高密度电法在涪陵灰岩地区钻井平台地表地质调查中应用.pdf

第24卷 第4期 江 汉 石 油 科 技 Vo1．24 N0．4 2014年 12月 JIANGHANPETR0LEUM SCIENCEANDTECHN0LOGY Dec．2014 高密度电法在涪陵灰岩地区钻井平台地表地质调查 中的应用 王 昌国 ，张学彬 ，乐小树 ，何 国庆 ， 罗评委 (中石化石油工程地球物理有限公司江汉分公司，湖北潜江 433100) 摘 要：在灰岩地区开展油气钻井时，地表溶洞、断裂和地下软质含水地层是井架基础建设的潜在威 胁，如果处理不当，就有可能出现井基下陷、裂崩现象，存在极大的安全隐患：如遇较大规模的地下暗河叉 会增加 固井工作的难度，导致长时间的停钻，延误工期。2013年江汉油田首次引进高密度电法对涪陵焦页坝 地区的钻井平台进行地表地质调查和安全性评估，取得 了良好的地质效果。 关键词 ：高密度电法：泥岩：灰岩；岩溶：断裂：低阻异常区 溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结 的电阻率存在明显差异，灰岩内部发育的岩溶通常 果，石灰岩层是先决条件。石灰岩的主要成分是碳 充填低电阻率的充填物而形成相对低阻异常，断裂 酸钙 (CaCO)，在有水和二氧化碳时发生化学反 带位置易形成溶蚀，而使得断裂带与上、下盘围岩 应生成可溶于水的碳酸氢成钙[Ca(HCO)]，而当这 通常存在 电性差异，这为在开区开展高密度电法勘 种水在地下深处有一定压力时，溶解更甚。灰岩中 探奠定了物性基础。 的钙被水溶解带走，经过几十万、百万年甚至上千 2 高密度电法工作原理 万年的沉积钙化，地下就会形成空洞如溶洞、溶 隙、断层破碎带和地下暗河等地质体。 高密度 电阻率法是以地下被探测 目标体与周围 重庆涪陵地区就广泛分布着三叠系灰岩岩层， 介质之间的电性差异为基础，利用人工建立的稳定 地表溶洞、断裂和地下软质含水地层常见，这些都 地下直流电场，依据预先布置的若干道电极可灵活 是井架基础建设的潜在威胁，如果处理不当，就有 选定装置排列方式进行扫描观测，研究地下大量丰 可能出现 由于井架设备负载过重，或钻井过程 中的 富的空间电性特征，从而查明和研究有关地质问题 强大扭力而导致井基下陷、裂崩现象，存在极大的 的一组直流电法勘探方法。其工作原理与普通电阻 安全隐患；如遇较大规模的地下暗河又会增加固井 率法基本相同，所不同的是在观测中设置了高密度 工作的难度，导致长时间的停钻，延误工期。为 的观测点，野外测量时只需将全部电极f几十至上 此，江汉油 田分公司涪陵工区项 目部及时引进了目 百根)置于测点上，然后利用程控电极转换开关和微 前广泛应用于工程勘探领域的高密度电法，对区内 机工程电测仪实现数据的快速和 自动采集。高密度 所有钻井平台进行地表地质调查，取得了良好地质 电法资料处理、解释流程见图1。 效果，保证了钻井工作的顺利进行。 3 高密度电法在涪陵灰岩地区钻井平 1 涪陵地区灰岩区电性特征 台地表地质调查中的的应用 涪陵地区地表出露地层主要是嘉陵江组灰岩和 覆盖着灰岩上的第四系黏土、冲积物。本地岩土电 阻率参考经验值 (n ·m)为：淡水10～100，黏土 第一作者简介：王昌国，中石化石油工程地球物理 1—100，冲积 物 1～l，000，砂 岩 l～1，000，砂 砾 有限公司江汉分公司重磁电勘探服务 中