材,專用儀器及放射性源是煤田放射性測井得以很快推廣的三個缺一不可的條件,藉助這三個條件,到1959年全國煤田測井隊有50%以上推廣使用了伽瑪—伽瑪測井方法。以後伽瑪—伽瑪測井方法很快地被煤田測井隊無一例外地用做主導方法,30年來所創造的經濟效益無法估算。因此,在1978年全國科學大會上,經煤炭部推薦,煤田伽瑪—伽瑪測井方法被列為大會受獎項目。
油田、煤田的放射性測井研究是在引進蘇聯先進技術的基礎上開展的。將向外國學習與培養自己的專業隊伍以及引進設備與仿製融為一體,使我們贏得了時間,較快地填補我國在石油和煤田放射性測井方面的空白,並形成了方法研究,儀器製造及生產使用的基本技術力量。
1961年人員大下放,核子組僅剩二人,加之蘇聯停止了向我國出口中子源,許多工作被迫中斷,核物探瀕臨取消的邊緣。為了尋找發展出路,經過調研得知,我國急缺鉀鹽礦藏,根據K—40同位素的放射性特徵,通過理論計算,張玉君在1963年提出了利用能譜測定K—40自然弱放射性在鑽孔中順便普查鉀鹽的設想(見核子組1963年調研報告)。國外報道鉀鹽能譜測井工作是5年後(1968年)才出現的。因此這一設想的提出標志著我所核物探從「模仿」階段走向了「創新」時期。
1965年爭取了條件與上海地質儀器廠協作研製電子管的205型單道能譜測井儀,其地面分析器是以1958年吳振遠的設計為基礎。
1965年底赴雲南勐野井鉀鹽礦區進行方法實驗和儀器考驗。測了5口井,解決了測量技術與方法解釋的問題,能分辨出0.5m厚,氯化鉀含量大於2%的鉀鹽層(開采品位為6%),並找出生產上漏掉的11個層位,其中有10層得到地質驗證確認。正當研究工作需要進一步深入時,動亂的「文革」的10年開始了,嚴重地干擾了工作進行,盡管同志們頂著「抓生產、壓革命」的「罪名」幾次去到野外試圖繼續實驗,但都被嚴重的武鬥堵了回來,野外實驗不得不中斷。
直到1972年,也就是所謂的右傾翻案風時期,科研工作才有了一點轉機。地質科學研究院與江漢油田組織找鉀會戰,我們作為地科院的下屬所,與油田測井營一道承擔會戰中的測井找鉀任務。經過半年的努力,解決了下井儀3000m脈沖傳輸及100℃高溫的技術關鍵,終於在地質和測井綜合分析指出的成鉀有利地區,測出了鉀鹽層異常,通過正在鑽進的相鄰孔,相同層位取芯驗證,是0.8m厚含氯化鉀16.8%的鉀硭硝礦層。這是在未知礦區找到鉀鹽層,能譜測井有效地發揮了作用,也說明油鹽兼探找鉀的必要性。於是江漢油田用這台儀器進行了生產性的普查找鉀工作。石油部於1975年在江漢油田召開了技術推廣會,並於1986年授於這次會戰科學技術進步三等獎。
在這之後,為了改進儀器性能,繼續進行以下三種型號儀器的研製;1974~1975年研製成集成電路的NC-75型雙道能譜測井儀;1976年擴大試制了NC-76型雙道能譜測井儀,以滿足四川、雲南、山東及新疆等省找鉀之急需;1978~1979年與重慶地質儀器廠協作研製了小口徑深井JHW—1型四道能譜測井儀,該項目列為國家重點科研項目,通過鑒定後由重慶廠投產。在儀器研製中主要突破的技術關鍵是:3600m長電纜的脈沖傳輸,井下儀承受100℃的高溫,以及能譜峰位穩定裝置。研製的儀器從電子管發展到集成電路,從單道到四道,性能不斷提高,解析度(Cs—137)從15%左右提高到10%,靈敏度提高一倍多。1983年全國原子能應用技術展覽會上,將JHW—1型儀器列入重要成果介紹的材料里。
為了在我部推廣這一方法,曾多次去四川,雲南、新疆與生產隊共同實驗,在擴大試制 NC-76型儀器時,邀請了生產隊技術人員參加,因而這些生產隊較好地掌握了方法技術與儀器,在生產上發揮了一定的作用。如四川710隊用能譜測井能有效地識別含鉀的雜鹵石和四川盆地下、中三疊統地層界限的標志層——綠豆岩(凝灰岩)。又如,在川—25井1979、1983年的兩次能譜測井,利用回歸分析剔除鈾,釷干擾,揭示出富鉀鹵水及存在部位,估算鹵層間相對含鉀量的高低作了嘗試,解釋了活動鹵層由於鈾隨時間富集造成1983年自然伽瑪測井強度增高的原因,為尋找固相或非固相鉀鹽礦體積累了經驗。
總之,自然伽瑪能譜測井找鉀的方法技術是我們自己開創的,儀器是自己設計的。實踐證明找鉀是有效的。
除能譜測井找鉀外,李壽田等同志與重慶地質儀器廠共同研製了地面單道能譜儀,在青海鹽湖實驗,能有效地指示出沉積的鉀鹽礦體。
10年浩劫窒息了科學技術的發展。而就在那個時期,世界上工業強國的科學技術突飛猛進。20世紀70年代後期,核技術採用了大規模集成電路、計算機技術,新的探測器元件,因而有長足進步,出現了用於野外地面、井中,航空及實驗室的智能多道譜儀。地質勘探應用上有了新的突破。
面對國外的這種狀況,當務之急的是從國外引進先進技術,培養一批技術人員,建立本專業實驗室,以將核技術應用提高到一個新的水平。經過兩年的前提實驗和充分的技術論證,1979年底從美國引進了當時最新產品朱比特多道能譜儀小型計算機系統。廊坊實驗室尚未建成前,安裝在北京師范大學低能所,兩家共用。
確定要引進這套設備的技術路線是:「一機二用」;「近處入手,遠處著眼」,「科研生產兼顧」。「一機二用」是該系統既可測量伽瑪射線(可用於中子活化及自然放射性測量),又可測量X射線(可用於同位素源激發能量色散X熒光測量)。「近處人手,遠處著眼」是指近期先開展易掌握的地樣中子活化和X熒光分析,並准備力量開展核技術應用的其他方法和儀器的研究。「科研生產兼顧」是指這台大型設備是核技術應用研究的基本工具,並以生產性工作維持其長年運轉,充分發揮作用,以使科研基礎更為牢固。
選擇堆照地樣中子活化分析方法作為近期的突破口,是基於我們曾在1960~1962年做過銅礦床Po—Be源中子活化測井,1967年室內Po—Be源中子活化樣品實驗,1971年快中子活化樣品實驗及1978年堆中子活化地樣實驗,經過比較、探討所得出來結論的。堆照地樣中子活化分析具有多元素、高靈敏度及高准確度的優勢,在地學上的應用前景廣闊,能較快在牛產上立足。同位素源激發X熒光分析雖靈敏度不高,但具有快速分析的特點,與中子活化分析配合可相得益彰。該方法技術還可發展到野外現場元素測定。由於這套設備具有較寬的能量區域,較高的解析度,較實用的解譜分析軟體,因此也是開展核技術方法和儀器研製的基本工具。
到1984年底先後取得了一批科研成果。對化探標樣GSD1—8的定值提交了32個元素含量數據及粒度分析數據,金的分析靈敏度達到0.05ppb,前富集稀土元素中子活化分析可測出12個元素,同時還承擔了部分生產樣品的分析工作;對同位素源激發X熒光分析進行了初步實驗;一批年青的技術人員成長起來,還選派了宋林山到英國專業進修。取得的科研成果分別在國內外專業雜志上發表。1985年物探局組織了對該設備的消化,吸收、開發成果的鑒定。
放射性工作因涉及人身安全和環境污染,建立核技術專業實驗室就顯得至關重要。過去沒有專業實驗室,有些實驗不得不在地下室、岩芯倉庫,偏僻的地方搭帳蓬進行,不僅影響實驗進度,還影響科研成果的應用。如,取得中子吸收測硼分析方法,光致中子測鈹分析方法的研究成果後,沒能承擔生產的一個重要原因,就是沒有專業實驗室。為此,在設計和建造廊坊核技術實驗室過程中,我們專門抽調了技術人員投入工作。
1985年8月根據所領導的決定完成了朱比特系統遷往廊坊的安裝任務。
我所核技術應用研究30年的歷史,是幾十位同志用心血譜寫的歷史。由於時間和篇幅所限,寫作匆忙,總不盡其意,尤其是未能反映出同志們勤奮好學、忘我工作的精神面貌,實為憾事。此文就算是對走過的崎嶇小路的一點反思,是對過去許多同志同舟共濟度過風風雨雨的留戀吧!
30年,在科學發展史上只是極其短暫的一瞥。過去的已經過去了。我們衷心希望我所的核技術應用工作能得到所領導的足夠重視,在總結歷史經驗的基礎上及時決策,放射性物探是物探事業不可缺少的分支,希望它在物探所能夠結出更加豐碩的成果。
(1987年6月於北京)
載《物探所慶祝建所三十周年紀念專刊》,1987。
㈥ 石油方面的宣傳報道怎麼寫啊,求大神指教,最好有範文~~
???油田?井全部順利投產
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??分公司??油田巴18平8井順利投產,日產液43.3立方米,日產油20.35噸。截至目前,該分公司2010年巴18井區完鑽的3口水平井已全部投產並喜獲高產。
巴18井區是二連分公司寶力格油田的主要產油區塊。年初以來,這個分公司的地質研究人員緊密圍繞巴18井區非主力層開展水平井研究工作,經過小層對比、地震解釋等基礎性工作落實小斷層和單砂層的微構造,採用鑽井資料和測井解釋數據分析,明確了單砂層的岩性分布和油層分布情況,強化對單砂層展開物性和流動單元研究,確定鑽井有利區域目標,為成功鑽探目的層打下了堅實基礎。
同時,通過優化地質設計以及導向小組在現場對水平軌跡跟蹤監督,提前預測和制定應對措施,確保水平井成功入靶和軌跡控製得到精準性,使得鑽井成功率達到100%。
㈦ 大陸科學鑽探概述
劉寶林
科學鑽探是為地學研究目的而實施的鑽探,是通過鑽孔獲取岩心、岩屑、岩層中的流體(氣體和液體)以及進行地球物理測井和在鑽孔中安放儀器進行長期觀測,來獲取地下岩層中的各種地學信息,進行地學研究。在陸地上施工的科學鑽探稱為大陸科學鑽探。
國際地球科學界認為只有通過鑽探直接觀察和研究地殼內部正在活躍進行的物理、化學和生物的作用、特徵及其過程,才能取得對地球科學真實的、精細的認識,驗證遠距離探測的論斷,提高探測的可靠性。
按1993年9月在德國召開的國際大陸科學鑽探會議商定,科學鑽孔深度的定義是:淺孔為2000~4000m(用深型岩心鑽機施工),深孔為4000~6000m(用旋轉鑽機施工),超深孔為6000~15000m(用巨型鑽機施工)。此外,湖泊鑽探也是科學鑽探的一部分,鑽孔深度一般在10~500m。
大陸科學鑽探是當代地球科學具有劃時代意義的大型科學工程,是解決當代人類面臨的人口、資源、環境等問題的必由之路,是帶動21世紀地球科學和相關學科技術發展的大科學。大陸科學鑽探是由地質超深鑽探發展而來的,預期目標主要是為了研究深部地質學問題。實際上,經過科學選址而實施一些淺鑽孔同樣可以研究某些重大地球科學問題以及與人類生存密切相關的諸如氣候、環境、地震以及有毒廢料的安全處理等課題。
1 ICDP(International Continental Scientific Drilling Program)簡介
1.1 成立背景
1992年11月,經濟合作發展組織(OECD)舉辦的大科學論壇評述了大洋和大陸鑽探全面進行國際合作的問題。1993年8月31日到9月1日,在德國Potsdam國際大陸科學鑽探會議上提出了ICDP框架;9月2日,在KTB現場「國際大陸科學鑽探會議管理者會議」上,15個國家的代表參加,決定成立ICDP籌備組,由德國地學研究中心的R.Emmermann教授負責草擬ICDP的有關章程。1996年2月正式發布「ICDP發起書」。
1.2 ICDP的任務
獲得可靠的資金,進行有效的規劃,履行可行的對全局有重大意義的計劃;
確認適合科學鑽探的國際合作場址;
確保進行適宜的前期場址調查;
為鑽探項目提供技術支撐核心;
確保對計劃進行恰當的監控;
確保項目成果有效地發布傳播。
1.3 ICDP的准則
國際性——地質科學、工程技術、資金等進行國際合作;
全球性——開展具有全球意義的大課題;
必須經過鑽探——必須通過鑽探才能解決的問題;
社會需要——如解決能源、礦產、地質災害、氣候、環境等問題;
鑽孔深度與成本——在滿足科學目標的前提下,盡量降低鑽探難度;
活動的過程——研究目前活動的地質現象。
1.4 ICDP與ODP的差別
ICDP——鑽探地點在某個國家,首先獲益;研究世界級的科學問題;研究38億年的地球歷史;必須冠以「Scientific」。
ODP——鑽探地點、條件、孔深和工藝技術多樣化;在公海鑽探,是全球性的計劃;研究1.8億年的地球歷史;本身就是科學目的,不必冠以「Scientific」;主要設備為鑽探船,工藝技術比較成熟。
2 大陸科學鑽探的作用
研究地震、火山噴發的物理化學過程以及降低其影響的最佳方法;
研究近期地球氣候變化的模式和原因;
研究隕擊事件對氣候和集群滅絕的影響;
研究深層生物圈的性質及其與碳氫化合物和礦床的形成、生物演化等地質過程的關系;
放射性和其他有毒廢料的安全處理;
沉積盆地和碳氫化合物的來源及演化;
礦床在各種地質體中是如何形成的;
研究板塊構造、熱力學、物質和流體在地殼中運移的基本物理學過程;
如何更好地解釋用於了解地殼結構和性質的地球物理數據。
3 大陸科學鑽探的現狀
目前美國、俄羅斯、德國、加拿大、日本、法國、英國、瑞典、紐西蘭、比利時、冰島、澳大利亞、奧地利和瑞士等國家都開展了科學鑽探。全世界計劃完成近百口科學鑽孔,其中深鑽孔10餘口。具有代表性的科學鑽探計劃如下:
已經完成的有:
1960年,美國提出國際上地幔計劃(IUMP)。
1965年,開始實施深海鑽探計劃(DSDP)。
1970年,蘇聯開始SG-3大陸超深鑽孔施工。
1983年,開始實施大洋鑽探計劃(ODP)。
1984年,美國組建DOSECC,計劃完成29口科學鑽孔。
1987年,德國開始KTB先導孔施工,1989年完成,終孔深度4000.1m。
1990年,KTB主孔開始施工,1994年9月完成,終孔深度9101m。
2001年,ICDP計劃已批準的項目及執行情況(見下表)。
地球科學進展
3.1 原蘇聯
原蘇聯的大陸科學鑽探實施最早,鑽孔最多,開始於第二次世界大戰後,實施了幾十口基準井。1965年確立了超深鑽實施步驟,地質學家別科亞耶夫斯基等根據深部地球物理資料提出,為獲得完整的地殼剖面,至少要在6個地區打科學超深孔。原蘇聯國家科委為這一龐大規劃組建了「地球地下資源與超深鑽探部門科學委員會」,有95個單位參加,由原地質部部長E·A·科茲洛夫斯基任主席。設計施工超深孔18口,其中SG-1孔設計深度12000m,SG-2、SG-3孔深15000m,其他15口是深6000m左右的先導孔(衛星孔)。1970年SG-3超深井開鑽,設計15000m,1986年3月終孔深度12262m,為目前世界第一深井。1988年在亞羅斯拉夫國際科學鑽探學術會議上公布原蘇聯科學鑽探取得了40項重大科研成果。
3.2 美國
從1961年開始至今,執行了一系列海上科學鑽探計劃,如莫霍計劃、DSDP深海鑽探計劃、ODP大洋鑽探計劃等,都取得了輝煌的成就。但海上鑽探設備復雜、費用昂貴。1993年他們提出了一個口號:「把船開到陸地上來」,要大力發展大陸科學鑽探。
美國大陸科學鑽探計劃(US/CSDP):
已經完成的鑽探項目有:伊尼歐(INYO)井1~4號、巴耶斯破火山口1號、伊利諾斯井(VC1,VC2A,VC2B)、索爾頓湖、長谷、卡洪山口及上地殼項目。
計劃實施的項目有30多個,深度超過6km的有:阿巴拉契亞深部取心鑽孔、伊利諾斯盆地超深孔、得克薩斯海灣海岸超深孔、夏威夷島深鑽項目(正在實施中)。
90年代美國將主要實施五個項目:即卡特邁的諾瓦拉普塔、卡洪山口第三階段、巴耶斯破火山新項目、紐克克盆地鑽、基礎鑽探項目等。
1974年美國在俄克拉何馬鑽成了大陸科學鑽孔羅傑斯1號孔(Betha Rogers N0.1),孔深9583m。1985年在國家科學基金會領導下,制定「大陸科學鑽探計劃」(CSDP),選定孔位29處,陸續取得重大成果:①1985年在索爾頓S2-14#孔執行以研究高溫地熱為中心的科學鑽探(SSSDP)計劃,1986年3月鑽到3220m,貫穿沉積層到達下部閃長岩相角岩,中靶溫度為353℃,為世界第一口高溫地熱井;②1986年陸續沿聖安得烈斯大斷層施工10口科學鑽孔,平均深度為5000m,以監測研究加利福尼亞州大地震發生機制。在卡洪隘口(Cajon Pass Hole)施工的第一孔經岩心磁法定向(佔10%)、熱導率、熱輻射、應力場、波速等測試,發現斷層帶摩擦應力近100MPa,產生局部熱導率異常1HFU(=40 MW/m2),美國地調局以此孔作地震觀測孔,以上述量化臨界數據提供多次地震預報,均大大減少了災害損失;③美國Los Alamos國家實驗室用10年時間在Fenton Hill在水平相距30m處鑽兩口以勘探與開發「乾熱岩」直接發電的科學鑽孔,深度分別達3200m、4500m,直達火山岩體,用水力壓裂使兩孔相通,形成「熱倉」,孔底溫度達300℃,一孔注入冷水,另一孔排出溫度為200℃以上的干蒸氣,並用此蒸氣直接發電。④沿聖安得烈斯施工的科學鑽孔在2000m處的結晶岩基底岩中發現嗜溫菌(Thermophilic bacteria),為研究地表以下生物活動提供依據。它的分布、總的數量、對油氣生成的關系、它同地表生物活動的關系、以至同生物起源的關系、地下生物圈邊界等等,留待科學鑽探去勘探解決。
3.3 瑞典和西歐各國
在原蘇聯科學鑽探發現深部地下有碳氫化合物等流體的成果鼓舞下,瑞典以及歐洲共同體等缺乏石油的國家,建立了OECD(歐洲經合與開發組織)將科學鑽探列為大科學項目(Mega-Science)。瑞典首先在錫利揚(Silijan)大隕石坑施工Gravberg 1號孔,深6350m,取得油氣樣品85桶(約合18.5 t),化驗後,其成分無異於普通石油天然氣,並含有極細磁鐵礦粉末,引起世界矚目。科學家們推斷油氣來自上地幔裂隙,屬非生物源油氣,其後又布置另一口Stanberg No.1號科學鑽孔。
3.4 德國
德國大陸深部鑽探(KTB)到1993年9月2日鑽深為8312.5m,(在孔深為8008.6m時,地溫為215℃)。KTB目前獲得的主要科學成果是:①證實了深部的溫度變化和熱轉移,查明了深達6km多的地殼熱結構;②修正了深部地球物理探測資料(反射地震、地電、重磁異常等),查明了地球物理結構性質和非均一性;③發現了地殼中流體的來源、成分和運動規律,對於開拓新的能源和探討礦床成因有重要的意義;④測出了深達6km、目前世界上最深的應力分布資料,對於預測地震、火山等災害有重要意義;⑤發現在莫霍面以下還存在地球磁場,在理論上這是一個重大突破。
KTB在實踐中還研發了一系列的新技術和新工藝,其中最主要的是:①研製和使用了巨型鑽機,在鑽探設備自動化上取得重大進展。KTB的鑽探設備主要技術指標:鑽塔高度83m,設備總重2500t,10000m鑽桿重400t,最大大鉤負荷800t,總功率9500kW,泥漿泵流量1000~4000L/min,工作泵壓350bar,泥漿箱總體積450m3;②研製和使用一套垂直鑽進系統(VDS),KTB的主孔通過採用這一技術,使鑽孔深度達到7000m時鑽孔頂角不超過2°,鑽孔水平移距不超過20m。而先導孔由於沒有採用VDS系統,鑽孔深度為4000m時水平移距達到了180多m;③在施工的組織管理,信息的獲取、利用、發布和現場實驗室等方面也積累了寶貴的經驗。
4 大陸科學鑽探在技術上面臨的挑戰
孔深大——需要重型設備、鑽孔結構復雜、管材強度極限、鑽孔彎曲嚴重、回轉阻力增大、輔助時間長等;
結晶岩——鑽進效率低、鑽頭壽命短、鑽孔彎曲嚴重、糾斜困難等;
高溫高壓——泥漿性能變壞、管材強度下降、孔壁穩定性差、測井儀器性能降低等;高信息量——高取心率和取心質量、泥漿錄井系統、流體樣品的獲取、深部現場實驗室等。
5 中國大陸科學鑽探(CCSD)簡況
5.1 歷史回顧
1988年,開始建議制定中國大陸科學鑽探計劃。
1991年,原地礦部開始組織進行「中國大陸科學鑽探先行研究和選址研究」。
1992年,地質科學鑽井工程列入「國家中長期科學技術發展綱要」。
1995年11月,國務院領導批准中國加入「國際大陸科學鑽探計劃(ICDP)」。
1996年2月中國正式成為ICDP三個發起國之一。
1996年8月,原地礦部與德國地學中心簽訂了在大別-蘇魯進行科學鑽探的合作協議書。
1997年6月,國家科技領導小組批准「中國大陸科學鑽探工程」列入「九五」國家重大科學工程項目。
1997年8月,由ICDP資助的「大別-蘇魯超高壓變質帶大陸科學鑽探選址國際研討會」召開,中外專家一致贊同在江蘇北部東海縣實施5000m的科學深鑽。
1998年4月,國際大陸鑽探計劃組織(ICDP)審議通過了「中國大別-蘇魯超高壓變質帶大陸科學鑽探」項目正式建議書,並予以150萬美元經濟資助。
1998年12月至1999年6月,在江蘇東海縣毛北鎮境內完成了1000m深的預先導孔施工,目的是為CCSD的施工設計和主孔施工提供必要的信息,並積累了施工經驗。
1999年9月底,經歷近10年的努力,在建國五十周年大慶前夕國家計委正式批准了中國大陸科學鑽探工程項目立項建議書,這標志著該工程項目正式開始實施。
2000年3月28日至3月29日,由國家計委中咨公司組織十餘位專家在北京對《中國大陸科學鑽探工程工程可行性研究報告》(工程部分)進行了專家論證,與會十餘位專家一致同意通過此報告,從此,中國大陸科學鑽探工程正式進入設計施工階段。
2001年6月25日中國大陸科學鑽探工程先導孔終於在江蘇省東海縣開始試鑽。
2001年8月2日,國家計委批准了中國大陸科學鑽探工程的初步設計和開工。
2001年8月4日,中國大陸科學鑽探工程在江蘇東海鑽探現場舉行了開工儀式,全國政協副主席萬國權等出席,各新聞單位競相報道。
2002年4月15日,井深2046.5m,結束了取心鑽進,先導孔完工。
2002年5月7日開始主孔的擴孔鑽進。
2002年8月27日零時45分擴孔深度2028m,擴孔完工。
2002年10月10日開始主孔取心鑽進。
2005年3月8日勝利完鑽,終孔深度5158m。
2005年4月18日在中國大陸科學鑽探施工現場舉行了竣工典禮,國務院副總理曾培炎出席典禮儀式並發表重要講話。
2006年3月18日,國際大陸科學鑽探中國委員會(ICDP-CHINA)在北京成立。孟憲來任主任,許志琴、安芷生和黃宗理等任副主任。劉東生院士、孫樞院士、劉光鼎院士、李庭棟院士、劉廣志院士等被聘為該委員會顧問組專家。
5.2 施工基本要求和條件
設計井深:5000m
終孔直徑:
取心要求:全井連續採取岩心
地層條件:堅硬的結晶岩,如片麻岩、榴輝岩、角閃岩等
溫度梯度:2.5℃/100m
5.3 CCSD的目的
通過最短的鑽距獲取最深部的垂向連續變化信息,建立真實的深部物質組成、結構、流變學、地球化學、岩石物理、流體、地熱、地應力及現代微生物剖面,並校正地球物理遙測的結果,建立世界性的深部結晶岩地區地球物理標尺。
揭示超高壓變質帶形成與折返機制的奧秘,研究會聚陸殼邊部的動力學,為大陸動力學理論的創立奠定基礎。
研究超高壓變質帶中金剛石和金紅石(國防及航天材料)等資源形成的地質背景和成礦機理,開拓新的找礦方向。
發現來自地幔深處的新礦物和新物質,探究超高壓物理條件下的礦物化學和結構行為。
研究現代地殼流體的富集、分布及遷移規律,探索其深部來源,揭示深部水圈的活動及水-岩作用對成岩和成礦的影響;
通過地下深處存活的現代微生物的研究,揭示地下生物圈在極端條件下(高溫高壓)的生物鍾時限、微生物的潛育條件及其對成岩、成礦和生油作用影響。
在鑽孔中放置各種探測儀器,監測地震活動、研究發震機制,揭示現代地殼活動及地球深部正在進行的各種物理、化學及生物作用,同時可將鑽孔作為一個長期的、動態的、高溫高壓的成岩成礦實驗室和礦物合成腔,完成在地表條件下所不能進行的多種重要科學實驗。
促進我國鑽探工程技術和相關領域的發展。促進我國鑽探技術的發展,其技術成果將使眾多的鑽探應用領域迅速趕上世界先進水平,並帶動工程科學、實驗測試、機械工藝及超硬材料等技術的開發與發展。大陸科學深鑽系統將發展和提高深部地球物理遙測方法與技術,並成為檢驗深部地球物理正、反演理論的實驗場。
培養造就上百名跨世紀的地學研究與管理專家,滿足21世紀我國開展經常性科學鑽探工程及相關科學研究的人才需求,促進地球科學與物理學、化學、生物學、工程學、經濟學和管理科學的聯合與交叉,為發展新學科生長點提供機遇。
5.4 CCSD的八大科學目標
(1)揭示超高壓變質岩形成與折返機理。
(2)再造大陸板塊會聚邊界的深部物質組成與結構。
(3)建立結晶岩地區地球物理模型和解釋標尺。
(4)研究板塊會聚邊緣的地球動力學和殼幔相互作用。
(5)揭示超高壓變質成礦機理,發現新礦物與新物質。
(6)探索現代地殼流體-岩石相互作用與成礦機理。
(7)研究現代地殼中微生物類型和潛育條件。
(8)為資源開發及地震發生機制的探索提供科學依據。
5.5 工程選址及鑽探子工程
選址原則:瞄準具重大關鍵地學意義的地區;服務於人類社會面臨的資源、環境及災害三大問題;地質及地球物理研究程度較高;地層盡可能平緩,能穿越盡量多的層位,無花崗岩干擾;技術上可行(特別是地溫梯度應較低);交通便利,地勢相對平坦,通訊方便。
1997年8月,由ICDP資助在中國青島舉行了「大別-蘇魯超高壓變質帶大陸科學鑽探選址國際研討會」,中外專家一致贊同在江蘇北部東海縣毛北鎮實施5000m的科學深鑽。鑽孔位於具有全球地學意義的大別蘇魯超高壓變質帶上,可以通過最短距離的鑽探或取最深部的地學信息;東海縣及附近地區的經濟發達,交通與通訊便利,水電供應充足,是大陸鑽探的理想場所。
5.5.1 鑽探施工面臨的技術難題
硬地層鑽進(擴孔)效率問題、深孔硬岩大直徑全孔取心技術、大傾角硬地層防斜糾斜技術、深孔小間隙孔段水力學設計及鑽井液技術、難以預料的復雜情況等。
5.5.2 技術目標
形成一套完整的硬岩深孔(5000m)大直徑(終孔直徑不小於156mm)金剛石繩索取心鑽進技術體系;使獨具中國特色的液動錘鑽進技術更加完善,進一步鞏固我國在液動錘技術領域中的領先地位;研究與開發新型的以繩索取心為基礎的組合式取心鑽進系統,如孔底馬達/繩索取心二合一鑽具、液動錘/繩索取心二合一鑽具及其相應的鑽進工藝,其成果將居國際領先地位;帶動我國鑽探器具和鑽探材料生產製造技術與使用技術的進一步發展,使其趕超世界先進水平。
5.5.3 雙孔鑽進方案:先導孔+主孔
鑽先導孔後,主孔上部採用大直徑液動錘全面鑽進,有利於防止孔斜;先導孔小直徑取心,代替主孔上部大直徑取心,節省施工費用;獲得主孔鑽探技術方案精確設計所需的地下岩層信息;可在先導孔中試驗將在主孔中使用的鑽探器具和材料。
5.5.4 組合式鑽探技術:石油轉盤鑽機+地質岩心鑽探工藝
以金剛石繩索取心鑽探技術為主體;採用金剛石取心鑽頭,回轉速度高;孔壁間隙小,泵壓高,排量小;採用低固相沖洗液;對鑽壓控制有較高要求。
5.5.5 先導孔鑽進工藝
螺桿馬達+金剛石雙管取心鑽進、螺桿馬達+液動錘+金剛石雙管取心鑽進、轉盤+金剛石雙管取心鑽進、螺桿馬達+金剛石單管取心鑽進。其中特別突出的是螺桿馬達+液動錘+金剛石取心鑽進工藝,屬世界首創,效果顯著,可顯著提高機械鑽速,延長回次取心進尺長度。
5.5.6 主孔鑽進工藝
原設計擬採用金剛石繩索取心鑽進,並加裝了液壓動力頭裝置。由於繩索取心鑽桿加工質量問題以及動力頭輸出扭矩不足,放棄了繩索取心鑽進工藝;主孔基本上還是以螺桿馬達+液動錘+金剛石取心鑽進工藝為主。
5.5.7 鑽機-ZJ70D
寶雞石油機械廠生產的新一代電驅動鑽機。鑽深范圍5000~7000m;最大鉤載:4500kN;最大鑽柱重220t;絞車最大輸入功率1470kW;大鉤提升速度為0~1.6m/s;絞車檔數為2+2R,無級變速;絞車檔數為4+4R,無級變速;鑽台高度9m;鑽架高度45m。
5.5.8 鑽具、鑽頭和沖洗液等(略)
5.6 地學成果
完成了5158m的系列金柱子包括岩性剖面、地球化學剖面、構造剖面、岩石伽馬異常剖面、礦化剖面、岩石物性剖面、流體剖面等。
首次在國內完成了長井段岩心深度和方位測井歸位。
首次完成結晶岩區的三維地震探測,揭示了精細的地殼結構。
中國大陸科學鑽探主孔5000m岩性剖面揭示50多種豐富多彩的岩石類型。在原有的金紅石礦體下又發現了400m厚的達到工業品位的新的金紅石礦體。
證實了蘇魯地區2億年前發生過巨量物質超深俯沖的壯觀地質事件。證實了蘇魯地體在晚三疊紀發生超高壓變質後經歷了一個快速抬升的動力學演化過程。
查明了超高壓榴輝岩的主要礦物都含有以OH存在的結構水
氧同位素研究表明超高壓變質岩的原岩在近地表與大氣降水發生交換「花崗岩體的侵入為其提供熱源」為新元古代全球性雪球事件提供重要證據
建立了蘇魯高壓-變質超高壓構造格架,確定岩石-構造單元、構造邊界的大型韌性剪切帶系
涉及幾何學、運動學、動力學。
揭示含金紅石榴輝岩中銳鈦礦、板鈦礦、榍石和金紅石的產出狀態及其可能的相互轉化關系。
發現了極端生存條件下的地下微生物。
5.7 鑽探技術成果
完成了一口在堅硬的結晶岩中施工的、終孔直徑為156mm、終孔深度為5158mm的連續取心科學鑽探孔。
研究開發了具有自主知識產權的孔底馬達驅動的沖擊回轉取心鑽井方法及其鑽進系統。
形成一套完整的、獨具中國特色的硬岩深孔(大於5000m)鑽井施工技術體系。包括:大直徑(終孔直徑不小於156mm)取心鑽進技術、硬岩擴孔鑽進技術、強致斜地層防斜糾斜技術、新型硬岩鑽井液體系、硬岩小間隙套管固井技術、活動套管技術等。使獨具中國特色的液動錘鑽進技術更加完善,進一步鞏固了我國在液動錘技術領域中的領先地位。
研究並開發了多種新型的以繩索取心為基礎的組合式取心鑽進系統,如:孔底馬達(螺桿馬達或渦輪馬達)+繩索取心二合一鑽具、液動錘+繩索取心二合一鑽具、螺桿馬達+液動錘+繩索取心三合一鑽具,及其相應的鑽進工藝,成果居國際領先地位;極大地推動了我國鑽探器具和鑽探材料生產製造技術的進一步發展。
6 墨西哥Chicxulub大陸科學鑽探(CSDP)簡介
其科學目標是研究隕擊事件和生物集群滅絕。鑽孔位於墨西哥的Chicxulub隕擊坑,距離撞擊中心約60~80km,設計孔深2500~3000m。計劃實施周期為1998~2005年,已經完成了幾個淺鑽,實際實施時間有些延後,2000年開始700m深的先導孔鑽探。ICDP將資助100萬美元。
大約在6500萬年前,一個直徑約10~15km的小行星或彗星撞擊在當時的淺海區域(現今的尤卡坦地台),突然爆發釋放出的能量約有100萬億噸梯恩梯當量,形成了直徑200km的巨大隕擊坑。引發大火,粉塵蔽日,使全球氣候持續變冷;並噴發出大量的CO2和SO2氣體,造成陸地和海洋生物大量窒息死亡。恐龍就是在這個地質年代突然消失。因此,科學家推測,這次撞擊可能是造成恐龍滅絕的直接原因。撞擊所拋出的塵埃、灰燼和小球體在空中形成的離散物質在白堊紀-第三紀界限的年代遍布全球。
CSDP預期解決的基本問題包括:隕擊事件的基本性質,沖擊變形的基本性質,隕擊坑形成的基本性質和噴出過程的基本性質。
7 湖泊鑽探
全球變化(Global Change)研究是ICDP的科學目標之一。目前全世界科學家非常重視。地球氣候和環境的演化過程在海洋、湖泊、冰川、黃土、珊瑚、鍾乳石等沉積物中以及樹的年輪中都有記錄。如果通過一些淺層科學鑽探採集這些原狀的沉積物樣品等,利用現代的測試分析儀器進行多方面的研究,從而比較客觀地建立全球變化模型。世界上開展全球變化研究的機構非常多,而且十分活躍,淺層科學鑽探項目也很多。如International Geosphere/Biosphere Project(IGBP)中的Past Global Changes(PAGES),Palaeoclimates of the Northern and Southern Hemispheres(PANASH),the Pole-Equator-Pole transect from Europe through Africa(PEP Ⅲ),the CircumArctic PaleoEnvironments Programme(CAPE),the International Marine Global Change Study(IMAGES),International Continental Drilling Project(ICDP),Quaternary Environments of the Eurasian North(QUEEN),New Greenland Ice core Project(NGRIP)等。除了ODP(IODP)等海洋鑽探之外,其中湖泊鑽探占據主導位置。
參考文獻
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㈧ 從測井資料獲得的儲層特性
測井資料的價值取決於井孔作業者的目的,而測井信息與其他來源的信息(如煤心、試井)相結合,可使技術人員逐步獲得某一礦區所有鑽井全部潛在目標煤層的關鍵儲層特性,以達到最佳的產量決策,這比單獨考慮測井、煤心或試井獲得的儲層特性更為可靠。再者,利用經過選擇的煤心和試井數據來標定測井數據,可以建立起礦區特有的測井曲線解釋模型。然後再利用測井曲線模型獲取以測井記錄為基礎的儲層特性。這一方法顯得尤為重要,因為我們可以根據每個鑽井的測井記錄和少數選定的「標准」井的煤心和試井數據,得出關鍵儲層特性的綜合估計。可以看出,隨著開發深度的增加,測井記錄和其他數據來源之間的關系更多地依賴於測井資料。
1.含氣量
含氣量是指煤中實際儲存的氣體含量,通常以m3/t來表示,它與實驗室測得的吸附等溫線確定的含氣量不同在於煤的實際含氣量通常包括3個分離的部分:逸散氣、解吸氣和殘余氣。目前,實際含氣量往往通過現場容器解吸試驗測得,精確確定含氣量需要採用保壓岩心。
間接計算含氣量可使用Kim方程的修正形式,這種方法是由Kim提出的計算煙煤含氣量的經驗方法,即
現代煤炭地質勘查技術
式中:CLLD為深側向測井電導率,ms/m;VFRAC為裂隙寬度,μm;cm為泥漿電導率,S/m;Cb為基質塊電導率,mS/m。
該方法排除了在裂隙未擴展、無嚴重侵入或電阻性泥漿侵入情況下的判讀誤差,圖8-6為這一技術的具體應用實例。
受人關注的微電阻率裝置(MGRD、MLL、MSFL或PROX,取決於電極排列)常使用DLL來記錄,並用於映射煤層的裂隙孔隙度。微電阻率裝置具有極好的薄層解譯能力,與VFRAC亦存在線性關系(圖8-7),但應注意,微電阻率裝置可能受井孔粗糙度影響。
確定煤層滲透率變化的另一種方法是依靠微電極測井,微電極測井歷來用於識別常規儲層中的滲透性岩層。微電極測井儀是一種要求與井壁接觸的極板式電阻率儀,微電極儀記錄微電位電阻率(探測深度10.2cm)和微梯度電阻率(探測深度3.8cm),微電極測井的多種探測深度使這種設備可用於滲透率指示儀。隨鑽井泥漿侵入滲透性岩層,在入口前方形成泥餅,泥餅對淺探測微梯度電阻率影響比深探測微電位電阻率影響要大,這種泥餅效應引起兩種電阻率測值的差異,進而表明滲透性岩層的存在。盡管微電極測井也常常作為煤層滲透率指標,但由於在不同鑽井中泥漿特性有變化和泥漿侵入程度有變化,所以微電極測井的定量解釋是困難的,目前煤中裂隙定量評價的唯一方法仍是使用DLL測井技術來實現。
圖8-6 由測井顯示的低、中、高裂隙孔隙度
圖8-7 井中裂隙寬度與微電阻率關系