中國大陸科學(xué)鉆探工程科鉆

前言

地球是人類世代居住的家園，她為人類的生存與發(fā)展提供了適宜的環(huán)境和豐富的寶藏，但地震、全球氣候變化也給人類帶來巨大災(zāi)難。地球是一個(gè)整體，為解決當(dāng)前人類社會(huì)發(fā)展所面臨的資源、災(zāi)害、環(huán)境三大全球性問題，地球科學(xué)正在從分頭描述地球上各種現(xiàn)象的學(xué)科，集成融合為揭示機(jī)理、服務(wù)預(yù)測的“地球系統(tǒng)科學(xué)”，正在從側(cè)重于資源開發(fā)，轉(zhuǎn)向增進(jìn)地球認(rèn)識(shí)，為人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。科學(xué)鉆探是為探索地球奧秘而實(shí)施的鉆探，是地球深部的原位科學(xué)研究活動(dòng)。近30年以來，以地學(xué)研究和科學(xué)探測等目的所進(jìn)行的科學(xué)鉆探活動(dòng)，從海洋、大洋到大陸，遍布全球，已施工了近100口大陸科學(xué)鉆井和約3000口海洋科學(xué)鉆孔，取得了豐碩成果和許多新的重大發(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)鉆探在人類認(rèn)識(shí)自然、探索未知領(lǐng)域方面的意義不亞于載人航天。中國大陸科學(xué)鉆探工程是“九五”國家重大科學(xué)工程項(xiàng)目，也是國際大陸鉆探計(jì)劃項(xiàng)目之一。中國大陸科學(xué)鉆探是我國“人地”計(jì)劃的重大突破，也是當(dāng)前實(shí)施的國際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃20多個(gè)項(xiàng)目中最深的科學(xué)鉆井。中國第一口大陸科學(xué)鉆探工程鉆孔，位于北中國板塊（中朝板塊）與南中國板塊（揚(yáng)子板塊）之間，世界上最大的超高壓變質(zhì)帶，我國的大別山一蘇魯超高壓變質(zhì)帶上，江蘇省連云港市東?？h城西南17km處。中國大陸科學(xué)鉆探工程科鉆一井于2001年6月25日正式開鉆，2005年3月8日完鉆，終孔深度達(dá)到5158m。中國大陸科學(xué)鉆探工程在鉆探技術(shù)、地球探測技術(shù)和地球科學(xué)研究上有許多創(chuàng)新成果和重大發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)目被兩院院士評為2002公眾關(guān)注的中國十大科技事件和2005年中國十大科技進(jìn)展之一。在中國大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃（CCSD）中，測井作為重要組成部分和關(guān)鍵技術(shù)之一，與鉆探取心、巖心測試和地面地球物理技術(shù)一起構(gòu)成了科學(xué)鉆探的完整體系。

內(nèi)容概要

本書是一部全面介紹國家重大科學(xué)工程項(xiàng)目（中國大陸科學(xué)鉆探工程科鉆一井）測井施工與研究的工程技術(shù)專著，匯集了科鉆一井的各種測井?dāng)?shù)據(jù)、資料，展示了我國在變質(zhì)巖測井領(lǐng)域的最新技術(shù)和成果。    全書分十章和結(jié)語，第一章簡單說明了地球物理測井在國際科學(xué)鉆探中的應(yīng)用情況，其余各章介紹了中國大陸科學(xué)鉆探主孔（0～5100m）的變質(zhì)巖地球物理測井實(shí)施、變質(zhì)巖地球物理測井方法技術(shù)研究和應(yīng)用。內(nèi)容包括該孔鉆遇的各類變質(zhì)巖的測井響應(yīng)特征分析、變質(zhì)巖巖性識(shí)別和重構(gòu)、利用成像測井資料實(shí)現(xiàn)巖心定深、定向歸位、成像測井地質(zhì)分析、巖石各向異性及地應(yīng)力分析和利用測井資料標(biāo)定變質(zhì)巖地區(qū)地震反射剖面性質(zhì)等方面的理論、方法技術(shù)和成果。    本書可作為從事科學(xué)鉆探工程及各類資源鉆探測井工程技術(shù)的人員和在校大學(xué)生、研究生的參考書，也適用于國家重大科學(xué)工程項(xiàng)目的組織實(shí)施人員、科研人員參考。

書籍目錄

序前言第一章  科學(xué)鉆探與測井  第一節(jié)  科學(xué)鉆探簡介    一、海洋科學(xué)鉆探    二、大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃（ICDP）    第二節(jié)  測井技術(shù)簡介    一、什么是測井    二、測井技術(shù)發(fā)展簡史    三、常用測井方法技術(shù)簡介  第三節(jié)  國際科學(xué)鉆探中的測井工作    一、綜合大洋鉆探計(jì)劃（IODP）的測井工作    二、德國大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃（KTB）的測井工作    三、原蘇聯(lián)大陸科學(xué)鉆探測井技術(shù)第二章  中國大陸科學(xué)鉆探工程的測井工作  第一節(jié)  中國大陸科學(xué)鉆探工程簡介    一、項(xiàng)目來源與目標(biāo)意義    二、項(xiàng)目實(shí)施    三、主要成果  第二節(jié)  測井子工程設(shè)計(jì)    一、測井設(shè)計(jì)前的工作    二、測井子工程設(shè)計(jì)    三、變質(zhì)巖測井面臨的科學(xué)和技術(shù)問題  第三節(jié)  測井子工程的實(shí)施    一、招投標(biāo)和合同    二、工程測井    三、綜合測井    四、測井解釋研究    五、主要變質(zhì)巖測井成果簡介  第四節(jié)  測井原始資料質(zhì)量    一、數(shù)據(jù)采集時(shí)的質(zhì)量控制    二、測井原始數(shù)據(jù)的定性評價(jià)    三、測井原始數(shù)據(jù)質(zhì)量的定量評價(jià)    四、存在問題第三章  變質(zhì)巖測井響應(yīng)分析及巖性識(shí)別  第一節(jié)  主孔鉆遇的變質(zhì)巖種類    一、主孔鉆遇的主要變質(zhì)巖類    二、主孔變質(zhì)巖亞類    三、分步識(shí)別變質(zhì)巖  第二節(jié)  變質(zhì)巖測井響應(yīng)特征分析    一、測井曲線的分層    二、測井響應(yīng)特征分析  第三節(jié)  變質(zhì)巖巖性識(shí)別    一、變質(zhì)巖巖性大類的人工識(shí)別    二、變質(zhì)巖氧化物含量的測井回歸模型    三、變質(zhì)巖亞類的識(shí)別    四、變質(zhì)巖巖性自動(dòng)識(shí)別方法第四章  變質(zhì)巖測井剖面  第一節(jié)  核系列測井剖面    一、天然放射性測井剖面    二、次生放射性測井剖面  第二節(jié)  其他測井剖面    一、其他測井物性剖面    二、鉆孔幾何形狀測井剖面  第三節(jié)  成像測井剖面    一、聲電成像測井剖面    二、正交偶極子陣列聲波測井剖面    三、扇區(qū)水泥膠結(jié)成像測井圖第五章  成像測井地質(zhì)分析  第一節(jié)  概況    一、科鉆一井成像測井簡況    二、成像測井地質(zhì)分析的基本思路  第二節(jié)  成像測井原理與資料處理方法    一、STAR-Ⅱ的基本原理與資料處理方法    二、FMI的基本原理與資料處理方法  第三節(jié)  成像測井-巖心掃描圖像綜合處理系統(tǒng)    一、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)    二、用戶界面描述    三、真產(chǎn)狀計(jì)算方法    四、主要功能的實(shí)現(xiàn)  第四節(jié)  成像測井巖心計(jì)算機(jī)歸位與定向方法    一、深度歸位與定向方法    二、深度歸位與定向技術(shù)要點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)    三、計(jì)算機(jī)歸位與定向成果    四、深度歸位與定向成果分析    五、典型特征示例  第五節(jié)  成像測井地質(zhì)分析    一、成像測井圖像形態(tài)模式    二、地質(zhì)特征識(shí)別    三、地質(zhì)特征提取計(jì)算    四、地質(zhì)特征統(tǒng)計(jì)與分析  第六節(jié)  本章小結(jié)第六章  陣列聲波頻譜分析  第一節(jié)  多極子陣列聲波測井    一、全波列基礎(chǔ)概述    二、全波列資料處理  第二節(jié)  傅里葉變換    一、傅里葉變換的定義及基本概念    二、卷積和相關(guān)定理  第三節(jié)  縱波頻譜特征的提取及分析  第四節(jié)  陣列聲波頻譜分析成果  第五節(jié)  小結(jié)第七章  幾點(diǎn)地質(zhì)認(rèn)識(shí)  第一節(jié)  變質(zhì)巖測井解釋的特點(diǎn)    一、變質(zhì)巖與沉積巖測井解釋的區(qū)別    二、變質(zhì)巖測井與地質(zhì)解釋的互相補(bǔ)充  第二節(jié)  巖性分段  第三節(jié)  巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和應(yīng)力    一、面理    二、裂縫    三、應(yīng)力    四、裂縫、面理與井斜關(guān)系分析  第四節(jié)  CCSD-1井的幾個(gè)特殊層位    一、幾個(gè)放射性異常層位    二、發(fā)現(xiàn)孔隙性巖層  第五節(jié)  巖石各向異性與地應(yīng)力分析    一、研究地層速度各向異性的方法    二、CCSD-1井地層各向異性分析  第六節(jié)  本章小結(jié)第八章  測井信息系統(tǒng)  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)    一、常規(guī)測井?dāng)?shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)    二、三分量磁測數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)    三、全波列測井?dāng)?shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)（PPII孔）      四、sTAR—II（電成像和超聲成像）數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)    五、陣列聲波成像數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)    六、巖心歸位數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)  第三節(jié)  數(shù)據(jù)存取    一、一般數(shù)據(jù)信息存取路徑    二、成像測井?dāng)?shù)據(jù)信息存取路徑    三、圖形庫存取路徑  第四節(jié)  數(shù)據(jù)庫管理軟件系統(tǒng)    一、數(shù)據(jù)庫管理軟件系統(tǒng)概述    二、數(shù)據(jù)庫管理軟件系統(tǒng)功能分述  第五節(jié)  讀XTF格式數(shù)據(jù)文件程序    一、XTF數(shù)據(jù)文件格式    二、讀XTF格式數(shù)據(jù)文件程序  第六節(jié)  錄人接口與輸出接口文件格式    一、一般數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)庫錄入接口文件格式    二、圖形數(shù)據(jù)庫錄入接口文件格式    三、STAR-Ⅱ和陣列聲波XTF文件數(shù)據(jù)錄入接口文件格式    四、輸出接口文件格式    五、測井曲線輸出第九章  井眼三維可視化  第一節(jié)  引言  第二節(jié)  軟件概況和三維重構(gòu)    一、軟件慨況    二、井下形態(tài)的三維重構(gòu)  第三節(jié)  井眼三維可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)    一、主視圖設(shè)計(jì)與功能說明    二、橫向切片視圖設(shè)計(jì)與功能說明    三、垂直投影與水平投影視圖設(shè)計(jì)與功能說明第十章  其他研究成果  第一節(jié)  變質(zhì)巖測井綜合剖面  第二節(jié)  人工巖心定向歸位    一、伽馬巖心深度歸位    二、測井巖心方位歸位  第三節(jié)  測井地震聯(lián)合解釋結(jié)語主要參考文獻(xiàn)附錄 本書中有關(guān)物理量單位的說明

章節(jié)摘錄

3.項(xiàng)目的意義大陸科學(xué)鉆探是目前直接獲取地殼深部物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的唯一方法，為各種地球科學(xué)理論建立提供真實(shí)、可靠的依據(jù)，是地球科學(xué)發(fā)展和人類認(rèn)識(shí)地球不可缺少的重要基礎(chǔ)。我國第一口大陸科學(xué)鉆孔的目的，是向高溫、高壓和含侵蝕性流體的、十分堅(jiān)硬的地下結(jié)晶巖鉆探，涉及諸多高新工程技術(shù)與研究手段的應(yīng)用與開發(fā)，是地球科學(xué)與工程技術(shù)科學(xué)高度綜合的、龐大的系統(tǒng)工程，必將大大提高我國的地球科學(xué)研究水平，推動(dòng)鉆探工程技術(shù)、超硬材料工藝、地球探測技術(shù)和實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)的全面進(jìn)步，為我國在21世紀(jì)開展經(jīng)常性大陸科學(xué)鉆探積累經(jīng)驗(yàn)和進(jìn)行技術(shù)與物質(zhì)準(zhǔn)備。中國大陸科學(xué)鉆探工程的實(shí)施是中國宏偉的“入地”計(jì)劃的開始，正如溫家寶總理曾指出：“中國大陸科學(xué)鉆探工程是一項(xiàng)集科學(xué)與技術(shù)于一體的綜合性工程，也是多學(xué)科、多領(lǐng)域的系統(tǒng)集成。該項(xiàng)目的實(shí)施將促進(jìn)中國地球科學(xué)理論的發(fā)展和地球探測技術(shù)水平的提高，具有十分重要的意義”。中國大陸科學(xué)鉆探工程的勝利完工，被兩院院士評為2005年中國十大科技進(jìn)展之一。標(biāo)志著中國從地學(xué)大國向地學(xué)強(qiáng)國邁出了新的步伐，并將會(huì)促進(jìn)中國的社會(huì)與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)。

編輯推薦

《中國大陸科學(xué)鉆探工程科鉆:井變質(zhì)巖測井技術(shù)》可作為從事科學(xué)鉆探工程及各類資源鉆探測井工程技術(shù)的人員和在校大學(xué)生、研究生的參考書，也適用于國家重大科學(xué)工程項(xiàng)目的組織實(shí)施人員、科研人員參考。

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