钻探后井中和井地联合地球物理勘探

作者&投稿:竺狮 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
灌注阶段地面、井中和井地联合地球物理勘探~

与钻探结合的井中和井地联合地球物理勘探工作完成后,是灌注试验阶段的地面、井中和井地联合地球物理勘探阶段,也可以称作灌注地球物理监测阶段。该阶段的目的在于通过监测试验,选择适用于长期监测的地球物理监测手段。较之前两个阶段的地球物理选址勘探,这一阶段地球物理选址勘探控制范围一般以灌注孔为中心,监控附近监测孔和地表区域。
在这一阶段,前两个阶段的勘探手段都存在应用的可能性,但增加了时间偏移的特点,常用的方法有三维地面地震监测、VSP监测、声波或电阻率层析成像监测等。在选择实际的勘探手段之前,一般需要依据前期勘探的结果,并结合地质资料,进行数值模拟以确认该勘探手段的可行性。需要根据模拟结果确定灌注试验监测的周期和监测数据采集的时间间隔。

测井就是以前所提起的矿场地球物理勘探,也是物探的一种,他是把传统的地面物探方法运用到钻孔中去(所以也称钻孔地球物理勘探),用来对钻孔进行地层的划分,岩性的识别(主要是运用放射性测井方法),已经岩层的产状和钻孔的偏移度(即钻孔是否按照预定方向定向钻探)等的一种物探方法,准确的说,测井是物探的一个分支!

(一)测井

与地面勘探方法类似,也包括重、磁、电、震以及放射性测井等方法,具体有电测井、放射性测井、全波列测井、孔壁超声成像测井、伽马-伽马测井、井径测井、井斜测井、井中流体测井等。具体测量参数包括三侧向电阻率、自然伽马、自然电位、纵波波速、全波列、超声成像、密度、井径、钻孔顶角、钻孔方位角、温度、井中流体电导率。

数据采集的重点是针对CO2地质储存场地的具体情况,结合现有软硬件的特点并通过现场试验确定适宜的测井勘探方法组合和工作次序。组合观测系统的基本参数包括激发、接收和仪器采集系统相关的各类参数,一般要求观测系统的组合方式要简单、对目标地质体的物性控制良好、具有较好的抑噪效果等。

钻孔成孔方式要满足特定测井方法的要求。例如,除井径、井斜、自然伽马可在干孔中测量,其他参数须要在井液中测量;静水位、钻孔顶角、自然伽马、井中流体温度电导率、固井质量和套管完好情况可在套管中测量,钻孔方位角、电阻率、自然电位、纵波波速、全波列、超声成像、密度、钻孔方位角须要在裸井中测量等。

根据地质目标和相关技术规程,确定合理测井数据处理和解释流程。数据解释一般遵循从宏观笼统描述到具体刻画或从部分到整体等解释原则。

(二)垂直地震剖面(VSP)

VSP实质上是一种地震勘探方法,包括零井源距VSP、Walkaway-VSP和Walkaround-VSP等变种方法。VSP的作用在于配合常规地震勘探,完成地层对比、划分和标定等工作,其分辨率一般比常规地震勘探高。

针对CO2地质储存场地的具体情况,结合现有软硬件的特点并通过现场试验确定适宜的VSP勘探方法组合和工作次序。组合观测系统的基本参数包括激发、接收和仪器采集系统相关的各类参数,一般要求观测系统的组合方式要简单、对目标地质体的物性控制良好,且具有较好的抑噪效果等。

钻孔成孔方式要满足特定VSP方法的要求。例如,井中最小套管直径大于4in

1in=25.4mm。 ;全套管井井斜小于30°,裸眼井井斜小于20°;井底要封堵。对射孔井,需在射孔上方安装桥塞,不能有溢流、漏气现象;洗井时应刮井壁,避免出现检波器下放遇阻或吸附等现象;固井质量合格;直井中井液相对密度小于1.5,斜井中井液相对密度小于1.2。大项目测井时要求井液为清水;根据要求降井中液面等。

根据地质目标和相关技术规程,确定合理数据处理和解释流程。数据解释一般遵循从宏观笼统描述到具体刻画或从部分到整体等解释原则。

(三)跨孔层析成像

该技术至少需要两个钻孔,包括声波、电磁波等层析成像方法。层析成像是常规地球物理勘探的辅助手段,完成孔间地层对比、划分和异常区域标定等工作。层析成像的分辨率一般比常规地球物理勘探高。

需要针对CO2地质储存场地的具体情况,结合现有软硬件的特点并通过现场试验确定适宜的层析成像勘探方法组合和与其他井中勘探工作的相互次序。观测系统的基本参数包括激发、接收和仪器采集系统相关的各类参数,一般要求观测系统的组合方式要简单、对目标地质体的物性控制良好、具有较好的抑噪效果等。

声波层析成像的钻孔成孔方式与VSP方法类似,而电磁波层析成像的电极与原位地层间不能存在金属的物质(例如,铁制套管)。

需要根据地质目标和相关技术规程,确定合理数据处理和解释流程。数据处理时要根据地质和其他地球物理资料对数据反演过程进行约束。

(四)应用策略

对于特定的CO2地质储存场地选址工作,需要注意不同井中勘探方法的应用次序和组合方式。一般测井勘探随着钻探工作的进行,先于其他勘探方法开展。

出于后期灌注监测的考虑,本阶段的勘探结果有可能作为监测的背景值,这样,在进行前期勘探设计时,就需要考虑后期灌注监测的需求,合理安排数据采集、处理和解释工作。




钻探后井中和井地联合地球物理勘探
与地面勘探方法类似,也包括重、磁、电、震以及放射性测井等方法,具体有电测井、放射性测井、全波列测井、孔壁超声成像测井、伽马-伽马测井、井径测井、井斜测井、井中流体测井等。具体测量参数包括三侧向电阻率、自然伽马、自然电位、纵波波速、全波列、超声成像、密度、井径、钻孔顶角、钻孔方位角、...

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