第一篇:地球物理讀書(shū)報(bào)告
地球物理讀書(shū)報(bào)告
地探學(xué)院
地球物理是一個(gè)什么樣的學(xué)科?
通過(guò)在吉林大學(xué)地探學(xué)院大一一年和小學(xué)期對(duì)地球物理的學(xué)習(xí),使我對(duì)這個(gè)專業(yè)有了更多的認(rèn)識(shí)。
地球物理學(xué)是地球科學(xué)的主要學(xué)科, 用物理學(xué)的方法和原理研究地球的形成和動(dòng)力,研究范圍包括地球的水圈和大氣層。地球物理學(xué)研究廣泛系列的地質(zhì)現(xiàn)象,包括地球內(nèi)部的溫度分布;地磁場(chǎng)的起源、架構(gòu)和變化;大陸地殼大尺度的特征,諸如斷裂、大陸縫合線和大洋中脊?,F(xiàn)代地球物理學(xué)研究延伸到地球大氣層外部的現(xiàn)象(例如,電離層電機(jī)效應(yīng)、極光放電和磁層頂電流系統(tǒng),甚至延伸到其他行星及其衛(wèi)星的物理性質(zhì)。
地球物理學(xué),如果狹義的理解,指的就是固體地球物理學(xué)。這一般又可分為兩大方面:研究大尺度現(xiàn)象和一般原理的叫做普通地球物理學(xué),利用由此發(fā)展出來(lái)的方法來(lái)勘探有用礦床和石油的,叫做勘探地球物理學(xué)(或物理探礦學(xué))。應(yīng)用于工程地質(zhì)勘探、工程檢測(cè)的發(fā)展為工程地球物理學(xué),應(yīng)用于環(huán)境探測(cè)和監(jiān)測(cè)及環(huán)境保護(hù)而形成的環(huán)境地球物理學(xué)。地球物理學(xué)形成了獨(dú)立的分支學(xué)科:地震學(xué)、重力學(xué)、地電學(xué)、地磁學(xué),還有正在發(fā)展可能形成地?zé)釋W(xué)。
本專業(yè)培養(yǎng)具備堅(jiān)實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)和較系統(tǒng)的地球物理學(xué)基本理論、基本知識(shí)和基本技能,受到基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的基本訓(xùn)練,具有較好的科學(xué)素養(yǎng)及初步的教學(xué)、研究能力,能在科研機(jī)構(gòu)、高等學(xué)?;蛳嚓P(guān)的技術(shù)和行政部門(mén)從事科研、教學(xué)、技術(shù)開(kāi)發(fā)和管理工作的高級(jí)專門(mén)人才。業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求:本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)地球物理學(xué)方面的基本理論和基本知識(shí),受到基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,掌握地球深部構(gòu)造、地震預(yù)測(cè)、地球物理工程、能源及礦產(chǎn)資源勘察等研究與開(kāi)發(fā)的基本技能。
2.地球物理學(xué)習(xí)涉及到的知識(shí)?
地球物理學(xué)是應(yīng)用物理學(xué)的原理和方法研究海洋、陸地和大氣的性質(zhì)、形態(tài)及物理過(guò)程的科學(xué),是與天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)相交叉形成的學(xué)科。
按照國(guó)際上最常見(jiàn)的劃分方法,地球物理學(xué)的內(nèi)容包括:氣象學(xué)、水文學(xué)、海洋學(xué)、地震學(xué)、地磁學(xué)、火山學(xué)、地電學(xué)、地殼構(gòu)造學(xué)、重力測(cè)量學(xué)、地?zé)釋W(xué)、地球宇宙物理學(xué)以及地質(zhì)年代學(xué)等一系列分支學(xué)科。由此可見(jiàn):地球物理學(xué)的研究范圍大致可以分為固體地球物理學(xué)和空間物理學(xué)。
它是以地球?yàn)檠芯繉?duì)象的一門(mén)應(yīng)用物理學(xué),是天文學(xué),物理學(xué)與地質(zhì)學(xué)之間的邊緣學(xué)科。
地球物理學(xué)應(yīng)用物理學(xué)的原理和方法研究地球形狀,內(nèi)部構(gòu)造,物質(zhì)組成及其
運(yùn)動(dòng)規(guī)律,探討地球起源,形成以及演化過(guò)程,為維護(hù)生態(tài)環(huán)境,預(yù)測(cè)和減輕地球 自然災(zāi)害,勘探與開(kāi)發(fā)能源和資源做出貢獻(xiàn)。包擴(kuò)地震學(xué),地磁學(xué),地電學(xué),重力 學(xué),地?zé)釋W(xué),大地測(cè)量學(xué),大地構(gòu)造物理學(xué),地球動(dòng)力學(xué)等。
研究特點(diǎn):1.交叉學(xué)科 地球物理學(xué)由地質(zhì)學(xué)和物理學(xué)發(fā)展而來(lái),隨著學(xué)科本身的發(fā)展,它不斷產(chǎn)生新的分支學(xué)科,同時(shí)促進(jìn)了各分支學(xué)科的相互交叉,加強(qiáng)了它與地球科學(xué)各學(xué)科之間的聯(lián)系。2.間接性 都是通過(guò)觀測(cè)和研究物理場(chǎng)的信息內(nèi)容實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘查目標(biāo),研究的不是地質(zhì)體本身,而是其物理性質(zhì)。3 多解性正演是唯一的,而反演存在多解。不同的地質(zhì)體具有不同的物理性質(zhì),但產(chǎn)生的物理場(chǎng)可能相同。不同的地質(zhì)體具有相似的物理性質(zhì),由于觀測(cè)誤差,物理場(chǎng)的觀測(cè)不完整以及物理場(chǎng)特點(diǎn)研究不夠,產(chǎn)生多解。不同的地質(zhì)體具有相同的物理性質(zhì),即使知道了地質(zhì)體的物性分布,也無(wú)法確定其地質(zhì)屬性。
3.地球物理是如何開(kāi)展工作的?
地球物理工作的開(kāi)展是在對(duì)地球物理知識(shí),地質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)的基本了解上,進(jìn)行大量的野外實(shí)驗(yàn),利用地球物理儀器進(jìn)行大量數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)分析等,從而經(jīng)過(guò)一系列的步驟來(lái)得出想要的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。地球物理工作是需要大量人力,物力,財(cái)力來(lái)支持的,它應(yīng)用著幾乎最先進(jìn)的技術(shù)為社會(huì)帶來(lái)最根本的需求—資源,所以說(shuō)地球物理工作是需要許多人共同合作完成的。
4.地球物理包括哪些方法技術(shù)?
地球物理主要包括四大方法:重力勘探,磁法勘探,電法勘探,地震勘探。
(1)重力勘探是利用組成地殼的各種巖體、礦體間的密度差異所引起的地表的重力加速度值的變化而進(jìn)行地質(zhì)勘探的一種方法。它是以牛頓萬(wàn)有引力定律為基礎(chǔ)的。只要勘探地質(zhì)體與其周圍巖體有一定的密度差異,就可以用精密的重力測(cè)量?jī)x器(主要為重力儀和扭秤)找出重力異常。然后,結(jié)合工作地區(qū)的地質(zhì)和其他物探資料,對(duì)重力異常進(jìn)行定性解釋和定量解釋,便可以推斷覆蓋層以下密度不同的礦體與巖層埋藏情況,進(jìn)而找出隱伏礦體存在的位置和地質(zhì)構(gòu)造情況。
測(cè)量與圍巖有密度差異的地質(zhì)體在其周圍引起的重力異常﹐以確定這些地質(zhì)體存在的空間位置﹑大小和形狀﹐從而對(duì)工作地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)分布情況作出判斷的一種地球物理勘探方法。
運(yùn)用領(lǐng)域
在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查﹑礦產(chǎn)普查和勘探的各個(gè)階段都可應(yīng)用重力勘探﹐要根據(jù)具體的地質(zhì)任務(wù)設(shè)計(jì)相應(yīng)的野外工作方法。
應(yīng)用條件
應(yīng)用重力勘探的條件是﹕被探測(cè)的地質(zhì)體與圍巖的密度存在一定的差別﹔被探測(cè)的地質(zhì)體有足夠大的體積和有利的埋藏條件﹔干擾水平低。
(2)磁法勘探:
自然界的巖石和礦石具有不同磁性,可以產(chǎn)生各不相同的磁場(chǎng),它使地球磁場(chǎng)在局部地區(qū)發(fā)生變化,出現(xiàn)地磁異常。利用儀器發(fā)現(xiàn)和研究這些磁異常,進(jìn)而尋找磁性礦體和研究地質(zhì)構(gòu)造的方法稱為磁法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁測(cè)等。磁法勘探主要用來(lái)尋找和勘探有關(guān)礦產(chǎn)(如鐵礦、鉛鋅礦、銅錦礦等);進(jìn)行地質(zhì)填圖;研究與油氣有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造及大地構(gòu)造等問(wèn)題。我國(guó)建國(guó)以來(lái)大多數(shù)鐵礦區(qū)、多金屬礦區(qū)及油氣田等都進(jìn)行
了大量的磁法勘探工作,取得了良好的地質(zhì)效果。磁法勘探也是基本地球物理手段,國(guó)家已納入在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量的計(jì)劃,并已基本覆蓋了全國(guó)重要地區(qū)。
測(cè)量地磁異常以確定含磁性礦物的地質(zhì)體及其他探測(cè)對(duì)象存在的空間位置和幾何形狀﹐從而對(duì)工作地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造﹑有用礦產(chǎn)分布及其他情況作出推斷。
磁性巖體及礦體產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加在地球磁場(chǎng)之上﹐引起地磁場(chǎng)的畸變。這種畸變一般稱為地磁異常。
在造巖礦物中﹐只有磁鐵礦﹑鈦磁鐵礦﹑磁黃鐵礦和磁赤鐵礦等少數(shù)礦物具有強(qiáng)磁性(見(jiàn)巖石物理性質(zhì))。因此﹐巖石及礦石的磁性強(qiáng)弱﹐主要決定于上述礦物的含量及分布情況。
根據(jù)測(cè)定﹐沉積巖的磁化率比巖漿巖和變質(zhì)巖的磁化率低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。在巖漿巖中﹐基性及超基性巖的磁性最強(qiáng)﹐酸性巖是弱磁性或無(wú)磁性的。變質(zhì)巖的磁性決定于原巖的成分及變質(zhì)過(guò)程中的化學(xué)變化。如果原巖是花崗巖及泥巖等﹐則變質(zhì)后的巖石一般無(wú)磁性﹔如果原巖是基性噴出巖或侵入巖等﹐則變質(zhì)后的巖石一般具有中等磁性。
(3)電法勘探:
是根據(jù)巖石和礦石電學(xué)性質(zhì)(如導(dǎo)電性、電化學(xué)活動(dòng)性、電磁感應(yīng)特性和介電性,即所謂“電性差異”)來(lái)找礦和研究地質(zhì)構(gòu)造的一種地球物理勘探方法。它是通過(guò)儀器觀測(cè)人工的、天然的電場(chǎng)或交變電磁場(chǎng),分析、解釋這些場(chǎng)的特點(diǎn)和規(guī)律達(dá)到找礦勘探的目的。電法勘探分為兩大類。研究直流電場(chǎng)的,統(tǒng)稱為直流電法,包括有電阻率法、充電法、自然電場(chǎng)法和直流激發(fā)極化法等;研究交變電磁場(chǎng)的,統(tǒng)稱為交流電法,包括有交流激發(fā)極化法、電磁法、大地電磁場(chǎng)法、無(wú)線電波透視法和微波法等。按工作場(chǎng)所的差別,電法勘探又分為地面電法、坑道和井中電法、航空電法、海洋電法等。根據(jù)地殼中各類巖石或礦體的電磁學(xué)性質(zhì)(如導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、介電性)和電化學(xué)特性的差異,通過(guò)對(duì)人工或天然電場(chǎng)、電磁場(chǎng)或電化學(xué)場(chǎng)的空間分布規(guī)律和時(shí)間特性的觀測(cè)和研究,尋找不同類型有用礦床和查明地質(zhì)構(gòu)造及解決地質(zhì)問(wèn)題的地球物理勘探方法。主要用于尋找金屬、非金屬礦床、勘查地下水資源和能源、解決某些工程地質(zhì)及深部地質(zhì)問(wèn)題。
地殼是由不同的巖石、礦體和各種地質(zhì)構(gòu)造所組成,它們具有不同的導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、介電性和電化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)這些性質(zhì)及其空間分布規(guī)律和時(shí)間特性,人們可以推斷礦體或地質(zhì)構(gòu)造的賦存狀態(tài)(形狀、大小、位置、產(chǎn)狀和埋藏深度)和物性參數(shù)等,從而達(dá)到勘探的目的。電法勘探具有利用物性參數(shù)多,場(chǎng)源、裝置形式多,觀測(cè)內(nèi)容或測(cè)量要素多及應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。電法勘探利用巖石、礦石的物理參數(shù),主要有電阻率(ρ)、導(dǎo)磁率(μ)、極化特性(人工體極化率η和面極化系數(shù)λ、自然極化的電位躍變?chǔ)う牛┖徒殡姵?shù)(ε)。
(4)地震勘探:
是近代發(fā)展變化最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激發(fā)的地震波在彈性不同的地層內(nèi)傳播規(guī)律來(lái)勘探地下的地質(zhì)情況。在地面某處激發(fā)的地震波向
地下傳播時(shí),遇到不同彈性的地層分界面就會(huì)產(chǎn)生反射波或折射波返回地面,用專門(mén)的儀器可記錄這些波,分析所得記錄的特點(diǎn),如波的傳播時(shí)間、振動(dòng)形狀等,通過(guò)專門(mén)的計(jì)算或儀器處理,能較準(zhǔn)確地測(cè)定這些界面的深度和形態(tài),判斷地層的巖性,是勘探含油氣構(gòu)造甚至直接找油的主要物探方法,也可以用于勘探煤田、鹽巖礦床、個(gè)別的層狀金屬礦床以及解決水文地質(zhì)工程地質(zhì)等問(wèn)題。近年來(lái),應(yīng)用天然震源的各種地震勘探方法也不斷得到發(fā)展。
利用地下介質(zhì)彈性和密度的差異,通過(guò)觀測(cè)和分析大地對(duì)人工激發(fā)地震波的響應(yīng),推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)的地球物理勘探方法叫作地震勘探。地震勘探是鉆探前勘測(cè)石油與天然氣資源的重要手段,在煤田和工程地質(zhì)勘查、區(qū)域地質(zhì)研究和地殼研究等方面,也得到廣泛應(yīng)用。
在地表以人工方法激發(fā)地震波,在向地下傳播時(shí),遇有介質(zhì)性質(zhì)不同的巖層分界面,地震波將發(fā)生反射與折射,在地表或井中用檢波器接收這種地震波。收到的地震波信號(hào)與震源特性、檢波點(diǎn)的位置、地震波經(jīng)過(guò)的地下巖層的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)有關(guān)。通過(guò)對(duì)地震波記錄進(jìn)行處理和解釋,可以推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)。地震勘探在分層的詳細(xì)程度和勘查的精度上,都優(yōu)于其他地球物理勘探方法。地震勘探的深度一般從數(shù)十米到數(shù)十千米。
爆炸震源是地震勘探中廣泛采用的非人工震源。目前已發(fā)展了一系列地面震源,如重錘、連續(xù)震動(dòng)源、氣動(dòng)震源等,但陸地地震勘探經(jīng)常采用的重要震源仍為炸藥。海上地震勘探除采用炸藥震源之外,還廣泛采用空氣槍、蒸汽槍及電火花引爆氣體等方法。
地震勘探是鉆探前勘測(cè)石油與天然氣資源的重要手段。在煤田和工程地質(zhì)勘察、區(qū)域地質(zhì)研究和地殼研究等方面,地震勘探也得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)80年代以來(lái),對(duì)某些類型的金屬礦的勘查也有選擇地采用了地震勘探方法。
5.地球物理怎樣服務(wù)社會(huì)?
地球物理對(duì)人類社會(huì)有著重要的作用,對(duì)資源開(kāi)發(fā)利用至關(guān)重要,還有災(zāi)害防護(hù),環(huán)境保護(hù),工程預(yù)測(cè)等十分廣泛的應(yīng)用。
1.從事地質(zhì)類專業(yè)勘查,以科研工作為主要方向,通過(guò)各種地球物理方法從事地質(zhì)研究。包括復(fù)雜地質(zhì)條件下大型巖體工程穩(wěn)定性分析的理論與方法;地震正反演及地震數(shù)據(jù)處理中的熱點(diǎn)問(wèn)題研究;重大工程建設(shè)和城市發(fā)展中的環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題;災(zāi)害環(huán)境下重大工程安全性問(wèn)題的基礎(chǔ)研究,滑坡形成機(jī)理與預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等??梢缘降刭|(zhì)調(diào)查局、海洋局等相關(guān)單位就職或科研院所,大專院校做相關(guān)的研究,教學(xué)工作。
2、預(yù)測(cè)自然災(zāi)害,利用數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)和臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合重力、形變等地球物理觀測(cè)手段,通過(guò)震源運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)、近斷層地面運(yùn)動(dòng)和重力變化場(chǎng)等方面的研究,為地震發(fā)生機(jī)理研究與地震預(yù)測(cè)提供理論指導(dǎo)。開(kāi)展工程與城市防震減災(zāi)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究;開(kāi)展地震區(qū)別理論研究,編制地震區(qū)劃圖;開(kāi)展強(qiáng)震觀測(cè)、震
害調(diào)查場(chǎng)地勘測(cè)與工程機(jī)構(gòu)測(cè)試與分析;開(kāi)展城市災(zāi)害預(yù)警和減災(zāi)技術(shù)、地震緊急救援技術(shù)與方法研究。
3.從事工程探測(cè)類,通過(guò)地球物理方法,探測(cè)工程、建筑進(jìn)行水文工程地質(zhì)、城市環(huán)境與建筑基礎(chǔ)以及地下管線鋪設(shè)情況的勘查等,通過(guò)工程地質(zhì)、淺層地球物理與巖土力學(xué)的理論、實(shí)驗(yàn)研究和工程實(shí)踐及其信息綜合集成,認(rèn)識(shí)地球表層物質(zhì)、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及其在自然和工程作用下變形破壞機(jī)理與過(guò)程,評(píng)價(jià)工程巖土體的穩(wěn)定性及其環(huán)境效應(yīng),尋求相應(yīng)的工程技術(shù)與處理措施,保證重大工程的安全構(gòu)筑與運(yùn)行,實(shí)施工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)、改善相互協(xié)調(diào)。
4.用以勘查石油與天然氣和煤田地質(zhì)構(gòu)造,尋找金屬與非金屬礦產(chǎn),可以到涉及到煤田、油田、礦井性質(zhì)的國(guó)有大中型企業(yè)做相關(guān)技術(shù)性工作,中石化,中石油,中海油等大型國(guó)企都有大量的地球物理學(xué)專業(yè)人才。
5.做相應(yīng)的地球物理軟件程序設(shè)計(jì),地球物理儀器開(kāi)發(fā)等工作,廣泛應(yīng)用于環(huán)保、城市給排水、地質(zhì)、冶金、衛(wèi)生防疫、商業(yè),農(nóng)業(yè),漁業(yè)及教育科研等多個(gè)領(lǐng)域,這是在國(guó)內(nèi)較為緊缺的行業(yè)。
6.其他工程應(yīng)用。提供區(qū)域地質(zhì);礦產(chǎn)地質(zhì);工程地質(zhì)勘察,地球物理勘察水文鑿井;城市地下管線勘測(cè)及系統(tǒng)建設(shè);路、橋、基樁質(zhì)量無(wú)損檢測(cè);地質(zhì)災(zāi)害防御與治理;地形測(cè)量、工程測(cè)量;管道測(cè)漏;地球信息系統(tǒng)建設(shè);專題地圖制作;農(nóng)業(yè)地質(zhì);旅游地質(zhì);非開(kāi)挖管線鋪設(shè);巖礦測(cè)試;礦產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等服務(wù)??傊?,地球物理專業(yè)主要致力于開(kāi)展戰(zhàn)略性、綜合性、先導(dǎo)性的應(yīng)用基礎(chǔ)創(chuàng)新研究,以解決國(guó)家在進(jìn)行水電、礦山、油氣勘探、鐵路、交通、國(guó)防等部門(mén)工程建設(shè)中所提出的各種工程地質(zhì)力學(xué),地質(zhì)學(xué)結(jié)構(gòu)、勘探地震資料處理難題。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,隨著市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng),地球物理專業(yè)有著越來(lái)越廣闊的發(fā)展空間!
所以說(shuō),我們的專業(yè)地球物理對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展是有著很大作用的,我們的前途是一片光明的。從現(xiàn)在開(kāi)始為我們的未來(lái),為地球物理的未來(lái),為人類社會(huì)的未來(lái),一起努力吧!
2011年9月19日
第二篇:地球物理測(cè)井實(shí)習(xí)報(bào)告
地球物理測(cè)井實(shí)習(xí)報(bào)告
——?jiǎng)倮麥y(cè)井公司生產(chǎn)實(shí)習(xí)
姓名:劉鵬
一. 實(shí)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程概述
暑假期間,在蘇遠(yuǎn)大,杜慶軍,王正楷等老師的帶領(lǐng)下,我們勘查技術(shù)與工程測(cè)專業(yè)07級(jí)測(cè)井方向五個(gè)班來(lái)到了位于東營(yíng)市的勝利測(cè)井公司進(jìn)行為期三周的實(shí)習(xí)。此次實(shí)習(xí)前,我們已經(jīng)完成了聲放電等各種測(cè)井方法的理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué),這次親身來(lái)到測(cè)井公司實(shí)地實(shí)習(xí)為使我們對(duì)測(cè)井的認(rèn)識(shí)從理論很好的延伸到了實(shí)踐當(dāng)中。在實(shí)習(xí)的這段學(xué)習(xí)生活中,我對(duì)各種測(cè)井方法及其原理有了更深層次的認(rèn)識(shí)和理解,對(duì)各種儀器的使用方法和操作流程也有了一定的了解,對(duì)在實(shí)際測(cè)井中會(huì)遇到的問(wèn)題和解決辦法有了初步的思考方向。
總的來(lái)說(shuō),此次測(cè)井生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我受益匪淺,在將來(lái)的學(xué)習(xí)和工作當(dāng)中也必定會(huì)起到很大的輔助作
用。
實(shí)習(xí)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排如下:
(一)室內(nèi)課堂講述(1天)
包括測(cè)井施工安全,測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集,處理,解釋,應(yīng)用各環(huán)節(jié)的講解。
通過(guò)室內(nèi)的課堂講述使我們掌握測(cè)井生產(chǎn)施工的流程和安全注意事項(xiàng),了解地球物理測(cè)井在石油工
業(yè)中的地位和作用。
(二)現(xiàn)場(chǎng)參觀(1天)
由公司相關(guān)人員帶隊(duì),分成四個(gè)小組,分別對(duì)勝利測(cè)井三分公司,四分公司,五分公司和解釋中心進(jìn)行參觀?,F(xiàn)場(chǎng)了解數(shù)據(jù)采集作業(yè)公司小隊(duì),測(cè)井儀器的研發(fā)制造,測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的處理和解釋,油層射孔開(kāi)
發(fā)小隊(duì)的參觀認(rèn)識(shí)。
通過(guò)參觀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不同地球物理測(cè)井方法的井下儀器能夠識(shí)別和辨認(rèn),對(duì)地面的控制系統(tǒng)的組成和功能有所認(rèn)識(shí),對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理和解釋的流程和作用有清楚的認(rèn)識(shí),對(duì)油層的射孔開(kāi)發(fā)有一定的認(rèn)識(shí)。
(三)分組輪流蹲點(diǎn)深入認(rèn)識(shí)體驗(yàn)(2*4天)
根據(jù)目前測(cè)井公司的職能分工情況,分成四組,分配到會(huì)解,國(guó)產(chǎn)儀器裝備分公司,引進(jìn)測(cè)井儀器裝備分公司,生產(chǎn)測(cè)井四個(gè)下屬單位,隔兩天小組輪換一次,深入了解數(shù)據(jù)的采集,數(shù)據(jù)處理及綜合解釋
各環(huán)節(jié)的情況和作用。
二. 對(duì)地球物理測(cè)井的認(rèn)識(shí)
(一)地球物理測(cè)井
1)測(cè)井在勘探開(kāi)發(fā)中的作用位置
測(cè)井技術(shù)又稱為地球物理測(cè)井技術(shù),是一種井下油氣勘探的重要手段,是在鉆探井中使用反映熱、聲、電、光、磁和核放射性等物理性質(zhì)的儀器測(cè)量地層的各種物理信息;通過(guò)對(duì)這些信息按各自的物理原理和它們之間相互聯(lián)系進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和解釋,辨別地下巖石的孔隙性、滲透性和流體性質(zhì)及其分布,用于發(fā)現(xiàn)油氣藏,評(píng)估油氣儲(chǔ)量及其產(chǎn)量。測(cè)井技術(shù)在油氣田開(kāi)發(fā)和鉆井工程中也有廣泛的用途。測(cè)井技術(shù)還是勘探煤、鹽、硫、石膏、金屬、地?zé)?、地下水、放射性等礦產(chǎn)資源的重要方法和有效手段,并擴(kuò)展到工
程地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用。在油氣藏勘探開(kāi)發(fā)中測(cè)井技術(shù)是地質(zhì)家和油氣藏開(kāi)發(fā)工程師的“眼睛”,通過(guò)測(cè)井獲得的測(cè)井資料是測(cè)井評(píng)價(jià)、地質(zhì)研究和油氣藏開(kāi)發(fā)的科學(xué)依據(jù)。測(cè)井概括起來(lái)主要
有以下幾個(gè)方面的作用:
1、確定巖層深度。結(jié)合鉆井資料,共同確定地質(zhì)體的深度。
2、識(shí)別巖性。通過(guò)對(duì)已知巖性對(duì)測(cè)井資料的正演規(guī)律,利用測(cè)井資料進(jìn)行巖性識(shí)別,直致確定巖石的成份。
3、識(shí)別、評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層。利用測(cè)井資料,計(jì)算出儲(chǔ)集層的孔隙度、飽和度、滲透率等參數(shù),從而評(píng)價(jià)
儲(chǔ)集層的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
4、對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行定量測(cè)量和監(jiān)督??梢岳脺y(cè)井資料評(píng)價(jià)鉆井井身結(jié)構(gòu),及后續(xù)工序中的固井質(zhì)
量,壓力質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督。
5、結(jié)合物探、地質(zhì)資料可以對(duì)整個(gè)區(qū)域地質(zhì)、及所含流體在橫向和縱向上的連續(xù)性進(jìn)行描述。為后
續(xù)勘探開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。特別是可以在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中,進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。
6、研究地層壓力,巖石強(qiáng)度,地應(yīng)力等,為鉆井等工程實(shí)施提供有利的科學(xué)依據(jù)。
2)測(cè)井個(gè)流程環(huán)節(jié)解決的問(wèn)題
本次實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容包括:射孔、測(cè)試、井下儀器、測(cè)井解釋、地面儀器、測(cè)井工藝、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井觀
摩、綜合錄井。下面僅做簡(jiǎn)單的闡述:
射孔是將射孔槍送到預(yù)定的深度后,進(jìn)行校深、點(diǎn)火,利用聚能罩聚集很高的能量,爆炸將射孔彈射出,穿透套管和地層,從而達(dá)到形成通道的目的。射孔是一種完井手段,主要是讓地層中的油氣能通過(guò)射孔通道流入井筒內(nèi)。射孔完成的主要任務(wù)包括井下射孔、卡鉆的判斷、井壁取芯。在射孔作業(yè)中常遇到的問(wèn)題有射孔彈在井下不爆炸而在工作地面爆炸造成人員傷亡、誤射孔、卡槍。實(shí)習(xí)前以為射孔是一件很簡(jiǎn)單的事情,經(jīng)過(guò)老師的講解,現(xiàn)在我才發(fā)現(xiàn)射孔是一個(gè)復(fù)雜而重要的工作,在射孔作業(yè)中一定要注
意安全。
測(cè)試是試油的一種手段,它是指在動(dòng)態(tài)條件下對(duì)油氣層進(jìn)行評(píng)價(jià),從而得到地層壓力,溫度,地層產(chǎn)出流體性質(zhì)的判斷,滲透率,測(cè)試影響半徑,油氣的邊界等。測(cè)試分為兩大類,一類是裸眼井測(cè)試,另一類是套管井測(cè)試。其中裸眼井測(cè)試是一種不穩(wěn)定的測(cè)試,一般風(fēng)險(xiǎn)較大,因此測(cè)試時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),一般井下不超過(guò)8小時(shí);而套管井測(cè)試是一種穩(wěn)定測(cè)試,風(fēng)險(xiǎn)較小,測(cè)試時(shí)間長(zhǎng),測(cè)試過(guò)程中可能出現(xiàn)層位污染,需要開(kāi)井10分鐘,然后關(guān)井,再開(kāi)井充分流動(dòng),觀察兩次流動(dòng)壓力是否一樣。通過(guò)聽(tīng)取老師的講解
和對(duì)儀器的觀察,我對(duì)測(cè)試這個(gè)在學(xué)校并沒(méi)有接觸過(guò)的過(guò)程有了一定的了解。
井下儀器的觀察,在儀器車間我們觀看了普通聲波探頭、長(zhǎng)源距聲波探頭、硬電極、雙感應(yīng)探頭、微球形聚焦探頭、巖性密度探頭、地層傾角方位探頭、補(bǔ)償中子測(cè)井儀、雙側(cè)向測(cè)井儀等一系列的井下裝置和設(shè)備。井下儀器除了有這些探頭外還包括電子線路和防轉(zhuǎn)短節(jié)。以前只是在課本上看到過(guò)一些井下測(cè)井儀器的圖片和文字描述,這次身臨其境的看到了實(shí)際的儀器,發(fā)現(xiàn)和自己想象當(dāng)中的還是有一定的出入的。通過(guò)觀察這些儀器,加深了我對(duì)測(cè)井儀器及測(cè)井原理的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。
測(cè)井解釋包括資料的上井驗(yàn)收和資料解釋。上井驗(yàn)收時(shí)要看測(cè)井曲線是否符合標(biāo)準(zhǔn);測(cè)井解釋時(shí)一般利用計(jì)算機(jī)作為工具來(lái)對(duì)測(cè)量的曲線進(jìn)行解釋,陸相一般為沙泥巖剖面、海相為碳酸鹽剖面,可以利用測(cè)井曲線來(lái)劃分剖面,識(shí)別巖性計(jì)算參數(shù)。一般要先對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行解編和轉(zhuǎn)換,還要進(jìn)行深度校正??捎脕?lái)識(shí)別巖性的曲線包括自然伽馬、自然電位、井經(jīng);測(cè)量孔隙度的曲線有聲波、密度、中子;測(cè)量電阻率的曲線一般有雙側(cè)向和微球的組合、感應(yīng)測(cè)井和八側(cè)向的組合。另外還有一些測(cè)井新方法,比如過(guò)套管電阻率測(cè)井、中子壽命測(cè)井、脈沖中子測(cè)井等。通過(guò)這些學(xué)習(xí),是我對(duì)測(cè)井資料的解釋過(guò)程有了新的了
解,知道了要從多條曲線來(lái)綜合判斷巖性劃分巖層,而且測(cè)得的曲線并不是像課本上的那些那么有特點(diǎn),我們要根據(jù)實(shí)際情況綜合各種信息來(lái)綜合判斷。
地面系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷的從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào),又從數(shù)字信號(hào)發(fā)展到現(xiàn)在的成像測(cè)井。在早期的測(cè)井地面系統(tǒng)中,絞車與通信設(shè)備兩者是單獨(dú)的,通過(guò)設(shè)備連接在一起,而現(xiàn)在的操作室和絞車在同一
輛車上?,F(xiàn)在使用的主要是SL-6000
測(cè)井工藝方面我們主要了解了,測(cè)井的電纜。電纜分為單芯電纜,四芯電纜和七芯電纜。直徑
5.6mm的單芯電纜主要用于生產(chǎn)井測(cè)氣、水剖面;直徑11.8mm的七芯電纜是現(xiàn)在測(cè)井的常用電纜。
錄井技術(shù)是油氣勘探開(kāi)發(fā)活動(dòng)中最基本的技術(shù),是發(fā)現(xiàn)、評(píng)估油氣藏最及時(shí)、最直接的手段,具有獲取地下信息及時(shí)、多樣,分析解釋快捷的特點(diǎn)。錄井包括綜合錄井、地址錄井、地化錄井、熒光錄井、核磁共振錄井等(以綜合錄井為主)。錄井作業(yè)需要注意的問(wèn)題是,在井口和鉆臺(tái)上要安裝H2S監(jiān)測(cè)器,停鉆時(shí)尤其可能出現(xiàn)井噴或造成H2S逸散事故的發(fā)生。通過(guò)老師講解錄井的相關(guān)知識(shí),我對(duì)錄井有了初步的了解,對(duì)錄井流程有了基本的認(rèn)識(shí)。通過(guò)參觀錄井儀器平臺(tái),對(duì)錄井儀器和錄井過(guò)程有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
(二)測(cè)井的方法原理與儀器結(jié)構(gòu)
地球物理測(cè)井的應(yīng)用范圍如下:確定井剖面的巖石性質(zhì),評(píng)價(jià)油(氣)、水層,并確定其埋藏深度及有效厚度;測(cè)量計(jì)算儲(chǔ)量所需要的各種地質(zhì)參數(shù),如巖性成分、孔隙度、飽和度、滲透率煤田儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)等;確定地層傾角、巖層走向和方位,以及鉆孔傾角和方位角,研究沉積環(huán)境等;檢查井下技術(shù)情況,如檢查固井質(zhì)量和套管破裂情況等。一般按所探測(cè)的巖石物理性質(zhì)或探測(cè)目的可分為電法測(cè)井、聲波測(cè)井、放射性測(cè)井等。
1.電法測(cè)井
根據(jù)油(氣)層、煤層或其他探測(cè)目標(biāo)與周圍介質(zhì)在電性上的差異,采用下井裝置沿鉆孔剖面記錄
巖層的電阻率、電導(dǎo)率、介電常數(shù)及自然電位的變化。電法測(cè)井包括以下幾種:
① 電阻率測(cè)井
使用簡(jiǎn)單的下井裝置(電極系)探測(cè)巖層電阻率,以研究巖層的電性特征。由于影響因素較多,其測(cè)量結(jié)果稱為視電阻率。電阻率測(cè)井按其電極系的組合及排列方式不同,又分為梯度電極系測(cè)井及電位電極系
測(cè)井。
② 微電極測(cè)井
在電阻率測(cè)井的基礎(chǔ)上發(fā)展了微電極測(cè)井。它用于測(cè)量靠近井壁附近很小一部分泥餅和沖洗帶地層的電阻率,能較準(zhǔn)確地指示泥餅的存在及劃分滲透性地層,能區(qū)分儲(chǔ)集層中的薄夾層(非滲透層)以及準(zhǔn)確
地確定地層厚度。
③ 側(cè)向測(cè)井
是一種聚焦電阻率測(cè)井方法,主要用于高電阻、薄地層及鹽水泥漿測(cè)井。根據(jù)同性電相斥的原理,在供電電極(又稱主電極)的上方和下方裝有聚焦電極,用聚焦電流控制主電流路徑,使它只沿側(cè)向(垂直井軸方向)流入地層。由于側(cè)向測(cè)井電極系結(jié)構(gòu)不同(如雙側(cè)向電極系的淺側(cè)向電極系和深側(cè)向電極系),聚焦電流對(duì)主電流的屏蔽作用大小不同,因而它們具有不同的徑向探測(cè)深度。
④ 感應(yīng)測(cè)井
是一種探測(cè)地層電導(dǎo)率的測(cè)井方法。該方法根據(jù)電磁感應(yīng)原理,測(cè)量地層中渦流的次生電磁場(chǎng)在接收線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),以確定地層的電導(dǎo)率。它是淡水泥漿井和油基泥漿井有效的一種測(cè)井方法。
同時(shí)它特別適用于低電阻率巖層的探測(cè),包括離子導(dǎo)電的含高礦化度地層水的油(氣)、水層和電子導(dǎo)電的金屬礦層。
⑤ 介電測(cè)井
是探測(cè)巖石介電常數(shù)的一種測(cè)井方法。由于水的介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油(氣)和造巖礦物的介電常數(shù),所以它可用于判斷油田開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)的水淹層,并提供估計(jì)油層殘余油飽和度及含水量多少的可能性。
⑥ 自然電位測(cè)井
沿鉆孔剖面測(cè)量移動(dòng)電極與地面地極之間的自然電場(chǎng)。自然電位通常是由于地層水和泥漿濾液之間的離子擴(kuò)散作用及巖層對(duì)離子的吸附作用而產(chǎn)生的。因此,自然電位曲線可用來(lái)指示滲透層,確定地層界面、地層水礦化度以及泥質(zhì)含量。在油(氣)井中,它與電阻率測(cè)井組合,可以劃分油(氣)、水層并
進(jìn)行地層對(duì)比等。
2.聲波測(cè)井
利用巖石的聲波傳播特性研究鉆孔剖面巖層地質(zhì)特征和井下工程情況。聲波測(cè)井按其探測(cè)目的不同,可分為聲速測(cè)井和聲幅測(cè)井兩類。常用的聲波測(cè)井方法有:聲速測(cè)井(縱波速度和橫波速度)、聲幅
測(cè)井、聲波變密度測(cè)井(或稱微地震測(cè)井)、聲波電視測(cè)井等。
① 聲速測(cè)井
記錄聲波沿井壁各地層滑行時(shí)經(jīng)過(guò)某一長(zhǎng)度所需要的時(shí)間,主要用于確定巖性、孔隙度和指示氣層。它與密度測(cè)井進(jìn)行綜合解釋,可以確定地層聲阻抗和灰層的灰分,同時(shí)還可以合成垂直地震剖面。
② 聲幅測(cè)井
測(cè)量聲波初至波前半周幅度的衰減。分為裸眼聲幅測(cè)井及固井聲幅測(cè)井。裸眼聲幅測(cè)井主要用來(lái)尋
找鉆孔剖面上的裂縫帶;固井聲幅測(cè)井主要用于檢查固井質(zhì)量及確定水泥返回高度。
③ 聲波變密度測(cè)井
是一種全波波形測(cè)井。在套管井中,它能檢查套管與水泥環(huán)和水泥環(huán)與地層膠結(jié)程度的好壞,也是檢查固井質(zhì)量的有效方法之一。在裸眼中,它用于確定巖石的橫波速度,計(jì)算巖石彈性參數(shù)(泊松比、楊氏模
量、切變模量等),對(duì)于評(píng)價(jià)煤層的巖石強(qiáng)度特別有用。
④ 聲波電視測(cè)井
利用超聲波的傳播與反射,來(lái)反映井壁物體形象的測(cè)井方法。主要用途是:拍攝井下套管的照片,以檢查套管射孔后的質(zhì)量及套管的工程問(wèn)題;在裸眼井內(nèi)拍攝井下碳酸鹽巖層和煤層的井壁照片,以
確定巖層裂縫及溶洞的形狀。
3.放射性測(cè)井
測(cè)量井剖面巖石的天然放射性射線強(qiáng)度,或測(cè)量經(jīng)過(guò)放射性源照射后,巖石所產(chǎn)生的次生放射
性射線強(qiáng)度,用以發(fā)現(xiàn)放射性礦藏,確定巖石成分,計(jì)算巖石物性參數(shù),判斷氣層等。
生產(chǎn)測(cè)井
測(cè)量套管井內(nèi)流體的流量、含水率、壓力、溫度等參數(shù)。它是在射孔作業(yè)以后進(jìn)行的油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)測(cè)井。此外,在水文地質(zhì)勘探中也有廣泛用途。生產(chǎn)測(cè)井可以分為流量測(cè)井、含水率測(cè)井、壓力測(cè)井
及溫度測(cè)井等。
數(shù)據(jù)處理和解釋 各種測(cè)井儀所記錄的測(cè)井信息,分為數(shù)字磁帶記錄和連續(xù)的模擬曲線照像記錄兩類。后者屬于老的記錄方式,當(dāng)需要使用計(jì)算機(jī)處理時(shí),必須通過(guò)數(shù)字化儀對(duì)連續(xù)的模擬曲線進(jìn)行采樣,并將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)字磁帶上。
數(shù)據(jù)處理
測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理的對(duì)象是記錄在磁帶上的由測(cè)井儀器所獲得經(jīng)過(guò)采樣的各種物理信息。在磁帶上記錄的有地層電阻率、電導(dǎo)率、巖石體積密度、聲波時(shí)差、自然電位以及人工放射性和自然放射性射線強(qiáng)
度等。
測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的處理是通過(guò)由不同功能的環(huán)節(jié)組成的流程來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常包括以下幾個(gè)主要環(huán)節(jié):① 野外磁帶的檢查與預(yù)處理 野外磁帶的檢查,是用程序?qū)⒋艓嫌涗浀臄?shù)據(jù)打印出來(lái),以
檢查各種數(shù)據(jù)文件的鑒別號(hào)、深度值、采樣間距、采樣數(shù)據(jù)是否合理、準(zhǔn)確。
預(yù)處理的目的是,將野外磁帶處理成便于計(jì)算機(jī)使用的室內(nèi)磁帶。其內(nèi)容是改變記錄格式,對(duì)野外磁帶數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、刻度、校正及歸類排列,從而得到采樣間距一致、深度對(duì)齊、數(shù)據(jù)正確的室內(nèi)磁
帶。
② 處理 應(yīng)用各種測(cè)井分析程序?qū)κ覂?nèi)磁帶上的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理解釋,獲得鉆孔中目的層的有效孔隙度、含水飽和度、原始油氣體積、可動(dòng)油氣體積、滲透率、次生孔隙度指數(shù)、巖石礦物成分等十幾個(gè)地質(zhì)參數(shù),并以數(shù)據(jù)或連續(xù)曲線圖的方式顯示出來(lái)。處理中,還可以采用交會(huì)圖技術(shù),檢查原
始測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)質(zhì)量,選擇解釋模型及解釋參數(shù)等。
解釋
根據(jù)處理后所得到的數(shù)據(jù)或地質(zhì)參數(shù)曲線,對(duì)鉆孔的目的層作出定性、定量評(píng)價(jià)。對(duì)石油勘探與開(kāi)發(fā)則包括判斷巖性、判斷油、氣、水層、計(jì)算油氣儲(chǔ)量等;對(duì)煤田勘探則主要是劃分煤層、并對(duì)煤層的品位作出評(píng)價(jià)。圖1和圖2是油田中碳酸鹽巖剖面和砂-泥巖剖面計(jì)算機(jī)處理解釋成果圖的實(shí)例。圖中:巖石體積成分為顯示地層有效孔隙度(Фe)、粘土含量(Vc)和巖石骨架礦物含量(Vm)測(cè)井解釋曲線;流體體積成分為顯示地層有效孔隙體積()、沖洗帶地層含水孔隙體積()和原狀地層含水孔隙體積(V·ФW =ФSW)測(cè)井解釋曲線;油氣分析為顯示原狀地層含水飽和度(SW)、沖洗帶地層殘余油氣體積(Vhr=Ф ·Shr)和沖洗帶地層殘余油氣質(zhì)量(mhr=Ф·Shr·ρh)測(cè)井解釋曲線;地層特征就是顯示地層次生孔隙度指數(shù)(SPI)、平均巖石骨架顆粒密度()和滲透率指數(shù)(KI)測(cè)井解釋曲線。在地層體積成分與流體成分之間顯示一條井徑差值曲線。
(三)不同測(cè)井項(xiàng)目的應(yīng)用
自然伽馬 GR API,倫琴/小時(shí) 自然界的天然反射性 可以求泥質(zhì)含量和粒度 泥質(zhì)含量,放射性礦物是主要影響因素,而井徑是主要的導(dǎo)致儀器測(cè)不準(zhǔn)地層真實(shí)
值的因素
自然電位 SP mv 地層的天然電位差 識(shí)別滲透層 地層水和泥漿濾液的變化,泥
質(zhì)含量的不同是主要影響因素
井徑 CAL,HCAL m,cm,inch 井筒的直徑 判斷是否存在擴(kuò)徑/縮徑 用于曲線校正 深探測(cè)電阻率ILD 姆歐,西門(mén)子 原裝地層視電阻率 判別地層的流體 主要影
響因素是地層水礦化度,泥漿侵入,泥質(zhì)含量等
淺探測(cè)電阻率 ILM 姆歐,西門(mén)子 過(guò)渡帶視電阻率 判別地層的流體 主要影響因
素是地層水礦化度,泥漿侵入,泥質(zhì)含量等
微球聚焦 MSFL 姆歐 過(guò)渡帶視電阻率 判別地層的流體 主要影響因素是地層水
礦化度,泥漿侵入,泥質(zhì)含量等
(四)測(cè)井資料的處理方法
三.結(jié)論與感受
這次實(shí)習(xí)利用了暑假的時(shí)間,天氣很熱、條件很苦,但是同學(xué)們的求知欲望并沒(méi)有因?yàn)橥獠康臈l件不好而減退,每次都按時(shí)出工,準(zhǔn)時(shí)到達(dá)實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)。實(shí)習(xí)中我真切感受到了油田的生活,雖然和以前想象中的有很大的差別,但我人就對(duì)自己選擇的道路堅(jiān)定不移,對(duì)自己作為石油人感到自豪。在實(shí)習(xí)的時(shí)候我同時(shí)也覺(jué)得我們大學(xué)生在學(xué)校呆的時(shí)間長(zhǎng)了,眼界受到了一定的限制,思考問(wèn)題的方法和解決問(wèn)題的方式有時(shí)候也很極端,我想這也是在我們步入社會(huì)后應(yīng)該學(xué)習(xí)和提高的。所以我認(rèn)為,如果有走出校園到神會(huì)上去實(shí)踐的機(jī)會(huì),我們一定不要放過(guò),親身經(jīng)歷的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)不僅可以豐富我們的閱歷同時(shí)更重要的時(shí)會(huì)讓
我們提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法和效率。
最后在此要感謝學(xué)院給我們提供了這樣一個(gè)鞏固加深理解知識(shí)的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),還要感謝蘇遠(yuǎn)大老師、杜慶軍老師、王正楷老師在實(shí)習(xí)過(guò)程中對(duì)我們無(wú)微不至的關(guān)懷和照顧,同時(shí)也感謝勝利測(cè)井公司能夠合理安排我們的實(shí)習(xí)內(nèi)容和工程師師傅對(duì)我們的細(xì)心講解。最后,對(duì)油田那些不辭辛苦給我們講解知識(shí)的師傅們表示深深的敬意和由衷的感謝。
第三篇:固體地球物理概論報(bào)告
固體地球物理概論結(jié)課報(bào)告
學(xué)
號(hào):20111004124
班級(jí)序號(hào):015112
姓
名:張虎
指導(dǎo)教師:胡正旺
地球物理學(xué)是以地球?yàn)檠芯繉?duì)象,研究地球的各種物理現(xiàn)象,以及這些現(xiàn)象與地球運(yùn)動(dòng)、地球各層圈結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地球物質(zhì)的分布及遷移的關(guān)系的學(xué)科。
地球物理學(xué)最早是物理學(xué)的一個(gè)分支。廣義上說(shuō),地球物理研究的領(lǐng)域涉及天體物理學(xué)、地質(zhì)構(gòu)造物理學(xué)、大地測(cè)量學(xué)、海洋物理學(xué)、大氣物理學(xué)、空間物理學(xué)等。狹義上說(shuō),地球物理學(xué)指的是固體地球物理學(xué),即以研究地球的各種物理特征與地球運(yùn)動(dòng)、地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地球內(nèi)部物質(zhì)成分及其分布等關(guān)系的學(xué)科。
固體地球物理學(xué)概論又主要研究以下幾個(gè)方面:
(1)重力學(xué)
地球的形狀、重力場(chǎng)的變化、物質(zhì)密度的變化與分布等等
(2)地磁學(xué)
地磁場(chǎng)的分布和變化、地磁場(chǎng)的起源、地磁場(chǎng)的演變等等
(3)地震學(xué)
地震發(fā)生機(jī)制與震源分布、地震波類型與傳播、地震預(yù)報(bào)等等
(4)地?zé)釋W(xué)
地溫場(chǎng)的分布和變化、地?zé)嵩醇捌浞植?,地?zé)岬膫鞑サ鹊?/p>
(5)地電學(xué)
地球電磁感應(yīng)特征和變化、地電結(jié)構(gòu)等等
固體地球物理概論研究思路與方法:(1)、根據(jù)地面或空中的資料和信息,了解地球深部情況;(2)、地球物理方法反演的多解性:正演問(wèn)題、反演問(wèn)題、精度問(wèn)題(3)、地球物理方法的間接性問(wèn)題(4)、建模與簡(jiǎn)化:就是以數(shù)學(xué)公式或數(shù)值形式表征地球某種性質(zhì)或規(guī)律,它是對(duì)復(fù)雜研究客體的合理抽象和簡(jiǎn)化,從而更能反映客體的內(nèi)在本質(zhì)。
(5)、地球物理學(xué)初值和邊值的約束作用:現(xiàn)在的地球?yàn)榈厍蜓莼峁┝艘粋€(gè)作為初值(終值)的時(shí)間條件,而地面觀測(cè)又為地球內(nèi)部的物理過(guò)程提供了一個(gè)邊界條件。
地球化學(xué)與固體地球物理的研究思路與方法的聯(lián)系與差別,研究思路:(1)在搜集前人的資料的基礎(chǔ)上,提出問(wèn)題,再進(jìn)行野外調(diào)查;
(2)資料及樣品的分析、檢驗(yàn);
(3)推理與模式的建立;
(4)模式的驗(yàn)證。
但是,地球物理的數(shù)據(jù)采集大多是在野外就采集完成,地球化學(xué)則是先在室外采樣,回來(lái)后再在實(shí)驗(yàn)室分析得來(lái)。
研究方法:地球物理方法多為間接法,通過(guò)測(cè)量電、磁、重力、地震等來(lái)間接分析物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等性質(zhì);而地球化學(xué)多為直接法,通過(guò)對(duì)樣品化學(xué)組成的分析推測(cè)地球及部分天體的化學(xué)組成、化學(xué)作用及化學(xué)演化,這是最大的差別。但二者都以野外工作為主,再進(jìn)行室內(nèi)研究,輔以實(shí)驗(yàn)?zāi)M與數(shù)字模擬。
四種地球物理場(chǎng)
1、重力
地球重力由兩部分組成,地球上任何一個(gè)物體,都同時(shí)受到地球的引力F和因隨地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的慣性離心力C的作用。
由牛頓萬(wàn)有引力定律,有物體m所受萬(wàn)有引力及物體所受的慣性離心力,兩者的矢量合為重力,即
將物體質(zhì)量去除其所受重力,可得單位質(zhì)量所受到的重力--重力場(chǎng)。
在地球物理學(xué)中所稱的重力就是指重力場(chǎng)強(qiáng)度,重力場(chǎng)強(qiáng)度實(shí)際上就是重力加速度。
顯然,由于慣性離心力的作用,地球形狀、內(nèi)部密度等原因,地球重力是變化的,且總體有隨緯度變化的特征。兩極處最大,赤道處最小,重力并不總指向地心。
引起地球表面重力變化的主要原因:
⑴地球的形狀--扁橢球體引力,最大變化達(dá)1800mGal;
⑵地球自轉(zhuǎn)--慣性離心力,最大變化達(dá)3400mGal;
⑶地球內(nèi)部物質(zhì)密度分布不均勻;
⑷地球表面起伏不平,最大變化達(dá)1000mGal以上;
⑸太陽(yáng)與月球的引力,最大變化達(dá)0.3mGal。
是利用組成地殼的各種巖體、礦體間的密度差異所引起的地表的重力加速度值的變化而進(jìn)行地質(zhì)勘探的一種方法。它是以牛頓萬(wàn)有引力定律為基礎(chǔ)的。只要勘探地質(zhì)體與其周圍巖體有一定的密度差異,就可以用精密的重力測(cè)量?jī)x器(主要為重力儀和扭秤)找出重力異常。然后,結(jié)合工作地區(qū)的地質(zhì)和其他物探資料,對(duì)重力異常進(jìn)行定性測(cè)量和定量測(cè)量,便可以推斷覆蓋層以下密度不同的礦體與巖層埋藏情況,進(jìn)而找出隱伏礦體存在的位置和地質(zhì)構(gòu)造情況。
2、地磁
地磁場(chǎng)磁力線與地面相交的角度隨地磁緯度有規(guī)律地變化。為了刻畫(huà)地磁場(chǎng)在地面的特征,通常用一個(gè)直角坐標(biāo)系來(lái)描述,即XOY平面與地面相切,原點(diǎn)在地面,z軸指向地心,x軸指向地理北,y軸指向東。地磁場(chǎng)B在各個(gè)軸上的投影分別為Z、X、Y,在XOY平面上的投影為H,B與XOY平面的夾角為I,H與x軸的夾角為D。
B--地磁總場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度)
H--地磁水平分量
Z--地磁垂直分量
X--地磁北向分量
Y--地磁東向分量
I--地磁傾角
D--地磁偏角
由地殼內(nèi)的巖石礦物及地質(zhì)體在基本磁場(chǎng)磁化作用下所產(chǎn)生的磁場(chǎng),稱之為地殼磁場(chǎng),又稱為異常場(chǎng)或磁異常。
地磁偶極子場(chǎng)、大陸磁場(chǎng)和磁異常被稱為穩(wěn)定磁場(chǎng)。穩(wěn)定磁場(chǎng)主要源于地球內(nèi)部(占99%),有時(shí)也稱內(nèi)部磁場(chǎng)。
地磁的變化主要可分為長(zhǎng)期變化和短期變化。長(zhǎng)期變化主要由地球內(nèi)部幔核物質(zhì)運(yùn)動(dòng)所引起的地磁場(chǎng)變化,如磁極漂移、磁極倒轉(zhuǎn)等;短期變化主要由太陽(yáng)風(fēng)作用與電離層擾動(dòng)所引起的變化。
自然界的巖石和礦石具有不同磁性,可以產(chǎn)生各不相同的磁場(chǎng),它使地球磁場(chǎng)在局部地區(qū)發(fā)生變化,出現(xiàn)地磁異常。利用儀器發(fā)現(xiàn)和研究這些磁異常,進(jìn)而尋找磁性礦體和研究地質(zhì)構(gòu)造的方法稱為磁法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁測(cè)等。磁法勘探主要用來(lái)尋找和勘探有關(guān)礦產(chǎn)(如鐵礦、鉛鋅礦、銅錦礦等);進(jìn)行地質(zhì)填圖;研究與油氣有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造及大地構(gòu)造等問(wèn)題。
3、地電
地球電磁場(chǎng)分為大地電場(chǎng)和局部電場(chǎng)。大地電場(chǎng)指的是大范圍內(nèi)的區(qū)域電場(chǎng),與地球內(nèi)部圈層電性結(jié)構(gòu)有關(guān)。局部電場(chǎng)則是由于局部地質(zhì)造地帶物理-化學(xué)背景差異形成的,如物質(zhì)成分的差異,局部電化學(xué)作用以及地下水或破碎帶等均可形成局部電場(chǎng)。局部電場(chǎng)在地球物理勘探中可以直接應(yīng)用,如利用電法勘探尋找金屬與非金屬礦藏,地下水及工程建設(shè)中的基礎(chǔ)穩(wěn)定性等。
大地電磁場(chǎng)本身存在著長(zhǎng)周期變化和短周期的變化。前者難于準(zhǔn)確進(jìn)行記錄,周期可長(zhǎng)達(dá)幾
十、幾百甚至幾千年,與地球內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和演化有關(guān);而后者(周期一般為一天以內(nèi))則與太陽(yáng)活動(dòng)有關(guān),它也包括太陽(yáng)日變化、地電暴、地電脈動(dòng)等多種類型的變化,短周期變化的電場(chǎng)絕大部分是外源地磁場(chǎng)變化感應(yīng)的產(chǎn)物。
地電測(cè)量是根據(jù)巖石和礦石電學(xué)性質(zhì)(如導(dǎo)電性、電化學(xué)活動(dòng)性、電磁感應(yīng)特性和介電性,即所謂“電性差異”)來(lái)找礦和研究地質(zhì)構(gòu)造的一種地球物理勘探方法。它是通過(guò)儀器觀測(cè)人工的、天然的電場(chǎng)或交變電磁場(chǎng),分析、解釋這些場(chǎng)的特點(diǎn)和規(guī)律達(dá)到找礦勘探的目的。電法勘探分為兩大類。研究直流電場(chǎng)的,統(tǒng)稱為直流電法,包括有電阻率法、充電法、自然電場(chǎng)法和直流激發(fā)極化法等;研究交變電磁場(chǎng)的,統(tǒng)稱為交流電法,包括有交流激發(fā)極化法、電磁法、大地電磁場(chǎng)法、無(wú)線電波透視法和微波法等。按工作場(chǎng)所的差別,電法勘探又分為地面電法、坑道和井中電法、航空電法、海洋電法等。
4、地震
地震是由于地下巖石的突然破裂而引起的大地振動(dòng),這種振動(dòng)以彈性波的形式向周圍介質(zhì)傳播。在地球內(nèi)部傳播的地震波稱為體波,分為縱波和橫波。振動(dòng)方向與傳播方向一致的波為縱波(P波)。來(lái)自地下的縱波引起地面上下顛簸振動(dòng)。振動(dòng)方向與傳播方向垂直的波為橫波(S波)。來(lái)自地下的橫波能引起地面的水平晃動(dòng)。由于縱波在地球內(nèi)部傳播速度大于橫波,所以地震時(shí),縱波總是先到達(dá)地表,而橫波總落后一步。
地震勘探是利用人工激發(fā)的地震波在彈性不同的地層內(nèi)傳播規(guī)律來(lái)勘探地下的地質(zhì)情況。在地面某處激發(fā)的地震波向地下傳播時(shí),遇到不同彈性的地層分界面就會(huì)產(chǎn)生反射波或折射波返回地面,用專門(mén)的儀器可記錄這些波,分析所得記錄的特點(diǎn),如波的傳播時(shí)間、振動(dòng)形狀等,通過(guò)專門(mén)的計(jì)算或儀器處理,能較準(zhǔn)確地測(cè)定這些界面的深度和形態(tài),判斷地層的巖性。
地球物理方法探測(cè)沉船
對(duì)落入水底并被淤埋的沉船進(jìn)行調(diào)查,也是考古工作的一個(gè)方面。水域工作與陸地考古有很大差別,水面上無(wú)任何標(biāo)志可參考,就更增加了調(diào)查的難度。因而,考古調(diào)查就需要借助于先進(jìn)的地球物理方法,如地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、聲納技術(shù)、電法、磁法及地震勘察和GPS 定位等技術(shù)。
本文以作者完成的長(zhǎng)江某區(qū)域沉船的調(diào)查為例,討論和分析在對(duì)水下被掩埋沉船的調(diào)查中,考古物探的方法選擇、數(shù)據(jù)處理及效果評(píng)價(jià)。
1999年7月及2000年元月,作者完成了長(zhǎng)江某河段的沉船調(diào)查工作,工區(qū)內(nèi)有木船及金屬船,但只有金屬船對(duì)河道清理工作影響大。因此,查明金屬沉船的位置、規(guī)模及埋深,就是此次工作的目的。
作者解決問(wèn)題的思路:沉船就材質(zhì)而言,有金屬(鐵)船與木船之分;就內(nèi)部搭載而言,物質(zhì)類型多樣化,有瓷器、木材、金屬物等;船體沉入的狀態(tài),有擱在河床上(如中山艦)和被淤埋于河床下之差別。根據(jù)上述分析,調(diào)查金屬沉船,投入磁法勘查方式的效果通常最好。因?yàn)槌链c周圍介質(zhì)之間的磁性差異最明顯。不論沉船是擱在河床上,還是淤入河床內(nèi),都可以使用磁法勘察技術(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)沉船的位置及提供沉船的埋深及規(guī)模大小等所需參數(shù)。
原理:一般來(lái)說(shuō),使用聲納探測(cè)可以發(fā)現(xiàn)河床面上的凸起物(沉船、礁石);使用地震勘探可以發(fā)現(xiàn)淤于河床內(nèi)的沉船,只是這兩種人工場(chǎng)源的勘察方式一般來(lái)說(shuō)必須使儀器探頭位于沉船上方才能發(fā)現(xiàn)沉船。對(duì)于木船的探測(cè),則只有使用地震方法,才能將沉船作為非均勻物體從均勻沉積的河床中識(shí)別出來(lái)。至于所發(fā)現(xiàn)的局部非均勻體是否就是沉船,還要做進(jìn)一步的工作。當(dāng)然,如果沉船中裝有金屬物質(zhì),也可以考慮磁法勘察方法,發(fā)現(xiàn)磁異常的反映后,再投入地震方法核
實(shí),即投入綜合物探方法。利用磁法勘察成本低、效率高的特點(diǎn)及地震勘察精度高的優(yōu)勢(shì),來(lái)完成難度較大的勘察任務(wù)。
結(jié)論:2000年春節(jié)之后,即對(duì)M2 異常下的沉船打撈,據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工人員介紹,磁測(cè)對(duì)沉船位置的確定很準(zhǔn),打撈船到達(dá)磁測(cè)指定的地點(diǎn)后,第一次打撈就抓住了沉船。派潛水員下去探摸后,確認(rèn)M2 異常下是一前兩后的3 條沉船。目前正在打撈最后一條沉船
一般說(shuō)來(lái),沿海一帶的考古工作會(huì)涉及到沉船的調(diào)查,在內(nèi)地出現(xiàn)沉船考古調(diào)查的機(jī)率很少,但從表(可見(jiàn),如果含有與周圍介質(zhì)有相當(dāng)差異的磚砌古墓及遺址被水淹沒(méi)后,使用磁法勘察,也可以發(fā)現(xiàn)其位置所在。對(duì)于金屬物體,磁法的探測(cè)效果是與金屬體的埋深與規(guī)模成正比的,模型試驗(yàn)表明:0.5米長(zhǎng)、直徑0.1 米的管狀磁性體的有效探測(cè)深度為3 米;直徑1米的金屬殼,殼厚0.01米的有效探測(cè)深度為(12米。由理論計(jì)算可知50米長(zhǎng)的金屬沉船的有效探測(cè)深度在100-150米(與船型有關(guān)),如果木船中裝有較多中等磁性的貨物,也可在適當(dāng)?shù)母叨壬习l(fā)現(xiàn)其位置。
此外,磁力儀性能的提高,可以滿足連續(xù)快速數(shù)據(jù)采集的需要,其工作效率是地面磁測(cè)的1-2 倍。因此,磁法勘探作為低投入、高效率、效果好的考古物探技術(shù)可以作為水上考古的一種首選方法。經(jīng)費(fèi)充足時(shí),在淺水區(qū)可以使用地質(zhì)雷達(dá)方法,在深水區(qū)可以投入水上地震方法,雖然投入這兩種方法的費(fèi)用要高,但對(duì)目標(biāo)物的探測(cè)精度要高于磁法勘察。因此,在工作時(shí),先使用磁法普查,發(fā)現(xiàn)異常后,再在異常區(qū)投入探地雷達(dá)或水上地震方法進(jìn)行詳查,是值得推薦的最優(yōu)化。
總結(jié)
學(xué)習(xí)了本課程后,在研究地球巖石或地質(zhì)體的成因及演化過(guò)程有了一種全新的思維方式,以前學(xué)習(xí)地球化學(xué),一直從巖石的各種元素豐度、共生組合和賦存形式及元素的遷移和循環(huán)研究某些巖石或地質(zhì)體的成因,是一種直接法,往往需要采集樣品直接測(cè)量,而地球物理通過(guò)測(cè)量巖石或地質(zhì)體的電、磁、熱、重力等性質(zhì)推斷巖石或地質(zhì)體的成分,進(jìn)而對(duì)其的形成與演化作推測(cè),創(chuàng)建地球物理模型,反演其形成過(guò)程,是一種間接法,對(duì)于一些隱伏的地質(zhì)體或某些物體有比較好的效果,且對(duì)測(cè)量的物體無(wú)損傷(在考古、尋找沉船方面應(yīng)用比較廣泛)??傊?,通過(guò)地球物理與地球化學(xué)這兩門(mén)工具,我對(duì)地球科學(xué)研究有了更深刻的理解。
在本課程的學(xué)習(xí)中,老師理論方面講的比較多,但對(duì)于像我這種地質(zhì)方面的學(xué)生,希望老師能多講些地球物理在地質(zhì)上的實(shí)際應(yīng)用及與地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)在研究地球科學(xué)時(shí)的聯(lián)系與區(qū)別。最后,謝謝老師一直以來(lái)認(rèn)真負(fù)責(zé)的教導(dǎo)!
第四篇:地球物理測(cè)井(推薦)
一:名詞解釋
中子視石灰?guī)r孔隙度單位:以含水純
中子天然氣挖掘效應(yīng):對(duì)于含氣地層,氣體部分所造成的含氫指數(shù)的降低,與氣體部分被巖石骨架代替是不—樣的。因?yàn)閹r石骨架本身具有對(duì)中子的減速、吸收等作用。二者之間的這個(gè)差異稱為“挖掘”效應(yīng)。
康普頓散射效應(yīng):能量較大的γ射線穿過(guò)物質(zhì)和電子碰撞時(shí),γ量子把一部分能量轉(zhuǎn)交給電子,使電子與γ量子的運(yùn)動(dòng)方向與初始方向成ψ角方向射出,此電子稱為康普頓電子,γ量子朝著與初始方向成ψ角方向散射。
光電效應(yīng):γ射線穿過(guò)物質(zhì)時(shí)與構(gòu)成物質(zhì)的原子中的電子碰撞,γ量子將其能量交給電子,使電子脫離原子而運(yùn)動(dòng),γ量子本身則整個(gè)吸收。被釋放出來(lái)的電子叫做光電子,這種效應(yīng)叫光電效應(yīng)。
地層因素:純水層電阻率與地層水電阻率之比.純巖石電阻率?與地層的孔隙度和孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān),一般用于阿爾奇公式,可用于計(jì)算純巖石電阻率,進(jìn)行地層評(píng)價(jià),它一般和孔隙度呈負(fù)線性關(guān)系。
滑行波:在V1 電阻率增大系數(shù)(含油巖石電阻率與該巖石完全含水時(shí)的電阻率之比) 自然電位異常幅度(偏離泥巖基線的幅度,地層中點(diǎn)的自然電位與基線的差值) 二、判斷是非 1.感應(yīng)電導(dǎo)率測(cè)井對(duì)高阻地層有利;而側(cè)向電阻率測(cè)井對(duì)低電阻率地層有利(錯(cuò))。2.密度測(cè)井時(shí),巖石的密度越大,測(cè)得的散射伽瑪射線強(qiáng)度越強(qiáng)(錯(cuò))。 3.利用聲波、密度(或中子)計(jì)算巖石孔隙度時(shí),巖石的骨架參數(shù)、、(或)始終是區(qū)域性恒定值(對(duì))。4.巖石的視骨架時(shí)差 和 視骨架密度,是巖性和孔隙度的函數(shù)(錯(cuò))。5.當(dāng)?shù)貙铀V化度較高,用中子-伽瑪測(cè)井判別油氣、水層不利(錯(cuò))。 6.淺三側(cè)向裝置同深三側(cè)向的區(qū)別是屏蔽電極短,并在屏蔽電極附近有電流返回電極。(對(duì))7.聲波測(cè)井測(cè)的是直達(dá)波。(錯(cuò))為滑行波 γ9.沉積巖的自然放射性隨含泥量的增加而減少。(錯(cuò)) 10.密度測(cè)井主要反映巖層中電子密度,也就是近似反映巖層的體積密度。(對(duì))11.地層水礦化度較低時(shí),用中子測(cè)井對(duì)計(jì)算孔隙度有利。(對(duì))12.當(dāng)?shù)貙铀V化度高,用中子測(cè)井對(duì)劃分油水層不利。(錯(cuò))13.快中子的減速過(guò)程中介質(zhì)中的氯是主要減速劑。(錯(cuò))是氫 三、填空題 1.SP曲線在 咸水 泥漿中幅度很弱。(鉆井液濾液的礦化度與地層水的礦化度大致相等時(shí),自然電位偏轉(zhuǎn)幅度很小,曲線無(wú)顯著異常) 2.SP曲線無(wú)絕對(duì)的零值,通常以 泥巖 層作為基線。 3.在感應(yīng)測(cè)井儀的接收線圈中,由二次交變電磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與(地層的電導(dǎo)率)成正比。4.井孔直徑相同時(shí),油基泥漿井對(duì)感應(yīng)測(cè)井測(cè)量結(jié)果的干擾 小于 鹽水泥漿井的干擾。(鹽水鉆井液,高電阻率地層使用側(cè)向測(cè)井效果較好;低電阻率使用感應(yīng)測(cè)井好) 5.地層中輕烴(如天然氣)的影響,使得聲波測(cè)井計(jì)算的視孔隙度偏 大,密度測(cè)井視孔隙度變 大,中子測(cè)井視孔隙度變 小。地層中有含水石膏存在時(shí),中子測(cè)井計(jì)算的孔隙度將比實(shí)際孔隙度 小。 6.儲(chǔ)集層與非儲(chǔ)集層在 孔隙度、油氣飽和度、滲透率、儲(chǔ)層厚度 等地質(zhì)參數(shù)上有一定的差別。 7.氣層在聲波、中子伽瑪測(cè)井曲線上的顯示是(高時(shí)差高中子伽馬)(高時(shí)差低中子伽瑪,高時(shí)差高中子伽瑪,低時(shí)差高中子伽瑪) 1、在砂泥巖剖面上,含油氣儲(chǔ)集層的測(cè)井顯示典型特征是:感應(yīng)電導(dǎo)率 高,自然電位 高,自然伽瑪 無(wú)明顯變化,聲波時(shí)差 高,中子孔隙度 低 以及井徑 小于鉆頭井徑。2.對(duì)著滲透性層,深淺側(cè)向電阻率測(cè)井曲線重疊時(shí),一般會(huì)出現(xiàn) 幅度差,當(dāng)增阻侵入時(shí)為 淡水泥漿水 層,減阻侵入時(shí)為 淡水泥漿油氣 層。 3.由于微電位和微梯度受泥餅影響不同,因而對(duì)著滲透層,微電位和微梯度電阻率曲線出現(xiàn) 分離,它是微電極系測(cè)井劃分滲透層的標(biāo)志。 4.地層中輕烴(如天然氣)的影響,使得聲波測(cè)井計(jì)算的視孔隙度偏 大,密度測(cè)井視孔隙度變 大,中子測(cè)井視孔隙度變 小。地層中有石膏存在時(shí),中子測(cè)井計(jì)算的孔隙度將比實(shí)際孔隙度 小。 3、在多數(shù)情況下,在進(jìn)行解釋時(shí),取孔隙中流體密度ρf =1克/立方厘米,此時(shí),在泥漿濾液侵入很深,而殘余油氣又很少的地層效果是好的,試問(wèn): (1)對(duì)于泥漿濾液侵入很淺,甚至是不侵入的含天然氣地層,用ρf =1克/立方厘米計(jì)算出的視密度孔隙度將是: B。 A、太低 B、太高 C、真孔隙度 D、資料不充分 (2)對(duì)于沒(méi)有泥漿濾液侵入的含鹽水地層,用ρf =1克/立方厘米計(jì)算出的視密度孔隙度將是 A。A、太低 B、太高 C、真孔隙度 D、資料不充分 四、問(wèn)答題 (一)請(qǐng)繪出雙側(cè)向裝置簡(jiǎn)圖、簡(jiǎn)述雙側(cè)向的測(cè)井原理。 (二)雙側(cè)向的探測(cè)深度比三側(cè)向大,縱向分辨能力又一致,便于對(duì)比使用,探測(cè)深度略小于七側(cè)向。雙側(cè)向電極系及其電場(chǎng)分布。電極系把圓柱狀劈成兩半,其中一半是深側(cè)向,另一半為淺側(cè)向,確定地層真電阻率時(shí)也需要對(duì)井眼圍巖厚度、侵入影響校正 (二)什么是電位電極系和梯度電極系?相應(yīng)的深度記錄點(diǎn)和電極距是什么? 電位:不成對(duì)電極到靠近它的那個(gè)成對(duì)電極之間的距離小于成對(duì)電極間的距離的電機(jī)系。 深度記錄點(diǎn):AM的中點(diǎn)O,電極距:L=AM 梯度:不成對(duì)電極到靠近它的那個(gè)成對(duì)電極之間的距離大于成對(duì)電極間的距離的電機(jī)系。 深度記錄點(diǎn):MN的中點(diǎn)O,電極距:L=AO (三)、砂巖的孔隙度為20%,Rt =15歐姆·米、Rw =0.1歐姆·米,求砂巖的含水飽和度。R0/Rw=a/φ^m,Rt/R0=b/Sw^n (四)、泥漿侵入滲透層后,電阻率徑向侵入剖面有幾種類型?研究泥漿侵入的電阻率徑向變化特征在測(cè)井解釋中有什么意義?用什么方法可反映這種電阻率的徑向變化? 答:分為高侵和低侵;高侵為沖洗帶電阻率遠(yuǎn)大于原狀地層,反之為低侵;淡水鉆井液鉆井的水層一般為高侵剖面,部分具有高礦化度地層水的油氣層也可能形成高侵剖面,但差別比相應(yīng)的水層??;一般好的油氣層具有典型的低侵剖面,部分水層也可能出現(xiàn)低侵,但差別比相應(yīng)的油氣層小。 (五)、什么是聲波測(cè)井的“周波跳躍”?在什么地層條件下容易產(chǎn)生周波跳躍?有周波跳躍的Δt值 是否還可以用來(lái)計(jì)算巖層孔隙度?為什么? 1周波跳躍:在含氣疏松地層或鉆井液混有氣體時(shí),聲波能量嚴(yán)重衰減,首波只能觸發(fā)第一個(gè)接收探頭而沒(méi)有能力觸發(fā)第二個(gè)接收探頭,第二個(gè)接收探頭只能被后續(xù)波觸發(fā),2聲波時(shí)差曲線顯示為不穩(wěn)定的特別大的時(shí)差。3在含氣疏松地層,或鉆井液混有氣體時(shí)容易出現(xiàn)。4不能,此時(shí)曲線和數(shù)值不能反映地層的性質(zhì)。 (六)、簡(jiǎn)述補(bǔ)償熱中子測(cè)井基本原理與裝置、寫(xiě)出其含水泥質(zhì)砂巖的測(cè)井響應(yīng)方程及地層孔隙度計(jì)算公式;該方法適用地層的必須具備條件是什么? 1、原理:熱中子的分布不僅與氫含量有關(guān),還與氯含量有關(guān)。是測(cè)量地層對(duì)中子的減速能力,測(cè)量結(jié)果主要反映地層的含氫量 ; 2、裝置:補(bǔ)償中子孔隙度測(cè)井是在貼井壁的滑板上安裝同位素中子源和遠(yuǎn)、近兩個(gè)熱中子探測(cè)器,用遠(yuǎn)、近探測(cè)器計(jì)數(shù)率比值來(lái)測(cè)量地層含氫指數(shù)的一種測(cè)井方法。儀器在飽含淡水的純石灰?guī)r刻度井中進(jìn)行刻度,將測(cè)量的含氫指數(shù)稱為補(bǔ)償中子孔隙度,石灰?guī)r孔隙度單位。 3、阿爾奇方程; 4、1=Vma+Vsh+孔隙度; 1、說(shuō)明產(chǎn)生自然電位的主要原因;自然電位與自然電動(dòng)勢(shì)是什么關(guān)系? 什么是靜自然電位? 在什么情況下,自然電位異常幅度非常接近于靜自然電位。 答:主要有兩個(gè)原因,原因1:地層水含鹽濃度和鉆井液含鹽濃度不同,引起離子的擴(kuò)散作用和巖石顆粒對(duì)離子的吸附作用;原因2:地層壓力與鉆井液柱壓力不同,在地層孔隙中產(chǎn)生過(guò)濾作用。靜自然電位:對(duì)于含水層砂巖的總電動(dòng)勢(shì),常稱為它的靜自然電位用SSP表示。當(dāng)?shù)貙雍穸萮>4d時(shí),二者接近;當(dāng)h<4d時(shí),前者小于后者,厚度越小,差別越大 2、中子源發(fā)出的快中子與巖石作用要經(jīng)歷哪幾個(gè)過(guò)程?它們與巖石中元素的哪些特性有關(guān)? 1.非彈性散射2.彈性散射(減速過(guò)程)3.輻射俘獲 巖石中不同元素的原子核對(duì)中子的減速能力不一樣,這是每種元素的原子核發(fā)生彈性散射截面不同,每次散射中子能量的損失不同造成的,在沉積巖中所有元素氫對(duì)中子彈性散射截面最大,每次碰撞的彈性散射能量損失也最大,巖石對(duì)中子的減速性質(zhì)主要由氫所決定。氯對(duì)熱中子的俘獲截面最大,所以熱中子俘獲主要取決于氯的含量。 勘察地球物理實(shí)訓(xùn)報(bào)告 目 錄 第一章 勘查地球物理實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)和要求.................................................................................2 一、課程目的與任務(wù)...............................................................................................................2 第二章 實(shí)驗(yàn)一 磁法勘探數(shù)據(jù)采集和資料處理...................................................................3 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?..........................................................................................................................3 二、磁法勘探的原理...............................................................................................................3 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟...............................................................................................................3 第三章 實(shí)驗(yàn)二 高密度電法數(shù)據(jù)采集和資料處理.......................................................................8 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?..........................................................................................................................8 二、高密度電法的勘探原理...................................................................................................8 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟...............................................................................................................8 八、總結(jié).................................................................................................................................11 第四章 實(shí)驗(yàn)三 地質(zhì)雷達(dá)實(shí)驗(yàn).....................................................................................................11 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?........................................................................................................................11 二、地質(zhì)雷達(dá)的勘探原理.....................................................................................................11 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟.............................................................................................................12 第五章 實(shí)驗(yàn)四 γ射線衍射儀實(shí)驗(yàn).............................................................................................16 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?........................................................................................................................16 二、γ射線衍射儀原理.........................................................................................................16 參考文獻(xiàn).........................................................................................................................................18 第一章 勘查地球物理實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)和要求 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),對(duì)地球物理學(xué)中的重力、磁法和電法勘探的野外數(shù)據(jù)采集過(guò)程、數(shù)據(jù)處理流程、各勘探方法基本處理、解釋軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的地質(zhì)地球物理解釋過(guò)程等有基本的認(rèn)識(shí)和掌握,熟悉各種勘探方法的整個(gè)工作原理和處理解釋流程以及實(shí)習(xí)報(bào)告編寫(xiě)等過(guò)程,對(duì)本專業(yè)所從事工作的性質(zhì)、手段、方法以及新技術(shù)、新方法有有一個(gè)全面的了解,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作和計(jì)算技能以及綜合分析問(wèn)題的獨(dú)立工作能力,鞏固已學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí),為下一步進(jìn)入專業(yè)課程和畢業(yè)論文階段以及今后走上本專業(yè)的工作崗位打下基礎(chǔ)。 一、課程目的與任務(wù) (一)實(shí)課的目的 1.培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決野外實(shí)際問(wèn)題的能力,并在綜合分析問(wèn)題方面得到初步訓(xùn)練。 2.鞏固課堂理論教學(xué)成果,理論聯(lián)系實(shí)際,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)各種地球物理方法打好基礎(chǔ)。3.培養(yǎng)學(xué)生組織和管理生產(chǎn)的能力。 (二)實(shí)驗(yàn)的任務(wù) 1.初步掌握重、磁、電等各種物探方法在野外施工中各個(gè)環(huán)節(jié)的基本工作方法和技術(shù)要求。2.能熟系各類專業(yè)儀器的操作過(guò)程,了解儀器及保證儀器安全的主要措施。 3.掌握各方法的工作設(shè)計(jì)、資料整理、圖件繪制、推斷解釋和報(bào)告編寫(xiě),要求每人能獨(dú)立完成各方法實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 (三)課程基本要求 水文、工程物探是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,該實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)是:使學(xué)生加深對(duì)水文、工程物探的基本理論和方法的理解,掌握物探儀器的原理與操作方法,為野外實(shí)踐打下基礎(chǔ),為了達(dá)到上述目的,要求學(xué)生做到: 1.做好實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作 預(yù)習(xí)是為做好實(shí)驗(yàn)奠定必要的基礎(chǔ),明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑷蝿?wù)、有關(guān)原理、操作步驟及注意事項(xiàng),做到心中有數(shù)。 2.嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí) 實(shí)驗(yàn)時(shí)要求按照操作步驟進(jìn)行,認(rèn)真記錄觀測(cè)數(shù)據(jù),善于思考,學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)曲線,研究實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。 3.遵從實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo) 要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如出現(xiàn)意外,要及時(shí)向老師匯報(bào),以免發(fā)生 意外事故。 4.注意安全 學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要熟練實(shí)驗(yàn)室環(huán)境(水、電等)嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全守則。 5.儀器的使用 使用儀器前要事先檢查儀器是否完好,使用時(shí)要嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行,如發(fā)現(xiàn)儀器有故障,應(yīng)立即停止使用,報(bào)告老師及時(shí)處理,不得私自進(jìn)行。 6.實(shí)驗(yàn)報(bào)告 一個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告大體包括下列內(nèi)容:實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)日期、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒑?jiǎn)要原理、主要實(shí)驗(yàn)步驟的簡(jiǎn)要描述、測(cè)量所得數(shù)據(jù)、計(jì)算和分析結(jié)果,問(wèn)題和討論等。 第二章 實(shí)驗(yàn)一 磁法勘探數(shù)據(jù)采集和資料處理 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí):5學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):地球物理勘查實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)依據(jù):《勘查地球物理學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱 實(shí)驗(yàn)日期: 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p> 1.學(xué)習(xí)磁法勘探數(shù)據(jù)采集工作方法;了解數(shù)據(jù)處理的基本流程。 二、磁法勘探的原理 磁法勘探是以巖礦石間的磁性差異為基礎(chǔ),通過(guò)接收和研究地質(zhì)體(構(gòu)造或礦體等)在地表及其周圍空間產(chǎn)生的地球磁場(chǎng)的變化和特征來(lái)推斷地質(zhì)體存在狀態(tài)(產(chǎn)狀、埋深、規(guī)模等)的一種物探方法。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 (一)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 本實(shí)驗(yàn)在室外使用高精度磁力儀做剖面觀測(cè),學(xué)習(xí)磁法勘探的野外工作過(guò)程和儀器操作,對(duì)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 (二)儀器 G856質(zhì)子磁力儀,探頭及相關(guān)的儀器配件。 (三)實(shí)驗(yàn)的主要步驟 (1)布置測(cè)線、測(cè)點(diǎn)。(2)將磁力儀與探頭連接。 (3)測(cè)線測(cè)量時(shí)通常2-3 人一組,由一人拿探頭,一人兼做記錄,或單獨(dú)由一人記錄。 (4)打開(kāi)儀器,設(shè)置日期和時(shí)間、設(shè)置線號(hào)、設(shè)置點(diǎn)號(hào)和調(diào)諧場(chǎng)等參數(shù),具體操作見(jiàn)儀器使用說(shuō)明書(shū)。 (5)逐個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行磁場(chǎng)觀測(cè),并記錄觀測(cè)值,完成剖面上所有測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)。(6)對(duì)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,繪制磁場(chǎng)變化的剖面圖,分析剖面上的磁場(chǎng)變化特征,編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 (四)磁法觀測(cè)的注意事項(xiàng) (1)質(zhì)子磁力儀操作員應(yīng)按常規(guī)磁法儀器操作規(guī)范要求,在進(jìn)行高精度磁測(cè),在地質(zhì)勘探方面使用,則需用一臺(tái)儀器在測(cè)區(qū)附近做日變觀測(cè)。 (2)操作人員身上一定要清理掉一切鐵磁性物體,觀測(cè)時(shí)羅盤(pán)應(yīng)遠(yuǎn)離儀器5m 以上,要遠(yuǎn)離汽車30m 以上,其它人員也要與儀器保持距離。 (3)對(duì)于高精度測(cè)量的測(cè)區(qū)應(yīng)是電磁干擾小,磁場(chǎng)梯度較小,遇到強(qiáng)磁性干擾時(shí)(鐵路、高壓線等),須合理移動(dòng)點(diǎn)位,并記錄在案。 (4)要注意儀器安全,防止碰撞。 (五)實(shí)驗(yàn)報(bào)告: 該次實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為昆工蓮華校區(qū)足球場(chǎng),全班共分六組實(shí)驗(yàn)測(cè)量,結(jié)果如下圖所示,圖1-1為向上延拓圖對(duì)比圖。通過(guò)對(duì)比可以清楚地看出磁異?,F(xiàn)象。 圖1-1.向上延拓(5m)對(duì)比圖 圖1-2從上到下分別為單組測(cè)量的剖面測(cè)量磁場(chǎng)圖,背景磁場(chǎng)圖和分離出來(lái)的局部磁異常圖,圖中可明顯的看到從左到右有明顯的三個(gè)正磁異常區(qū),最大值為40nt.1-2 數(shù)據(jù)的圓滑 圖1-3為該局部場(chǎng)擬合剖面模型,擬合參數(shù)為磁傾角-60度,磁偏角0度,磁化強(qiáng)度100nt。 圖1-3 圖 1-4為各個(gè)測(cè)量小組數(shù)據(jù)綜合起來(lái)的磁異常等值線圖和向上延拓5km后的磁異常圖,通過(guò)延拓,壓制了局部場(chǎng),突出了背景場(chǎng),從圖中可知,該區(qū)主要 表現(xiàn)出東向的負(fù)異常和西向的正異常 圖1-4 第三章 實(shí)驗(yàn)二 高密度電法數(shù)據(jù)采集和資料處理 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí):6學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):地球物理勘查實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)依據(jù):《勘查地球物理學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱 實(shí)驗(yàn)日期: 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p> 1.學(xué)習(xí)高密度電阻率法數(shù)據(jù)采集工作方法;了解數(shù)據(jù)處理的基本流程。 二、高密度電法的勘探原理 高密度電法的基本工作原理與常規(guī)電阻率法大體相同。它是以巖土體的電性差異為基礎(chǔ)的一種電探方法,根據(jù)在施加電場(chǎng)作用下地中傳導(dǎo)電流的分布規(guī)律,推斷地下具有不同電阻率的地質(zhì)體的賦存情況。高密度電法數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由主機(jī)、多路電極轉(zhuǎn)換器、電極系3 部分組成。多路電極轉(zhuǎn)換器通過(guò)電纜控制電極系各電極的供電與測(cè)量狀態(tài)。主機(jī)通過(guò)通訊電纜、供電電纜向多路電極轉(zhuǎn)換器發(fā)出工作指令、向電極供電并接收、存貯測(cè)量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集結(jié)果自動(dòng)存入主機(jī),主機(jī)通過(guò)通訊軟件把原始數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成處理軟件要求的數(shù)據(jù)格式,經(jīng)相應(yīng)處理模塊進(jìn)行畸變點(diǎn)剔除、地形校正等預(yù)處理后,做視電阻率等值線圖。在等值線圖上根據(jù)視電阻率的變化特征結(jié)合鉆探、地質(zhì)調(diào)查資料作地質(zhì)解釋,并繪制出物探成果解釋圖。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 (一)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 本實(shí)驗(yàn)在室外采用溫納裝置做剖面觀測(cè),學(xué)習(xí)電法勘探的野外工作過(guò)程和儀器操作,對(duì)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 (二)儀器 高密度電阻率勘探工作儀器包括測(cè)量系統(tǒng)和反演軟件系統(tǒng)。測(cè)量系統(tǒng)包括WDJD-3多功能數(shù)字直流激電儀(測(cè)控主機(jī))和WDZJ-3多路電極轉(zhuǎn)換器。該系統(tǒng)具有存儲(chǔ)量大、測(cè)量準(zhǔn)確快速、操作方便等特點(diǎn),并且可方便地與國(guó)內(nèi)常用高密度電法處理軟件配合使用。 (三)裝置形式 采用的裝置形式為:固定斷面掃描裝置α排列(溫納裝置AMNB)見(jiàn)圖1-1。 測(cè)量時(shí),AM=MN=NB為一個(gè)電極間距,A、B、M、N逐點(diǎn)同時(shí)向右移動(dòng),得到一條剖面線;接著AM、MN、NB增大一個(gè)電極間距,A、B、M、N逐點(diǎn)同時(shí)向右移動(dòng),得到另一條剖面線;依此不斷掃描下去,得到倒梯形斷面,由于供電電極AB和MN均按一定比例增大,所以在反映深部信息是有比較好的效果。 圖3-1 α排列(溫納裝置AMNB)裝置 (四)各項(xiàng)檢查 檢查項(xiàng)目包括:主機(jī)電源電壓,轉(zhuǎn)換電極控制器開(kāi)關(guān),轉(zhuǎn)換電極控制器電源電壓,主機(jī)各接線柱之間的絕緣電阻,轉(zhuǎn)換電極控制器各接線柱之間的絕緣電阻,32芯物探電纜完整性,干電池箱的電壓等。在每次都要測(cè)量60根電極的接地電阻。 (五)參數(shù)設(shè)置 主要是設(shè)置高密度電法數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主機(jī)的工作參數(shù),主要由以下幾個(gè)方面: 1.斷面號(hào) 每個(gè)排列都需要設(shè)置,每個(gè)中段從1開(kāi)始,以步長(zhǎng)1逐漸增加。2.轉(zhuǎn)置類型 α排列 3.滾動(dòng)總數(shù) 1 4.電極數(shù) 60 5.點(diǎn)距 1m 6.MN間距 1m 7.滾動(dòng)號(hào) 1 8.供電時(shí)間 1(測(cè)量延時(shí)50ms) (六)測(cè)點(diǎn)觀測(cè) 首先是在測(cè)量段布設(shè)32芯物探電纜兩根,在電纜接線頭處打下電極,待60根電極連接好之后,首先進(jìn)行接地電阻檢查,以防止有漏接電極或者檢出接地電 阻過(guò)大的電極。 待接地電阻檢查好后,進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量主機(jī)自動(dòng)完成α排列方式的測(cè)量,并自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。 待一個(gè)排列測(cè)量結(jié)束之后,向前挪動(dòng)電極和該段的電纜,完成下一個(gè)排列的測(cè)量。 (七)數(shù)據(jù)資料的整理、分析 輸出觀測(cè)的剖面數(shù)據(jù),分析斷面上的異常特征,編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 高密度電阻法測(cè)量地點(diǎn)是在昆工蓮華校區(qū)足球場(chǎng),分組測(cè)量,我們第六組實(shí)驗(yàn)剖面編號(hào)為28號(hào),高密度電阻法應(yīng)用的原理為自動(dòng)交換電極分層測(cè)量,最深測(cè)量電極一般為最兩邊兩根和中間兩根,本次測(cè)量一共用了60根電極.然后在室內(nèi)通過(guò)軟件把原始數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成處理軟件要求的數(shù)據(jù),測(cè)量數(shù)據(jù)和模型圖分別如圖2-1和2-2所示,該次一共測(cè)量了18個(gè)層,從圖中可看出,該剖面表現(xiàn)出地表附近的兩個(gè)明顯的低電阻帶,中間的過(guò)渡帶和深層的高電阻帶,地表附近的低電阻帶應(yīng)該是地下埋藏的金屬物或其他低電阻物質(zhì)所致。而深層的高電阻可能為地下的難導(dǎo)電的地質(zhì)體所致。剖面圖 圖2-1 剖面圖 圖2-1 圖2-2 八、總結(jié) 此次實(shí)驗(yàn),主要讓我們學(xué)習(xí)到物理勘探中的高密度的不同電法在水文、地質(zhì)等方面的應(yīng)用,它的工作原理,操作的熟悉及實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)的整理分析和出現(xiàn)異常的解釋。怎樣把所得數(shù)據(jù)應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中,利用相關(guān)知識(shí)解釋數(shù)據(jù)中的異常,這一過(guò)程提高了我們分析問(wèn)題的能力,也夯實(shí)了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。 第四章 實(shí)驗(yàn)三 地質(zhì)雷達(dá)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí):5學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)依據(jù):《勘查地球物理學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱 實(shí)驗(yàn)日期: 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p> 1.學(xué)習(xí)地質(zhì)雷達(dá)的基本原理和基本操作方法。 2.通過(guò)對(duì)地下目標(biāo)體的地質(zhì)雷達(dá)探測(cè),了解目標(biāo)體異常的地質(zhì)雷達(dá)剖面特征。 二、地質(zhì)雷達(dá)的勘探原理 地質(zhì)雷達(dá)是淺層地球物理勘探中的重要方法之一,它在淺層工程地質(zhì)勘查中起著十分重要的作用。地質(zhì)雷達(dá)是利用高頻電磁波束在界面上的反射探測(cè)有關(guān)目的物。 地質(zhì)雷達(dá)的系統(tǒng)主要由四部分組成:(1)脈沖發(fā)生器,用于產(chǎn)生可重復(fù)的發(fā) 射脈沖;(2)發(fā)射天線與接收天線,用于發(fā)射和接收電磁波;(3)取樣接收與模數(shù)轉(zhuǎn)換器,用于進(jìn)行模擬信號(hào)到數(shù)字的轉(zhuǎn)換;(4)主控制器,用于完成信號(hào)的采集和顯示過(guò)程。 發(fā)射天線和接收天線緊靠地面,發(fā)射天線發(fā)射的電磁波傳入大地,電磁波在地下傳播過(guò)程中遇到介質(zhì)的電性分界面后便發(fā)生反射或折射,反射回地面的電磁波被接收天線所接收,見(jiàn)圖4-1。不同介質(zhì)介電常數(shù)不同,形成電性界面,根據(jù)回波訊號(hào)的特征及其傳播時(shí)間可判斷電性界面的形態(tài)和埋深。 圖4-1 地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)原理描述及異常體地質(zhì)雷達(dá)圖像 雷達(dá)波由發(fā)射天線發(fā)射到被接收天線接收所需要的往返時(shí)間為: t?4z?x/v 式中,x為發(fā)射天線與接收天線間的距離,Z為反射界面的深度,v為電磁波在介質(zhì)中的傳播速度。由于在測(cè)量中發(fā)射天線和接收天線間的距離x是固定的,且較小,因此上式可簡(jiǎn)化為:t=2z/v,式中電磁波傳播速度V?速(c?0.33 m/ns);?r為地下巖層的相對(duì)介電常數(shù)。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 C22?r,c為光 (一)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.采用800MHz天線和500MHz天線在室外馬路上測(cè)量,了解地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)分層情況和地下管線等在雷達(dá)剖面上的形態(tài)特征。對(duì)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 (二)儀器 1.RAMAC X3M型地質(zhì)雷達(dá)主機(jī);2.800MHz天線;3.500MHz天線;4.電纜;5.電池 (三)實(shí)驗(yàn)的主要步驟 (1)選擇合理的天線 天線的選擇是根據(jù)要探測(cè)的異常體可能的埋深和最小尺度來(lái)確定。如在粘土層較厚的地區(qū),要盡可能使用100MH z低頻天線;對(duì)公路、混凝土建筑物的檢測(cè)應(yīng)使用500MHz或800MHz的高頻天線。 (2)硬件系統(tǒng)的連接 先將電池裝到主機(jī)和天線上,將光纖分別與主機(jī)和天線相連,將并口數(shù)據(jù)線與主機(jī)和計(jì)算機(jī)相連。 (3)采集參數(shù)設(shè)置 1、打開(kāi)主機(jī)和天線上的電源開(kāi)關(guān)。 2、運(yùn)行 Groundvision 軟件。 3、當(dāng)軟件的 F5 為紅點(diǎn)時(shí),表明系統(tǒng)已經(jīng)連接好,按F5 進(jìn)入?yún)?shù)選擇界面。 4、選擇文件要保存的子目錄,取文件名。 5、選擇使用的天線,觸發(fā)方式,點(diǎn)擊”setting”進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。 6、設(shè)置采樣頻率、樣點(diǎn)數(shù)、迭加次數(shù)、采樣間距等參數(shù)。 (4)數(shù)據(jù)采集 按“OK”,再按“Start measurement”進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 (5)數(shù)據(jù)采集完成后,按 F6 或ESC 鍵結(jié)束數(shù)據(jù)采集,退出”Groundvision”軟件。 (6)關(guān)閉主機(jī)和天線的電源開(kāi)關(guān),關(guān)閉計(jì)算機(jī),將光纖和數(shù)據(jù)線取下。(7)將測(cè)得的數(shù)據(jù)輸入雷達(dá)數(shù)據(jù)處理和解釋軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析和地質(zhì)解釋,編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 (四)雷達(dá)使用注意事項(xiàng) 1、雷達(dá)使用前,要對(duì)電池進(jìn)行充電,充至充電器的指示燈為綠色即可。 2、電池不要充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或完全用完再充電,隨用隨充即可。 3、雷達(dá)使用時(shí)要注意保護(hù)光纖和光纖接口,用完后及時(shí)將光纖套和接口帽套上,以免進(jìn)入 灰塵,影響數(shù)據(jù)傳輸。 4、雷達(dá)使用完后,要及時(shí)將電池取下。 5、將電子單元與天線連接時(shí)或安裝電池時(shí),一定不要讓接口處有水。 6、雷達(dá)超過(guò)半年不用時(shí),要將電池充滿電,并將系統(tǒng)連接起來(lái)在室內(nèi)采集一個(gè)小時(shí)。 7、雷達(dá)在現(xiàn)場(chǎng)使用完畢后,要注意清點(diǎn)配件是否齊全,以保證下次能順利使用。 (五)實(shí)驗(yàn)報(bào)告: 地質(zhì)雷達(dá)勘探主要是通過(guò)測(cè)量?jī)x器發(fā)出的電磁波在傳播的過(guò)程中,物質(zhì)的介電性系數(shù)的不同,電磁波發(fā)生反射,再通過(guò)測(cè)量?jī)x來(lái)接收電磁波,從而測(cè)量不同物質(zhì)的分界面,該次測(cè)區(qū)為蓮華校區(qū)國(guó)資院門(mén)前,分組測(cè)量,每個(gè)小組測(cè)量?jī)纱畏謩e為測(cè)空氣與地面的界面,和空氣與路邊小車的界面,圖3-1和圖3-2分別為測(cè)量空氣與地面界面的原圖和經(jīng)過(guò)濾波處理后的圖,從處理過(guò)圖中可看到清楚地看到界面起伏形狀,但圖中的起伏并非地形的真正起伏,而是人為地改變測(cè)量。 圖3-1 圖3-2 圖3-3和圖3-4分別為路邊小車與空氣界面的測(cè)量圖,從處理過(guò)后的圖中,我們可明顯看到三輛小車與空氣的界面他們都是因?yàn)殡姶挪◤目諝庵袀鞑ビ龅讲煌殡娦缘奈镔|(zhì)所致。 圖3-3 圖3-4 第五章 實(shí)驗(yàn)四 γ射線衍射儀實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):昆明理工大學(xué)蓮花校區(qū) 實(shí)驗(yàn)日期:8.28 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p> 1.學(xué)習(xí)γ射線衍射儀的基本原理和基本操作方法。 2.通過(guò)對(duì)地下目標(biāo)體的γ輻射量探測(cè),了解目標(biāo)體異常的γ輻射變化剖面特征。 二、γ射線衍射儀原理 2 3 78.1 82.7 79.2 7 8 9 10 73.4 43.3 57 37.6 28.2 28.1 26.8 26.5 27.3 路燈 大理石28.1 12 27 13 29.3 14 32.9 15 33.1 16 29.7 17 30.9 18 28.5 19 26.7 20 25.7 21 27.9 22 27.2 23 35.5 24 63.2 25 63.9 26 67.3 27 67.9 28 63.3 29 61.3 30 58.2 31 62.1 32 67.8 33 68.1 34 70.2 35 70.1 36 72.2 37 62.7 38 61.7 39 43.5 40 71.4 41 61 草地 草坪與灰?guī)r分界 泥土 y射線放射性圖100500***22252831343740x/my/kev系列1 分析結(jié)果:由數(shù)據(jù)和圖像我們可以的在地質(zhì)的分界點(diǎn)出現(xiàn)了較為明顯的變化,在有路燈、大理石、草地、灰?guī)r和泥土的地方,放映出了不同地質(zhì)體的γ輻射是有差異的。大致可以看出的地表有植物覆蓋的地區(qū)γ輻射量比巖石的地區(qū)的大,從而推出γ輻射與植被有關(guān),其次是金屬和巖石對(duì)γ輻射影響也很大 參考文獻(xiàn) 1.于匯津、鄧一謙著.勘查地球物理概論.北京:地質(zhì)出版社,1998。2.磁法儀器使用說(shuō)明書(shū)。3.高密度電法使用說(shuō)明書(shū)。4.地質(zhì)雷達(dá)使用說(shuō)明書(shū)。第五篇:勘察地球物理實(shí)訓(xùn)報(bào)告