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欧美大地 海洋工程
海洋工程
1000段可靠的PS波测井数据从哪来?
发布时间:2020-11-25 浏览次数:5333 来源:欧美大地

摘要

 

海上风电项目往往要求最大限度地减少/消除停机事故,并需要应对恶劣的海洋环境。10多年来,Robertson Geo在可再生能源领域积累了丰富的经验,基于PS悬挂探头进行了全球多项风电项目的测井工作。

 

 

可再生能源对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用,因此对地质勘探数据的质量提出了更高的要求。

 

可再生能源研究方向

现场调查。

风电场、近海结构、大坝安全性的基础研究。

地震工程中对土壤/岩石的物理性质如剪切模量、体积模量、压缩性和泊松比进测量以监测强震场的特征。

地震反射测量的速度控制。

 研究 

方向

 

海上风电是近些年发展最快的可再生能源项目。风电场通常位于风力最大的地区,海面通常存在风大浪急的情况,且海上风电项目往往要求最大限度地减少/消除停机事故,并需要应对恶劣的海洋环境。因此,海上勘察项目往往要求设备使用耐腐蚀材料并改进其防水性能,且在钻井船上进行操作需要考虑尽量减少波浪运动造成的干扰,同时对于备用配件及人员经验的要求也更为完善。

Robertson Geo一直为海上可再生能源项目提供服务。除了为英国和周围的许多风力发电厂提供服务外,工程师们还参与了德国、丹麦、法国、比利时、台湾和美国海上风电场项目。在这些海上风电项目中多为自升式平台和钻井船,主要采用PS悬挂探头进行测井。

 

高分辨率地震波测量技术
PS测井探头

 

PS测井探头适用于从单个井眼进行深达 1000 米的
高分辨率地震波测量技术


P-S悬挂探头

PS悬挂探头是低频声学探头,用于调查海底地层岩石强度,在单个钻孔内测量岩石和土壤中提供高分辨率剪切波和压缩波速度数据。与传统的模式转换不同,它使用间接激发,能够在深达1000米的井眼中获取高分辨率P波和S波数据。

自 1979 年开始,Robertson Geo就对P-S悬挂探头进行不断的改进创新、开发和制造。如今,它经常被应用于大型土木工程和海上项目,并作为测定土壤和岩石强度的行业参考方法。


试原

P-S悬挂探头包含一个大功率震源和两个由声阻尼管隔开的接受器,采集数据时,探头停在设定的深度,震源由地面控制点火,点火引发一个受控螺线管沿井轴方向排列,依次去撞击在探头对面上的发声体,在周围的液体中建立一个压力偶。由此引起的液体运动在井壁产生一个管形波,其波速接近地层的剪切波速度,同时伴随有压缩波。当波平行井轴方向传播时,他们使得相应的流动运动,这种运动被两个中等浮力的3D水中检波器检测,从而直接测得波速。如通常的地震数据采集一样,操作软件中也包含有多次叠加和滤波技术。

 

P波

S波

 

海上

勘察

P-S悬挂探头经过40 多年的持续开发和来自全球 1000 个井眼的可靠数据证实,已成为行业标准,适用于严酷的海上环境

 

丹麦托尔海上风电站项目

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截止到2030年丹麦将新建3个海上风电站。作为初步岩土勘察的一部分,Robertson Geo在两周内对4个70米钻孔进行了PS测井操作。PS测井探头测量得到的数据良好,压缩波和剪切波很好识别。可以判断钻遇地层主要是中等到坚硬的粘土层和一些致密的砂岩层。

 

在不需要外部供能的情况下,PS测井探头可以测量单个钻孔中的压缩波和剪切波的波速,使用简单、快速。当结合体积密度值(如密度测井或本井岩心取样测试)时,可使用简单公式计算微小应变模量(杨氏模量、剪切模量和体积模量)。这些数据由Robertson Geo服务工程师记录和处理,并由一名高级工程师在总部进一步评估。

 

中国台湾观音海上风电站项目

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到2025年中国台湾将实现至少提供20%的可再生能源的目标,到本世纪中叶,太阳能光伏发电达到20GW,海上风能达到5.7GW。

Robertson Geo负责测井深度在35米的多个井孔的测试。在350MW的风电场现场通过2000米的船用绞车部署PS测井探头进行的为期9周的探测。


 

该区域海底0-10/20m为砾岩,10/20m-35m为砂和粘土。在泥线和10/20m以下的测井作业(各钻孔不同),砾岩层(砾石和鹅卵石)易导致钻孔坍塌。为了尽量避免这一点,并努力获得尽可能多的数据,测试过程中会上下移动套管柱0.5m(通常在6m位置)。在一些情况下,实际测井时间长达12-15小时。

获得的数据由Robertson Geo工程师在现场进行处理,并与自升船的船上实验室给出的密度值相佐证时,得到微小应变模量。

Robertson Geo

自2007年以来,Robertson Geo作为可再生能源测井服务和设备的专业供应商,积累了丰富的国际项目经验,其成熟且稳定的技术及设备,可确保在测试井中获得最高质量的校准数据,以适用于最恶劣的海域环境,如安装升降补偿钻井船舶或自升式钻井平台系统。




 
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