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路 菁1，2 李 军1
（1.中国石化石油勘探开发研究院，北京 100083；
2.中国石油大学（北京）博士后流动站，北京 102249）
摘 要 鄂西渝东地区下侏罗统为四川盆地典型的陆相页岩气藏，储层矿物组分及有机碳含量是确定该类气藏工程开采难度与有效性的重要指标。为突破常规储层测井评价方法在复杂矿物储层评价中存在的多解性问题，本研究充分挖掘常规测井资料中蕴含的地质信息，以非线性反演与最优化算法为核心思想，综合评价包含有机碳在内的页岩岩石组分与含量，取得了较好的测井评价结果。研究结果完善了页岩气储层测井评价手段，为推进页岩气勘探开发相关技术发展起到了积极的作用。
关键词 常规测井响应 矿物组分 有机碳含量 非线性反演 最优化方法 测井评价
Logging Evaluation of Mineralogical Constituent and
Total Organic Contents for Gas Shale
LU Jing1，2，LI Jun1
（ and Production Research Institute，SINOPEC，Beijing 100083，China；
Center，China University of Petroleum，Beijing 102249，China）
Abstract Formation of lower Jurassic in the western Hubei and East Chongqing is an typical continental facies shale gas reservoir in Sichuan mineral constituents and total organic contents（TOC）are important indicator of the engineering difficulty and its effectiveness for such gas breakthrough the problem of multi －solutions，that always occur when the conventional reservoir logging evaluation methods are used to solve the gas shale reservoir evaluation，this study fully tap the geological information concealed in conventional logging response，use the nonlinear joint inversion and optimization as the core ideas，to evaluate both the mineralogical constituent contents and TOC for gas shale，and achieve a desirable result .This research supplements the logging evaluation methods for gas shale and play a positive role in related technology developments for gas shale exploration and development.
Key words conventional logging；mineralogical constituent；TOC；nonlinear joint inversion；optimization； logging evaluation
鄂西渝东地区是四川盆地周缘页岩气藏有利目标区之一。建南构造位于四川盆地川东褶皱带石柱复向斜中北部，下侏罗统自流井组发育的深湖－半深湖页岩属于典型的陆相页岩气藏。该套页岩区域分布稳定、厚度大、埋藏浅，但相较于海相页岩具有更加频繁的相变特征，储层矿物组分复杂多变。准确把握页岩气储层矿物组分与有机碳含量是后续储层关键参数——脆性与含气性评价的重要基础，也是页岩气测井评价亟待攻克的重点及难点问题。依靠固定的解释模型，采用少部分测井曲线确定储层矿物含量的评价方法，在岩性及矿物较为单一的常规储层中评价效果较好，却无法妥善解决页岩气储层复杂矿物组分与含量的多解性问题。笔者通过深入挖掘各项常规测井资料中蕴含的丰富地质信息，分析建立储层矿物组分模型，以非线性反演与最优化算法评价包含有机碳在内的复杂岩石组分含量，突破了常规测井储层评价的思想，拓展了非常规页岩气储层矿物组分与有机碳含量的测井评价方法，通过实验室岩心全岩组分数据验证，该方法已取得了较好的评价效果。
1 东岳庙段含气页岩岩性及岩石矿物学特征
目标层下侏罗统自流井组东岳庙段泥页岩，区域横向分布稳定，厚度较大，暗色泥页岩厚约60～100m。储层岩性以含灰泥页岩为主，多见灰色粉砂质泥页岩、介壳泥页岩与介壳灰岩夹层（图1）；储层矿物成分以黏土矿物、石英及方解石为主（平均含量分别为％、％、％），同时含有少量长石与黄铁矿。自生矿物的存在，表明东岳庙段所处的沉积环境为有利于有机质富集与保存的还原环境，实验室分析结果显示，储层有机碳以Ⅱ型干酪根为主，平均含量2％～3％；储层孔隙结构以矿物粒间孔为主，同时发育少量粒内孔及溶蚀裂隙，大量因有机质热解产生的纳米孔隙，使储层具有较好的天然气吸附与储集性能。
图1 研究区东岳庙段泥页岩典型岩性
2 常规测井响应评价储层岩石组分
测井响应是被测地层物理特性的宏观表现［1］，在排除井眼与泥浆侵入等影响的情况下，测井响应本质是测井仪器探测范围内所有岩石微观组分物理特性的综合表现，故各类测井响应实际上涵盖了被测地层所有组分的岩石物理信息。充分挖掘、利用常规测井响应中蕴藏的储层信息评价页岩岩石组分，提供了一条除实验室分析和元素俘获能谱（ECS）测井之外的储层评价思路，同时，弥补了岩心实验室分析无法全井段连续、ECS测井数据采集与解释评价成本高昂等问题［2，3］。
常规曲线非线性联合最优化反演算法
目标函数
区别于利用单一或少数测井曲线与储层某一矿物含量建立函数关系、用以评价其含量的方法，利用常规测井信息开展非线性联合最优化反演评价储层矿物组分的方法与步骤，可简要概括如下：首先，需要对实测响应进行预处理，以期得到接近原始储层真实物理特性的校正测井响应；其次，依据岩心观察与常规评价结果得到的初步认识，圈定解释评价井段内存在的岩石组分类型，并确定其初始含量，形成完整的基于原始假设的储层岩石物理体积模型；再次，依据地区经验或理论参数合理选取各组分的测井响应骨架值，以非线性测井响应方程正演各个常规测井响应，并计算关于校正曲线与正演模拟曲线如式（1）所示的目标函数T（Xj）；最后，通过反复迭代调整各矿物组分含量，使目标函数T（X）达到最小值，并将此时的岩石组分与含量模型作为反演的最终结果，即通过解决图2所示的最优化问题，达到求解复杂矿物储层岩石组分与含量问题的目的［4］。
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
图2 非线性联合最优化反演算法简图
式中：loggings为第j次迭代后产生的正演曲线组；loggingc为实测曲线经校正产生的校正曲线组；Xj为第j次迭代确定的各个岩石组分含量；W为各测井曲线在目标函数中的权重；α为迭代稳定性控制参数；T（Xj）为反映正演曲线与校正曲线相似程度的目标函数，当该函数达到最小值时，表明正演曲线已逼近校正曲线，此时，即可认为模型求解得到的岩石组分与含量与地层真实情况最为接近。需要说明的是，采用更丰富的测井响应信息，以及岩心分析、常规储层评价取得的地层初步认识等，能够在更大的程度上降低反演算法的多解性。
共轭梯度最优化算法
从上述分析可知，求解页岩复杂岩石组分的测井评价问题，已被转化为求解目标函数T（Xj）最小值的最优化问题。本研究综合考虑目标函数属于多元函数，且测井响应的非线性关系决定了目标函数的非线性特性，故采用共轭梯度法解决目标函数的最优化问题［5］。
对目标函数T（Xj），在极值点X*处作Taylor展开，忽略高效项时，有
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
式中：H＝▽2T（X*）为T（X）在X*处的二阶偏导数矩阵。因为X*为极值点，故▽T（X*）＝0，因而
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
可见，任何次的函数T（X）在其极值点附近具有二次函数的特征。设T（X）可以表示为如下所示二次函数
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
可以证明具有N阶正定矩阵A的n元二次函数，最多可在n维空间中找到n个彼此关于A的共轭方向（向量），且从任意的初始点出发，依次沿这n个共轭方向作不超过n次的一维搜索，就可以求得目标函数T（X）在n维空间内的极小点。采用上述共轭梯度算法回避了因牛顿法及其改进算法需要计算二阶偏导数矩阵的逆矩阵而带来的巨大运算量，且克服了最速下降法在接近极小点时收敛速度很慢的缺陷，妥善地解决了研究建立的非线性反演算法的求解问题。
东岳庙段页岩岩石组分反演
初始模型假设
图3为研究区某井东岳庙段泥页岩常规测井响应，该井含气页岩岩石组分评价的目的在于，明确包括有机碳在内的岩石重要组分的具体含量。初始模型假设的建立，需要分别确定待求解的储层岩石组分及其初始含量，以及参与岩石组分评价的测井曲线。
依据上节所述实验室全岩分析结果（图3），初始模型假设页岩中不存在除干酪根之外的其他固体有机碳；脆性矿物包括石英、方解石、长石，塑性矿物即为黏土；另外，由于相关研究表明，页岩成岩过程中自生的黄铁矿常结晶于储层层理界面之间，在一定程度上有利于水力压裂形成网状缝，且黄铁矿物具有极好的导电特性、极高的光电俘获截面指数以及较高的密度，即使含量较小，对电阻率、光电截面指数与体积密度等测井响应的影响也十分明显，因此，作为影响页岩力学性质与岩石物理特性的重要矿物，黄铁矿在岩石组分模型中不可忽略；最后，由于该段泥页岩黏土矿物含量较高、有效孔隙度较低，且地层水矿化度不高，自由水对测井响应影响不大，故模型仅考虑黏土束缚水存在且假设页岩储层有效孔隙全部被游离气占据的情况。综合上述考虑，最终确定该井东岳庙段泥页岩需要反演计算的岩石组分如图4所示，依次包含黏土（含黏土束缚水）、石英、方解石、长石、黄铁矿、孔隙（游离气）与有机碳（干酪根）。
图3 建南地区某井东岳庙段泥页岩常规测井响应特征与岩心分析结果
图4 页岩岩石体积模型
综合考查本井可参考的测井曲线条数，以及上述页岩岩石体积模型需要涵盖的组分种类，确定利用光电截面指数（PEF）、自然伽马（GR）、中子孔隙度（NPHI ）、体积密度（DEN）、声波时差（DT）、浅侧向电阻率（LLS）、深侧向电阻率（LLD）、铀（URAN）、钍（TH）共9条曲线（图3），反演8种岩石（图4中）组分的含量。可以注意到，如不考虑欠定求解，参加非线性反演的测井曲线条数理论上最多可处理10种岩石组分含量的求解问题，此数大于本模型求解的岩石组分数量，故模型求解结果属于非线性超定解，能够有效降低评价结果的多解性，确保评价结果更加接近页岩气储层的真实情况。
依靠常规储层评价方法，如自然伽马泥质含量Vsb评价方法［6］、密度中子孔隙度Phi评价方法［7］、Pessay有机碳TOC含量评价方法等［8］，可以取得黏土、孔隙度、干酪根含量的初步评价结果，对本井岩石组分初始含量 进行赋值， 剩余组分的初始含量——石英含量 根据实验室岩心分析确定的平均含量（石英％、方解石％、长石％、黄铁矿％）按比例分配，结果如图5第2～8道内实线所示。可以注意到，各岩石组分初始含量（棕色实线）与岩心分析结果（黑色圆点）相比，均存在不同程度的偏差。其中方解石、长石两种矿物含量的偏差最为明显；利用中子－密度孔隙度评价的孔隙度结果也明显偏高；此外，利用自然伽马泥质含量评价方法计算的黏土矿物含量，以及电阻率－声波重叠Passey法计算的有机碳含量，在局部深度上还存在一定误差。本研究将通过随后的反演计算逐步降低这些误差，以得到最接近真实地层岩石组分的评价结果。
图5 建南地区某井东岳庙段泥页岩非线性反演初始模型
模型反演结果
经过非线性反演计算，最终确定该井岩石组分的含量如图6所示，图中第2～8道依次为黏土矿物（含黏土束缚水）、石英、方解石、长石、黄铁矿、孔隙及有机碳含量的评价结果（实线）与对应组分实验室分析结果（黑色圆点），图中第9与第10道分别为页岩岩石组分非线性反演结果与岩心实验室分析结果。
图6 建南地区某井东岳庙段泥页岩岩石组分非线性反演成果图
通过图7各组分初始评价结果（黑色方块）与非线性反演计算结果（三角）的对比分析可以发现，非线性反演结果与实验室分析结果具有更好的线性相关性，与初始评价结果相比更集中于45°对角线附近。图6与图7均显示，非线性反演算法显著提高了石英与方解石含量的评价精度；使孔隙度评价结果更加接近实验室分析结果；此外，黏土矿物与有机碳含量各自在局部位置上的误差也得到了较好的修正；在初始模型中，以平均含量为依据粗略估算的长石与黄铁矿含量，这里也得到了进一步细化，评价结果与实验室分析结果在整体趋势上更为吻合。至此，本研究利用建立的非线性反演方法，同时完成了研究区东岳庙段页岩气储层复杂矿物组分与有机碳含量测井评价两个问题，且取得了较高的评价精度，本研究将进一步定量分析测井评价结果，以验证该方法的可靠性与有效性。
非线性反演结果分析
考虑到各项实测测井响应其本质是被测储层岩石组分反映在各类物理场中的宏观物理特性，因此，为验证非线性反演算法及其反演结果的可靠性与有效性，本研究同时分析了非线性反演结果并在反演结果下模拟了测井响应的误差。
图8展示了非线性反演结果下的模拟测井响应（虚线）与环境校正后的测井响应（黑色实线），涉及的测井项目依次为自然伽马GR、铀Uran、钍Th、中子孔隙度Nphi、体积密度DEN、宏观截面指数U、声波时差DT、冲洗带电导率CXO与原状地层电导率CT。从两组测井响应的对比看，非线性反演结果下的模拟测井响应与实测测井响应具有良好的一致性。表1中定量评分析了两组测井响应间的相关系数，各项测井响应的相关系数在～之间，相关系数均值达到，充分反映了反演结果下的岩石组分宏观物理特性与真实储层物理特性的相似性，即说明通过非线性反演得到的岩石组分及其含量已十分接近页岩气储层的实际情况。此外，以实验室分析结果为标准，表2分别统计分析了图8中初始评价结果与非线性反演结果对实验室结果的相关系数，两组相关系数的对比可以说明，本研究建立的非线性反演算法明显提高了页岩各岩石组分评价的精确度。因此，上述两方面分析充分证明，本研究建立的非线性反演算法在解决页岩储层复杂岩石组分与含量评价问题方面的可靠性与有效性。
该方法能够同时解决页岩气储层岩石矿物组分与有机碳含量评价的两大问题，这两项问题的顺利解决对于后续储层脆性、吸附气含量等重要储层参数评价提供了科学的依据与技术保障。
图7 页岩岩石组分初始评价结果与非线性反演计算结果对比
表1 模拟测井响应与实测响应相关系数
图8 建南地区某井东岳庙段泥页岩复杂岩石组分反演质量控制
表2 初始评价及非线性反演评价较岩心分析结果的相关性对比
3 结论
本研究以非线性反演与最优化算法为核心思想建立的页岩气储层岩石组分测井评价方法，在鄂西渝东建南构造东岳庙段的页岩气储层评价中取得了较好的评价效果。该方法充分挖掘了常规测井资料中蕴含的丰富地质信息，同时解决了页岩储层重要矿物与有机碳含量评价两大问题，弥补了岩心分析深度不连续、ECS测井代价高昂的弊端，且极大地提高了测井评价结果的精度，为后续储层脆性与含气性的综合评价提供了科学的依据与重要的技术保障。
参考文献
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尚可耘1周祖翼1贾健谊2李家彪3
（1.同济大学海洋地质与地球物理系，上海200092；2.中国石化新星石油公司上海海洋石油局，上海200120；3.国土资源部国家海洋局海底科学重点实验室，上海200000）
【摘要】声波测井可以揭示岩层声波时差的规律性变化，并根据这种规律性变化求解该地层曾经经历过的抬升剥蚀。本文对利用声波测井求取地层剥蚀厚度的基本原理及方法作了简要介绍，并以东海西湖凹陷2口钻井的实测数据为例，对这一方法的适用性进行了探讨。
【关键词】ITT；剥蚀量；声波测井；反转构造
对于盆地历史的恢复，传统的方法是以目前地层和构造的关系为依据，这往往是不完整的，因为总有一定数量的地层在长期以来的构造变动中被剥蚀掉了。而对于由张性向压性转换以后所形成的反转构造而言，这一情况就更为突出。通过对声波测井数据的分析，我们可以更为细致地估算出反转构造所经历的剥蚀程度。这就成为进一步了解盆地形成和反转构造历史的基础。
声波测井法所考虑的是由于地层孔隙度在一定地层范围内随着深度变化而呈现出某种规律性的变化，继而导致声波时差（声波穿过单位厚度地层所需要的时间）也会出现规律性的变化。我们可以根据这种规律性的变化求解出历史上地层曾经经历的抬升剥蚀。本文在对这一方法的基本原理及方法进行简要介绍的基础上，对西湖凹陷2口探井的实际资料进行了处理计算。
1原理
本文所提到的声波测井实际上指的是声波速度测井，这也是目前声波测井工作量最大、并为国内各油田所普遍采用的一种方法。声速测井的一个重要观测值是测量井剖面声波纵波速度CP的倒数[即声波纵波在单位厚度岩层中传播所需的时间，在测井中叫时差，记为∆t=1/CP，也就是ITT（interval transit time）[1]。岩石性质的差异导致了时差的不同，因此利用时差作为区分不同岩性地层的标志。导致声波时差随埋藏深度变化而变化的因素有很多，包括孔隙度、岩石固结状况、埋藏深度等等。在这里我们将抛开埋藏深度以外的因素，重点突出如何确定相对于每一地层单元的ITT随着埋深变化的关系。
Athy曾经在1930年推导出关于这种规律性变化的指数模型[2]：
φ＝φ0exp（-bx）其中φ是孔隙度，φ0是在地表的孔隙度，x是深度，b是一个常数。从这个公式我们可以看出，当在地表和在非常大的深度时，这个理论公式与实际的情况是吻合的。当深度为0时，φ是在地表的孔隙度；而当深度趋于无穷大时，孔隙度也趋于0值。
对于由深度作为主导因素所产生沉积物的挤压来说，这个过程是不可逆的，也就是说沉积物的力学性质将忠实地记录下所曾经历过的埋深。因此，那些现在所处深度小于最大埋深的岩层就会表现出异常低的时差。
Magara曾提出过声波时差随深度变化的指数模型【3】:tt=ttoexp（-bx），tt0为地表声波时差，x是深度，tt是随着深度变化而变化的具体的声波时差值。由于这个模型表示当x为无穷大时，也就是说当岩层达到了孔隙度为零的特定情况时，声波时差也为零，这与实际情况不符，因而也就产生了引入转换常数的模型：tt=ttoexp（—bx）＋c。
Menpes等认为声波时差随着埋藏深度变化是一个线性的关系：tt=bx+c[4]。在他后来所作的研究中，正是以这一模型为基础的。
2计算方法
依据线性模型的剥蚀量计算方法
这种计算方法由Menpes等[4]提出，建立在声波时差随着埋藏深度正比变化的模型基础之上。
在这种计算方法中，提出了一个概念——视剥蚀量，也就是现在的埋藏深度与曾经达到的最大埋藏深度的差值。这种概念建立在这样一个认识基础之上：由于挤压所形成的岩层的压实程度是一个只会增加不会减少的值，所以曾经经历剥蚀而又处于当前埋藏深度的岩层的声波时差就会是一个与当前深度不相符合的值，实际上它代表的仍然是所曾经达到的埋藏深度处的声波时差。同时，Menpes等还认为[4]（图1），由于岩层再经过一段时间的剥蚀后仍然有可能再处于沉积状态，所以总的剥蚀量应该是视剥蚀量加上剥蚀后所经历的埋藏深度。
在这种计算方法中，将所要计算的区域在纵向上根据岩性、孔隙度划分成不同的地层单元，然后根据测井数据计算出各地层单元的声波时差平均值，并将这一平均值作为各地层单元中点处的特征属性。这时，将为每一个地层单元建立一个标准的线性关系，反映了没有经历过剥蚀的岩层中声波时差随埋藏深度变化的规律。所有偏离这一标准关系的声波时差都属于异常值，代表着岩层遭受过剥蚀。
可以通过两种途径来建立上述的声波时差随埋藏深度变化的标准关系：
（1）通过对区域地质历史的研究，找出所选区域中各横向划分的区段在地层单元中未经历剥蚀的标准地层。
（2）通过与裂变径迹、镜质体反射率等其他方法所得研究成果的对比来验证所找出的标准关系。
依据指数模型的剥蚀量计算方法
这种计算方法由Magara提出[3]。Magara认为，在未经历埋藏时声波时差随深度变化存在的标准指数关系并不因为岩层遭受过剥蚀而发生改变。通过对现有声波时差数据的统计拟合可以建立一条标准指数曲线，而这条曲线上各点所对应的埋藏深度值与现有深度的差值就是所经历的剥蚀量（图2（a）、（b）所示）。
图1在线性剥蚀量计算方法中，视剥蚀、最大埋深、现在埋深、总剥蚀、剥蚀后埋深之间的关系最大埋深＝视剥蚀＋现在埋深总剥蚀＝视剥蚀＋剥蚀后埋藏深度
A.剥蚀前的地层；C.剥蚀了的或者经历了再次埋藏后的地层
图2指数曲线的剥蚀量计算方法原理图
从模型上来看，这两种方法有很大的不同，但由于适用范围的不同，从国际上公布的资料来看，实际的研究结果还是在人们的期望范围之内的。
上述两种方法都可以应用于区域性的剥蚀程度研究。但由于线性模型的建立需要具有标准（未剥蚀）岩层的测井，这对于测井数量较少的地区来说可能会是一个苛刻的条件；而指数模型方法根据一口井的资料就可以推算出该井处的剥蚀量。
尽管在适用测井数量方面指数模型法具有优势，但这一模型的推导一定需要在近地表处声波时差的数据（近地表处的声波时差数据在很大程度上决定了指数曲线的拟合形状），所以不能针对每一特定岩层建立模型，进而求解出每一特定岩层的剥蚀量。而线性模型方法在这方面的优势使得研究成果能更好地应用于盆地历史的反演和成熟度模型的推导。
3实际应用
西湖凹陷自新生代以来，经历了多次构造运动，包括从早期的拉张应力场转化为中期的挤压应力场、再转化为晚期的剪切应力场3个不同的发展过程。因此，西湖凹陷的反转构造是由多期各种构造作用在一个构造上的联合与叠加所形成的。西湖凹陷复杂的构造历史和典型的反转构造特征，使得人们对于围绕西湖凹陷所展开的油气评价给予了越来越多的关注。而对于西湖凹陷反转构造剥蚀程度的确定是油气评价的重要工作之一。据目前资料来看，由于大范围高密度的测井工作还没有在西湖凹陷地区展开，因而难以仅仅依靠声波测井数据进行区域范围的剥蚀程度的统计和研究。所以本文定位于以下的几个目标：①验证这一方法所基于的数学模型的可靠性；②验证这一方法在选择适用岩层上的可靠性；③讨论研究结果对于研究盆地演化的启示。
合适井位和岩层的选择
选择合适的测井位置和合适的目标岩层，一方面是由研究的目的和范围所决定的，另外也是保证统计结果在合理误差范围内的一个重要方面。
（1）由于测井的分布不可能是非常紧密的，这样就要求研究所选择的地层单元不应该具有大的侧向相变，否则将影响计算结果的正确性。虽然由于测井的数量所限，本次研究的目的并不是量化西湖凹陷整个区域的剥蚀程度，但仍然需要将研究定位在大区域范围具有统一构造变动的岩层。在综合分析现有资料的基础上，我们选定了YQ-2井、CX-1井作为本次研究的目标井。
（2）所选择的地层单元的岩石力学性质一定要能反映出岩层曾经经历的最大埋深和声波时差之间互动的变化关系。某些岩层如盐岩具有不随深度变化而变化的岩层压实程度，所以这些岩层对于这种类型的研究毫无意义，在实际研究过程中应该将这些岩层排除。针对西湖凹陷地区，我们通过自然伽马测井曲线和岩心取样的性质来对目标岩层进行筛选。实际上所选择的几口井所处岩层基本上是泥岩或者砂泥岩互层（每层不过数米），而根据前人在同样性质岩层的研究成果来看，砂泥岩互层并不会对数据统计结果产生不利的影响。
（3）选择合适的测井数据取样的间隔范围和厚度合适的采样地层单元。如果采样的间隔距离短，那么选择较厚的岩层更为理想。因为当整个地层单元的平均时差计算出来以后，对于较厚的岩层可以取得更好的局部的异常声波测井值。由于我们现在得到的资料是图形化的资料（测井图），数字化以后所得的数据资料本来就是近似连续的，所以除了考虑到转换格式时候（从测井图到数字化数据）所产生的误差外，数据取样间隔不会对本次研究产生影响。
（4）我们所面临的有可能对本次研究的结果产生偏差的情况是目前我们所有的测井资料基本上是从井下300m以后开始记录的，而基于指数模型的曲线拟合在愈近地表处的数据愈为重要。如果要达到更大的精确程度，我们还需要更多的近地表处的测井资料。
计算结果
我们所基于的数据模型是Magara所提出的tt=tt0exp（-bx）＋c。经过将原来的模型变形为ln（tt-c）=lntt0-bx，实际上是Y=MX+B的线性公式，我们就可以应用最小二乘法对总体数据进行拟合。同时，为了验证转换常数的引入对于具体曲线拟合的影响，我们标志出了两条拟合曲线，一条是未采用转换常数的拟合曲线，一条是采用了最佳转换常数（根据误差统计曲线确定）的拟合曲线。
我们可以通过对所测得的声波时差值和实际计算的声波时差值进行误差统计来检验数据的可靠性。在这次研究中，我们针对不同的转换常数来求取不同的AAV（平均绝对值）和RMS（均方根）。RMS和AAV越小，误差也越小。
均差法（average absolute value，简称AAV）
朱夏油气地质理论应用研讨文集
其中Di表示测量值，Ci表示计算值。
均方根法（root mean square，简称RMS）
朱夏油气地质理论应用研讨文集
当然，由于我们引入转换常数的目的就是将转换常数定义为岩层的基本声波时差值，所以我们不可能刻意地追求最小误差而将转换常数的范围取得过大。一般说来，转换常数的值不能小于39μs/ft[5]。计算结果见图3,4。
图3所拟合的声波时差-深度曲线图
（a）YQ-2井；（b）CX-1井实线表示引入转换常数后所拟合的曲线（根据AAV和RMS确定的最佳转换常数为：μs/ft；μs/ft）
剥蚀量估计为：；（假定纯水的声波时差为180μs/ft）
虚线表示不引入转换常数而拟合的曲线，剥蚀量估计为：;
图4当转换常数从0到100μs/ft时的AAV和RMS值
（a）YQ-2井；（b）CX-1井最后我们选择了μs/ft和μs/ft作为拟合曲线时所采用的转换常数值
4结论
虽然仅仅依靠几口井的资料还不足以确定整个西湖凹陷地区区域性的剥蚀程度，但从测点数据的统计和拟合结果来看，这一种方法具有一定的参考价值。我们相信随着在这一地区勘探范围的拓展和勘探技术的深入，利用声波测井数据量化剥蚀程度的研究方法会有更大的应用前景。
由于在确定声波测井的重要数据ITT与地层最大埋深之间的关系时，所使用的方法从数学定义的角度上来说只能是经验的公式，因此，我们也需要从其他的不同思路和途径（如裂变径迹分析、包裹体分析等）来验证所得出的结果。
参考文献
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当毕业季节即将结束，对很多在校大学生而言，完成毕业设计论文是一个十分艰难的时期，由于马上就要进行实习学习，她们迫不得已需要应对学习和就业的双层压力。四处找个工作的同时还要进行你的毕业设计论文。毫无疑问，毕业设计论文是不仅仅并在短期内能完成，要花些时间搜集信息内容和撰写的。导致同学并没有发撰写论文的时间，但是又不得不必需进行下去。为了圆满大学毕业，同学们在完成论文的时候，四处找寻资源内容，因此抄袭是常常产生的。但是大学又有确立的标准，即毕业论文的查重率应当在论文答辩前开展检验，这能够说成一个关键因素。因此你必需合乎大学的规定，如果毕业论文没有通过，是不可以报名参加答辩的，这会延迟大学毕业。要是抄袭太比较严重，大学将撤销学士学位。在这里我提示大学毕业生在撰写论文时，必需保证她们合乎大学规定的检验率。是能够参照别人的毕业论文的，但同学们必需将别人的物品变为自个的物品，就是我们最常说的用自己的话说。从上边能够看得出，毕业论文进行后，论文查重是一个十分关键的流程。因而，许多人会问，论文查重的查重率的要求是多少？实际上，每一所大学是有差别的，这是有不一样的要素决策的，如大学的水准，你的文化教育水平，及其优良的导师导致的查重率规定都是更为严苛。1.本科论文。要是本科论文的查重率小于30%，你能申请办理论文答辩，要是15%以下，你能申请办理优秀论文，要是小于10%，你能有可能成为校园一级优秀论文，但要是超出20%将让你一个准备的过程，而且有个期限(不超出5天)，要是修改案不获根据，将给予增加。2.硕士论文。要是硕士论文的查重率小于20％，您能够立即申请办理答辩。要是超出50％，大学毕业将延迟大半年。3.博士论文。博士研究生论文重复率在15%下列的，能够申请办理论文答辩，30%左右的，能够立即推迟6六个月甚至是一年。最终，人们应当了解查重网站对查重率的危害，怎么正确选择论文查重软件？并且每一大学的论文查重系统软件是不一样的。
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论文查重率的合格标准大致都是规定在30%之内，学历越高其论文查重率要求便越严格。比如说，本科论文查重率合格标准一般要求在25%范围以内，硕士论文查重率合格标准一般是要求在15%范围以内，而博士论文查重率合格标准一般是要求在5%的范围以内。期刊报社审核投稿论文也是如此，级别越高的期刊，刊登在上面的论文质量越高，其对投稿论文的查重率要求也便越严格。
虽然大家知道毕业论文要查重，但是真正去了解过并且熟悉论文查重的同学很少？今天小毕就来科普一下，来和大家聊一下，论文查重的标准。
目目目目 录录录录 绪论-------------------------------------------------------------------------------------------3页 第一章 矿井基本概况-------------------------------------------------------------------4页 第二章 地层- -----------------------------------------------------------------------------5页 第三章 含煤地层的沉积环境和聚煤特征-------------------------------------------9页 第四章 构造 ----------------------------------------------------------------------------12页 第五章 煤层 ------------------------------------------------------------------------------8页 第六章 矿区水文地质- -----------------------------------------------------------------23页 第七章 构造对生产、开采、采区、工作面布置的影响- ------------------------26页 第八章 结论--------------------------------------------------------------------------------28页 第九章 致谢--------------------------------------------------------------------------------29页 第十章 主要参考文献----------------------------------------------------------------------30页 绪 论 2我国煤炭资源丰富，储量和产量均居世界前列。近年来随着国民经济的发展和综合国力的提高，石油、天然气 、水力、核电等其他能源有了较大发展，但是煤炭仍然是我国的主要能源，预计在今后50年内这种状况不会有根本性改变。进入21C要求我国煤炭工业深化改革，尽快摆粗放经营的旧模式，步入低投入高产出，高效益的良性循环轨道。煤炭工业的发展依赖于煤炭科学技术的进步，其中包括煤炭地质工程的进步，加强煤矿地质理论研究和发展煤矿地质工程技术，对促进煤炭科学技术的进步有十分主要的意义。煤炭的工程技术人员，（包括采矿、测量、建井、环保等非地质类专业的工程技术人员）掌握扎实的地质理论知识，在生产实践中不断深化对煤矿建设，生产中地质规律的知识是十分必要的。 一、矿井地质工作的目的和任务。 查明地质条件，地质条件对绝大多数矿井都有普遍意义，各矿以实际出发，抓住主要地质问题，还要满足当前，考虑长远，并能化害为利。 二、提供地质资料，地质资料是编制生产建设计划，井巷工程设计，采掘作业规程的必要依据。 三、指导采掘生产，矿井地质人员要深入现场调查研究把工作做到掘进头和回采工作面，指导采掘工作面工作的合理进行。 四、组织矿井勘探补充一些地质勘探工作，提高储量级别，增加矿井储量，延长矿井寿命。 五、进行储量管理，矿井地质人员定期计算储量，进行储量管理。 六、调查伴生矿井，综合利用矿井资源的原则，提高煤的经济效益。 第一章 矿井基本概况 3 平禹煤电公司白庙煤矿位于河南省禹州市西27km文殊镇境内，原为禹州市管辖的地方国营煤矿，2004年3月被平煤集团兼并。矿井东距许昌市60km，南至平顶山市48km。本区交通方便，从禹州市有柏油路达文殊镇矿井通过5km的公路与文殊镇相连，北通登封、洛阳东经禹州市可达许昌，向南经神后镇可至郏县、平顶山等地。 另外有许昌禹州窄规铁路及平禹准规铁路为在区煤炭外运提高良好条件。 井田范围，白庙井田位于云盖山矿区的东北端，东西长南北宽2km面积 北起二1煤层露头，南至下白谷断层，东以竹园沟断层和文殊断层为界，西北部云盖山断层以上部分以第123勘探线以西300m为界，云盖山断层以下部分以第123勘探线以东275m为界。 第二章 地层 4 5本井田属于云盖山煤田一部分，通过1/5000地质填图和钻探揭露的地层从老到新分述如下： 寒武系（∈） 分布云盖山井田北侧，构成二叠系含煤地层的沉积基底。精查阶段，少数水文地质钻孔控制该 层30-50m。多数钻孔至即停钻，仅水源详勘基准孔19-1揭露寒武地层达500m以上，据此配合地表工作对其划分如下： （一） 中寒武统（∈2） 1、毛庄组（∈2m） 下部紫色和绿色泥岩夹薄层状浅灰色泥岩，上部为中厚层状鲕状灰岩间夹薄层状暗紫色泥岩和浅灰色薄层状灰岩互层。厚度揭露不全，大于57m，产三叶虫，馒头裸壳虫。 2、徐庄组（∈2X） 下部为紫色砂质泥岩夹粉砂岩及透镜状灰岩，与下部地层整合接触。上部为灰，深灰色厚层条带状灰岩，间夹绿色泥岩，鲕状灰岩，致密灰岩及含海绿石砂岩全厚，有河南盾壳虫，小东北虫，登封虫，毛孔野生虫，圆货贝。 3、张夏组（∈2zh） 下部为粗鲕状亮晶灰岩，生物碎屑---砾屑灰岩，富含腕足，棘皮，软舌螺三叶虫动物化石碎片。往下泥质条带增多，与下伏地层整合接角。上部为细鲕状细晶灰岩，变鲕微晶微岩，镜下可见团球粒变余残影，厚岩可能为鲕粒亮晶灰岩，全组厚度171m。 （二）上寒武统崮山组（∈3g） 岩性为灰白色中厚层状白云质灰岩，具有不明显鲕状结构，顶部风化后呈灰黑色为其特征，厚,这一个存在与否有争议的地层，暂予保留，有待进一步确定。 （三）上石炭统太厚组（C3t） 底界以铝土层与下伏上寒武统崮山组白云质炭岩呈平行假整合接角，上界止于本组L11灰岩顶面或L11灰岩之上的海相泥岩顶面。厚—，平均。本组由一套含煤层的砂岩，泥岩和灰岩组成，称为一段煤。共含灰岩11层，常见者8层；含水量煤10余层，多为薄煤层或煤线；仅一4煤偶尔达到可采厚度。绝大多当选情况下，灰岩构造煤层的顶板，岩性均为生物碎屑灰岩。该组按岩性组合分为四段。 1） 底部铝土泥岩段：浅灰色，灰色铝土泥岩。下部含赤铁矿，为紫红色，局部夹砂质泥岩及不稳定煤线和灰岩透镜体，中部大都具豆状，鲕状结构，富含黄铁矿 5
煤的工业分析也称煤的实用分析、近似分析或技术分析，包括煤的外在水分、内在水分、全水分、分析煤样水分、灰分、挥发分、固定碳、全硫和各种硫及发热量等项目。作为校正挥发分、发热量和元素成分碳含量等需用的，碳酸盐中二氧化碳含量也属工业分析范围。一般把煤的水分、灰分、挥发分和固定碳称作煤的半工业分析，如包括硫分和发热量等分析项目，就称作煤的全工业分析。煤的工业分析是煤质分析中最基本的也是最重要的分析项目，因此凡是以煤为原料或燃料的工业部门都需要进行煤的工业分析。煤质分析化验分为两类，一类是测定煤所固有的成分如碳、氢、氧、氮等，称为元素分析，其测定结果是作为对煤进行科学分类的主要依据，在生产上，是计算发热量、热平衡、物料平衡的依据；另一类是在人为规定的条件下，（鹤壁市华诺电子科技有限公司）根据技术需要测定煤经转化生成的物质或呈现的性质如灰分、挥发分等，称作技术分， 根据水分、灰分、挥发分和固定碳含量四项基本测定结果，对煤中有机质、无机质的含量、性质等有了初步了解，并可初步判断煤的种类、加工利用效果及工业用途等。煤的工业分析是煤质分析中最基本的也是最重要的分析项目。
巨野煤田煤质分析及科学利用评价摘要]从工业、元素、工艺性质方面，对巨野煤田煤质进行了详细的分析，根据其煤质特点，进行科学论证，得出巨野煤田是优质动力用煤和炼焦用煤的结论，可以用来制备水煤浆，用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品，用作焦化原料等。[关键词]煤质分析；煤质特点；科学利用；评价1巨野煤田煤质分析煤的工业分析工业分析是确定煤组成最基本的方法。在指标中，灰分可近似代表煤中的矿物质，挥发分和固定碳可近似代表煤中的有机质。衡量煤灰分性能指标主要有灰分含量、灰分组成、煤灰熔融性（DT、ST、HT和FT）。其中煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤的重要性能指标。一般以煤灰软化的温度（即灰熔点ST）作为衡量煤灰熔融性的指标。龙固矿钻孔煤样工业分析结果(表1)变形温度（DT）为煤灰锥体尖端开始弯曲或变圆时的温度；软化温度（ST)为煤灰锥体弯曲至锥尖触及底板变成球形时的温度；半球温度（HT）为灰锥形变至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度；流动温度（FT）为煤灰锥体完全熔化展开成高度＜ mm薄层时的温度。彭庄矿钻孔煤样工业分析结果（表2）2煤质特点及科学利用评价巨野煤田煤质特点由煤炭科学研究总院《巨野矿区煤质特征及菜加工利用途径评价》可以看出巨野煤田煤质有如下特点：①灰分含量低，属于中、低灰煤层。②挥发分含量高，各煤层原煤的挥发分含量在33%以上，且差异不大，均属于高挥发分煤种。③磷含量特低；硫分含量上低下高。④干燥基低位热值高。各层煤的都比较高，且随原煤灰分的降低而升高。⑤粘结指数、胶质层厚度和焦油产率均较高。⑥碳、氢含量较高。碳含量在～之间，氢含量在～之间，C/H比值＜16。⑦灰熔点上高下低。成浆性实验评价2008年1月，华东理工大学对巨野煤田龙固矿(1#)、赵楼矿(2#)和彭庄矿(3#)原煤进行成浆性实验及评价。成浆浓度实验成浆浓度是指剪切速率100 s-1，粘度为1 000 mPa·s，水煤浆能达到的浓度。采用双峰级配制浆，粗颗粒与细颗粒质量比为3∶7；选取腐殖酸盐作为添加剂，用量为煤粉质量的1%。制成一系列浓度的水煤浆，测量其流动性，观察水煤浆的表观粘度随成浆浓度上升的变化规律，结果如表10所示。由表10看出，随着煤浆浓度增大，煤浆表观粘度也明显升高。本实验3种煤样成浆浓度分别为龙固矿66%(wt)；赵楼矿67%(wt)；彭庄矿68%(wt)。流变性实验水煤浆流变特性是指受外力作用发生流动与变形的特性。良好的流变性和流动性是气化水煤浆的重要指标之一。将实验用煤制成适宜浓度的水煤浆，然后用NXS-4 C型水煤浆粘度计测定其粘度。将水煤浆的表观粘度随剪切变化的规律绘制成曲线，观察水煤浆的流变特性，见表11。从表11可以看出，3种煤制成的水煤浆中，随着剪切速率增大，表观粘度都随之降低，均表现出一定的屈服假塑性。屈服假塑性有利于气化水煤浆的储存、泵送和雾化。实验结论煤粉粗粒度（40～200目）和细颗粒（＜200目）质量比为3∶7，腐殖酸盐作为添加剂，添加量为煤粉质量的1%时，龙固矿煤浆浓度为66%（wt）、赵楼矿煤浆浓度为67%（wt）、彭庄矿煤浆浓度为68%（wt），满足加压气流床水煤浆气化技术对水煤浆浓度的要求。原料煤的应用适合于制备水煤浆水煤浆不但是煤替代重油的首选燃料，而且是加压气流床水煤浆气化制备合成气的重要原料。同时它又是一种很有前途的清洁工业燃料。实践上，华东理工大学“巨野煤田原煤成浆性实验评价报告”表明：巨野煤田各矿井原料煤均适合于制备高浓度稳定水煤浆。用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品巨野煤田原煤属于高发热量的煤种（弹筒热平均值在28～31 MJ/kg之间），该煤有利于降低氧气和能量消耗，并能提高气化产率；因灰熔点较高（＞1 300℃），有利于固态排渣。根据鞍钢和武钢分别使用双鸭山和平项山1/3焦煤作高炉喷吹的经验，巨野煤田的1/3焦煤与双鸭山和平顶山1/3焦煤一样成浆性较好，其1/3焦煤洗精煤可以制成水煤浆，作为德士古（Texaco）水煤浆气化炉高炉喷吹用原料。煤气化得到的合成气既可通过变换用于合成氨/尿素，又可经净化脱硫合成甲醇或二甲醚。以甲醇为基础可进一步合成其他约120余种化工产品。另外，还可利用甲醇制备醇醚燃料及合成液体烃燃料等。用作焦化原料焦化用于生产冶金焦、化工焦，其副产焦炉煤气可用于合成甲醇或合成氨，副产煤焦油进行分离和深加工后可得到一系列化工原料及化工产品。由表12看出，巨野煤田大槽煤经过洗选以后，可以供将来的400万t/a焦化厂或者上海宝钢等大型钢铁企业生产I级焦炭时作配煤炼焦使用；灰分≤的8级精煤（2#），也可供华东地区的中小型焦化企业生产2级和3级冶金焦的配煤炼焦使用。此外，该煤也可以单独炼焦，但所生产焦炭的孔隙率偏高，最好进行配煤炼焦。远景目标———煤制油煤直接液化可得到汽油、煤油等多种产品。巨野煤田的大部分煤层均为富油煤，尤其是15煤层平均焦油产率＞12%，属高油煤；根据元素分析计算的碳氢比各煤层均＜16%；大部分煤层挥发分＞35%的气煤和气肥煤通过洗选后的精煤挥发分＞37%，而其灰分＜10%。因此，巨野煤田的煤炭都是较好的液化用原料煤。煤间接液化可制取液体烃类。煤经气化后，合成气通过F-T合成，可以制取液体烃类，如汽油、柴油、石腊等化工产品及化工原料。3结语综上所述，巨野煤田第三煤层大槽煤属于低灰、低硫、低磷、结焦性好、挥发分高、发热量高的煤炭资源，其中的气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、天然焦等是国内紧缺的煤种，它们的洗精煤不仅可作为炼焦用煤、动力用煤，而且是制备水煤浆和高炉喷吹气化的重要原料。因此,菏泽大力发展煤气化合成氨和甲醇并拉长产业链搞深度加工是必然的正确选择。
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我发点不必要的给你，你看最后的网页，那里有你需要的高人，还多。采区主要上（下）山三条，其中两条进风、一条专用回风，并贯穿了整个采区；所有采掘工作面回风流由专用回风巷引入采区回风上（下）山，并按《规程》规定安装了可靠的安全监测监控系统，达到了装备系列化标准要求。 然后，由几名技术人员领着我们部分同学到矿井下参观学习，由于这是我们大家的第一次下矿，所以大家都非常兴奋，我们坐在罐车里由于处于失重状态下，都感觉到耳朵有一点不舒服，我们不一会就到井底了，在那里，我们参观了井下泵房，变电所和井下车厂，在那里，技术人员耐心的给我们讲解了它们的工作原理和工作性能，以及在工作过程中所存在的安全隐患和解决方法。 最后，我们又来到地上泵房参观，那里有两台轴流式超大功率通风机在那里工作，同时，还有两台离心式通风机在那里备用，预防紧急情况发生，在那里，由我们的老师给我们讲解了风机的工作原理及工作性能。 这一天的煤矿参观实习，让我们了解了一些矿上的基本情况，为我们以后的学习奠定了基础。 通过本次实习,让我学到不少有关安全生产方面的知识,对我以后学习专业知识奠定了基础，，加深了我对社会的认识，锻炼了自身的各方面能力，也使我清楚地认识到自身存在的种种不足， 更激发了我在将来学习的热情。 资料来源：
深水石油钻井技术现状及发展趋势*摘要:随着世界深水油气资源不断发现,近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增加和复杂的海况环境条件,对钻井工程提出了更高的挑战,钻井技术的难度越来越大。从目前国内外深水钻井实践出发,对深水的钻井设备、定位系统、井身结构设计、双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、钻井液和固井工艺技术和钻井隔水管及防喷器系统等关键技术进行了阐述,对深水的钻井设计和施工进一步向深水钻井领域发展具有重要导向作用。关键词:深水钻井;钻井设备;关键技术全世界未发现的海上油气储量有90%潜伏在水深超过1000 m以下的地层,所以深水钻井技术水平关系着深海油气勘探开发的步伐。对于海洋深水钻井工程而言,钻井环境条件随水深的增加变得更加复杂,容易出现常规的钻井工程难以克服的技术难题,因此深水钻井技术的发展是影响未来石油发展的重要因素。1国内外深水油气勘探形势全球海洋油气资源丰富。据估计,海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,累计获探明储量约400×108,t探明率30%左右,尚处于勘探早期阶段。据美国地质调查局(USGS)评估,世界(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548×108,t待发现天然气资源量7815×1012m3,分别占世界待发现资源量的47%和46%。因此,全球海洋油气资源潜力巨大,勘探前景良好,为今后世界油气勘探开发的重要领域。随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步,深水的概念和范围不断扩大。目前,大于500 m为深水,大于1500 m则为超深水。据估计,世界海上44%的油气资源位于300 m以下的水域,其中,墨西哥湾深水油气资源量高达(400~500)×108桶油当量,约占墨西哥湾大陆架油气资源量的40%以上,而巴西东部海域深水油气比例高达90%左右。20世纪90年代以来,由于发现油气田储量大,产量高,深水油气倍受跨国石油公司青睐,发展迅速。据估计,近年来,深水油气勘探开发投资年均增长30. 4%, 2004年增加到220亿美元。1999年作业水深已达2000 m, 2002年达3000 m。90年代以来,全球获近百个深水油气发现,其中亿吨级储量规模的超过30%。2000年,深水油气储量占海洋油气储量的12. 3%,比10年前增长约8%。2004年,全球海洋油气勘探获20个重大深水发现(储量大于110×108桶)。1998-2002年有68个深水项目,约15×108t油当量投产; 2003-2005年则增至144个深水项目,约4216×108t油当量投产, 2004年深水石油产量210×108,t约占世界石油产量的5%。2目前深水油气开发模式深水油气开发设施与浅水油气开发设施不同,其结构大多从固定式转换成浮式,因此开发方式和方法也发生了变化。国外深水油气开发中常用的工程设施有张力腿(TLP)平台、半潜式(SEMIOFPS)平台、深吃水立柱式(SPAR)平台、浮式生产储油装置(FPSO)以及它们的组合。3深水钻井关键技术深水钻井设备适用于深水钻井的主要是半潜式钻井平台和钻井船2种浮式钻井装置。. 1深水钻井船钻井船是移动式钻井装置中机动性最好的一种。其移动灵活,停泊简单,适用水深范围大,特别适于深海水域的钻井作业。钻井船主要由船体和定位设备2部分组成。船体用于安装钻井和航行动力设备,并为工作人员提供工作和生活场所。在钻井船上设有升沉补偿装置、减摇设备、自动动力定位系统等多种措施来保持船体定位。自动动力定位是目前较先进的一种保持船位的方法,可直接采用推进器及时调整船位。全球现有38艘钻井船,其中额定作业水深超过500 m的深水钻井船有33艘,占总数的87%。在这33艘深水钻井船中,有26艘正在钻井,有5艘正在升级改造。在现有的深水钻井船中, 20世纪70年代建造的有10艘, 80年代和90年代建造的各有7艘,其余9艘是2000-2001年建造的。其中2000年建成的钻井船最多,有8艘;其次是1999年,有4艘。目前在建的7艘钻井船中,均是为3000多米水深建造的, 2007年将建成1艘, 2008年和2009年将各建成3艘。钻井船主要活跃在巴西海域、美国墨西哥湾和西非海域。2006年7月初,正在钻井的26艘深水钻井船分布在8个国家。其中巴西8艘,占1/3;其次是美国,有6艘;安哥拉、印度和尼日利亚分别有4艘、3艘和2艘;中国、马来西亚和挪威各1艘。. 2半潜式钻井平台半潜式钻井平台上部为工作甲板,下部为2个下船体,用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线面积小,波浪影响小,稳定性好、支持力强、工作水深大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,到本世纪初,工作水深可达3000 m,同时勘探深度也相应提高到9000~12 000 m。据Rigzone网站截至2006年7月初的统计,全球现有165座半潜式钻井平台,其中额定作业水深超过500 m的深水半潜式钻井平台有103座,占总数的62%。在这103座深水半潜式钻井平台中,有89座正在钻井,有11座正在升级改造。其中31座是20世纪70年代建造的,最长的已经服役30多年; 40座是20世纪80年代建造的; 13座是90年代建造的; 19座是2000 -2005年建造的。此外,还有24座深水半潜式钻井平台正在建造。深水半潜式钻井平台主要活跃在美国墨西哥湾、巴西、北海、西非、澳大利亚和墨西哥海域。2006年7月初,处于钻井中的89座深水半潜式钻井平台分布在18个国家,其中美国最多, 24座,占总数的27%;巴西17座,挪威10座,英国6座,澳大利亚、墨西哥和尼日利亚各5座,其余国家各有1~3座。深水定位系统半潜式钻井平台、钻井船等浮式钻井装置在海中处于飘浮状态,受风、浪、流的影响会发生纵摇、横摇运动,必须采用可靠的方法对其进行定位。动力定位是深水钻井船的主流方式。在现有的深水钻井船中,只有6艘采用常规锚链定位(额定作业水深不足1000 m),其余27艘都采用动力定位(额定作业水深超过1000 m)。1000 m以上水深的钻井船采用的都是动力定位,在建的钻井船全部采用动力定位。动力定位系统一般采用DGPS定位和声纳定位2种系统。声纳定位系统的优点: (1)精确度高(1% ~2% )、水深(最大适用水深为2500 m); (2)信号无线传输(不需要电缆); (3)基本不受天气条件的影响(GPS系统受天气条件的影响); (4)独立,不需要依靠其他系统提供的信号。声纳定位系统的缺点: (1)易受噪声的影响,如环境噪声、推进器噪声、测试MWD等; (2)折射和阴影区; (3)信号传输时间; (4)易受其他声纳系统的干扰,如多条船在同一地方工作的情况。大位移井和分支水平井钻井技术海上钻井新技术发展较快,主要包括大位移井、长距离水平钻井及分支水平井钻井技术。这些先进技术在装备方面主要包括可控马达及与之配套的近钻头定向地层传感器。在钻头向地层钻进时,近钻头传感器可及时检测井斜与地层性质,从而使司钻能够在维持最佳井眼轨迹方面及时做出决定。由于水平井产量高,所以在国外海上油气田的开发中已经得到了广泛的应用。目前,国外单井总水平位移最大已经达11 000m。分支水平井钻井技术是国际上海洋油气田开发广泛使用的技术,近年来发展很快。利用分支井主要是为了适应海上需要,减少开发油藏所需平台数量及平台尺寸(有时平台成本占开发成本一半还多)。具体做法是从一个平台(基础)钻一口主干井,然后从主干井上急剧拐弯钻一些分支井,以期控制较大的泄油面积,或者钻达多个油气层。深水双梯度钻井技术与陆地和浅海钻井相比,深海钻井环境更复杂,容易出现常规钻井装备和方法难以克服的技术难题:锚泊钻机本身必须承受锚泊系统的重量,给钻机稳定性增加了难度;隔水管除了承受自身重量,还承受严重的机械载荷,防止隔水管脱扣是一个关键问题;地层孔隙压力和破裂压力之间安全钻井液密度窗口窄,很难控制钻井液密度安全钻过地层;海底泥线处高压、低温环境影响钻井液性能产生特殊的难题;海底的不稳定性、浅层水流动、天然气水合物可能引起的钻井风险等。国外20世纪60年代提出并在90年代得到大力发展的双梯度钻井(DualGradi-entDrilling,简称DGD)技术很好地解决了这些问题。双梯度钻井技术的主要思想是:隔水管内充满海水(或不使用隔水管),采用海底泵和小直径回流管线旁路回输钻井液;或在隔水管中注入低密度介质(空心微球、低密度流体、气体),降低隔水管环空内返回流体的密度,使之与海水相当,在整个钻井液返回回路中保持双密度钻井液体系,有效控制井眼环空压力、井底压力,克服深水钻井中遇到的问题,实现安全、经济的钻井。喷射下导管技术海上浅水区的表层套管作业通常采用钻孔、下套管然后固井的作业方式。在深水区,由于海底浅部地层比较松软,常规的钻孔/下套管/固井方式常常比较困难,作业时间较长,对于日费高昂的深水钻井作业显然不合适。目前国外深水导管钻井作业通常采用“Jetting in”的方式。常规做法是在导管柱(Φ914. 4 mm或Φ762 mm)内下入钻具,利用导管柱和钻具(钻铤)的重量,边开泵冲洗边下入导管。3. 6动态压井钻井技术(DKD)DKD(Dynamic killDrilling)技术是深水表层建井工艺中的关键技术。该技术是一种在未建立正常循环的深水浅层井段,以压井方式控制深水钻井作业中的浅层气井涌及浅层水涌动等复杂情况的钻井技术。其工作原理与固井作业中的自动混浆原理相似,它是根据作业需要,可随时将预先配好的高密度压井液与正常钻进时的低密度钻井液,通过一台可自动控制密度的混浆装置,自动调解到所需密度的钻井液,可直接供泥浆泵向井内连续不断地泵送。在钻进作业期间,只要PWD和ROV监测到井下有地层异常高压,就可通过人为输入工作指令,该装置立即就可泵送出所需要的高密度钻井液,不需要循环和等待配制高密度钻井液,真正意义上地实现边作业边加重的动态压井钻井作业。3. 7随钻环空压力监测(APWD)由于深水海域的特殊性,与浅水和陆地钻井相比,部分的上覆岩层被水代替,相同井深上覆岩层压力降低,使得地层孔隙压力和破裂压力之间的压力窗口变得很窄,随着水深的增加,钻井越来越困难。据统计,在墨西哥湾深水钻井中,出现的一系列问题,如井控事故、大量漏失、卡钻等都与环空压力监测有关。随钻环空压力测量原理是主要靠压力传感器进行环空压力测量,可实时监测井下压力参数的变化。它可以向工程师发出环空压力增加的危险报警,在不破坏地层的情况下,提供预防措施使井眼保持清洁。主要应用于实时井涌监测和ECD监控、井眼净化状况监控、钻井液性能调整等,是深水钻井作业过程中不可缺少的数据采集工具。3. 8随钻测井技术(LWD /MWD /SWD)深水测井技术主要是指钻井作业过程中的有关井筒及地层参数测量技术,包括LWD、MWD和SWD测井技术。由于深水钻井作业受到高作业风险及昂贵的钻机日租费的影响,迫使作业者对钻井测量技术提出了多参数、高采集频率和精度及至少同时采用2套不同数据采集方式的现场实时数据采集和测量系统,并且具有专家智能分析判断功能的高标准要求。目前最常用的定向测量方式是MWD数据测量方式,这种方式通常只能测量井眼轨迹的有关参数,如井斜角、方位角、工具面。LWD是在MWD基础上发展起来的具有地层数据采集的随钻测量系统,较常规的MWD增加了用于地层评价的电阻率、自然伽马、中子密度等地层参数。具有地质导向功能的LWD系统可通过近钻头伽马射线确定井眼上下2侧的地层岩性变化情况,以判断井眼轨迹在储层中的相对位置;利用近钻头电阻率确定钻头处地层的岩性及地层流体特性以及利用近钻头井斜参数预测井眼轨迹的发展趋势,以便及时做出调整,避免钻入底水、顶部盖层或断裂带地层。随钻地震(SWD)技术是在传统的地面地震勘探方法和现有的垂直地震剖面(VSP———VerticalSeismic Profiling)的基础上结合钻井工程发展起来的一项交叉学科的新技术。其原理是利用钻进过程中旋转钻头的振动作为井下震源,在钻杆的顶部、井眼附近的海床埋置检波器,分别接收经钻杆、地层传输的钻头振动的信号。利用互相关技术将钻杆信号和地面检波器信号进行互相关处理,得到逆VSP的井眼地震波信息。也就是说,在牙轮钻头连续钻进过程中,能够连续采集得到直达波和反射波信息。深水钻井液和固井工艺随着水深度的加大,钻井环境的温度也将越来越低,温度降低将会给钻井以及采油作业带来很多问题。比如说在低温情况下,钻井液的流变性会发生较大变化,具体表现在黏、切力大幅度上升,而且还可能出现显著的胶凝现象,再有就是增加形成天然气水合物的可能性。目前主要是在管汇外加绝缘层。这样可以在停止生产期间保持生产设备的热度,从而防止因温度降低而形成水合物。表层套管固井是深水固井的难点和关键点。海底的低温影响是最主要的因素。另外由于低的破裂压力梯度,常常要求使用低密度水泥浆。深水钻井的昂贵日费又要求水泥浆能在较短的时间内具有较高的强度。深水钻井隔水管及防喷器系统深水钻井的隔水管主要指从海底防喷器到月池一段的管柱,主要功能是隔离海水、引导钻具、循环钻井液、起下海底防喷器组、系附压井、放喷、增压管线等作用。在深水钻井当中,隔水管柱上通常配有伸缩、柔性连接接头和悬挂张力器。在深水中,比较有代表性的是Φ533. 4 mm钻井隔水管,平均每根长度为15. 2~27. 4 m。为减小由于钻井隔水管结构需要和自身重量对钻井船所造成的负荷,在钻井隔水管外部还装有浮力块。这种浮力块是用塑料和类似塑料材料制成的,内部充以空气。在钻井隔水管外部,还有直径处于50~100 mm范围的多根附属管线。在深水钻井作业过程中,位于泥线以上的主要工作构件从下向上分别是:井口装置、防喷器组、隔水管底部组件、隔水管柱、伸缩短节、转喷器及钻井装置,井口装置通常由作业者提供。4结论深水石油钻井是一项具有高科技含量、高投入和高风险的工作,其中喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、随钻测井技术、ECD控制等技术是深水钻井作业成功的关键。钻井船、隔水管和水下防喷器等设备的合理选择也是深水钻井作业成功的重要因素。另外,强有力的后勤支持和科学的作业组织管理是钻井高效和安全的重要保障。参考文献:[1]潘继平,张大伟,岳来群,等.全球海洋油气勘探开发状况与发展趋势[J].中国矿业, 2006, 15(11): 1-4.[2]刘杰鸣,王世圣,冯玮,等.深水油气开发工程模式及其在我国南海的适应性探讨[ J].中国海上油气,2006, 18(6): 413-418.[3]谢彬,张爱霞,段梦兰.中国南海深水油气田开发工程模式及平台选型[ J].石油学报, 2007, 28(1): 115-118.[4]李芬,邹早建.浮式海洋结构物研究现状及发展趋势[J].武汉理工大学学报:交通科学与工程版, 2003, 27(5): 682-686.[5]杨金华.全球深水钻井装置发展及市场现状[J].国际石油经济, 2006, 14(11): 42-45.[6]赵政璋,赵贤正,李景明,等.国外海洋深水油气勘探发展趋势及启示[J].中国石油勘探, 2005, 10(6): 71-76.[7]陈国明,殷志明,许亮斌等.深水双梯度钻井技术研究进展[J].石油勘探与开发, 2007, 18(2): 246-250.
目前煤矿井下能实现监测监控的系统只有安全安全监控系统(瓦斯监控).你所指的是瓦斯监测监控系统,目前该系统的主要功能一是监测功能，即：对井下作业环境(有害气体、设备运行状态、风门开关状态等）进行实时监测；另外就是控制功能，即：当瓦斯超限时自动切断被控设备(非本安型)电源，以确保安全作业。当然，这都是在传感器按照校验和闭锁功能连接正确的前提下实现的！
浅议煤矿煤层的开采技术摘要：由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。在一定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。关键词：开发技术 煤炭工艺 煤炭一、煤炭开采的主要形式（一）井下采煤井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采，每一水平又分为若干采区，先在第一水平依次开采各采区煤层，采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时，先将煤层划分为几个盘区，立井于井田中心到达煤层后，先采靠近井筒的盘区，再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层，先采第一水平最上面煤层，再自上而下采另外煤层，采完后向第二水平转移。按落煤技术方法，地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种，前二者称为旱采，后者称为水采，我国水采矿井仅占。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者为主。壁式采煤法工作面长，一般100～200 m，可以容纳功率大，生产能力高的采煤机械，因而产量大，效率高。柱式采煤法工作面短，一般6～30 m，由于工作面短，顶板易维护，从而减少了支护费用，主要缺点是回采率低。（二）露天采煤移走煤层上覆的岩石及覆盖物，使煤敞露地表而进行开采称为露天开采，其中移去土岩的过程称为剥离，采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层，自上而下逐层开采，在空间上形成阶梯状。其主要生产环节：首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎，然后用采掘设备将岩煤由整体中采出，并装入运输设备，运往指定地点，将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场；将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。主要优缺点优点为生产空间不受限制，可采用大型机械设备，矿山规模大，劳动效率高，生产成本低，建设速度快。另外，资源回采率可达90%以上，资源利用合理，而且劳动条件好，安全有保证，死亡率仅为地下采煤的1/30左右。主要缺点是占用土地多，会造成一定的环境污染，而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面，对煤赋存条件要求较严，只宜在埋藏浅，煤层厚度大的矿区采用。二、采煤方法与工艺在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟，放顶煤采煤的应用在不断扩展，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高，急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间，主要方向是改善作业 条件，提高单产和机械化水平。（一）开采技术开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。（二）解决难题开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”，主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本 顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术，研制既有利于顶煤破碎和顶板控制， 又有利于放顶煤的新型液压支架，合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤 时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。5～宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机 的应用，促进工作面的高产高效。（三）缓倾斜薄煤层长壁开采主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。（四）缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采应进一步加强完善支架结构及强度，加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究，提高支架的可靠性，缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。（五）各种综采高产高效综采设备保障系统要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是：通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制，进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断；采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测；带式输送机、刮板输送机全面状态监控。三、主要的开采技术（一）深矿井开采技术深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等；需要攻关研究的是：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；深井作业场所工作环境的变化；深井巷道（特别是软岩巷道）快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地压防治技术与监测监控技术；深矿井高产高效开采有关配套技术；深矿井开采热害治理技术与装备。（二）“三下”采煤技术提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理念和关键技术，包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的开采设计，工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。（三）优化巷道布置，减少矸石排放的开采技术改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单一煤层开采，矸石基本不运出地面，生产系统要减化，同时实现中采与中掘同走发展，生产效率大幅提高的经验的同时，重点研究高产高效矿井，开拓部署与巷道布置系统的优化，减化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率，多开煤巷，减少出矸率；研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术，既是减少污染的一项有利措施，又减化了生产系统，有利于高产高效集中化开采，应加紧研究。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。
煤矿安全管理论文我国至今有23586个中小煤矿，其中3万吨以下占％，9万吨以上的只占％。2002年底乡镇煤矿原煤产量占全国总产量的％，矿均产量1万余吨（受停产整顿影响，不能完全反映矿井生产能力现状），点多、面广、底子薄，从业人员素质低、资源勘探程度低、交通极不方便是我国中小煤矿的基本现状，市场需求量大、就业人员多，山区农民脱贫解困和地方经济发展需要是我国中小煤矿存在的客观条件。近几年，国家关闭整顿小煤矿，其煤炭生产秩序有所改善，装备水平逐步提高，中小煤矿事故的死亡人数明显下降，但我们必须正视中小煤矿安全生产仍十分脆弱，仍存在诸多不容忽视的问题。 一、 中小煤矿安全生产存在的主要问题 1、从业人员的素质难以适应煤矿安全生产的需要。煤矿的从业人员绝大多数是家庭贫困、文化素质低的弱势群体，安全生产意识淡薄，业务素质上提高困难，自我规范能力不强，加上人员的流动性大等因素的影响，故对煤矿职工的安全教育、提高其安全素质难以一蹴而就，需要一个比较长的过程，是一个长期而又艰辛的任务。 2、 地质条件复杂，矿井规模小，装备条件差。中小煤矿所利用的资源大都是地质条件复杂，勘探程度低储量小的块段，一般为边探边建，难以形成规模开采、实现正规生产，投入产出比例小，技术装备难以跟上，往往存在先天不足。 3、 矿井专业技术人员严重匮乏，技术管理工作几乎无人能做。近十年来，基本上没有采矿大中专毕业生分配到地方，日常的作业规程都少有人会编制，技术装备、安全仪器的使用和维护都存在困难，其效能发挥大打折扣。 4、 管理体制不顺，职责权利不明确。现在煤炭管理部门职权越来越小，责任越来越大，机构被削弱，缺乏权威性，难以发挥应有的作用。 5、地质条件复杂，管理难度加大。由于地质勘探程度低，相当部分资源是没勘探的，故中小煤矿在生产过程中采掘工作面千变万化，突出情况时有发生。煤矿日常监督管理和技术指导的工作量十分繁重，加上煤炭管理工作随机构改革而不断弱化，企业尚不具备相应的能力，故潜在的隐患十分严重。 6、 抗排风险能力差。中小煤矿规模小，底子薄，又没有规范的资金积累制度，抗排风险的能力十分有限，如遇大的灾害就会出现矿毁人亡，老板逃跑，政府办丧的现象。 二、 新形势下大冶市加强煤矿安全生产管理的几点探索 1、 明确煤炭行业管理职能，强化煤矿安全管理。 为了防止机构改革以后煤炭行业管理工作被弱化，市政府即时出台了《大冶市政府关于进一步加强煤炭行业管理的意见》，明确煤炭行业管理职能，制订加强煤矿长效管理的制度和措施，为煤炭管理部门正确履行职能，强化煤矿安全管理奠定了基础。 2、 加强对从业人员培训，提高队伍素质。 特种作业人员须按规定培训，取得《煤矿特种作业人员操作资格证》方可上岗外，所有井下作业人员都必须经不少于3天的培训，（如煤矿没有能力培训则由市煤炭部门派工程技术人员帮助培训），并经市煤炭管理部门严格考核。合格后发给《煤矿职工人井资格证》，凭证下井。 3、 配备技术矿长，加强技术管理。 各煤矿必须聘请有专业技术知识和管理工作经验的人员担任技术负责人，规定具有煤炭院校采矿系列专业毕业文凭或在国有大矿担任生产、安全、技术等方面职务的中层以上负责人，经县级煤炭管理部门审核，发给其《煤矿技术指导资格证》、凭证聘用。