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地球物理測(cè)井實(shí)習(xí)報(bào)告范文
目錄
第一章 前言
實(shí)習(xí)背景
井場(chǎng)概況
第二章 儀器設(shè)備
第三章 實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程
第四章 測(cè)井曲線繪制與解釋
結(jié)束語
第一章 前言
地球物理測(cè)井簡(jiǎn)稱測(cè)井，是在鉆孔中使用測(cè)量電、聲、熱、放射性等物理性質(zhì)的儀器，以辨別地下巖石和流體性質(zhì)的方法，是勘探和開發(fā)油氣田的重要手段。
一、實(shí)習(xí)背景
本次實(shí)習(xí)是本科階段重要實(shí)習(xí)，在大三的暑假進(jìn)行，在炎熱的酷暑中，我們不僅得到專業(yè)知識(shí)的實(shí)踐，也經(jīng)歷酷暑的考驗(yàn)。
二、井場(chǎng)概況
本次地球物理測(cè)井教學(xué)實(shí)習(xí)在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)現(xiàn)代鉆探實(shí)踐中心進(jìn)行。
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)現(xiàn)代鉆探實(shí)踐中心位于學(xué)校東南角，教五樓以南、測(cè)試樓以東、南翼樓以西。
現(xiàn)代鉆探實(shí)踐中心鉆塔高為17.5米，鉆頭為巖心鉆。根據(jù)塔高，該鉆塔可鉆進(jìn)1000米的深度；加上塔基，鉆機(jī)占地17.5平方米。在前期本科生實(shí)習(xí)中，已鉆進(jìn)約20米，基本上可以滿足測(cè)井實(shí)習(xí)的需要。由于鉆進(jìn)較淺，鉆遇地層為第四紀(jì)土層。地層含砂越多、電阻率值越高，泥漿濾液礦化度對(duì)電阻率也有影響。北京地區(qū)第四紀(jì)地層電阻率一般為20~100歐姆米。
第二章 儀器設(shè)備
本次測(cè)井實(shí)習(xí)所需儀器包括：
(1) 地面儀器：JGS-3型智能測(cè)井主機(jī)；
(2) 下井儀器：JD-2型電極系；
(3) JCH-1000型測(cè)井絞車；
(4) 井口滑輪。
測(cè)井過程中所需要的其它輔助設(shè)備和耗材，包括交流電源、地面電極、專用導(dǎo)線、萬用表、手套等。
1、JGS-3型智能測(cè)井系統(tǒng)
JGS-3型智能測(cè)井系統(tǒng)是一套輕便的小口徑測(cè)井設(shè)備，由重慶地質(zhì)儀器廠制造。適用于固體金屬和非金屬數(shù)字測(cè)井、煤田數(shù)字綜合測(cè)井、煤層氣測(cè)井、水文和工程地質(zhì)數(shù)字測(cè)井等。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括地面測(cè)井主機(jī)、絞車電纜、下井儀器幾部分，本次實(shí)習(xí)主要用到電極系探管。
2、JD-2電極系
電測(cè)井以研究巖石的導(dǎo)電性為基礎(chǔ)，其中的視電阻率測(cè)井是最常用的方法，視電阻率測(cè)井是電極系探測(cè)范圍內(nèi)各介質(zhì)電阻率的某一加權(quán)平均值，一般來說，巖層至電極系的距離越近，它對(duì)電阻率的影響就越大。電阻率曲線可以用來劃分地質(zhì)剖面，確定礦層位置及估算巖層的真電阻率等。
利用JD-2電極系，可以作以下參數(shù)的測(cè)量：
(1) 電位電阻率
在電位電阻率曲線測(cè)量中，電極2和電極3是供電電極，電極1和井口組成測(cè)量電極，記錄點(diǎn)在電極1和電極2的中點(diǎn)。
(2) 梯度電阻率
在梯度電阻率曲線測(cè)量中，電極1和電極2組成供電電極，電極3和井口組成測(cè)量電極，記錄點(diǎn)在電極1和電極2的中點(diǎn)。
(3) 自然電位
利用電極系探管，可以測(cè)量鉆孔某深度處的自然電位，測(cè)量自然電位時(shí)，不需要供電，電極2和井口組成測(cè)量電極，記錄點(diǎn)就是電極2的中點(diǎn)。
自然電位測(cè)井
自然電位測(cè)井是沿井身測(cè)量巖層或礦體在天然條件下產(chǎn)生的電場(chǎng)電位變化的一種測(cè)井方法。井中自然電位包括擴(kuò)散電位、擴(kuò)散吸附電位、過濾電位和氧化還原電位等幾種。
鉆井泥漿濾液和地層水的礦化度（或濃度）一般是不相同的，兩種不同礦化度的溶液在井壁附近接觸產(chǎn)生電化學(xué)過程，結(jié)果產(chǎn)生擴(kuò)散電位和擴(kuò)散吸附電位；當(dāng)泥漿柱與地層之間存在壓力差時(shí)，地層孔隙中產(chǎn)生過濾作用，從而產(chǎn)生過濾電位；金屬礦含量高的地層具有氧化還原電位。在石油井中，自然電位主要由擴(kuò)散電位和擴(kuò)散吸附電位組成。
自然電位測(cè)井使用一對(duì)測(cè)量電極，用M、N表示。測(cè)井時(shí)，將測(cè)量電極N放在地面，電極M用電纜送至井下，沿井軸提升電極M測(cè)量自然電位隨井深的變化，所記錄的自然電位隨井深的變化曲線叫自然電位測(cè)井曲線，通常用SP表示。
實(shí)際自然電位測(cè)井曲線不設(shè)絕對(duì)零線，而是以大段泥巖對(duì)應(yīng)的自然電位曲線作為其相對(duì)基線（即零線）。
自然電位測(cè)井曲線特征
理論曲線具有以下特點(diǎn)：
A.曲線相對(duì)于地層中點(diǎn)對(duì)稱；
B.厚地層（h>4d，d為井徑）的自然電位曲線幅度值近似等于自然電位，且曲線的半幅點(diǎn)深度正對(duì)著地層界面深度；
C.隨著地層變薄，對(duì)應(yīng)界面的自然電位幅度值離開半幅點(diǎn)向曲線的峰值移動(dòng)；
D.地層中點(diǎn)取得曲線幅度的最大值，隨著地層變薄極大值隨之減小，且曲線變得平緩。
E.滲透性砂巖的自然電位，對(duì)泥巖基線而言，可向左或向右偏轉(zhuǎn)，它主要取決于地層水和鉆井液濾液的相對(duì)礦化度。在砂泥巖剖面中，鉆井一般用淡水泥漿（Cw>Cmf），在砂巖滲透層井段自然電位測(cè)井曲線出現(xiàn)明顯的負(fù)異常；在鹽水泥漿井中（Cw<Cmf），滲透層井段則會(huì)出現(xiàn)正異常。因此，自然電位測(cè)井曲線是識(shí)別滲透層的重要測(cè)井資料之一。
影響自然電位的因素主要有：
A.地層水和泥漿濾液中含鹽濃度比值的影響；
B.巖性的影響。當(dāng)目的層含有泥質(zhì)（其他條件不變）時(shí)，總自然電位降低，因而曲線異常的幅度也隨之減小。此外，部分泥巖的陽離子交換能力減弱時(shí)，會(huì)產(chǎn)生基線偏移，滲透層的自然電位異常幅度也會(huì)相對(duì)降低。
C.溫度的影響。同樣巖性的巖層，由于埋藏深度不同，其溫度是不同的，從而影響自然電位系數(shù)K，導(dǎo)致埋藏深度不同的同樣巖性巖層的自然電位測(cè)井曲線上異常幅度有差異。
D.地層水和泥漿濾液中所含鹽的性質(zhì)不同時(shí)，溶液中所含離子不同，不同離子的離子價(jià)和遷移率均有差異，直接影響自然電位系數(shù)K；
E.地層電阻率的影響；
F.地層厚度影響；
G.井徑擴(kuò)大和泥漿侵入的影響。
自然電位測(cè)井的應(yīng)用：
A. 劃分滲透性巖層。一般將大段泥巖層的自然電位測(cè)井曲線作為泥巖基線，偏離泥巖基線的井段都可以認(rèn)為是滲透性巖層。
B. 地層對(duì)比和研究沉積相。
C. 確定地層水電阻率。
D. 估算泥質(zhì)含量。
方法一。利用經(jīng)驗(yàn)公式估算，當(dāng)泥砂巖地層中所含泥質(zhì)呈層狀分布形成砂泥質(zhì)交互層，且泥質(zhì)層與砂質(zhì)層的電阻率相等或差別不大時(shí)，地層的泥質(zhì)含量可用下式求得：
Vsh=1-(Upsp/Ussp)。其中Upsp為含泥質(zhì)砂巖的自然電位測(cè)井曲線幅度，mV。
方法二。利用巖心分析資料和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，找出自然電位與泥質(zhì)含量之間的關(guān)系，建立泥質(zhì)含量計(jì)算模型，然后利用這種模型來求取泥質(zhì)含量。該方法適合于具有較多巖心分析資料的地區(qū)。
E. 判斷水淹層。如果一口井的某個(gè)油層見到了注入水，則該層就叫水淹層。油層水淹后，自然電位測(cè)井曲線往往發(fā)生基線偏移。常根據(jù)基線偏移來判斷水淹層，并根據(jù)偏移量的大小來估算水淹程度。
第三章 實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程
本次實(shí)習(xí)分為六天進(jìn)行，全班分成12個(gè)組，每個(gè)組大約7,8名同學(xué)，3人一組進(jìn)行儀器操作。一人負(fù)責(zé)操作JGS-3型智能測(cè)井主機(jī)，一人負(fù)責(zé)手搖絞車，控制下井儀器的上升速度，一人負(fù)責(zé)在井口看護(hù)下井儀器。
1、儀器連接
（1）將JD-2電極系與絞車的電纜頭連接；
（2）絞車電纜的另一端與專用導(dǎo)線連接；
�。�3）將地面電極埋入距井口大于10米遠(yuǎn)的地下；
（4）利用萬用表檢測(cè)儀器通斷，區(qū)分出A、M、N電極接線；
�。�5）接供電電池到+-極，AB接線柱接AB電極，MN接線柱接MN電極，牢靠連接，切勿虛接。
2、地面儀器操作
測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集操作步驟：
�。�1）確定各接口連接正確，開啟主機(jī)電源（左關(guān)右開）；
�。�2）啟動(dòng)公共機(jī)電源（開關(guān)在主機(jī)右側(cè)），打開軟件“智能測(cè)井系統(tǒng)3.0”；
�。�3）新建工作目錄，方便管理后面測(cè)得的數(shù)據(jù)；
�。�4）點(diǎn)擊“開始測(cè)井”，進(jìn)行井孔參數(shù)設(shè)置、測(cè)井參數(shù)設(shè)置、深度修正系數(shù)等；
�。�5）在主機(jī)控制面板依次按下“停止”、“復(fù)位”按鍵，此時(shí)A、B、C、D四個(gè)燈同時(shí)亮起，等到它們熄滅后，再向主機(jī)發(fā)送采集指令，即在深度修正系數(shù)對(duì)話框中按下確定。速度顯示窗口依次出現(xiàn)“F-1”、“F-2”......“F-10”功能號(hào)，直至其顯示“000”；
�。�6）開啟下井電源，開始給井下儀器供電（自然電位測(cè)量時(shí)除外），此時(shí)C燈亮起；
�。�7）確定面板上絞車運(yùn)行的方向與開始選定測(cè)井方向一致，然后轉(zhuǎn)動(dòng)位于主機(jī)右側(cè)的絞車速度控制旋鈕，開始測(cè)井；
�。�8）結(jié)束測(cè)井時(shí)，將絞車速度降為零，按下“停止測(cè)井”，將數(shù)據(jù)保存在開始設(shè)定的目錄下。
3、注意事項(xiàng)
�。�1）在放A、B線時(shí)，接線要牢靠，注意維護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)安全；
�。�2）野外工作時(shí)，儀器要放置在一塊塑料布或板上，以防潮濕漏電；
�。�3）盡量避免長(zhǎng)時(shí)間在太陽下直接曝曬；
�。�4）不了解儀器的人員不要隨便打開儀器，儀器有故障時(shí)要由有修理能力的技術(shù)人員在室內(nèi)修理，或送廠家修理；
�。�5）儀器長(zhǎng)時(shí)間不工作或受振動(dòng)導(dǎo)致在電壓量程20mV檔不為零時(shí)，可調(diào)節(jié)線路板上的藍(lán)色電位器，小心調(diào)節(jié)至零（此時(shí)MN電極用導(dǎo)線短路），此電位器有紅色記號(hào)。
第四章 測(cè)井曲線繪制與解釋
下圖為自然電位曲線
解釋：
在我們所測(cè)的井中，影響自然電位變化的因素主要是因?yàn)榫心酀{濾液的流動(dòng)使離子濃度不均勻引起自然電位變化，從圖中可以看出在1m和4m處自然電位出現(xiàn)極小值，淤泥中的離子濃度與泥漿濾液中的離子濃度不同引起的，隨著儀器的提升，不與井底和井壁接觸之后，自然電位就在-85mv上下波動(dòng)。二在1m和4m深處的兩個(gè)極小值可能是套管損壞或者泥漿濾液的流動(dòng)引起的自然電位變化。
結(jié)束語
本次測(cè)井實(shí)習(xí)為期6天，共12組的同學(xué)進(jìn)行了此次實(shí)習(xí)，肖亮老師全程指導(dǎo)，每組半天的時(shí)間，期間我們進(jìn)行了自然電位的測(cè)量，每個(gè)同學(xué)測(cè)一條自然電位曲線，學(xué)習(xí)了儀器的連接和軟件的操作，同時(shí)也因?yàn)殡娎|損壞不得不手搖提升和下放測(cè)井儀器。還有由于長(zhǎng)時(shí)間未對(duì)井進(jìn)行鉆探，部分井段發(fā)生垮塌，我們測(cè)的井深只有8.5m，沒有可以明顯辨別的地層。
最后衷心的感謝肖亮老師對(duì)我們耐心的指導(dǎo)，感謝同學(xué)們高效默契的配合，讓我們的測(cè)井實(shí)習(xí)順利愉快地進(jìn)行。
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