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物探新技术—微动探测技术介绍

物探新技术—微动探测技术介绍
物探新技术—微动探测技术介绍

物探新技术—微动探测技术介绍

[摘要]微动探测技术是中国科学院地质与地球物理研究所副研究员徐佩芬博士等近年来在传统微动测深的基础上研究发展的一种探测新技术,并率先应用于国内多个勘探领域。该方法是利用拾震器在地表接收各个方向的来波,通过空间自相关法提取其瑞雷面波频散曲线,经反演获取S波速度结构的地球物理探测方法。该方法不受电磁及噪声干扰影响,探测深度大,虽然当前仍存在一定的局限,但其显示的优越性表明该技术是一种很有前景的新技术。

[关键词]微动探测;瑞雷面波;反演;地层波速结构;测深

2012年1月,在《国际地球物理

期刊》第188卷第1期115–122页

上,发表了由中国科学院地质与地球

物理研究所副研究员徐佩芬博士等

撰写的一篇《利用微动排列分析方法

测量隐伏地热断层》的论文,该文例

举了用微动探测方法在江苏吴江地

热井位选址上的成功应用。实测结果

表明,隐伏断裂破碎带在微动视S波

速度剖面上有明显的低速异常显示

(见图1)[1]。这一方法为探测深部

隐伏地热构造开拓了一条新的技术

途径,也为金属矿产探测、煤矿陷落

柱及采空区探测、工程地质勘察(铁

路、地铁、城市地质调查)等多个领

域提供了一种新技术。

1.微动探测方法的由来

地球表面无论何时何地都存在

一种天然的微弱震动,被称为“微

动”。微动探测方法

图1 江苏吴江地热井位选址微动视S波速度剖(TheMicrotremorSurveyMethod,简称MSM)

是从圆形台阵采集的地面微动信号中通过空间自相关法提取其瑞雷面波频散曲线,经反演获取台阵下方S波速度结构的地球物理探测方法。该方法曾广泛应用于地震构造探测及场地稳定性评价等方面,应用领域很有限。徐佩芬等近年来在传统微动测深的基础上研究发展了微动剖面探测技术,并率先应用于国内多个勘探领域,是对传统微动探测方法的继承与创新。基于台阵技术的微动理论早年由美国地球物理学家Aki(1957)和Capon(1969)提出[2]。

2.工作原理和方法技术

2.1工作原理

微动测深的物理前提是基于不同时代沉积地层之间存在的波速差异。地层波速与岩石密度和弹性有关,新生界、中生界、古生界到中上元古界地层的波速差异较为明显,形成了由低到高可以识别物性界面(从几百m/s至几千m/s)。这种方法利用的是地球表面无时不在的地面微小“震动”作为观测对象,它的振幅很

小(微米量级),它是由自然界中海浪、气压变化、人类工业及交通活动所产生。它的成份较为复杂,包括有面波、体波等各种成份,其中面波占主要成份

2.2工作方法

一般用频率—空间自相关(SAC)法和频率—波数(F-K)法来获取和处理分析面波。

2.2.1空间自相关法

2.2.1.1野外工作方法

空间自相关法是利用特殊阵形(如圆阵、棱形阵等)接收天然场源的面波,总的原则需满足一台拾震器位于圆心,其它各拾震器布设在半径为r的圆周上,这样以便接收各个方向的来波,拾震器越多,勘探的精度越高,所以在实施过程中应尽量多布设拾震器。

2.2.1.2数据处理方法

空间自相关法主要是在时间域进行面波提取的一种比较简便,实用方法。对于野外所接收的数据首先在时间域进行窄带滤波处理,求出不同频率的空间自相关系ρ,此空间自相关系数实际是面波频率成份f及空间坐标的函数,也就说,它不但与频率有关,还与拾震器的位置有关。从形态上看,实测空间自相关曲线应是近似于零阶贝塞尔函数曲线,通过它来求取“效正值”,再加入空间坐标参数就可以提取各个频点的相速度,据以画出相速度—频散曲线,进而进行地质分层。

2.2.2频率-波数法

2.2.2.1野外工作方法

频率—波数法可以采取随机布阵的方式,对工作场地要求不高,基本上可以做到布阵的随意性,但它应满足各个拾震器尽量呈平面展布,以满足可以接收到各个方向的来波条件。在实际勘探过程中,也可采用规则布阵,通常以一个拾振器为中心,其它测点在周围形成若干个边长不等的正三角形,这样在处理分析资料时既可也使用频率-波数法,也可使用空间自相关法提取面波。

2.2.2.2数据处理方法

频率—波数方法是在频率域进行面波提取的一种方法,首先对野外所采集的数据,通过付氏变换对原始数据进行带通滤波,以便去除各种干扰信号,再通过最大似然法等方法求取各个频率成份的功率谱的分布图,此功率谱只是与空间坐标的单值函数,所以可以比较方便地求出相速度—频散曲线,进行地质分层。

频率—波数法比空间自相关的野外布阵更加灵活,并可有意地避开干扰源(如锅炉房、车辆较多的主干道),从而间接地提高了抗干扰能力。缺点是频率—波数法野外所需的拾震器的数量比空间自相关法要求的多,数据处理的工作量也相应增加。

2.3观测形式

微动探测通常有3种形式。

2.3.1单点勘查形式

观测台阵是单点勘探的最大特点,方阵的组成是两个大小不一的的同心圆,同心圆中内接正三角形。将多个微动观测仪分别设置在两个圆的心与圆周上的内接正三角形的顶点处。单点勘查观测方式最大的特点是勘查深度与台阵的大小是成正比关系的。如果勘查要求的深度大,可以增加同心圆,使观测台阵的观测点增多。

2.3观测形式

微动探测通常有3种形式。

2.3.1单点勘查形式

观测台阵是单点勘探的最大特点,方阵的组成是两个大小不一的的同心圆,同心圆中内接正三角形。将多个微动观测仪分别设置在两个圆的心与圆周上的内接正三角形的顶点处。单点勘查观测方式最大的特点是勘查深度与台阵的大小是成正比关系的。如果勘查要求的深度大,可以增加同心圆,使观测台阵的观测点增多。

2.3.2测线勘查形式

当需要进行大面积的勘查时,单点勘查就不能满足要求。因此,为获得S

波速度剖面成果图,可以根据要求采用测线(剖面)观测系统。具体方法是在测区内,根据一定的间距来设置测线,达到实现二维微动测深勘探的目的,同时能够反演测区三维S波速度结构。如果这种方式的勘查能够结合钻孔或者其他相关的一些地质资料,有利于利用速度异常区域进行地质解释。

2.3.3平面探查形式

平面探查用于精细的勘探。当仪器数量较多时,采用平面观测,同时反演测区三维S波速度体,达到圈出速度异常体或者面的目的。

2.4观测系统

观测系由多个垂直摆(宽频带拾震器)、多通道直流放大器和数字记录仪组成。垂直摆的固有周期大于5秒,灵敏度大于500mv/cm/s,相位一致性良好;直流放大器的增益为固定增益低噪声放大器,增益范围20~80db,内部噪声小于10uv,无明显零漂;A/D均独立工作,满足同步采样,转换位数12-20位,采样间隔20~200ms,记录长度无限。

2.5方法的探测能力及分辨率

利用自然界中1秒~3秒周期的微动信号,可以大致获取100~6000m波长的面波信号,探测深度可达3000m。分辨率主要由受目的层与上、下地层速度差及层厚的影响[3]。

3.方法的优越性

(1)不需要笨重的人工能源。

(2)测点布设比较灵活。

(3)不受电磁及噪声干扰影响,探测深度大,效果好。

4.方法的局限性和今后改进方向

(1)物探测量都是一种体积勘探,即在水平方向有一个影响半径(范围)。某一点的大地面波探测结果其实是代表了直径约一公里圆内范围的平均物性结果,并不是圆内某个点的局部地质信息。理论上认为在这个圆的范围内,地下各个速度界面均近似于水平(一维),反演计算公式都是在这种假设的前提下推导出来的,只有符合条件,计算结果才相对准确。而在自然界中,各时代地层由于构造(如褶皱、断裂)较为复杂,常常不能满足这个(一维)假设,人们事先又不能发现,所以物探的推断解释结果也是有出入的。

(2)观测系统有待改进。现在的观测系统是用多条导线使各拾震器和记录仪相连接,这样不但布线麻烦,导线容易受损,而且又是一种干扰。

(3)数据处理方法有待改进。如采用自回归模型(AR模型)和遗传算法等。

5.结语

人类活动范围越来越大,高压线、电缆、各类管道、地下建筑等分布广泛,采用电磁及地震类等物探手段时往往受到严重干扰,难以取得令人满意的效果,

微动探测方法则不受电磁等干扰影响,而且探测深度大,虽然目前还有一定的局限性,但仍是一种很有前景的新技术。

物探专业词汇(石油勘探)

物探专业词汇 石油物探 ——石油物探 —— R.E.Sheriff A bnormal events异常波 abnormally high pressure异常高压 abort中止 absorption吸收 absorption coefficient吸收系数,衰减系数 acceleration factor加速度系数 acceleration of gravity重力加速度 acceptor受体 accumulate error累积误差 accuracy精确度 acoustic basement地震基底 acoustic impedance声阻抗 acoustic log声测井 acoustic wave声波 activation logging活化测井 active有源的,活动的 activity活性 adaptive deconvolution自适应反褶积

adaptive processing自适应处理 additive可加性校正 adjacent-bed effect围岩影响 adjoint伴随 adjugate伴随矩阵 admittance电导率 aeolotropy各向异性 aerated layer风化层 AGC(automatic gain control)自动增益控制aggradation加积作用,填积作用 air gun空气枪 algorithm算法 alias假频 ambient环境,背景,周围的 amplitude振幅 amplitude log声波振幅测井 amplitude spectrum振幅谱 angular frequency角频率 anisotropy各向异性 anisotropy paradox似各向异性 anomaly异常 antialias filter去假频滤波器 antiparallel逆向平行 antisymmetric反对称 antithetic fault次级反向断层,旋转断层aperture孔径

浅谈采油工程新技术的发展前景及展望

浅谈采油工程新技术的发展前景及展望 发表时间:2017-11-13T10:35:57.653Z 来源:《基层建设》2017年第22期作者:侯小宾 [导读] 摘要:在油田采油技术分析,使用的是水驱采油法,而油藏采收率不高,特别是在资源较少情况下,实行更新技术运用就更为重要了。 新疆敦华石油技术股份有限公司新疆克拉玛依 834000 摘要:在油田采油技术分析,使用的是水驱采油法,而油藏采收率不高,特别是在资源较少情况下,实行更新技术运用就更为重要了。在采油过程中,不断创新技术,从多方面运用新技术,为油田整体开发提供了技术支持。 关键词:采油工程;新技术;研究;展望 一、新技术于采油工程中的应用及问题 1.采油工程发展过程极其所遇到的问题 由于技术成面存在着种种因素,导致我国的采油工程一直处于技术比较低下,石油开采方面存在着较大的局限性,往往是投入大量的人力物力与财力之后,得到的采油量很少。经过努力我国进一步采用化学驱油与注水开发的技术,但还是达不到预期的结果。近些年来,我国采油工程采用完井,人工举井,低渗透油藏压裂酸化工业技术等等,并对此进行一定程度上的研究与推广。可因为地表石油被开采到了极致,采油工程将面临着更大的问题,故而采用了高新科技的一些手段进行突破。效果比以往进步了许多,尽管如此,可还是达不到世界顶尖的地位,包括我国如今的钻井设备与美国相比还有很大的差距,在油层保护方面与美国等方面也有着一定的差距,因此采油工程想要取得突破性的进步,必须从高新科技方面下手研究。 2.采油工程副导致环境污染及生命安全巨大问题 能源问题一直是所有国家面临着比较重要的问题,我国自然也不列外,而石油占据着能源开发极大的比重。可随着石油开发事业的发展,也渐渐的产生了一种副作用,即对于环境问题的污染,这种问题不具备短暂性,而是有着极其大的持久性与破坏性。采油工程在一定程度上会带来一系列的环境污染问题,诸如采油工程中破坏污染地下河流,工业废气无处排放而污染大气层等问题。除此之外,采油工程相当一部分的人力支持,而每年都会有因为采油工程问题而导致采油工人发生伤残事件,严重的还会导致采油工人工作中丧失性命,这皆是因为高新科技的不发达而导致一系列能够尽量避免的问题。 二、采油工程新技术的运用分析 1.微生物采油技术的运用 在采油技术的运用中,微生物采油技术也是一种理想的技术模式,主要是通过一定的生物运用,最主要的是融入细菌模式,在原理运用中,将在油田中注入某一种细菌,形成油层的发酵反应,在细菌发酵的过程中,形成与其他生命活动方式,并推动井下油藏的开采,可以有效的提升整个油藏的开采效率。在这种技术中的运用,主要是对于一些含水相对较高的油田进行开采,对于一些老油田井进行技术创新,能为整个技术运用提供有效的技术帮助。 2.水力振动采油技术的运用 这种技术是一种新技术。主要是通过对油田的套管进行整体控制,将油管与井下的激振器进行安装,形成井矿中的振动脉冲,在这种综合方式中,形成脉冲驱动水力的作用,并进行地下油层中传波的方式。在这种技术中,主要是通过水利波的方式,对井底的一些杂质以及泥浆进行及时的清理,形成地下盐类沉积发生和谐的振动,并构成不规则的缝隙或者不闭合的孔洞。在周期性的脉冲作用下,形成整体的冲击力,并产生网络裂缝,并形成脉冲波在油藏中进行交变反应,形成一定的变应力,可以有效的改变原油的流动性能,对于其分子构造、表面张力等都能形成一定的改变。因此,在整个技术控制中,水力振动可以有效的提高原油的采收效率,对于地质对原油的渗透力能起到很好的作用,并减少原油中水分的综合含量,形成声波对原油的综合效果。 3.纳米材料的采油技术运用 在目前,纳米技术是一种全新的技术运用模式,主要是采用MD膜的驱动效应,形成驱动剂的运用功能,并形成分子控制的整体模式,对于原油的一些分子模式,可以有效的形成多种管理方式,在多种成分随意组合的状态下,对基本原料进行水溶液的聚集混合物处理,尤其是一些平面的环形分子、生物内的酶类物质以及蛋白质与其他微小的粒子等,在水溶液的作用下进行流态化的处理,并构建分子间的静电作用,形成油层表面的成分组合,形成一张相对坚韧与坚固的MD膜,可以有效的减少油层对岩石的粘附效用,并综合原油与水溶液的流动性对比,在逐渐形成的过程中,增强整个携带能力,更好的提升整个采油的效率,并对原油的驱动效应与地面开采率都有很大的帮助。 4.热超导采油技术 热超导是指让一定物质经过特定处理处在生产所需状态下,此时该物质热阻减小为零或近似于零。该技术实现方法是把配置混合好一定化学物质压到密闭管柱中,并通过加热使该管柱两端的受热不够均匀,此时化学物质立即出现化学相转变,激发气态分子,并增强运动,发生了不规则碰撞,产生非常大能量,并以声波形式传热。热超导技术目前可以分成两种:能耗自平衡稠油采油技术和超导加热热洗技术。能耗自平衡稠油采油技术原理把超临界导热液体通过中空抽油管线注到井底,并借助超临界导热液体对热量传导性能把井底自身热量传到地面。此技术不用配备加热设备即可提升地面井口生产出的温度,从而清除井筒结蜡、降低流体粘度,提高了采收率,为油井稳产提供了重要的保障。 三、采油工程技术运用的发展趋势 在采油技术的创新之路上,尤其是是现代化信息技术的不断发展,为采油新技术的整体运用提供了更多的帮助,通过在生物工程技术、材料技术以及各种勘测技术的创新,将会形成更大的发展前景。一是出现向集合加成与智能控制方向发展;二是向信息技术与数字模拟方向发展;三是向即时性与自动化方向发展;四是向低污染低能耗与以人为本的方向发展;五是向勘察、探测、开采一体化综合新概念方向发展。这些综合开发技术的运用,对于提升整个采油效率有很大的帮助。 四、结语 在针对一些油田发展较晚底子薄的实际状况,在整个技术创新中,形成多种综合模式的运用,尤其是结合地理因素、地质因素等多样化的条件中,对于勘探技术不断要求高,开采技术也呈现出更大的技术发展空间,因此,要加大对技术创新的整体运用,更好的满足多方

勘察技术方案

1 综合说明 本勘察方案,系根据业主提供的“某工程地质勘察工程”岩土工程勘察招标文件及总平面图,对建筑条件和岩土工程条件进行分析并预测后制订的。 2 勘察方案 本勘察方案编制是根据拟建建筑物性质、设计对该工程提出的岩土工程勘察技术要求和我们对本工程已知岩土工程条件的分析,针对要解决的岩土工程问题进行的。 2.1 拟建工程概况 “某工程地质勘察工程”位于朝阳区东四环东侧。建设内容为住宅及配套设施。 建筑设计方案为板楼,地上10层、2层,地下为两层,地下车库两层。配套用房为2层、地下2层。 2.2 本次勘察所依据的规范及标准 (1)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001); (2)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002); (3)《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004,J366-2004); (4)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001); (5)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999); (6)《原状土取样技术标准》(JGJ89-92); (7)《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92); (8)《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99); (9)《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ01-501-92); (10)《岩土工程基本术语标准》(GB/T50279-98); (11)《土的分类标准》(GB145-90); (12)《土工试验规程》(SL237-1999); (13)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94); (14)《建筑工程勘察文件编制深度规定》(试行); (15)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002); (16)《工程场地地震安全性评价技术规范》(GB17741-2005); (17)《地基动力特性测试规范》(GB/T50269-97); (18)《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)。

物探新方法新技术之七:三维可视化技术(3DVisualization)

7 三维可视化技术 三维可视化(3D Visualization)技术是20世纪80年代中期诞生的一门集计算机数据处理、图像显示的综合性前缘技术。它是利用三维地震数据体显示、描述和解释地下地质现象和特征的一种图像显示工具。它可使地球物理学家和地质学家“钻入”到数据体中,更深刻地理解各种地质现象的发生、发展和相互之间的联系。 7.1 三维可视化技术概述 可视化技术是把描述物理现象的数据转化为图形、图像,并运用颜色、透视、动画和观察视点的实时改变等视觉表现形式,使人们能够观察到不可见的对象,洞察事物的内部结构。 可视化技术有两种基本类型:基于平面图的可视化(Surface Visualization)和基于数据体的可视化(Volume Visualization),也称为层面可视化和体可视化。 层面可视化指的是地质层位、断层和地震剖面在三维空间的立体显示,其主要用于解释成果的检验和显示。 体可视化是通过对数据体(可以是常规地震振幅数据体,也可以是地震属性数据体,如波阻抗体或相干体)作透明度等调整,从而使数据体呈透明显示,其主要用于数据体的显示和全三维解释。 在体可视化解释中,常用技术有5种:体元自动追踪技术、锁定层位可视化技术、锁定时窗可视化技术、垂直剖面叠合可视化技术和多属性可视化技术。 (1) 体元自动追踪技术 追踪过程是从解释人员定义种子体元(Seed Voxel)开始的,体元追踪是沿着真正的三维路径追踪数据体,因此追踪结果是数据体而不是层位。图7—1给出利用体元自动追踪技术解释某油田含油砂体的过程,即从油层标定、种子点拾取、体元追踪到三维显示。 (2) 锁定层位可视化技术 利用已有的层位数据(或者层位数据做定量时移)作为约束条件,将目的层段的数据从整个数据体中提取出来,然后针对层段内部数据体调整颜色、透明度和光照参数,可以更有效地圈定地质体的分布范围,更准确地判断断层的延展方向

工程物探常用方法及技术

工程物探常用方法及技术 工程物探——工程地球物理勘探的简称,它是以地下岩土层(或地质体)的物性差异为基础,通过仪器观测自然或人工物理场的变化,确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数,达到解决地质问题的一种物理勘探方法。 按照勘探对象的不同,工程物探技术又分为三大分支,即石油工程物探、固体矿工程物探和水工环工程物探(简称工程物探),我们使用的为工程工程物探。 工程物探技术方法门类众多,它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同,随着科学技术的进步,工程物探技术的发展日趋成熟,而且新的方法技术不断涌现,几年前还认为无法解决的问题,几年后由于某种新方法、新技术、新仪器的出现迎刃而解的实例是常见的。它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科,它又是工程勘察的重要方法之一,在某种程度上讲,它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。 常用工程物探方法及特点 ①电法勘探:包括电测深法、电剖面法、高密度电法、自然电场法、充电法、激发极化法、可控源音频大地电磁测深法、瞬变电磁法等; ②探地雷达:可选择剖面法、宽角法、环形法、透射法、单孔法、多剖面法等; ③地震勘探:包括浅层折射波法、浅层反射波法和瑞雷波法; ④弹性波测试:包括声波法和地震波法。声波法可选用单孔声波、穿透声波、表面声波、声波反射、脉冲回波等;地震波法可选用地震测井、穿透地震波速测试、连续地震波速测试等; ⑤层析成像:包括声波层析成像、地震波层析成像、电磁波吸收系数层析成像或电磁波速度层析成像等; 地下管线探测 主要检测内容: (1)金属管线探测 地下金属管线适宜用管线探测仪和探地雷达进行探测,管线仪对于金属管线探测具效率高、仪器轻便、结果准确等优点;探地雷达可用于埋深较大和密集管线的探测。 (2)非金属管线探测 目前地下非金属管线探测的首选方法是探地雷达。探地雷达具有连续无损探测、高效、高精度、易反演解释等优点。 使用探地雷达具有独特的天线阵技术,可以极大提高探测结果的精度和有效性。 考古探测 利用地下古代遗物与周边物质的物性差异,采用地球物理勘探手段对它们的平面位置、埋深、分布范围进行调查。利用雷达多天线阵列技术,探测的精度高,在小面积精确定位方面有无可比拟的优势;磁法探测能更快、更大面积地揭示地下遗址的面貌,结合已经为考古发掘与考古调查所认识的部分,加以典型影像校正,能更完整地认识遗址的全貌。 主要应用于找出遗址内土城墙、壕沟、坑、柱洞、房屋、墓穴等的位置及分布情况。 成都建测科技有限公司拥有领先的无损检测设备与检测系统方案,主要提供工程物探设备、基桩检测设备、建筑检测设备、路基基坑监测设备。

我国石油物探装备行业的发展趋势及对策研究

我国石油物探装备行业的发展趋势及对策研究 随着世界石油工业的迅猛发展,世界石油装备行业迎来了一个快速发展时期,同时,中国石油工业的崛起和腾飞,也为中国的石油装备行业,尤其是石油物探装备行业带来了一个广阔的发展空间。但是近几年国际金融危机的发生,使得各国石油公司纷纷减少对石油物探的投资,对石油物探行业造成了前所未有的冲击。金融危机过后,石油物探行业仍然竞争激烈,我国石油物探行业也面临着巨大的压力和挑战:物探作业队伍数量高居不下,市场供给过剩,海上物探船逐渐实现高技术化。本文在分析了我国石油物探装备行业所面临的形势后,分析了我国物探行业所面临的发展机遇以及挑战,并提出了相应的发展对策。 标签:石油物探发展趋势机遇挑战对策 0 引言 随着经济的不断发展,石油已经成为各国竞争的一种战略资源,石油行业的发展也带动了石油装备行业的腾飞。石油装备产业是石油产业链中一个极其重要的产业,是一种战略性的产业,是石油工业的基础。石油装备行业的设计和制造水平,不仅关系到整个国家的工业实力,同时也会影响到整个国家的石油战略以及经济战略,所以石油装备在国民经济发展中具有举足轻重的作用和地位。石油装备主要分为八大类,包括钻井装备、采油装备、海洋装备、石油管材、物探装备、测井装备、动力装备和炼化装备。[1]物探装备技术主要是利用地球物理勘探方法探查各种的矿藏或者地下目标的结构以及位置的设备的制造与应用技术。物探装备在地球物理科学的基础上,吸收了众多其他学科的理论以及新技术,在对地下探查技术的提升方面具有突出的作用。伴随着世界科学技术的不断发展以及勘探工程需求的增加,物探装备已经成为目前发展最快的一种工程技术。[2]在全球高油价的背景下,油气勘探开发已成为国际大石油公司的投资热点,物探装备市场正处于新一輪快速增长期,但全球经济增速放缓,全球各国还没有从经济危机过后的后遗症中走出来,各国经济震荡,同时给物探行业的发展带来了前所未有的挑战和威胁,在世界经济震荡的大背景下,我国物探行业如何在世界物探行业中占据一席之地,并能不断提高市场地位,这是我国政府以及物探企业值得深思的问题。本文在阐述我国物探行业的发展现状的基础上,分析了我国物探行业所面临的发展机遇及挑战,最后提出了我国物探行业的发展对策。[3] 1 物探行业发展现状分析 2001年到2011年的十年间,世界物探行业发展迅速,但也经历了一个先上升后下降的发展趋势:全球经济的飞速发展为物探行业的发展提供了一个强大的推动力,但2008年的全球经济危机也给物探行业造成了严重的打击,使得该行业的增速出现了这十年来的最低水平,近几年的经济复苏也使物探行业增速有了很大的提高。石油装备市场与世界经济发展有着直接的关系,2001年到2008年世界经济迎来了一个快速发展期,世界石油装备市场需求不断增加,原材料、装备以及服务的价格不断攀升,带动世界石油装备市场和服务市场也有了一个高速

采油工程新技术的研究及发展趋势

采油工程新技术的研究及发展趋势 为了研究油田增产、稳产相关技术与手段。通过对我国油田开发现状进行梳理,有针对性的提出采油工程新技术的发展方向。并结合水力震动采油技术和纳米膜驱油技术的现场实际运用进行分析。为采油工程新技术发展提供合理参照,为同行提供建设性意见。 标签:石油;采油工程;开发;新技术 1 引言 石油作为决定国家战略意义的一种化石能源具备经济和政治上的双重意义。当前我国现有大多数油田都属于开发中后期,含水高、可采储量低、吨油成本居高不下。为了解决油田开发问题我国很早就开始使用注水开发,随着科技的进步与工艺的完善,现阶段油田老区治理主要通过地质与工程的有力结合,并在采油工程上进行技术创新达到增产,稳产的目的。 2 油田开发现状 我国石油工业历史悠久,且大多油田于60、70年代开始注水开发。经过多年开采油藏纵向上经常出现单层突进或者平面展布上的舌井。很多油井含水直线上升甚至水淹。个别油井水淹层在长期注水冲刷下岩石物性发生变化,造成水淹层胶结物与细致沙砾被冲走形成了人为的特高渗透率条带区,致使注水不受效,剩余油残留附集在油藏某处。严重影响了原始地层水动力场,造成部分初期地质勘探资料与现在相比发生变化,且成动态变化。约制了老区开发深入挖潜工作。所以急需针对剩余油的油藏精细描述。 油田分为不同区块,且根据勘探年代总体地质情况掌握程度不一,很多区块断层多小层变化复杂,开发风险大。在前期勘探开发中若井网部署及井下工具配套不完善性,还会造成后续增油措施效果不好。以压裂为例,若油层过薄,且井下封隔器等工具配伍性不好会导致压裂失败,甚至压窜水层引起淹井最终致使油井报废。而随着油田进入老区开发,各种增油措施反复集中使用,最终导致油井甚至整个区块的含水高、注采系统不完善、平面、层间、层内矛盾突出、井况复杂,油井含水上升,注水效果变差,地下情况变的复杂,工艺措施效果逐渐变差。甚至导致一些单井由间抽改为捞油,经济效益直线下降。所以在增油工艺上,油田中后期开发应立足于井网,在经济核算可行的前提下先进行层位调整(堵水、合采)和采油工艺上的优化(调冲刺、换大泵、调参)。 3 采油工程新技术应用 针对当前油田开发普遍处于中后期阶段,单井含水高、层间矛盾突出、个别油井水淹严重等实际情况提出以堵水、调水为目的的采油工程新技术。

物探新方法、新技术

第一章 地震模拟技术 地震模拟技术是指用物理模型和数学模型代替地下真实介质,用物理实验和数学计算模拟地震记录的形成过程,以得到理论地震记录的各种方法和技术。 物理模拟 :物理模拟是用一些已知参数的介质做成一定几何形态的模型来模拟地下地质结构,采用超声波模拟地震波,专用换能器模拟震源和检波器,将野外地震勘探过程在实验室内重现,得到理论地震记录的方法和技术。 物理模拟的优点是与实际情况接近,真实性和可比性高;缺点是模型制作和改变参数均困难、成本较高。 合成地震记录 制作合成地震记录的假设条件是: (1) 地下介质是水平层状的,无岩性横向变化,各层间密度变化不大,均可视为常数; (2) 地震子波以平面波形式垂直向下入射到界面,各层反射波的波形与子波波形相同,只是振幅和极性不同; (3) 所有波的转换、吸收、绕射等能量损失均不考虑。 制作合成地震记录的步骤是: (1) 获得反射系数 反射系数曲线?)(t R 波阻抗曲线),(ρv z 根据假设(1),可用速度曲线代替波阻抗曲线。 通常用声速测井资料即可,但某些地区无声速测井资料,也可利用电测井资料获得声速资料(法斯特公式) 6/13)(102)(ρh h v ?= (1-1) (2) 地震子波的选择 选用不同的子波来制作合成记录,与井旁的地震道比较,选择最接近的一个。 (3) 不考虑多次波及透射损失情况 地震子波与地层反射系数的褶积为合成记录 )()(*)(t s t t b =ξ (1-2) (4) 不考虑多次波,但考虑透射损失情况 )()(*)(t s t t b =ξ (1-3) 式中 )(t ξ——t 时刻并考虑以上各界面透射损失的等效反射系数。 例如第n 个界面的等效反射系数为 )1()1)(1(212221ξξξξξ---=-- n n n n (5) 考虑多次波及透射损失情况 )()(*)(t s t t b =ξ (1-4) 式中 )(t ξ——t 时刻并考虑多次波与以上各界面透射损失的等效反射系数。 图1—3为合成地震记录的示意图。利用合成地震记录,对地震剖面上的地质层位

采油工程新技术的发展趋势分析

采油工程新技术的发展趋势分析 发表时间:2019-08-06T16:16:37.907Z 来源:《防护工程》2019年9期作者:田永宏马建明 [导读] 文中对采油工程新技术的发展趋势进行了分析。 长庆油田分公司第七采油厂陕西西安 745708 摘要:目前,随着石油能源的不断枯竭,目前最紧要的任务是要在采油工程进行的过程中,发展采油技术,提升采油工作的工作效率。在采油工程进行的时候,我们为了有效的提升石油的开采效率以及回收效率,我们要对采油新技术进行研发和应用,尤其是在面对油藏含量较为复杂的时候,我们更是要利用先进的开采技术进行石油开采。文中对采油工程新技术的发展趋势进行了分析。 关键词:采油工程;新技术;发展趋势 1 采油工程技术措施应用的现状 油田开发进入后期,油井的产量逐年递减,注水开发的油田,随着注水时间的延续,越来越多的油井见水,严重的情况甚至被水淹,需要采取最佳的堵水技术措施,才能保证开采出更多的油流,降低油田油气集输处理的成本,影响到油田开采储量的开采程度,通过对油田实施精细的地质研究,重新认识油藏,解决剩余油的开采问题。将更多的薄差油层的油流开采出井,才能作为油井产能的补充,提高油田生产的经济性。油田开发后期不断完善油田的开发方案,结合储层的渗透性的差异,采取不同的注水开发的模式,对低渗透油藏实施强化注水,才能达到水驱的开发效率。而高渗透储层实施控制注水,避免注入水发生窜流的现象,而影响到注水油田开发的效果。 重新部署注采井网,改善油田注水开发的状态,钻探出更多的水平井筒,实施水平井开发的技术措施,将更多的剩余油流开采到地面上来。降低了钻探井筒的成本,一口水平井的钻探,能够将水平井段的油流全部开采出来,减少了打井的数量,相应地节约钻井的资金投入。 为了解决单井含水高,层间矛盾突出的问题,油田开发后期,实施稳油控水的技术措施,以堵水、调剖为基础的采油工程技术措施,被广泛应用于油田生产中。采取最佳的堵水技术措施,利用封隔器等机械设备进行堵水操作,降低了油井的含水率。应用选择性的化学堵水剂,对出水层位进行堵水,相应地提高了油井的产油量。及时调整注水井的注水剖面,对油井的产液剖面进行调节,提高油井的生产能力,使其满足油田开发对产量的要求。 2 采油工程中新技术的应用 2.1 信息技术在采油工程中的应用 信息技术对于采油工程的发现油层和勘测周围环境起到了很大的作用,使用信息技术可以更为准确的勘测出油层,可以精确地确定合理的油井位置,并且勘测出油藏的深度,这比传统的人工测试要精确的多,信息化技术的使用大大提高了油田开采的速度,同时提高了钻井成功率,提高了经济效益。同时信息化技术可以勘测油井周围地势样貌,对采用哪种钻井方式起到了很大的帮助,通过模拟地形和油藏,为油田开采提供了很大的便利。 2.2 生物技术在采油工程中的应用 生物技术主要分为两个方面,一是微生物勘测技术,二是微生物采油技术,其中微生物采油技术发展更加迅速,应用也比较广泛。微生物采油技术又称为细菌采油,是三次采油技术的一种。微生物采油技术通过繁衍微生物,微生物的活动来改变油的位置以及分布状态,它在含其他杂质或者快干涸油田也有着很强的生命力,且微生物采油成本低,而且过程简易,故被广泛应用。而微生物勘测技术同样是成本低,而且科学技术含量高,准确率高,勘测速度快,因此应用微生物勘测技术的公司也很多。 2.3 新材料在采油工程中的应用 在现实生活与工业生产中,新型材料应用于管道运输中,增加管道的韧性,防止管道开裂,尤其是在石油、天然气的管道运输过程中,对相应的管道进行防开裂处理。还有很多其他类似的应用,比如在金属和金刚石的连接处使用新型材料,可以提高其采集效率等。新型材料是很好的耐磨材料,它包含着高耐性的磨土层,金刚石复合片,还有很多韧性高的有关硬性质的合金等。新型材料还可以应用在材料的防腐上,比如把新型材料作为涂层,可以有效防止腐蚀,还有就是监测材料的腐蚀率等。 3 采油工程新技术的发展趋势 明确目前采油工程新技术措施的应用现状,采取最佳的科技投入,不断提升采油工程技术的发展态势,增加更多的技术含量,促进油田生产的健康发展,满足数字化油田发展的需要。采油工程新技术中的纳米材料和新型合成材料的应用,降低了油田开发的成本,提高了油田采油生产的效益。利用纳米材料进行管道的涂层技术,提高管道的耐腐蚀性能,延长油气输送管道的使用寿命,相应地降低油田生产的成本。也可以利用纳米膜技术,实施油气水三相的彻底分离,提高分离处理的效果,达到油田生产的产能指标。对纳米技术的研究有待于进一步提高,充分发挥纳米材料的优势,解决油田生产中的技术难点问题。 开发和研究新型的材料,如防腐蚀的材质的研究和应用,解决油田生产中的严重腐蚀的问题。耐磨蚀材料的试验和应用,提高运动部件的使用寿命,保证动力的快速传递,提高油田生产的效率。结合新型的阴极保护措施,延长管道的使用寿命,将油气输送管道作为阴极保护起来,才能降低管道的腐蚀穿孔的几率,提高管道的承压能力。 加大科研力度,研究采油工程新技术措施的发展趋势,对微生物采油技术措施进行进一步的研究,通过室内试验的方式,对微生物菌群进行优化,使其适应不同油藏区块的驱替作用的要求,对微生物驱油的效果进行试验研究,评价微生物采油的效果。避免由于微生物菌群选择不当,而影响到地层流体的配伍性,给油田储层带来二次的污染,增加挖潜增产的工作量,而导致油田生产成本的增加。 研究更多的驱替能量,借助于二氧化碳泡沫驱油技术措施的应用,将井下油层中的更多的剩余油驱替出井,扩大剩余油的开发效果。利用螺杆泵采油的技术措施,解决抽油机采油过程中的抽油泵泵效下降的技术难点问题。对采油工程新技术进行研究,对振动采油技术进行优选,选择最佳的振动源,对井下的震击器进行革新改造,减少电能的消耗,进而降低油田生产的成本,对水力冲击波的产生过程进行优化,应用先进的震击器,降低井下油层的油流阻力,最大限度地提高油井的产量,满足油田开发后期的需要。 优选最佳的堵水技术措施,对高含水的油井的生产状态进行实时监测管理,结合自动化的控制技术措施,优化稳油控水的采油工程新技术措施,控制油井的含水率,提高单井的产油量,才能满足油田开发对产量的基本要求。对油田实施挖潜增产的技术措施,并选择水力

地层微动勘探的影响因素分析

83 油气勘察 上调4井次,下调3井次,针对欠注井洗井16井次,挤水2井次,不动管增注1井次,在一定程度上改变了油井出液情况,但整体效果一般。 3.针对杆卡井 根据油井的生产情况,采取大吊解卡和热洗解卡两种方式,对油井实施解卡,2018年共实施4井次,成功1井次。 经过以上治理,北区开井数逐月提升。根据2018年9月清河采油厂工艺所审核下发的报表数据,采油管理二区的开井数为279口,上升了14口,治理取得了较好效果。 五、下步打算 提高开井数是需要长期坚持并开展的工作。我们在现有成果的基础上,下步将继续总结经验,开展治理。今后,主要从以下几个方面开展工作: 1.建立《低效井分析台帐》,及时对每口低效井分析低效原因,并制定相应措施,记录实施效果。提高注采对应率是提高储量动用程度的最有效手段。 2.加大注水。 北区目前配注水井25口,日均注水量2500方;主力油层主要以边外注水为主,注水井距320米;非主力层多为腰部 注水,平均注水井距290米。注采比仅为0.34,有必要扩大注水。 从目前注水效果看: ①、非主力砂体注水井组17个,其中见效9个,未见效8个,由于注水时间短,累计注水少。 非主力砂体下步注水思路:利用现有井网,对低部位油井进行转注,增加注水井点,同时对现有水井通过措施改造提高注水能力。如莱5块的S3上34,砂体物性差,边水不活跃,采油井均表现低产低液,目前仅1口井生产。建议老井L5转注,为后期老井补孔调层提供能量。下步提出水井工作7井次。 目前莱10、广10目前有采无注,油井能量差,由于地面因素,无法实施注水。②、主力砂体目前有9口注水井,均为边外注水,平均注采井距400米,从效果看,注水后油井通过措施改造获得较好效果,且液面长期稳定,如J5-X18井组。 主力砂体下步注水思路:借鉴油藏强边外注水的实践,对砂体实施强边外注水,达到有效补充地层能量、提高剩余油的驱油效果。 目前45个主力砂体中仅有8个砂体有注水井,下步需增加强边外注水井数。具体意见:利用老井转注、侧钻、补孔、长停井恢复等方式增加注水井数。如角5-23块S3上51,可选择J5-X111进行注水,下步共提出工作量6井次。 3.精细地质分析、重认识 随着油藏开发的不断深入,会有部分井的生产情况与原先的认识不一致,会产生“矛盾”,这给我们提供一些新的思路,有以下几点“矛盾”:注采关系矛盾、邻井生产矛盾、水淹规律矛盾、测井解释矛盾等。 下步,我们将继续围绕这些“矛盾”找到潜力,寻找新的方法思路。 一、地层微动勘测技术介绍 1. 地层微动勘测技术简介 地球的表面无论在什么时候,也无论是在哪个地方,都存在着一种天然的微震动,这种现象称作“微动”,产生微动的原因很多,气压高低的变化、风速流动的快慢,行驶车辆的数量甚至人们的日常生产生活都会造成微动。波动理论中明确指出,微动信号有两部分组成,分别是面波和体波,但是在很多情况下,微动的震源集中在海底或者是地表,所以说在微动信号中面波的成分相对于体波是比较大的。微动探测技术是一种物理探测方法,在圆形台阵中采集地面微动信号,并且利用空间自相关法将面波的频散曲线提取出来,反复进行提取以获得位于台阵下方的S波速。 2.地层微动勘测技术优势 地层微动勘测技术在推断地下结构的时候利用的是人类生产活动和自然界所产生的震动,这样做可以很大程度上避免施工造成的造成污染,也降低了因为施工而产生的各种不便。在人口比较密集的区域或者是交通比较发达的地区有着积极作用。它可以避免人工刻意激发震源,降低对周围环境的影响,只需要进行比较短时间的交通管制就可以完成工程,方便可行,也对生态环境起到很好的保护作用。在推断地层横波速度结构的时候,可以充分利用分辨率较高且速度小的面波频散曲 地层微动勘探的影响因素分析 陈 强 柳 震 黑龙江省地球物理地球化学勘查院 【摘 要】微动勘探在地层勘测过程中相比较于传统的方式,具有方便快捷的特点,使用微动勘探技术勘测地层不会对周围的环境产生影响,也可以比较简单地对数据做出处理。如今的工程勘测面对的环境越来越复杂,微动勘测技术则为地层勘测提供良好的解决方案。本文主要分析影响地层勘探的关键因素,为研究者提供部分参考。 【关键词】微动勘探;地层勘测;影响因素; 线,更能得到准确的数据信息。 二、微动勘探工程受台阵中台站的数量影响 1. 圆形台阵的影响 国外研究者Okada H等人和国内研究者李传金对台站的布置和台阵的数量做出研究,他们发现当在圆周上面只布设一个台站的时候,空间自相关系数是不能够得到精准数据的,提升数据结果精确度必须要在比较安静的场地环境下,需要勘探的场地微动波长要到达微动震源在不同方向上的均匀分布的要求,这样的出来的结果才相对比较真实可靠。空间自相关数准确性还受到勘测场地波场影响,不同方向的波场之间的特征存在很大区别的时候,也是很难得到准确的数据。

石油物探技术现状及发展前景

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7012148807.html, 石油物探技术现状及发展前景 作者:杨兰 来源:《中国化工贸易·中旬刊》2019年第06期 摘要:近年来,随着理论研究与技术应用,我国石油物探已经具备了复杂地区石油物探 技术能力,部分方面与国际先进水平存在一定的距离,鉴于此,本文重点分析了我国石油物探技术现状,包括致密砂岩地震岩石物理分析技术、地震成像与建模技术、流体识别技术等,并就石油物探技术发展前景进行了展望,以期为我国石油物探技术发展提供有益的参考。 关键词:石油物探;现状;发展前景 1 石油物探技术现状 石油物探技术涉及多个领域,不仅包括物探技术、成像技术、流体识别、地震监测、信息处理等技术,鉴于此,本文从地震分析方法、地震成像与建模、储层及流体物理识别和非常规油气地球物理识别等方面分析石油物探技术现状。 1.1 碳酸盐岩、致密砂岩地震岩石物理分析现状 地震岩石物理分析是研究岩石物理性状与石油储量关系的主要途径,研究结果在地震數据分析、岩石物理参数获取、定量解释和风险评估中具有重要的作用,是实现石油物探结果由定性分析向定量分析的重要途径之一。当前,我国地震岩石物理分析技术水平相对较低,尚处于起步和发展阶段。碳酸盐岩、致密砂岩地震岩石物理分析技术主要包括:孔隙流体分布和岩石物理测试、复杂孔隙结构储层地震预测模型和地震岩石物理分析等技术。综合运用岩心薄片分析、CT成像技术及常规物理性测试,对岩石孔隙物理特性进行分析,研究流体分布情况,能够建立储层地震波传播理论模型,从而为石油物探研究提供准确依据。 1.2 地震成像与速度建模技术 随着叠前深度偏移技术的应用,复杂构造区、逆时叠前深度偏移技术应用需求不断上升。地震成像技术是石油定位、评价与开发的基础,借助叠前成像技术,能够提供弹性波成像信息,从而建立准确的速度模型,提高地震成像建模的精度与计算效率。速度建模技术主要包括三个方面:声波方程全波形反演速度技术、弹性波动方程保幅逆时偏移和全波形反演速度模型、高密度宽方位三维复杂模型采集与分析技术等。借助CPU/GPU计算弹性波正演、反演技术,能够有效提高时间域与频率域波形的高精度计算,从而完成石油储层深度的偏移建模,进而形成复杂地区的精度成像。 1.3 储层与流体地球物理识别技术

采油工程新技术的发展趋势分析

中国科技期刊数据库 工业A 2016年1期 37 采油工程新技术的发展趋势分析 孙玉超 大庆市采油一厂四矿中六队,黑龙江 大庆 163000 摘要:我国石油需求量非常巨大,而现存石油储量随着开采深度地不断增加,开采难度愈来愈大,使用新型的采油工程技术对我国石油开采事业的发展意义重大。本文对当前采油工程新技术及其发展的趋势展开讨论分析。 关键词:采油工程新技术;发展趋势;运用 中图分类号:TE355 文献标识码:A 文章编号:1671-5799(2016)01-0037-01 前言 我国大部分油田处于地形地势、地层结构较为复杂的地带,开采难度日渐增大,传统石油开采工艺已经不能适应我 国当前的石油开采的要求[1] 。采油工程新技术的应用及时地解决了这一开采问题,有效地提高了开采的效率。 1 采油工程新技术分析 1.1 热超导采油技术 热超导技术是一种新技术,其作用原理是对某种物质进行特殊的处理,即将其与配置好的化学物质共同压入密封管柱内,然后加热使管柱的两端不均衡受热,引发化学物质的化学相变化,气态分子运动受到激发而成不规则碰撞运动状态,由此产生的巨大能量会通过声波向该物质传递热量,使其热阻趋于0或者减小至0,进而满足生产所需的条件。该项技术应用在采油工程中主要有超导加热热洗技术和能耗 自平衡稠油采油技术两种技术措施[2] 。前者的技术原理是利用专用的超导加热设备,将原油加热,从而清除油井内壁的石蜡结晶,具有成本投入低、耗能少、稳定性好、不污染油层的优点;后者技术原理是将超过临界点的导热液体注入井下,再利用导热液体的良好导热性能将油井下的热量传到地面,该技术的特点是不需要使用专门的电力加热设备就可以起到清除井壁石蜡、降低原油粘度,从而提高采油的效率。 1.2 水力振动采油技术 水力振动采油技术主要利用高压水射流的振动脉冲起 到提高采油效率的效果[3] 。该技术主要通过对整个油井套管进行控制,在井下和油管装置激振器,在井底形成振动脉冲,利用水利波清除井底的泥浆等原油中参杂的杂质,同时使低下沉淀的盐类产生和谐振动,在振动中形成不闭合的孔洞或者性状与排列均无规则的缝隙。振动脉冲的周期性在经过一定时间后会形成巨大的冲击力,从而使地底缝隙变化成网络裂缝,同时形成的脉冲会在油藏中发生交变反应,产生一种变应力,最终起到改变原油表面张力、分子构造的作用,从而使原油的流动性能得到改善,降低原油开采的技术难度。由此可见,在该项技术的控制过程中,水力振动能够加强地质对油层的渗透作用,清除杂志,减少水分占原油的比例,提升原油的质量,有效地提高了采油工作的效率。 1.3 纳米材料采油技术 纳米技术是现代科学技术中非常先进的一项技术,并且已运用在多个领域,在采油工程中纳米材料采油技术的主要 技术措施是纳米MD 膜驱动原油技术[4] 。其技术原理是分解纳米级别的微型驱动分子,使其由原始的胶合形态朝分散心态变化,通过这一分散技术促进采油的效率的提高。纳米MD 是一种微小粒子,主要是由形态不同的多种混合物分子随机组成的,首先经过流态化处理,分子的电荷作用使其能够在油层表面粘附,经过一定的积累就可形成一层MD 膜,且MD 膜的韧性很强,十分的坚固,可以有效地减少原油附着于地底岩层、油井壁的现象,从而使地面开采工作更加顺利,提高采油效率。 1.4 热处理油层采油技术 热处理地层采油技术主要利用热能对油田进行一系列处理,从而起到提高采油效率的技术。该项技术原理是通过热能加热使原油温度增高、降低其浓度,减弱原油粘性,加热会增加波及系数,原油就会不断的膨胀,原油的排除动力就会大大增强,从而降低采油的难度。利用该项技术主要有三种方法,一是蒸汽驱采油法,该方法通过蒸汽吞吐对井筒 周边地层的原油加热,但是这一方法在粘稠度较大的井筒原油中效果不明显,采油效率比较低,因此未能得到广泛的应用。二是火烧油层采油法,该方法首先将大量氧气注入井筒内油层中,然后点燃使其燃烧,将燃烧过程中产生的热量作采油的驱动力,虽然这一方法的操作复杂性较高,但是效果较好,因此应用范围较第一种方法广泛。三是蒸汽吞吐采油法,首先在油田内注入大量的蒸汽并密封好,然后对其数天的连续加热,然后再开井采油,这种方式操作十分简便,且成本投入低,因此在采油工程中的应用比较广泛。 1.5 微生物采油技术 在采油工程新技术的发展历程中,微生物采油技术相比以上几项技术而言是最新型的全新技术,该技术原理是利用微生物的细菌的活性及其发酵作用得到提高采油效率的效果。首先将某类微生物细菌注入油层,原油层会在该细菌的活性和发酵作用综合作用下产生酵化反应,在微生物强大的生命力推动下,井底原油得以快速往上方流动,大大降低了原油开采的难度,开采效率得到有效的提高。这一技术操作方法简单,成本投入低,并且十分环保,在采油工程尤其是年代久远的油田和含水量较高的油田应用优势更高,应用前景广阔。 2 未来的发展趋势分析 我国的综合实力在不断地提升,现代科技更新换代越来越来快,因此采油工程技术也在不断地发展进步,我国的采油工程新技术将会朝着以下方向发展:①朝着信息化和数字化方向发展,原油的开采会得到更有力的信息数据支持;②朝着智能化、自动化和集成化方向发展,优化资源的配置;③朝着实时性发展,原油的开采过程会得到全程的实时监测和调控,为开采工作的顺利展开提供有力的保障;④朝着节能环保方向发展,坚持以人为本和可持续发展;⑤朝着探勘与开采一体化的方向发展,原油开采的流程会更加规范化和简易化。同时,技术研究的重点在高效、低成本的宗旨下积极发展复杂结构经、水平井的采油技术,并反复研究已有的技术,在高效的基础上最大程度地降低开采的成本,包括整体压裂技术、三维压裂技术、弱冻胶调驱技术、液流转技术和深部调剂技术等等。 3 结语 石油是我国重要的能源,作为我重要经济命脉之一,油田生产的效率、经济效益与我国国民经济关系密切。在传统工艺不能适应当下原油开采难度的情况下,采油工程新技术的应用有效地解决了这一问题,随着技术的不断进步,采油工程新技术将会朝着自动化、信息化、智能化、数字化、一体化等方向发展,我国油田生产的成本投入会越来越低、效率与经济效益也会越来越高。 参考文献 [1]常定军.采油工程新技术的发展趋势分析[J].化工管理,2015(01):159. [2]那旭.采油工程技术的发展与展望[J].硅谷,2015(03):2-3. [3]郑文源.采油工程新技术的发展前景及展望[J].科技与企业,2013(19):171. [4]齐丽丽.探究采油工程新技术[J].化学工程与装备,2013(05):167-168.

岩土工程勘察的意义及其新技术运用

岩土工程勘察的意义及其新技术运用 发表时间:2016-11-17T11:27:28.733Z 来源:《基层建设》2015年12期作者:杨俊岭 [导读] 摘要:我国是一个地质灾害频发的国家,特殊岩土类型众多,岩土工程问题复杂,施工前必须对岩土工程进行勘察。本文分析了岩土工程勘察的意义,并探讨物探技术的发展趋势与勘察的数字化技术。 中冶沈勘工程技术有限公司辽宁沈阳 110016 摘要:我国是一个地质灾害频发的国家,特殊岩土类型众多,岩土工程问题复杂,施工前必须对岩土工程进行勘察。本文分析了岩土工程勘察的意义,并探讨物探技术的发展趋势与勘察的数字化技术。 关键词:岩土勘察;数字化;物理探测 一、岩土工程勘察的意义 岩土工程勘察的主要目的是运用工程地质学等相关理论,应用科学的勘察方法,利用先进的测试技术及仪器,依照一定的程序对建筑项目场地进行调研。调查、分析、研究与工程建设相关的工程地质条件、施工建设对所在地及周边自然地质环境造成的影响等内容,并对勘察成果及技术参数进行评价和设计,以便为工程建设的基础设计及施工提供科学、详实、准确的工程地质资料及技术参数。伴随着经济的快速发展,我国建筑行业也迅速扩张。工程项目的不断增多使工程施工中遇到越来越多的问题,施工的地质条件也变得越发的复杂。在目前我国的各项工程项目中,岩土工程勘察是保证各项工程顺利进行的基础,我国岩土工程相关技术的不断更新和发展,岩土工程勘察技术的手段和方法也在不断的提高。在国内很多建筑企业已经能够独立完成复杂工程的勘察和施工,这些施工项目主要含有超高层建筑处理复杂地基、围海造陆等。 二、工程地球物理勘察 工程物探在我国已有40 多年历史,早期主要引用传统的物探方法,如地面直流电法、电测井等,方法单一,多解性强,误差很大,效果不理想。近年来,开发了适应工程需要的新技术、新方法、新领域,并与岩土工程测试密切结合,逐步显示出它的生命力。工程物探既有勘察的功能,又有测试的功能,全称是否可改为“工程地球物理探测”。工程物探的技术含量很高,是一种非破损探测技术,随着相关的物理技术与计算机技术的迅猛发展,在今后15 年内可能有更大的飞跃。 由于工程物探具有探测深度较浅,范围较小,精度要求较高,成本要求低等特点,传统的物探方法不能照搬,有的可以移植,有的可以改造和借鉴,更多的是要创新。应密切结合工程需要,例如探测基岩面、地下洞穴、孤石、管线、古墓、防空洞、桩身缺陷、破碎带、漏水点等目的物,使工程物探成为岩土工程勘察不可缺少的手段。 不同的探测目的,不同的地质条件和工程条件,要用不同的适用的物理方法。因此,工程物探的方法肯定是多种多样的,再加上“多解性”,有时需采用“综合物探”。但并非所有工程物探都要用综合方法。近年来,国内外应用各种物探原理(弹性波、声波、电压磁波、应力波等)开发了一批性能很强的专用仪器,如波速仪、探地雷达、管线探测仪、打桩分析仪等,这些仪器的特点除了精度高、抗干扰能力强等一般优点外,还有两个重要特点:一是目的性强,非常明确用于工程上的某种目的,如测定岩土介质的波速,探测具有介面的目的物,探测金属或非金属管线,探测桩身缺陷和测定桩的承载力等等;二是充分应用计算机技术,配有功能很强的软件,使仪器智能化,包括数据处理、数学运算、信息传输、数据库、层析技术、分析判别、图形处理等等,既便于用户掌握,又提高了分析能力。这类仪器的研制和应用,应当是今后的重要方向。 三、岩土工程勘察数字化 传统的岩土工程勘察技术勘察测试得到的浩瀚的地质和岩土信息,需用数理统计、模糊数学等不确定性理论进行数据处理,分析计算的数学模型不够成熟,计算参数的不确定性非常突出,初始条件和边界条件常常并不确切,在进行理论分析和数学力学计算时往往需要岩土工程师根据经验判断和修正,不能离开人的干预和决策:传统的岩土工程资料分析和解释一般都局限于二维、静态的表达,这种表达描述空间构造起伏变化的直观性差,往往不能充分揭示它们空间变化的规律,难以使人们直接、完整、准确地理解,也就越来越不能满足工程的空间分析要求。随着现代信息技术的发展,未来岩土工程勘察的发展趋势就是将岩土工程勘察与勘察技术的数字化相结合,利用地理信息系统强大的数据采集、管理能力和空间查询、分析能力,解决传统岩土工程勘察由于勘察数据内容上的复杂性和形式上的多样性。对岩土工程勘察方法实旅改进,逐步过渡到数字化勘察技术,并推广使其广泛应用,这是勘察工程发展的必然趋势。 要实现岩土工程勘察数字化,具体如下: 分析岩土工程勘察对象的基本特征。岩土工程勘察对象构造的规模、起因、结构、形态差别较大,但所有复杂的地质构造都能抽象为点、线、面、体四种元素的集合。任何地质对象在空间上都占有一定的范围及位置,有一定的形态和性质特征,且与其他地质对象间存在一定的空间联系。因此,地质对象的基本特征可归结为空间特征、属性特征和空间关系特征三个方面。 分析岩土工程勘察建模的依据。岩土工程地质模型是人们对客观事物认识的精炼和图示化。建模最基本的依据是观点及理论基础。这里推崇岩体岩土工程力学,其核心观点就是岩体,结构面起主导作用,软弱岩层(软岩)起着起始变形与突破的作用。结构面类型较多,性状复杂,不仅有软硬之分,还有大小之分和分布上的随机性。 明确岩土工程勘察建模的过程。一是工程变量预测。岩土工程地质建模的主要目的之一就是预测一个或多个工程地质变量的空间变化。在工程地质中,变量则是地层、构造、断层等的空间分布特征及其物理力学性质;在污染评价中,变量是土壤或地下水的污染程度;在矿产评价中,变量是矿石品位;在地下水研究中,变量是水动力参数,如水流速度。对某些研究区域的相关地质变量由于不可能进行连续的量测,往往取一些有代表性的点,然后再利用各种不同的预测技术,来推测出整个研究区域的该地质变量的空间变化规律。二是岩土工程地质特征解释。一般包含条件化及离散化两方面,即以岩性或岩土类型等控制特征为条件,将工程地质信息进行离散化,从而确定工程地质边界和相关特征描述。 基于GIS的岩土工程勘察数字化技术的实现。我们以GIS为基础的岩土工程勘察的相关数据信息分为地理信息数据,其主要分为:空间数据和非空间数据。这些数据主要来源于:基础的地理数据,如地形、地貌各项数据图以及自然区划数据图;岩土工程勘察数据,主要包括施工区域内地质勘察的资料,包括了该区域内勘察的全部内容,如周围环境、岩石性质及特种、地理条件等,也有一些地表信息,如沉积相、液化等级、年代等等。而实施岩土勘察工程数据可系统的一般程序为:首先、概念模型设计。该数据库应用属于集中处理各项数据

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