松辽盆地大陆科学钻探井火山岩测井精细评价：方法研究与实践

论文摘要

资源短缺和全球气候变暖是当今人类面临的两大问题。松辽盆地自然资源丰富,白垩纪时期经历了受火山活动影响的典型“温室气候”。受国际大陆科学钻探计划（ICDP）资助的“松辽盆地白垩纪大陆科学钻探计划-松科2井东孔”获得了松辽盆地连续、丰富、齐全的测井资料。通过对测井资料的深入研究,开展了测井精细评价,获得了松科2井东孔营城组火山岩的岩性剖面、岩石物理参数以及孔隙结构特征,为实现松辽盆地资源勘探新突破和揭示白垩纪时期火山活动规律提供支持。通过对松科2井东孔营城组各类火山岩测井响应特征的分析,认为自然伽马、电阻率和密度测井曲线对松科2井东孔营城组火山岩岩性变化反映敏感;凝灰岩呈现出最强的放射性和导电性,高孔隙度的集块熔岩密度最低,流纹岩则具有高密度和低导电性。电阻率成像测井图像上,可清晰地观测到流纹岩的流纹构造、集块熔岩的集块结构和凝灰熔岩的凝灰结构;流纹岩、凝灰熔岩和集块熔岩在元素、氧化物含量上的差别主要体现在Fe、SiO2和K2O+Na2O的含量。火山熔岩和火山碎屑岩岩石物理特征区别比较明显。在交会图法、特殊测井法岩性识别结果的基础上,对火山岩段石英+长石含量和暗色矿物含量,按照一级分类和二级分类进行聚类分析,火山岩岩性识别精度得到了改善。采用多矿物模型、经验公式以及新建解释模型分别求取了火山岩总孔隙度、有效孔隙度、裂缝孔隙度和基质孔隙度。结果表明集块熔岩的总孔隙度较大,最大达到17%;凝灰熔岩的总孔隙度变化大,在3%15%之间变化;流纹岩的总孔隙度在7%14%之间变化。凝灰熔岩裂缝相对发育。松科2井东孔营城组火山岩随着深度的增加孔隙度分布范围变大,非均质性逐渐增强。流纹岩和凝灰熔岩具有相对较好的孔隙结构,是资源勘探、开展地下深部长期观测和实验的有利区域。流纹岩和凝灰熔岩次生孔隙的存在会引起孔隙度谱右侧形态的变化,但孔隙度谱右侧形态的变化不能完全解释为次生孔隙。火山岩岩性过渡处孔隙度谱形态的变化可以用来获取岩浆来源和演化方面的信息。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 前言
•   1.1 论文来源及研究意义
•   1.2 研究现状及存在问题
•     1.2.1 研究现状
•     1.2.2 存在问题
•   1.3 主要研究内容及方法
•   1.4 研究思路与技术路线
•   1.5 主要创新点
• 第二章 地质概况与井况
•   2.1 松辽盆地构造演化与地质特征
•     2.1.1 松辽盆地地质概况
•     2.1.2 营城组火山活动和岩性分布特征
•   2.2 松科2井东孔概况
•     2.2.1 松科2 井东孔井况
•     2.2.2 松科2 井东孔井区地理概况
•     2.2.3 松科2 井东孔构造特征
•     2.2.4 松科2 井东孔地层和岩性特征
• 第三章 火山岩测井响应特征
•   3.1 不同地区火山岩的测井响应特征
•     3.1.1 Neuquen盆地
•     3.1.2 Manus盆地
•     3.1.3 Unzen火山区
•     3.1.4 准葛尔盆地
•     3.1.5 黄骅凹陷
•     3.1.6 马朗凹陷
•     3.1.7 辽河坳陷
•     3.1.8 松辽盆地
•   3.2 松科2井东孔火山岩测井响应特征
•     3.2.1 松辽盆地火山岩分类
•     3.2.2 营城组火山岩测井响应特征
•       3.2.2.1 常规测井响应特征
•       3.2.2.2 电阻率成像测井响应特征
•       3.2.2.3 新型岩性元素扫描测井响应特征
•   3.3 本章小结
• 第四章 火山岩岩性识别
•   4.1 岩性识别方法研究
•     4.1.1 交会图法
•     4.1.2 特殊测井法
•     4.1.3 模型算法
•       4.1.3.1 人工神经网络
•       4.1.3.2 支持向量机
•       4.1.3.3 线性降维算法
•       4.1.3.4 判别分析
•       4.1.3.5 因子分析
•       4.1.3.6 聚类分析
•   4.2 松科2井东孔营城组火山岩岩性识别
•   4.3 本章小结
• 第五章 火山岩孔隙度计算
•   5.1 骨架参数的计算
•     5.1.1 骨架参数求取方法研究
•     5.1.2 松科2 井东孔营城组火山岩骨架参数的求取
•   5.2 火山岩孔隙度计算
•     5.2.1 火山岩孔隙度计算方法研究
•       5.2.1.1 总孔隙度
•       5.2.1.2 有效孔隙度
•       5.2.1.3 基质孔隙度
•       5.2.1.4 裂缝孔隙度
•     5.2.2 松科2 井东孔营城组火山岩孔隙度的计算
•   5.3 本章小结
• 第六章 火山岩孔隙结构研究
•   6.1 徐家围子地区火山岩孔隙结构特征
•   6.2 利用测井资料研究孔隙结构的方法
•     6.2.1 电成像测井的孔隙结构研究
•       6.2.1.1 电成像测井资料
•       6.2.1.2 电阻率成像测井孔隙度谱
•       6.2.1.3 孔隙度谱分析
•     6.2.2 核磁共振测井的孔隙结构研究
•       6.2.2.1 核磁共振测井资料
•       6.2.2.2 核磁共振测井T2谱
•       6.2.2.3 核磁共振测井T2 谱孔隙结构的表征
•     6.2.3 孔隙度谱和T2 谱的应用分析
•   6.3 松科2井东孔营城组火山岩孔隙结构特征
•   6.4 松科2井东孔营城组火山岩有利区域预测
•   6.5 孔隙度谱在火山岩中的应用前景
•     6.5.1 次生孔隙的研究
•     6.5.2 岩性变化的研究
•   6.6 本章小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历以及攻读学位期间主要研究成果

文章来源

类型: 博士论文

作者: 赵金环

导师: 邹长春

关键词: 大陆科学钻探井,火山岩,岩性识别,孔隙度,孔隙结构

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,石油天然气工业

单位: 中国地质大学(北京)

基金: 白垩纪松辽盆地大陆科学钻探工程,“松辽盆地资源与环境深部钻探工程(松科 2 井)测井综合研究管理”子课题

分类号: P631.81

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000065

总页数: 105

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