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“松科二井”邻域岩石圈精细结构特征及动力学环境——深地震反射剖面的揭示

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地球物理学报 2019年第4期62卷 1349-1361页

作者：符伟侯贺晟高锐刘财杨瑨国瑞吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 中国地质科学院北京100037 中山大学地球科学与工程学院广州510275 自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

为揭示"松科二井"邻域岩石圈精细结构特征,布设了一条过井近南北向的深地震反射剖面,采用多尺度药量结合的激发技术,长排列、重点段加密接收高次覆盖的采集方式,通过高保真、高保幅的处理流程获得高分辨率、高信噪比的叠前时间偏移剖面... 详细信息

为揭示"松科二井"邻域岩石圈精细结构特征,布设了一条过井近南北向的深地震反射剖面,采用多尺度药量结合的激发技术,长排列、重点段加密接收高次覆盖的采集方式,通过高保真、高保幅的处理流程获得高分辨率、高信噪比的叠前时间偏移剖面.结果显示:T4反射轴之下沉积岩层状反射与火成岩杂乱反射相间,有两处疑似上古生界地层,分别位于松科二井下方(双程走时,Two way travel time,TWT,3.5～4s)和任民—永安断隆下方(CDP,3500～4500,TWT,3～4s);中下地壳可观察到近平行的北倾反射,中和断陷下方存在上下关联的透镜状强反射,整体轮廓呈蘑菇云状,解释其为岩石圈伸展构造中发育的深部热流底辟体;北部莫霍面呈近水平连续强反射,南部徐家围子断陷区域莫霍面反射较弱,同时剖面上存在3种明显的岩石圈上地幔反射,包括倾斜地幔反射、近水平地幔反射和超深地幔反射,推断其分别为早期俯冲遗迹、早期增厚地壳底界面以及现今岩石圈底界面.本文利用过松科二井地震剖面的最新成果,揭示出古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋和古太平洋三大构造域先后作用下,保留在松嫩地块岩石圈内的结构特征,为探讨松辽盆地形成原因、构造背景及动力学因素提供新视野.

关键词：松辽盆地松科二井深地震反射莫霍面地幔反射

松科二井4900~6830 m不同深度岩石非线性力学行为和取样损伤特性试验研究

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Journal of Central South University 2023年第4期30卷 1296-1310页

作者：杨明庆李佳南高明忠陈领李聪何志强魏子杰谢和平 College of Water Resource and Hydropower Sichuan UniversityChengdu 610065China Institute of Deep Earth Science and Green Energy College of Civil and Transportation EngineeringShenzhen UniversityShenzhen 518060China School of Mechanical Engineering Sichuan UniversityChengdu 610065China

本文利用松科二井的深部岩芯开展了4900~6830 m范围内不同深度岩石的单轴压缩力学测试,详细分析了不同深度岩石的变形破坏特征规律,并基于力学测试结果揭示了深部岩石的取样损伤随埋深的变化特点。研究发现:在4900~6830 m范围内,岩石单... 详细信息

本文利用松科二井的深部岩芯开展了4900~6830 m范围内不同深度岩石的单轴压缩力学测试,详细分析了不同深度岩石的变形破坏特征规律,并基于力学测试结果揭示了深部岩石的取样损伤随埋深的变化特点。研究发现:在4900~6830 m范围内,岩石单轴压缩的各力学参数随深度非线性变化,深部岩石的强度特性与硬相矿物的含量呈正相关;单轴压缩破坏模式多为突发性的轴向拉伸劈裂,对比研究岩芯破坏断面和松科二井4500~7000 m饼化岩芯的断面,发现在两种破坏案例中岩浆岩试样的破坏断面均更加光洁;在4900~6000 m范围内,岩石峰前特征应力都随深度的增加而增大,主要受控于沉积岩的重力沉积作用;在6000~6830 m范围内,岩石特征应力随深度的增加而减小;损伤应力在不同深度岩石的应力应变曲线中位置相对稳定;利用裂纹闭合应力表征了不同深度岩石的取样损伤,发现在0~6250 m沉积岩地层中,岩芯的裂纹闭合应力随深度的增加呈线性增加趋势,而在6250~7000 m岩浆岩地层内,裂纹闭合应力随深度的增加趋于稳定。研究成果可为深地科学规律探索和深部工程实践提供参考。

关键词：松科二井深部岩石不同深度单轴压缩试验特征应力取样损伤

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松科二井高温高压随钻测温技术的应用研究

中国地质 2019年第5期46卷 1193-1199页

作者：胡郁乐刘乃鹏汪伟张恒春中国地质科学院北京 100037 中国地质调查局-中国地质科学院地球深部探测中心北京 100037 中国地质大学(武汉) 湖北武汉 430074 中国地质调查局勘探技术研究所河北廊坊 065000

松科二井是亚洲国家组织实施的最深大陆科学钻井。松科二井完钻后38 h测井温度为241℃,创造了我国钻井工程最高井温应用记录。松科二井井内参数测试主要采用两种方法,一是综合物探测井,在下套管前进行综合测井;另一种是不影响正常钻进工... 详细信息

松科二井是亚洲国家组织实施的最深大陆科学钻井。松科二井完钻后38 h测井温度为241℃,创造了我国钻井工程最高井温应用记录。松科二井井内参数测试主要采用两种方法,一是综合物探测井,在下套管前进行综合测井;另一种是不影响正常钻进工作,随钻进行井下参数测试。及时掌握井下随钻温度等信息,对高温泥浆性能的调整和动力机具应用起着关键性的支撑作用。本文针对松科二井科学钻探高温难点问题展开系列研究,研制了一种存储式井下高温测试仪器。该仪器经过多轮攻关改进设计,成功应用于松科二井现场,在现场应用的最高随钻测试温度为222℃。

关键词：随钻测温松科二井高温高压深地勘查工程松辽盆地

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松科二井取心钻进高温钻井液技术

中国地质 2019年第5期46卷 1184-1192页

作者：许洁朱永宜乌效鸣王稳石张恒春闫家曹龙龙许林张林生郑文龙中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000 中国地质大学(武汉) 湖北武汉430074 浙江海洋大学浙江舟山316000 重庆睿智石油天然气技术服务有限公司重庆404100

松科二井完钻井深为7108.88 m;完钻时停止钻井液循环后38 h,实测井底温度241℃。针对地层和温度情况,研究出了3种高温水基钻井液:抗温180℃的氯化钾聚磺钻井液;抗温230℃的高温聚合物钻井液;抗温250℃超高温的甲酸盐聚合物钻井液。其中,... 详细信息

松科二井完钻井深为7108.88 m;完钻时停止钻井液循环后38 h,实测井底温度241℃。针对地层和温度情况,研究出了3种高温水基钻井液:抗温180℃的氯化钾聚磺钻井液;抗温230℃的高温聚合物钻井液;抗温250℃超高温的甲酸盐聚合物钻井液。其中,250℃钻井液以新型高温稳定剂为核心处理剂,凹凸棒土与钠膨润土黏土相,形成了新型甲酸盐聚合物体系。数据表明这几种钻井液具有良好的高温稳定性和较低的高温高压滤失量。工程现场的钻井液实验室结合取心作业特点,实时测试评价现场井浆的常规性能,同时监测井浆的抗温能力和高温流变性,根据实验数据和现场工况针对性的对井浆进行维护、调整,确保高温井段取心作业期间钻井液具有良好的性能。且在长时间裸眼、多次起下钻的工况下井壁稳定,测井、固井作业均得以顺利进行。各体系钻井液在转换时实现了安全平稳的过渡,极大的节约了成本。

关键词：高温钻井液松辽盆地松科二井取心超高温高温稳定性深地勘查工程

松科二井轻烃组分垂向分布特征及其对深部油气的指示

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中国地质 2019年第5期46卷 943-953页

作者：侯贺晟张金昌张交东王稳石杨立伟肖光武符伟苗慧心徐盛林曾秋楠刘旭锋王丹丹张文浩中国地质科学院北京100037 中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000 中国地质调查局油气资源调查中心北京100083 中国地质调查局非常规油气地质重点实验室北京100083 大庆钻探工程公司地质录井一公司黑龙江大庆163000

松辽盆地深部油气已成为今后油气战略性接替领域的一个重要方向,松科二井连续取样的6042组103种单体的轻烃组分数据显示,轻烃组分垂向分布特征呈现明显的分段性,整体可划分为6个区段:Ⅰ段(井段470~1000 m)罐顶气峰面积小,出峰个数少,主... 详细信息

松辽盆地深部油气已成为今后油气战略性接替领域的一个重要方向,松科二井连续取样的6042组103种单体的轻烃组分数据显示,轻烃组分垂向分布特征呈现明显的分段性,整体可划分为6个区段:Ⅰ段(井段470~1000 m)罐顶气峰面积小,出峰个数少,主要以甲烷为主,重烃较低,为浅层低熟油气段。Ⅱ段(井段1000~2800 m)罐顶气峰面积小,出峰个数多;甲烷含量中等,重烃含量普遍较高;有机质类型以Ⅰ型为主,处于成熟阶段,为常规油气段。Ⅲ段(井段2800~3320 m)罐顶气峰面积小,出峰个数较少、零散;甲烷含量整体较高,重烃含量与Ⅳ段相似,表明该段气源可能来源于Ⅳ段。Ⅳ段(井段3320~5940 m)罐顶气峰面积大,集中分布在3400~3800 m和5200~5400 m井段,明显高于Ⅲ段和Ⅴ段;为Ⅲ型烃源岩,处于高成熟-过成熟阶段。Ⅴ段(井段5940~6200 m)罐顶气峰面积、出峰个数低;甲烷和重烃含量较低。Ⅵ段(井段6200~7018 m)出峰个数、罐顶气峰面积低;甲烷含量较高,重烃含量中等,其总体特征与Ⅳ和Ⅴ段不同,推测深部可能存在气源。上述垂向分布特征反映了白垩系、侏罗系和前侏罗系在油气成因类型、成熟度和含气性及其油气来源等具有不同的特征,为松辽盆地深部非常规天然气探索拓展提供了重要依据。

关键词：深地探测工程松科二井轻烃组分垂向分布油气调查工程

松科二井邻域沙河子组含油气地层结构特征——基于测井和地震数据的分析

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中国地质 2019年第5期46卷 1052-1060页

作者：符伟侯贺晟张交东刘财冯晅卢占武中国地质科学院北京100037 中国地质科学院地质研究所自然资源部深地动力学重点实验室北京100037 中国地质调查局油气资源调查中心北京100083 吉林大学地球探测科学与技术学院吉林长春100026

松辽盆地大陆深部科学钻探工程“松科二井”获得了最完整的沙河子组地层岩心,初步识别出深部页岩气气测异常43层,累计厚度102 m,显示出沙河子组地层具有良好的深部能源前景。为进一步分析松辽盆地沙河子组地层油气资源潜力,本文在前人... 详细信息

松辽盆地大陆深部科学钻探工程“松科二井”获得了最完整的沙河子组地层岩心,初步识别出深部页岩气气测异常43层,累计厚度102 m,显示出沙河子组地层具有良好的深部能源前景。为进一步分析松辽盆地沙河子组地层油气资源潜力,本文在前人研究的基础上,结合松科二井测井、岩心数据和地震数据,分析松科二井邻域沙河子组地层的层序特征和空间展布,同时以随钻录井记录到的气测异常为出发点,分析沙河子组地层的测井和地震响应。结果显示:松科二井邻域沙河子组地层具有厚度大、横向延续小的地层展布特点,根据测井、岩心及地震数据,将沙河子组地层分为4个三级层序:SQ1、SQ2、SQ3和SQ4,其中顶部SQ4层序具有较好的油气前景,其岩性以泥岩为主,并具有相对较高孔隙度、低波阻抗的测井曲线特征,在地震剖面上表现为连续强振幅,阻抗反演剖面上存在局部低波阻抗特征,揭示了该区沙河子组深层天然气资源的赋存条件。

关键词：松科二井沙河子组徐家围子断陷油气调查工程深地探测工程

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松科二井火石岭组地层岩石物理学特征研究

中国地质 2019年第5期46卷 1161-1173页

作者：胡丁玉邹长春彭诚王稳石吕庆田侯贺晟朱永宜张金昌张恒春丁娱娇林峰崔立伟窦如胜徐常民卓坤杨金磊中国地质大学(北京)地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 中国地质调查局勘探技术研究所河北廊坊065300 中国地质科学院北京100037 中国石油集团测井有限公司天津分公司天津300280 中国地质调查局自然资源实物地质资料中心河北燕郊065201

松辽盆地资源与环境深部钻探工程是针对白垩纪古气候与古环境研究、地球深部资源调查以及基础地质研究等一系列科学问题而实施的科学钻探。松科二井是松辽盆地科学钻探工程的主体钻孔,设计的测井项目齐全,采集了丰富、连续、原位的地球... 详细信息

松辽盆地资源与环境深部钻探工程是针对白垩纪古气候与古环境研究、地球深部资源调查以及基础地质研究等一系列科学问题而实施的科学钻探。松科二井是松辽盆地科学钻探工程的主体钻孔,设计的测井项目齐全,采集了丰富、连续、原位的地球物理测井资料。本文主要利用该孔的测井资料研究深部火石岭组地层岩石物理学特征;结合实验室岩心核磁共振测试结果,分析不同岩性储层的孔隙结构特征。研究表明,火石岭组地层主要发育安山岩、凝灰岩、复成分砾岩和凝灰质泥岩,其中火成岩岩相以爆发相和喷溢相为主,安山岩和复成分砾岩表现为高电阻率、低声波时差特征,凝灰岩为低电阻率、高声波时差特征,凝灰质泥岩电阻率最低;储层整体上具有低孔低渗的特点,但凝灰岩储层小孔和中孔发育,物性相对较好,是较为有利的储层。研究结果为进一步评价松辽盆地深部油气资源和地层结构提供了有力支持。

关键词：松辽盆地松科二井岩石物理地球物理测井孔隙结构特征深地勘查工程

基于测井频谱分析的松科二井登娄库组地层沉积速率研究

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地球学报 2022年第5期43卷 654-664页

作者：张浩东邹长春彭诚杨玉卿中国地质大学(北京)地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 中海油田服务股份有限公司油田技术事业部河北廊坊065201

松辽盆地科学钻探工程松科二井获取了白垩纪陆相沉积资料,其中连续、多参数、高分辨率的地球物理测井资料为研究松辽盆地地层的沉积速率变化规律提供了机会。本文利用GR、Th、K、Th/K多种测井数据,采用天文旋回的方法来计算松科二井登... 详细信息

松辽盆地科学钻探工程松科二井获取了白垩纪陆相沉积资料,其中连续、多参数、高分辨率的地球物理测井资料为研究松辽盆地地层的沉积速率变化规律提供了机会。本文利用GR、Th、K、Th/K多种测井数据,采用天文旋回的方法来计算松科二井登娄库组地层的沉积速率,并探讨影响地层沉积的主控因素。多种测井数据的频谱分析结果表明了登娄库组地层记录着米兰科维奇旋回信息,这说明登娄库组沉积过程受天文轨道驱动力影响。Th测井数据对天文旋回信息的敏感性强,综合考虑多种测井数据的测试结果获得了连续、相对准确的地层沉积速率。登娄库组地层沉积速率从下往上整体呈现为由高到低的趋势。登二段至登三段时期地层沉积主要受盆地断陷活动控制,地层整体具有高沉积速率特征,最高达到16.2 cm/ka。随后至登四段时期由于断陷活动逐渐减弱,盆地向区域坳陷的构造格局转化,登四段整体具有沉积速率较低的特征,最低为5.9cm/ka。该研究建立了松科二井登娄库组地层连续的沉积速率剖面,为揭示松辽盆地由断陷活动过渡到坳陷活动的地质规律提供了测井证据。

关键词：松科二井登娄库组地球物理测井沉积速率天文旋回

松科二井岩芯认知沉浸式虚拟现实系统设计与开发

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中国矿业 2018年第B10期27卷 268-271页

作者：刘向东崔立伟郭海燕王增祥陈康中国地质大学(武汉)国家地理信息系统工程技术研究中心湖北武汉430074 国土资源实物地质资料中心河北三河065201

虚拟现实技术能在实物地质资料科普服务中增强用户体验,让用户身临其境体验探索地下深处带来的乐趣,获取地球深部的地学知识。本文基于虚拟现实技术,从松科二井岩芯获取与保存利用方面入手,以岩芯图像资料为基础,重建松科二井三维世界,... 详细信息

虚拟现实技术能在实物地质资料科普服务中增强用户体验,让用户身临其境体验探索地下深处带来的乐趣,获取地球深部的地学知识。本文基于虚拟现实技术,从松科二井岩芯获取与保存利用方面入手,以岩芯图像资料为基础,重建松科二井三维世界,还原岩芯资料记录的地质特征,制作"松科二井岩芯认知之旅"沉浸式虚拟现实系统这一应用实例,认为通过现场体验形式可以有效宣传地质调查成果,不断点燃社会公众探索地球科学知识的热情。

关键词：松科二井实物地质资料科普虚拟现实技术沉浸式虚拟现实系统三维建模