测井设备（精选7篇）
测井设备 篇1
1 石油数控测井计算机系统车载设备概述
石油数控测井计算机系统的车载设备是以工业设计的计算机为核心的配制非常先进且功能非常齐全的智能型信号采集单元和供电单元, 计算机通过它们和接线控制面板对不同类型的测井信号 (模拟量、脉冲量和数字量) 进行数据采集和测井状态控制以及下井仪供电监测与调整等, 为电缆测井服务提供先进和经济的技术能力。
2 石油数控测井计算机系统车载设备的隔振设计的重要性
由于石油数控测井计算机系统车载设备是精度非常高的设备, 且随着科学技术的不断进步, 其功能也在不断增强。整个系统朝着复杂化、智能化的方向不停发展, 如今, 该系统包含的设备越来越多, 功能越来越强大, 包含的高、精, 尖的东西很多, 对整个测井工作起到了巨大的作用。也正因为如此, 测井工作对石油数控测井计算机系统车载设备的要求越来越高。
此外, 随着勘探工作的不断进行, 如今测井的环境变得越来越严酷, 对测井工作的开展带来了极大的挑战。特别是对设备的损坏会使工程延期甚至中止。当设备在工作、运输和储存的过程中, 会受到很大的振动和冲击的困扰, 特别是对计算机系统车载设备的损害, 更是对整个工作的开展带来了很大的挑战。
因此, 对设备进行隔振和隔冲设计是非常有必要的, 只有让设备具有良好的隔振和隔冲能力, 设备才能在恶劣的工作环境下支撑工作良好地开展下去, 保证工作进程和效率。
3 振动和冲击对石油数控测井计算机系统车载设备的影响
电子设备都包含有多个仪器, 更含有无数个零部件, 这些零部件是非常精密的, 石油数控测井计算机系统车载设备更是如此。因此, 它们的抗振动和冲击能力是非常差的。在电子设备中, 振动引起的是元件或材料疲劳的损坏, 而冲击则是由于瞬时加速度很大, 造成元件的损坏, 从而使机械无法提供服务。根据统计, 在所引起的故障中, 振动引起的故障约占80%, 冲击引起的故障约占20%。由此可见, 电子设备受到振动的破坏最大。也正因为如此, 对石油数控测井计算机系统车载设备进行有效的保护, 增加它的隔振技术是非常重要的。
4 隔振设计的思路
一般而言, 在解决振动和冲击这一问题时是以解决共振问题为核心的。想要解决共振问题, 可以通过减弱和消除振源, 去谐, 去耦, 阻尼和小型化及刚性化等途径。而基于这几种方法, 设计出了不同的隔振防冲的产品像橡胶隔振器、金属弹簧隔振器、钢丝网型隔振器、空气阻尼型隔振器。虽然这些隔振器对电子设备的保护起到了很大的作用, 但是它们却仍然没有完全解决车载设备的隔振问题。因为车载的振动、冲击环境比较恶劣, 振动、冲击强度都很大, 而隔振缓冲有又矛盾。这就使得隔振时要求弹簧更为硬实, 阻尼更加大一些。可是另一方面却又必须要求弹簧软一些。这就造成了很多隔振系统的缓冲性能较差, 或者一些缓冲性能好的隔振系统它的隔振效果不佳。这对石油测井工作带来了不小的麻烦。
5 钢丝绳隔振器对石油数控测井计算机系统车载设备的隔振效果
经过测验和计算, 钢丝绳隔振器对石油数控测井计算机系统车载设备能够起到更为有效的保护。钢丝绳隔振器的固有频率的变动范围是非常大的, 其随着型号不同与安装方式不同而发生很大的变化。在7—10Hz范围内, 根据钢丝绳隔振器的位移一载荷曲线, 当冲击作用时, 这种非线性隔振器的刚度随着变形的增大而软化, 在变形过程中隔振器吸收大量的能量, 当压缩到行程的四分之三时, 它的刚度就会开始变硬, 这样一来, 隔振器就能够提高自身的抗超载能力。而隔振器的摩擦阻尼大, 金属散热速度快, 冲击后的能量很快就能散发出去, 这就使得振动快速衰减, 进而提高钢丝绳隔振器的抗冲击性能。
总的来说, 钢丝绳隔振器具有很多优点, 比如它的寿命更长, 不会轻易老化。它的隔振性能更加优异, 具有较好的抗强冲击能力。它能够在更为恶劣的环境下使用, 甚至可以在360C以下环境中能正常使用。不仅如此, 它还具有很强的抗腐蚀能力, 这就使其的疲劳寿命更高, 能长时间在共振状态下工作。也正因为如此, 钢丝绳隔振器可以在多种环境下发挥作用。由此可见, 钢丝绳隔振器对石油数控测井计算机系统车载设备可以起到很好的隔振效果。
6 结论
目前广泛所采用的单一部分的加固技术, 如印制板做成加固板。打印机做成加固打印机。绘图机做成加固绘图机, 软盘驱动器做成加固软驱, 硬盘做成加固硬盘, 计算机做成加固计算机。这种加固技术是全面的从热、电磁、气压、潮湿、冷凝、霉菌各个方面开展的, 对于车载设备本身也有一个从整体解决, 还是从局部解决然后叠加成整体解决的方法问题。钢丝绳隔振器对石油数控测井计算机系统车载设备的隔振效果好, 已经广泛应用于石油数控测井计算机系统地面设备的车载系统, 其成果显然具有推广应用的价值。
参考文献
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测井设备 篇2
1 测井环境对测井数据的影响
在测井质量监督工作中, 测井环境对测井数据影响探讨是其不可或缺的重要环节, 忽视或者看淡测井环境因素对现场测井资料的影响都会直接降低测井数据资料的质量。因此, 如果相关技术人员没有深入研究测井环境, 并正确评价测井环境对测井资料的产生影响, 就很难从根本上来减弱或消除不利环境因素对测井资料的影响而获得可靠性较高的资料, 甚至还会导致相关工作人员盲目的更换仪器验证, 从而造成不必要的资源浪费。
通常情况下, 测井环境主要包括:钻井液密度、井径、地层水矿化度、矿化度、钻井液侵入、泥饼、地层的温度、围岩间隙等。此外, 如果是在套管井中进行测井作业的话, 测井资料数据的质量还将会受到套管与水泥环的影响, 从而导致测井曲线发生失真。所以, 在测井过程中需要相关技术人员对测井环境进行详细分析, 并要熟悉各种仪器的技术指标、测量原理以及刻度环境等, 清除或减少不利环境因素对测井资料数据的影响, 并为最终提高现场测井资料质量提供保障。
2 加强测井过程监督, 提高现
场测井资料质量
2.1 施工前做好各项准备工作
1) 在测井作业前, 必须安排专业人员到井前对施工队伍进行监督检查。例如, 对测井队的人员、装备、施工准备情况进行逐一的检查, 确保测井作业的各项前期准备工作到位, 同时, 还有严格按照合同规定对技术及操作人员进行资质检查, 对设备仪器的型号、种类和数量进行核实, 并检查是否带有打捞工具及备用仪器等。
2) 完成相关资料的收集准备工作。在进行测井监督过程中, 必须加大对作业井位的构造类型、地质构造位置、油气藏类型及其特征进行了解。收集有关井的资料, 从大体上了解清楚所测区块各曲线响应规律, 并根据合同要求、测井设计等及时向施工单位做好交底工作。
3) 组织召开测井协作会, 布置好测井步骤与安排, 做好对测井仪器的现场调试、安装、刻度情况的监控检查。严格执行有关安全技术标准, 将测井车摆放在井场规定位置, 同时, 要求钻井队技术员根据测井操作工程师提供的仪器串和水平井工具长度, 设计好钻具输送程序并准确计算出相应深度。
2.2 把好测井施工时监督检查的质量关
1) 在测井过程中, 如果是进行单根起下时必须要确保对接成功后才能将它们放在旁通短节上面, 对于那些要求把它们放在旁通短节下面, 就要求先对单根进行清洗干净, 才能开展接下来的工序。并且加在钻具总记录中。
2) 测井监督人员务必要熟悉测井施工工作的所有工程要素, 主要包括标准规范、工艺流程、环境因素等, 并帮助测井队共同分析处理出现的问题, 及时探讨出应对策略。例如, 在测井中如果湿接头对接之后仪器不工作, 就必须安排专业人员对其进行详细检查, 要完全彻底地对地面系统如软件、检查滑环、电源、计算机构造等所有的部件进行排除分析, 在问题得到有效解决之后才能进行接下来的工作。
3) 施工时必须配备反应灵敏的井下张力和井口张力显示器, 确保能够使井下张力数据在钻井人员下放或拉紧钻具时能更有效地显示出来。如果钻具以大约0.15m/s的速度下放时, 由于此过程所需的时间非常短, 几乎是同时, 在井队的指重计上只能偏转一小格, 操作人员必须对此有一定的了解。
4) 测井过程中要控制工具的测速, 必须严格按照测井仪器测速的相关标准进行, 并加大监督和指导力度。同时, 要使所测曲线资料符合资料质量验收标准, 如果出现问题或作业误差时必须及时补测, 并做好相应记录, 直到最终取得合格的测井资料为止。
3 结语
综上所述, 随着我国能源消耗日益增多, 矿井开发力度不断加大, 测井作为一种对付各种疑难井、复杂井、水平井、大斜度定向井等行之有效的新技术, 越来越受到人们的青睐。同时, 该技术比常规电缆测井的经济效益更为显著, 能够有效地提高原油产量、现场资料数据质量和最终采收率, 具有广阔的发展前景。然而, 测井工作是一种新的领域延伸, 该方面的技术尚处发展阶段, 还不够完善, 并且测井是一种高风险的工作, 如果测井过程中稍有不慎, 就会造成极大的经济损失。因此, 在测井施工时, 一定加强测井过程的监督力度, 努力提高现场测井资料质量, 进而为减少井下事故, 降低井下作业风险提供可靠保障。
摘要：随着我国经济的快速发展, 对能源的需求量日益加大, 因而, 测井越来越普遍, 同时测井技术也将面临着新的挑战与机遇。本文主要是对测井过程中的控制要点和注意事项进行简要分析, 并提出了相应的测井策略, 希望有助于提高现场测井资料质量, 进而推动测井技术的发展。
关键词：测井,过程监督,现场测井资料,策略
参考文献
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测井设备 篇3
1 关于煤田测井的概述
在我国, 煤田的资源在地下的沉积上主要是由三个部分组成的, 分别是顶板层、中间层和地板层的。其中含煤量比较突出的是中间层的底层位置。有时候, 也称中间层是含没地层。在顶板层也可以分为四个部分, 主要的煤量集中在第四层和第三层。在中间层比较突出的炭质泥岩是砂砾, 地板层也有这些砂砾。
在测井的过程中, 基本的任务就是对煤层的深度和厚度进行确定。那么要完成这个工作首先是对煤岩层的性质进行完善的分析。在沿煤层的定性方面长用的是天然伽玛、长源距伽玛、电阻率和双收时差等这些曲线参数的综合应用。如果要进行煤层方面的定厚处理。那么就要采用物性反应比较好的G R、N R等测井参数, 利用这些参数在曲线放大的基础上进行操作解释。
2 地球物理测井技术的应用分析
1) 自然伽玛测井技术的应用。自然的伽玛测井技术是在煤田测井中常见的一种技术种类。在自然伽玛测量技术没有广泛应用的时候是因为对此项技术不够熟悉, 这也导致了煤田地质勘测的局限性和探测的放射性矿层。在煤田的钻孔内基本上很少存在测量的r曲线, 这种曲线的缺失使研究和使用的有效性受到消极的阻碍影响。这种情况下, 就发生了对放射性矿物进行勘察的任务, 经过很长一段时间的搬运、风化以及化学和物理的共同作用下, 在自然的环境中进行沉淀。测井技术中自然伽玛技术在煤田中的使用能够使岩石的放射性强度随着泥沙的含量变化不断的变化, 随着泥沙含量的增加不断的增加。这种情况的发生是因为放射性轻度最高的铝土和深水泥岩, 通常情况下, 泥灰岩和砂岩的放射性强度比较差。
2) 数字测井技术。每天的测井技术是根据煤以及岩层之间的地质差异进行测量的方法。要获得相应的底层信息就要通过测定每天中的物理参数获得。在最近的几年里, 每天的地质勘测中关于数字探井的技术是一种高质量的数字探井技术。也就充分的表明了数字测井技术的先进性和精确性。数字测井技术的独特优势使它煤炭的地质勘察中已经被广泛的运用, 数字测井技术的出现也大大的提高了每天的测井工程的工作效率。
3) 在煤田测井中声波测井技术的相关应用分析。声波测井技术主要是解决煤层的深度和厚度方面的相关的问题。根据接受信号不同的特点可以把声波测井的技术分成几个部分, 分别是声幅和声速技术, 这两种技术形成了声波的测量技术。他们在煤田以及地质勘探中发挥着不同的作用。在煤田测井技术中应用声波速度测井技术进行勘测很大程度上提高了勘测的能力和勘测工作的效率。例如应用声波测井技术之后, 提高了煤与岩层之间的可靠性, 在地质工程问题方面和解决水文地质方面也起到了积极的促进作用。
3 地球物理测井在煤田地质勘探中的有效利用
1) 鉴定沉积环境。煤的形成和发育, 关系到地理沉积的环境。在鉴定沉积的环境当中, 砂体的粒度和分选性以及泥质含量的变化是比较重要的参考指标。通过对测井资料的利用能够绘制出含砂图, 从而清晰的反应出砂体的形态和煤层间的存在状态。利用这种图形对煤田的集煤区进行分析和勘察。
2) 工程测井方面的应用分析。井斜的测量对煤层真厚计算的精确性有促进的作用。对于井文的测量可以利用全区的地温梯度图, 这种方法对于煤层的火烧区勘探意义重大。利用煤田的测井技术, 在工程领域, 特别是在高层建筑中的地基孔岩性测量和水井的含水量测量具有促进作用。
3) 断电层的应用。如果在底层出现间距缩短和流失情况是因为正断层能的相关作用。逆断层能够使底层出现一种增加和重复的现象。这种层间距缩短和增加会反应在测井的曲线分布图中。这样就可以利用曲线判断层的大概位置对其性质进行确认。通过对曲线的比较, 确定勘探区不同岩层的性质和地层断层破碎带的类型特征。
4) 地质年代的划分。地层地质随着年代的改变不断的变化着, 在测井曲线上的分布往往由形态的变化引起曲线整体线值的变化。在测井曲线的整体形势出现高低起伏的时候, 要根据这些特点进行统一勘探区的钻孔技术测量。通过对曲线的分析和对比, 结合地质钻探方面提供的区域地质规律进行分析, 能够对地质的年代进行界定, 划分地质的年代界面。
4 我国煤炭测井技术设计的要求和相关注意事项
1) 技术方案的完善。要进行地球物理测井的设计就要对测井技术的实施要注意几点要求。首先, 要保证勘测工作的顺利进行就要根据不同的地质情况, 选择不同的勘探技术。在方案的制定过程中, 要进行广泛的资料收集和地球物理测井的要点分析, 拥有这些数据能够建立起地球物理测井在煤田测井方面的信息库。这样设计出来的方案就有一定合理性和科学性。在煤田的测井方案的运行当中要充分的考虑到实际条件和实际中容易出现的种种问题。
2) 位置的选择。在煤田的测井的工作过程中, 要充分的对煤田的大概区域和它的物理特点进行掌握。选择具有代表性的钻孔进行位置的确认, 之后在进行实验。在地球物理测井的实验中, 一定要保证实验钻孔在岩心处的采取率在四分之三以上。煤心的采取率也一定要控制在百分之九十以上。对于不同的煤层结构和地址结构要进行不同的研究和讨论。无论是哪一种技术都要保证有关数据满足试验的基本要求才可以进行下一步骤的试验控试验在地球物理测井进行试验的时候, 一定要根据有关的规章制度进行规范的操作。
5 总结
综上所述, 地球物理测井在我国的煤田测井中有重要的作用和地位。在煤炭的勘测中已经被广泛的进行使用。煤田的测井技术是我国煤田勘测的重要核心工作。一般煤田的地质构成比较复杂, 这就要求我们要根据具体的实际情况进行分析和研究, 确保煤田测井工作能够顺利开展。
摘要：随着经济的快速发展, 能源的使用和开采愈发的紧张起来。我国在煤田方面的能源开采, 关系到我国的工业发展情况。在利用地球物理测井系统对煤田进行开采方面提出了更高的要求。我国目前很多地方的煤田开采是通过这种技术展开的。本文就地球物理测井在实际运用中的方法和建议进行分析。
关键词：地球物理,探井,煤田,测井
参考文献
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测井设备 篇4
关键词：曲线合成,高分辨率,快速定位测井,快速AD
自然γ测井是探测地层辐射的天然伽马射线的测井方法。目前用于煤田、金属矿产、工程地质等非油气领域的轻便工程测井系统中所配套的自然γ测井仪, 与自然γ能谱测井仪的探管直径小 (≤40 mm) , 普遍存在抗干扰能力差、计数率偏低、统计起伏较大等不足[1]。小口径探管限制了安装大直径晶体的可能, 测井曲线的纵向分辨率又限制了探测晶体的长度, 两大因素制约了小口径自然γ探管性能的提升和小口径能谱测井的实用性[2], 为了提高自然γ测井仪的曲线纵向分辨率, 降低统计起伏, 提出利用多晶体自然γ曲线合成测井的解决方案, 下行测井中实现自然γ快速定位测井, 并在上行测井中实现异常井段定点能谱测井。为能够快速处理来至多路的曲线数据, 以及快速合成谱线并实时传输到井上控制终端显示, 在探管中采用高性能的FPGA控制采集传输方案。
1 小口径γ测井仪总体设计
方案中采用多晶体独立采集, 高分辨率的多组自然γ曲线实时合成, 以弥补小晶体的数据统计误差大和长晶体的纵向分辨率差的不足的缺陷。鉴于小口径探管内部空间有限, 本设计在硬件电路上采用集成度高的FPGA硬件平台, 以实现多路γ曲线实时并行采集, 采用全数字能谱技术实现能谱采集, 可配置的软件功能使仪器适应范围更广。设计中增加探测晶体数量, 自然伽马测井仪的晶体由3块组成。通过3块晶体分别记录地层到达探测器的γ射线。经零长校正后, 所测曲线中的任意一条都有可能与裸眼井或套管井所测的曲线较符合, 这样也可以满足目前的校深需要。将三路探测器的采集数据经后续处理合成得到高质量的的自然γ测井曲线[3,4]。下行测井检测出异常井段参数, 并配置上行测井实现定点能谱测井功能, 获得准确的能谱分析数据, 测井探管的内部构件及原理框图如图2。
1.1 多晶γ组合及高速数字信号处理
小口径多晶自然γ测井仪的探测器晶体相隔一定距离, 探测晶体的纵向长度取决于仪器分辨率指标要求。测到的数据反映对应的地层信息, 仪器硬件采用多路并行采集方式来接收和存储。在实际数据处理中, 通过高速FPGA进行数据采集、缓存、上传等工作。井上数据处理根据深度信息, 可以把N路曲线数据深度对齐后合成曲线[5]。小口径能谱采用高速AD数字采集系统实现全数字能谱测井, 在选取器件时合理选择AD采样率与分辨率, 有助于提高后续数据处理模块的处理速度和实时性。通过下行测井快速定位, 上行测井定点能谱分析测井的一次性测井更加适合野外高效率施工的要求, 与以前模拟能谱测井系统不同是, 全数字能谱测井数字采集直接来源于探测器输出后的前方信号, 相对传统信号调理中的诸多功能电路都选择在数字信号处理部分实现。数字处理功能模块如图3所示。
1.2 动态配置功能
动态配置功能主要体现在系统参数的配置上, 还表现在系统的不同功能的分时控制, 测井中采集时间t与测井速度v直接影响曲线的质量, 能谱采集时间的选择也直接影响到能谱谱线好坏。在下行测井配置为三晶体自然γ测井, 上行测井配置为定点能谱测井, 并由γ测井获取异常井段标记。其逻辑框图如图4, 通过地面仪器控制终端实现相应的命令输入[6]。
1.3 谱线稳谱
通常情况下, 参考源硬件稳谱对高压控制的实时性要远好于软件稳谱。谱稳定性的好坏直接影响测量结果准确性。仪器的高压控制系统由探测器、脉冲成形放大电路、快速AD、高压控制逻辑、DA转换和高压模块组成, 如图5所示。在硬件控制模式下, 高压控制逻辑按照接收的NAML和NAMH实时动态控制高压, 以实现高压的动态稳定[7]。
一般情况下, 仪器工作在硬件控制模式, 稳谱窗口如图5所示。在碘化钠晶体底部嵌入一个Am做稳谱源。以Am特征峰 (60 ke V) 的峰顶为界面, 左右各开一个稳谱窗, 两个窗的宽度相等。NAML和NAMH分别表示上下两个窗口的计数率。高压控制逻辑会根据传递过来的镅窗信号, 调整12 bit高压控制量的大小改变当前高压值高低。当NAML
1.4 软件设计
小口径自然γ测井仪的软件设计流程框图如图6。上电后首先初始化系统, 进入系统功能配置流程, 等待控制终端的配置命令, 其功能模块包含刻度、自检、下行测井、下行测井。仪器性能参数的定期刻度功能使仪器的刻度系数更加实时准确, 系统自检功能提高仪器的常规问题快速检查检修的能力。开始下行测井后由井下不断实时向上发送测井数据, 在控制终端描绘测井曲线, 拾取异常井段参数。根据下行测井拾取参数配置上行测井的参数, 以实现异常井段定点能谱测量。
2 试验测试效果
通过下行测井快速定位自然γ异常井段, 再定点定量精细分析能谱测量的方式提高野外勘查的效率和针对性。快速自然γ测井仪试验在重庆地质仪器厂210 m试验井中进行实际测试, 采用JGS测井系统的软件终端, 测得实验丼中的测井曲线如图7所示。由图7可知, 测井过程中的实时测量曲线为三条短晶体的γ曲线。由于三个探测器的安装位置不一样, 因此测得的三条曲线走势基本一样, 深度错位。探头采集的数据上传到井上控制终端软件, 实时进行曲线质量控制显示:并通过深度移位对齐曲线深度, 最终实现合成曲线[8]。原始曲线、深度对齐曲线、合成曲线对比效果如图7。采用三个短晶体的γ测井曲线的纵向分辨率明显高于长的单晶体测井, 使仪器对地层薄层的分辨能力更强。采用三晶体曲线合成, 其总的计数率也相对较高, 减小了自然伽马射线随机性和统计性对测量数据的误差的影响。与此同时可在测得同样数据曲线质量的情况下, 可明显提高现场的测井速度, 有助于快速定位异常井段, 以实现小口径的井中定点能谱分析。
在下行测量完成之后, 获取井中自然γ异常井段的深度参数, 然后上行测井中选择定点能谱测量模式, 并配置相应的测量参数, 如测量时间t、测量深度h、以及测量环境中的其它信息。使用能谱测量模式测得一实验模型的能谱谱线如图8所示。由曲线可知, 在其测得的能谱曲线中, 可以较明显的识别出相应的特征峰, 后续相关的能谱数据与地面能谱相似。在小口径测井中, 通常动态能谱测井的效果不理想, 主要原因在于探测器体积小、探测效率不高, 致使测量的计数率非常低, 因此动态的能谱测井曲线质量提高比较困难。而通过定点能谱采集, 加长采集时间, 以提高小口径中能谱数据的可用性。通过下行测井中异常井段的定位, 减小定点能谱测量的测量点数, 使能谱测量具有更好的针对性以及更高勘查效率。
3 结论
本文提出基于FPGA的小口径快速定位γ能谱测井仪设计, 该测井电路集成度高、稳定性较高。综合利用γ曲线同步采集、数据实时传输、曲线合成并快速定位异常井段;能谱部分通过采集全数字化脉冲波形, 利用数字谱预处理、寻峰实现能谱测量, 使本γ测井仪具有更强的实用性。三晶体自燃γ曲线合成使得同一深度间隔内所得到的数据量增加了三倍, 充分利用了所有数据的信息, 提高数据处理的统计精度。从时间角度考虑, 相当于在同样测量时间内, 得到了三倍于原先的数据, 在保证曲线分辨率情况下实际测井速度显著提高。在测得相同质量曲线时测井速度明显提高, 采集测得数据曲线分辨率优于传统的小口径单晶体测井仪, 并为后续的定点精细能谱测井提供较为准确的待测井段参数;在异常井段位置定点能谱测量获取信息质量明显优于传统小口径能谱探管, 该方法提高了小口径自然γ能谱测量的数据质量和实用性。
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测井设备 篇5
1 数字测井可以提高测井的质量和时效
我们知道, 普通测井仪器所记录的测井曲线是由于检流计小镜被偏转后在相纸上扫描感光而形成的。这种形式的曲线叫做模拟曲线。模拟曲线由于受记录仪光学和机械系统的限制, 记录的动态范围不大。由于动态范围小, 所以当井下电位差很小或很大时, 也就是岩层物性变化显著时, 都会造成记录的失真。除了动态范围小的的缺陷外, 普通测井仪器一次只能记录少数几条曲线, 否则便会互相混淆, 无法分辨, 这就限制了井下测量仪器组合化的发展。
数字测井仪则不同, 它是将井下电位差以数字量形式记录在磁带上, 可以扩大记录的动态范围, 提高测量精度, 减少失真。一次测井可以同时记录十道, 甚至更多道参数, 这就为组合测井开辟了广阔的途径。采用数字测井仪记录还可以缩短井场占用时间, 因为井下所有信息可以一次记录在硬盘上, 回到室内后再根据需要回放成不同深度比例与横向比例的模拟曲线, 以供对比、分析与解释之用。数字记录还便于大量存储信息和长期保存, 记录的密度可以很大, 保存条件也不严格。
2 数字测井处理技术可以使资料由人工解释进入计算机自动整理和自动解释, 由定性解释发展成为定量解释
我们知道, 目前人工解释测井资料都是假定在比较简单条件下, 选择所谓有意义的目的层, 进行定性或半定量解释。这样的解释方法所能提供的地质参数是很有限的, 而且经验性因素很大。这在勘探程度不高, 地质条件比较简单的情况下, 还是适用的。但是随着勘探程度逐渐提高以及在复杂地质条件下, 用人工解释就难以完成任务。由于计算机具有运算速度快、精度高、使用灵活等特点。所以可以很快地处理大量资料, 更多地利用各种资料进行分析, 能够在复杂地质条件下, 完成人工难以进行的、比较完善的综合定量解释工作, 而且可以对全井段或所选择的部分井段的地层进行连续的定量解释, 并以数据或图形的形式, 准确、直观地把解释成果显示出来。这样, 不但提高了解释测井资料的速度和地质效果, 同时也解放了人力, 让繁锁的计算与绘图工作由计算机去承担, 解释人员可以把精力集中到方法研究和资料综合分析上来。测井资料的计算机处理不仅可以提高解释工作的速度, 更重要的是它可以通过一系列数学方法来提高解释质量, 扩大解释范围, 使解释工作进入自动分析的新领域。例如利用数字滤波和反褶积等数学方法就可以对曲线进行连续的自动校正和用于上、下围岩对薄层测井曲线影响的校正, 使划分薄层界面位置准确、可靠。又如采用相关分析的数学手段可以进行自动层位对比和连续地进行地层倾角计算等。其他的一些计算数学方法, 例如回归分析、方差分析、多变量统计判别分析、富氏变换、序列分析等都可以通过计算机应用到解释工作中来, 为测井资料的解释工作开拓新的远景。以煤田测井为例, 数字测井通过计算机处理后能过取得的成果主要有以下几方面:
2.1 确定岩性
用计算机可以计算出地层的岩性矿物成分 (百分比) , 对泥岩砂岩剖面, 可计数出砂岩、泥岩的相对百分含量;对复杂岩性剖面, 可以计算出地层中的矿物成分 (如砂岩、灰岩白云岩和石膏等) 和泥岩的体积百分比, 并确定出目的层--煤层的赋存深度和厚度。
2.2 煤质分析
采用交会图、统计分析和体积模型等方法可以计算出煤层的含炭量、含灰分量、挥发量、含水量, 并以行对体积百分比的方法显示出来。还可以确定煤的牌号、发热量、含硫量等指标。
2.3 确定岩石的机械强度
通过密度测井和声波测井可以计算出岩层的杨氏模量、切变模量、体积模量和泊松比等参数, 为矿山开发设计提供煤层顶底板强度指数。
2.4 为地震资料处理提供地层速度参数。
2.5 计算地层倾角
通过对地层倾角仪测量数据的相关对比分析, 确定煤层的倾角和倾向。指示该井附近的地质构造、搬运方向、岩体加厚方向、判断沉积环境和断层等。
2.6 通过对多孔资料的综合对比分析, 可以计算煤的储量、可选性, 提供顶底板等高线图、等灰分线图等地质图件, 并对整个煤田做出评价。
3 数字测井具有广泛的社会效益和经济效益。
以往的测井主要集中在石油、煤田、金属等能源领域, 随着社会的发展和进步其他领域也需要测井工作, 如水利工程、地热、核工业、建筑工程等。数字测井就都可以满足其需要, 为其提供准确的地质资料, 确保工程的安全性, 为国家的经济建设提供保证, 具有广泛的社会效应。数字测井诞生前每次室外测井工作都需要3-5名工作人员2-3天才能采集全资料, 室内还需要描图人员和解释人员, 还受天气、温度影响。数字测井基本不受天气、温度影响, 室外只需要1-2名工作人员几小时就可完成, 室内计算机直接出图绘图, 自动解释, 大大的节省了人力物力和时间, 给国家和单位节省了大量的资金, 带来巨大的经济效益。
鉴于数字测井有上面这些优越性, 因此, 数字化就是当前测井技术发展的必然趋势。但需要注意的是:数字测井仅仅是记录形式和资料解释过程发生了变革, 作为测井方法的基本原理是没有变化的。因此测井领域中的数字化并不能代替基本测井原理与方法的研究。
摘要：随着电子工业的日新月异, 电子计算机技术逐渐在各个领域中得到应用。地球物理测井工作也不例外, 特别是它探测的地点是在钻孔内。那里温度高、压力大、环境恶劣、干扰因素多, 既要在短时间内取得尽可能多的大量信息, 还要很快见到成果, 以便作出判断。因此, 数字测井的出现就解决了这些问题。
关键词：数字测井,地质解释,优越性
参考文献
[1]周阳.井下仰角钻孔测井系统[D].淮南:安徽理工大学, 2013.
[2]高彬.随钻自然伽马测量仪器的系统设计[D].北京:中国石油大学, 2011.
[3]曾文斌.随钻电阻率测井中频综与收发系统电路的设计与实现[D].北京:电子科技大学, 2012.
测井设备 篇6
关键词：光纤传感器,测井技术,石油测井
在全球的石油工业当中, 石油测井是一项非常基础的工作, 同时也是影响石油开采最关键的一个环节, 特别是油气井下的温度和压力等数据更是重中之重。所以当前必须通过相关的技术手段来对这些数据进行实时准确监测, 以期望能及时获得相关的油气井下信息, 这对地下石油的开采具有非凡意义。从工作实践来看, 以往传统的电子基传感器在井下的测试数据不准, 主要是受到了高温、高压条件的影响, 以及相关地磁地电的干扰。随着当前信息技术的发展, 出现了新的光纤传感器可以解决在高温、高压等极端条件下测试数据不准的问题。具有广阔的应用前景, 值得推广。
一、光纤传感器测井原理
1. 流量测量
光具有很多的特性, 例如波长、强度、频率以及相位等, 所以在光纤传输时, 会被流量所调制, 如果通过某种手段将调制量变成电信号, 可以计算出流体流量, 光纤流量计就是这样运作的。和以往的流量传感器进行比较, 这种传感器更加灵敏, 也更加的精确, 可以抗干扰, 也不需要电子线路, 占地面积小, 比较安全。多相流光纤流量计可以及时的测量压力、温度、流量和滞留量, 通过对流速和有关声速, 参考流体的压力、声速、温度能可以获得各相流量。
2. 温度及压力测量
DTS也叫做分布式光纤测量系统, 主要的原理就是光纤的温度效应, 实时测量光纤的温度场, FBG型以及EFPI型光纤传感器的类型属于波长编码型, 它通常比较灵敏, 可以在同一个时间里对温度、压力等一些参量进行测量。
3. 声波测量
VSP地震测井的工作原理是将检波器至于井里, 通过井里流体流动以及地面地震波形成的微震动, 让检波器获取信号。永久井下光纤3分量地震测量比较有方向性, 而且很灵敏, 可以形成精度很好的空间图像, 不但可以形成井眼附近的图像, 还可以形成井眼附近的地层图像, 涵盖几千公里的范围。它对环境没有过高的要求, 而且不需要井下电子设备以及可移动设备, 能够抵御很强的震动以及冲击, 对于完井管柱特别小的空间, 是最适用的。
二、光纤传感器在测井上的应用
1. 储层参数监测
(1) 压力监测
在光纤压力检测领域, 美国一家公司的研究成果是最先进的, 这家公司的专家发现, 布喇格光纤光栅传感器可以对压力做出反应。已经研发出来的传感器可以在175℃的条件下使用, 而现在还在进一步研发可以在200℃以及更好的温度下使用的传感器, 具体的目标是250℃。因为受到压力以及温度的影响, 所形成的测量偏差, 在某个范围内, 是达不到6.89k Pa的, 水平和电子测量系统差不多。美国一家公司研究中心的某些人长时间的研究利用布喇格光纤光栅传感器实现检测的情形, 他们开发出的侧孔布喇格光纤光栅传感器受到温度影响很小, 温度最高可以达到300℃, 测量压力最高可以达到82MPa, 在测量压力很高的情况下, 很少受到温度的影响, 比较适合对井下压力进行测量。
(2) 温度监测
对于井下监测来说, 应用的比较广泛的光纤传感器包括喇曼反向散射分布式温度探测器, 这种探测仪主要应用于对井简温度剖面的测量。英国Sensa公司在光纤分布式温度传感器系统方面属于领军人物, 开发了很多相关产品, 并且和各个知名石油公司联合, 深入的研究光纤分布式温度传感器在井下的工作情况。对光纤温度传感器进行研究的是Ci DRA公司, 现阶段, 这家公司的技术指标是:准确度是1℃, 测量范围是0℃到175℃, 分辨率是0.1℃。现阶段, 光纤压力以及温度传感器还有一个弊端, 那就是具有交叉敏感的特点, 而我们目前主要就是研究如何避免或利用好这种特点。
2. 声波测量
水久井下光纤3分量地震测量方向性很强, 也很灵敏, 可以形成精度很好的空间图像, 不但可以形成井眼附近的图像, 还可以形成井眼附近的地层图像, 在有些条件下, 可以测量几千英尺的范围。它不会受到环境的影响, 使用周期和油井的寿命周期差不多, 而且不需要井下电子设备以及可移动设备, 外层有2.5厘米的外壳所保护, 可以抵抗强烈的震动以及冲击, 比较适合在完井管柱等狭窄的空间里安装。同时, 这个系统信号频带比较宽, 动态范围也很广, 信号频带宽度达到3Hz至800Hz之间, 对于不同频率都可以记录。
3. 激光光纤核测井技术
对于井下传感器的研发来说, 光纤技术以及激光技术是很重要的, 可以在充有泥浆以及原油的井里应用。激光光纤核传感器的基础是光纤传感器以及光纤通信, 其原理是光致发光与光致损耗等物理反应, 和一般的核探测器比较起来, 优势更多。光纤核测井技术在某种意义上来说, 就是也是条件下的核探测技术, 它具有的优势是: (1) 应用的范围比较广, 对象可以是各种能级的核探测, 开发敏感探头。 (2) 如果利用了光致发光原理, 可以将探头置于几千米的井里, 通过传输光缆的连接, 光电倍增管可以放在井上, 不用考虑井下的恶劣条件, 这样可以延长寿命。 (3) 光纤的速率是非常高的, 而且具有较强的传输能力, 同时可以承载其他种类的井下仪器信号。
总结
综上所述, 因为光纤传感器独有的特征, 可以在声波检测、石油天然气井下的参数检测以及激光光纤核方面进行应用, 有利于天然气以及是有公司更好的了解储层, 从而合理的开采以及维护油气田。
参考文献
[1]钟彩霞.基于传感器的测井技术在石油测井中的应用[J].科技创新导报, 2010, 06:24+26.
测井曲线对比的应用 篇7
1 测井曲线对比的理论依据
而在同一勘探区内, 同一时代, 同一构造运动中形成的沉积环境之下, 其所形成的地层, 在岩性和物性上, 具有高度的相似性。不同时代的地层, 其沉积特征的变化和地层的组合关系具有一定的规律。
测井曲线的异常特征, 及全孔测井曲线异常的组合特征, 是钻孔内岩、煤层物性特征及其沉积规律的客观反映, 根据物性特征及其差异, 利用测井曲线的相对幅度、形态、组合特征和某些特殊的物性标志可以直观的进行岩、煤层的物性对比, 建立地层的地质剖面。因为测井曲线可以直观地反映地层的物性特征, 同一地层的岩性和物性 (尤其是标志层) 在垂向上具有特殊性, 平面上具有延展性和继承性。在同一勘探区内, 对应地层的岩性和物性基本相同, 相邻钻孔的测井曲线形态也大体相同, 这是利用测井曲线进行岩、煤层对比的依据。
2 对比目的
勘探区内煤层属石炭—二叠含煤地层, 主要含煤地层为石炭系上统的太原组和二叠系下统的山西组。而区内所有钻孔要求终孔层位为奥陶系下统的灰岩, 依次往上的地层为:石炭系上统的太原组, 主要岩性为砂岩、粉砂岩、泥岩和灰岩、煤层;二叠系下统山西组, 主要岩性为砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层;二叠系下统石盒子组, 主要岩性为以粗粒为主的砂岩和砂质泥岩;二叠系上统夹细粒砂岩的粉砂岩、砂质泥岩;第四系, 主要岩性为砂砾石层。
本区设计要求终孔层位为奥陶系灰岩, 即钻探到灰岩地层才可停钻终孔 (测井深度可以不到灰岩) , 且要求煤层及煤层的顶、底板岩芯采取率较高。但是区内3-1号孔和5-1号孔位于勘探区边缘, 由于钻机施工工艺的失误, 岩芯采取率极低, 未能正确判断是否两厚煤层组均已通过, 距离灰岩多深也未知, 正在施工的钻机的最大钻探能力能否到达目的层位, 均未知!应指挥部的要求, 进行了试探性质的中孔测井工作, 对比已结束钻孔的测井曲线, 为钻机施工提供帮助数据, 指导钻机施工。
3 对比方法
本次勘探的主要任务是区内的煤层, 并且煤层的物性特征良好, 在测井曲线对比工作中, 煤层是最好的标志层。因为标志层要求是区内的物性 (测井曲线) 特征明显且分布广泛的岩层, 且在同一区内易于追踪, 相互之间有固定的层位关系。利用测井曲线, 辅以岩芯对比, 使用标志层法、层间距法、岩性法和煤层特征法进行曲线对比, 反映尤为良好。
勘探区位于鄂尔多斯盆地西北缘, 内部地壳运动以整体的垂直升降作用为主, 地层厚度基本保持一致, 变化相对稳定。根据勘探区的这一特点, 可以利用层间距法, 研究煤层间距及与终孔层位 (灰岩) 的间距等。测井曲线在煤层中电阻率反映高低、灰分的高低以及煤层段是否扩径等特点, 也可以用作对比。
4 物性总结
4.1 煤层特征反映
测井曲线可以直观地反映地层的物性特征, 对比地层的物性特征即综合对比测井曲线的异常形态。同一煤层, 其密度 (或短源距伽马伽马、长源距伽马伽马) 异常有规律的变化是常见的, 并且由于煤层在各个曲线上的反映方式不同, 因而根据各曲线反映的特点, 进行测井曲线的综合对比, 在对比中主要以密度和自然伽马曲线为主。区内煤层反映一般表现为中-高电阻率、低自然伽马、低密度、高声波时差、自然电位负异常等曲线特征, 整个煤层的电阻率曲线在全孔曲线上呈现凸起状, 而密度曲线的低异常也尤为明显。
根据已有资料总结, 本区煤系地层主要有两组较厚煤层和若干薄煤层, 两个厚煤层组的间距稳定, 煤层的曲线反应明显, 且有自己的特殊组合形态, 为良好标志层。根据自然伽马曲线分析, 上部的厚煤层组中的煤质灰分较高, 且这一煤层组的短源距伽马伽马曲线的三个尖峰构成了“山”字形, 其为煤层与夹矸的共同作用形成, 即煤层的高短源距值和砂质泥岩或者泥岩夹矸的低短源距值, 形成了曲线明显的高低起伏的锯齿状, 例如4-3号孔的“山”字形显示如图1。
4.2 追踪、对比煤层
利用区内厚煤层组各自不同的曲线形态和煤层与夹矸的组合关系, 对比煤层, 计算两厚煤层组的间距, 追踪同一煤层在横向上的延展, 研究煤层的分叉和尖灭现象。并且该区下部大面积分布灰岩, 虽然灰岩顶界面和下部煤层底板的间距不是很统一, 但也可以辅助进行煤层的解释和对比。
在区内以5-2号孔和4-2号孔为例, 利用测井以区内的两个厚煤层组作为标志层进行对比, 在两个孔中上、下两个厚煤层组反应明显, 煤层虽存在分叉和尖灭现象, 但对应的煤层组的曲线形态、夹矸数量、煤层组总厚度和两煤层组间距都具有高度的相似性, 极易进行辨认、对比。
4.3 预测煤层和终孔深度
本区3-1号孔和5-1号孔两次试探测井, 同样的情况, 本次以3-1号孔为例, 分析3-1号孔的中孔资料, 只有一层厚煤层组, 且煤层组中煤质的灰分和煤层组总厚度, 再根据薄煤层组和煤层组中短源距的“山”字形分析, 应属上部的厚煤层组, 且煤层组距孔底距离为56.10m, 并没有见到灰岩, 推断下部存在厚煤层组, 利用相近钻孔2-1号孔和4-2号孔测井资料对比分析, 并预测3-1号孔下部煤层的深度及灰岩深度。5-1号孔对比5-2号孔和6-1号孔的测井资料, 进行推断。为指挥部提供预测数据后, 经与钻机施工方协调, 3-1号孔继续钻进, 而5-1号孔的预测深度已超出钻机允许的最大钻探深度, 调换大钻机后才继续钻进。两孔进行终孔测井后, 对比前后两次的测井曲线, 如图2, 3-1号孔两次测井曲线, 中孔测井资料的预测数据与终孔测井的成果数据进行对比, 误差极小。
5 结语
利用测井曲线在同一勘探区内进行对比工作, 划定层位, 追踪煤层, 计算储量, 可靠性非常高。在施工过程中, 测井资料也可以帮助解决施工的一部分实际困难, 如本区所进行的推断工作。现在只是在同一勘探区内进行对比, 进一步推向更大的范围, 为煤田地质的勘查工作提供一定的帮助。
摘要：在地质勘查中, 为了预测钻探的目的层位的深度, 评价现有的钻机能否完成设计的勘查任务。进行中孔测井, 与本区其余的中孔测井曲线进行对比, 为钻机钻进提供了较为准确的数据, 测井曲线的对比结果可靠性高, 资料及时, 应用方便, 表现直观。
关键词：测井曲线,物性,煤层对比,标志层
参考文献
[1]何光强.煤田地质勘查中煤层对比方法的探讨[J].地质与测量, 2009, 6.
[2]窦林海, 等.测井资料在英安井田煤层对比中的应用[J].中国煤炭地质, 2009, 9.