成像测井技术

成像测井技术（共8篇）

成像测井技术 篇1

准确评价裂缝性储层是油气藏勘探开发中的难点和重点之一, 该类储层常常发育在以碳酸盐岩、致密碎屑岩、火成岩、变质岩等岩性为主的地层中, 裂缝不仅是其重要的储集空间, 还是主要的流体渗流通道。由于这些岩性具有独特的岩石物理特性, 因此利用现有的常规测井资料很难准确有效地识别裂缝, 尤其是对裂缝的产状、分布的密度等难以确定, 另外在评价裂缝性储层时, 对其储集空间的分布、储集空间的类型、发育程度等更难作出准确的评价。随着成像测井新技术的推广应用, 利用成像测井资料的高分辨率、直观性、连续性等显著的特点, 在裂缝的识别及储层的评价方面具有独到的技术优势。

1 裂缝的评价

1.1 裂缝的类型及其在成像图上特征

利用成像测井技术可以区别天然缝和诱导缝。天然缝根据其倾角的大小可以分为垂直缝、高角度缝、低角度缝、网状缝、溶蚀孔洞等, 它们在成像图上都各有其特征。

1) 垂直缝。垂直裂缝在直井中的幅度图像表现与井轴方向平行的暗色不规则暗线或暗色不规则条带图像。如无其他矿物填充, 在回波幅度图像上可获得与之对应的长传播实际图像, 垂直裂缝如不被岩脉填充, 其张开度通常较大。裂缝面一般不规则, 见图1-a。

2) 高角度缝。在成像图上表现为低阻暗色条纹, 形成高幅度的正弦或余弦波形, 贯穿整个井眼, 见图1-b。

3) 低角度缝。在成像图上表现为低阻暗色条纹, 形成低幅度的正弦或余弦波形, 贯穿整个井眼, 见图1-c。

4) 网状缝。为多条互相交错的裂缝组成, 在成像幅度图像上表现为多条互相交错的暗线或暗条, 如不被岩脉填充, 在回波幅度图像上也能看出与传播幅度图像相应的长传播时间。网状裂缝通常在钻井过程中出现较为强烈的井壁岩块崩落, 此类地层具有较高的孔隙度和很好的渗透性, 是良好的储集层, 见第96页图2-a。

5) 溶蚀孔洞:溶蚀孔洞一般出现在灰岩地层中, 一般在回波幅度图像上出现斑点状低幅度, 与之对应的深度和方位上出现长传播时间。溶洞可以在图像上表现出按一定方位出现对称低回波幅度, 也可能表现在其中的某一方位范围出现低幅度, 见图2-b、图2-c。

1.2 裂缝评价

1) 诱导缝的评价。地层出现钻井诱导缝, 可以用来分析岩石的机械特性, 确定井眼井壁的强度, 及用来检测钻井液是否合适;同时可以根据钻井诱导缝的方向来确定地层最大主应力的方向, 为下一步的固井作业、打水泥塞、优化酸化压裂设计等工程作业提供依据。

2) 天然缝的评价。只有高渗透性和横向延伸较好的天然缝才具有良好的渗流能力。由于裂缝只占地层中很少的一部分体积, 利用常规的低分辨率测井技术在是难以探测并进行评价的;成像测井技术具有高分辨率、直观性、连续性等显著的特点, 在这一方面具有独到的优势, 因此可以用来确定井壁上裂缝的发育情况并作出准确的评价。

裂缝是开启性的, 即开口裂缝, 为有效缝, 在钻遇裂缝时, 井内压力较大, 易流动的低电阻率钻井液就会很快地侵入裂缝, 形成低电阻率型的深色曲线, 如果裂缝发育密集, 则形成一组曲线簇, 参见图1-b和1-c。当钻遇溶蚀孔洞时, 在井壁上的溶蚀孔洞就充满了高电导率的钻井液, 在成像图上显示出黑色的斑点状, 见图2-b和图2-c。

裂缝中充填有泥质时, 为闭合缝, 属于无效缝, 在声波幅度图像上显示低幅度, 而在传播时间图像上有增大的趋势, 电成像图上亦为深色曲线, 但自然γ曲线有增大的趋势, 见图3。

裂缝中充填有方解石、石膏等岩脉时, 也为闭合缝, 在声波幅度图像上显示高幅度, 而在传播时间图像上无明显增大的趋势, 电成像图上为高电阻率亮色图像。

2 裂缝性储层的评价

2.1 储层裂缝性参数的确定

利用声电成像测井技术评价裂缝性储层。

首先可以确定裂缝的方向 (包括裂缝的倾角和倾向) 、裂缝的延伸长度、裂缝的性质 (是开口缝还是闭合缝) , 然后定量评价在纵向上储层裂缝的发育程度和储层的质量。裂缝性储层纵向上的定量评价, 可以用以下4个参数来体现:裂缝长度、裂缝密度、裂缝视孔隙度和裂缝的水动力宽度[1]。

裂缝长度:指每平方米井壁所见到的裂缝长度之和, 其单位是m/m2。

裂缝密度:是指每米井段内所钻遇的裂缝总长度, 是经过斜井校正后的结果, 其单位是条/m。

裂缝视孔隙度:是指在单位井段内所钻遇裂缝的开口面积, 除以在单位井段内成像侧井图的覆盖面积。

裂缝的水动力宽度:是指单位井段内所钻遇裂缝轨迹宽度的立方和再开立方得到的一种参数, 是裂缝水动力效应的一种拟合, 其单位是μm。

利用交叉偶极子阵列声波 (XMAC) 成像测井技术判断和识别有效裂缝。

XMAC测井资料的波形变密度显示 (VDL) 可以用来识别有效裂缝和划分裂缝的发育层段。利用波致的显示受裂缝倾角的影响特点, 对于低角度缝和网状缝, 在VDL图上的显示与层面基本相似, 纵横波和斯通利波的能量衰减都很大, 但在斯通利波出现“V”字型现象, “V”字型的交叉位置即裂缝所在的位置。

当地层裂缝比较发育时, 地层存在明显的各向异性, 快速横波和慢速横波在地层中传播时波形发生分离, XMAC探测到的波列在首波校对齐后, 慢波总是迟于快波, 快速横波的方位与裂缝的走向是一致的, 因此可以结合声电成像测井资料来判断和识别有效裂缝, 见图4。

2.2 裂缝性储层其他参数的确定

在裂缝性储层评价过程中, 除了对储层裂缝性参数作出准确评价外, 还必须对储层的孔隙度、渗透率、含油气饱和度等参数进行准确评价。在裂缝性储层中, 由于储层类型多样、储层的非均质性及储层的各向异性等, 给储层参数的计算带来了许多困难。

储层空隙度的确定:可以用核磁共振孔隙度来求取, 核磁孔隙度可以解释束缚水流体和可动流体孔隙度, 且不受岩性的影响, 比其他的测井方法具有优势。

储层的渗透率的确定:裂缝性储层的渗透率受裂缝的张开度和裂缝视孔隙度的控制, 储层的渗透率为裂缝渗透率和孔隙渗透率之和, 裂缝性储层的裂缝渗透率比孔隙渗透率大许多倍, 因此裂缝性储层的绝对渗透率的大小主要受储层裂缝的控制, 利用成像测井技术可以达到裂缝性储层渗透率评价的目的。

含油气饱和度的确定:可以运用核磁共振测井和常规测井来计算储层含油气饱和度。

3 利用成像测井技术研究裂缝性储层的分布规律

裂缝的发育与分布与现代最大地应力的方向有着十分密切的关系。根据岩石力学分析可知:应力释放形成的椭圆井眼的长轴方向为最小应力方向, 诱导缝的走向就为最大主应力的方向。从电成像测井资料上可以直观正确地确定出井眼垮塌的方向及诱导缝的走向, 可以有效地进行最大地应力分析及相关参数的定量计算。

地质理论与油田开发的实践证明, 当最大水平地应力方向与裂缝走向一致时, 有利于裂缝的发育, 提高裂缝性储层的储集能力和流体的流动能力。因此, 对最大地应力方向与裂缝走向的统计, 对评价裂缝性储层是至关重要的。图5是某油田凝析气藏最大主应力与裂缝走向的统计图。由图中可见, A, B, C, D, E等六口井的裂缝走向均为北东—南西向, 与该地区当今最大地应力方向基本一致, 裂缝发育良好, 提高了储层的物性, 试油获得高产油气流。相反, A1, B1, C1等井裂缝走向基本呈东—西向或北西—南东向, 与当今最大地应力方向不一致, 其储层裂缝发育程度相对较低, 储层物性较差, 试油结果未获得满意的油气产量。

因此当今运用成像测井技术对最大地应力方向与张开缝的走向统计分析, 可以开展对勘探区块储层的横向展布预测的研究, 推测可能储层或油气藏的横向展布情况;在开发区块之内, 现代最大主应力方向对注、采系统的调整有指导意义;在工程上的应用也应引起相当的重视。

4 结束语

裂缝性储层评价是当前油气藏勘探开发的重点和难点之一, 裂缝分析是裂缝性储层评价的一项重要内容。成像测井技术是进行裂缝评价最直观的方法, 利用成像测井图像可以有效识别裂缝、确定裂缝的类型、产状分布及定量计算裂缝特征参数, 判别天然裂缝和钻井诱导缝、节理、缝合线、溶蚀缝、溶蚀孔洞、气孔等地质现象, 确定储层裂缝产状及发育方向, 划分裂缝发育层段, 对裂缝参数进行定量评价。成像测井资料具有高分辨率、直观性、连续性等显著的特点, 在裂缝的识别及储层的评价方面具有独到的技术优势, 但是要准确评价裂缝性储层, 还必须结合其他的测井技术, 并综合钻井、录井、试油、岩性分析等资料进行综合评价, 方能达到理想的效果。

摘要：通过对裂缝性储层的特点及难点的分析, 运用成像测井技术可以很好地判断识别储层裂缝, 对裂缝的发育情况、裂缝的方向、性质、所处的位置等进行了评价, 最终达到准确评价储层裂缝性参数及孔隙度、渗透率、含油气饱和度等参数的目的。

关键词：成像测井,裂缝,裂缝性储层,储层评价

参考文献

[1]贾文玉, 田素月, 孙耀庭.成像测井技术与应用[M].北京:石油工业出版社, 2000.

成像测井技术 篇2

成像测井资料在构造裂缝预测和评价中的应用

成像测井的成本很高,油田中做成像测井的井数量十分有限,如何充分利用有限的成像测井资料进行构造裂缝的预测和评价是其中的重要课题.在对成像测井资料特征及其裂缝检测机理分析的`基础上,结合构造解析和裂缝分布规律理论,以及在渤海湾盆地利用成像测井资料研究裂缝的具体实践,提出了利用成像测井资料进行储层构造裂缝预测和评价的思路和方法,包括如何利用成像测井资料来确定裂缝的成因、性质、形成时期及裂缝的纵向分布规律,预测裂缝的有效性、有效裂缝的方位和倾角.该方法的核心是利用构造解析方法,在正确认识和划分油气藏的构造演化阶段及其构造变形特征的基础上,对成像测井识别的裂缝与不同期次的构造变形进行科学的配套和分期.该套方法在渤海湾盆地区潜山裂缝油气藏的裂缝研究中得到了应用.

作 者：童亨茂 Tong Hengmao  作者单位：教育部“石油与天然气成藏机理”重点实验室・中国石油大学;中国矿业大学煤炭资源教育部重点实验室 刊 名：天然气工业  ISTIC PKU英文刊名：NATURAL GAS INDUSTRY 年，卷(期)：2006 26(9) 分类号：P61 关键词：成象测井   构造   裂缝(岩石)   方位角   倾角   渤海湾盆地  

成像测井技术 篇3

一、声电成像测井技术

声成像测井不仅可以利用滑行波, 还能利用反射波进行测量;主要通过反射波的能量及反射界面的声阻抗相关原理, 对反射波能量实际强弱进行准确的测量, 以此明确具体的井壁岩石及套管实况。实际中, 主要遵循的测量原理是:采用换能器, 将一个换能器安装在井下适当位置处, 以作为发射与接收, 在两次发射的中间作接收。实行的换能器工作方式是通过恒速在井中绕仪器轴旋转, 同时对声波进行接收与发射。把反射波的信号进行放大, 然后送入到示波管中, 以当做示波器的辉度控制信号, 反射波的强弱变为扫描线的亮暗, 通过照相机同步照相记录。

电成像测井能够为我们展现清晰完整的地层岩性剖面, 且最后所得测量结果存在着一定的方向性, 有时候能替代钻进取芯;能进一步强化裂缝分析研究工作, 利用电成像测井能够及时掌握了解裂缝的类别、参数、分布情况以及有效性;通过电成像资料能够准确识别地层层理、沉积粒序及薄互层等的沉积结构特征, 结合具体的沉积特征对当前的沉积环境加以分析, 增强功率。

二、储层裂缝识别中声电成像测井技术的应用

主要是对裂缝的真实性、有效性、填充性进行准确识别和评价, 本文以某地区为例, 主要是通过声电成像测井技术来全面有效评价储层裂缝的发育现状。

1. 评价裂缝真实性

利用声电图像, 将裂缝分成天然裂缝与钻井诱生裂缝两种类型;其中, 天然然裂缝指的是本地区实际钻遇的天然缝有斜交缝与垂直缝两种, 裂缝倾角一般在四十到八十度左右, 不仅能当做渗流通道使用, 还可当做储集空间来使用。

(1) 张开裂缝;在该裂缝中经常存在泥浆等诸多的低阻物质, 所以, 从成像图片上可以看到低阻黑色正弦曲线状特征。

(2) 闭合裂缝;是在地层的压熔作用下而发展起来的, 里面常存在方解石等高阻物质, 所以, 从电成像图中所看到的闭合裂缝呈现出了一种高阻浅色的曲线特征, 在成像图上闭合裂缝与张开裂缝显示出了不同的特征, 张开裂缝在成像图中主要是暗色的正弦曲线, 闭合裂缝在电、回波幅度图像中呈现出的是暗色的正弦曲线 (泥质充填) 或者亮色的正弦曲线 (高阻矿物充填) , 在回波时间图像中没有任何的裂缝情况。

(3) 钻井诱生裂缝;凡是由钻井所引起的裂缝我们都称之为钻井诱生裂缝;在对地层进行钻开后, 常常会因为地层内部应力的释放和因所使用的钻具导致井壁出现擦痕, 这均属于钻井诱生裂缝范畴。该裂缝最大的作用之处是能够及时明确现阶段的具体主应力方向。

(4) 真假裂缝的识别;从微电阻率扫描成像测井图中可以看到类似于裂缝特征的有缝合线、泥质条带、断层面等, 不过, 相较于裂缝特征, 它们的特征又存在着不同。首先, 缝合线和裂缝间的不同;缝合线主要是在压溶作用下而形成的, 在所有的沉积岩中都会存在, 是一种薄层的锯齿状, 是没有规则性也没有连续性的平面, 毫无渗透性。其次, 泥质条带与裂缝的不同;泥质条带中的高电导异常通常都是平行在层面上, 十分的规则, 只有在强烈的构造运动时发生柔性变形才会有剧烈弯曲的现象, 不过没有多大的宽窄变化;但是裂缝不一样, 往往有溶蚀孔、洞在一起, 直接导致巨大的电导率异常宽窄变化。另外, 断层面与裂缝的不同;在断层面位置处经常会发生地层的错动, 但裂缝不会有这样的情况, 非常便于识别。

2. 对裂缝有效性评价

(1) 看裂缝的张开度来评价裂缝的有效性;实际中, 按照成像测井辅以双侧向曲线的差异与电阻率值, 如果成像图上显示出宽度较大、不平整的裂缝, 我们称之为有效的张开裂缝, 需要强调一点:时刻查看裂缝有没有很好的填充。

(2) 分析研究裂缝的连通性与渗透性评价裂缝的有效性;由交叉偶极子声波测井所提供的全波列及能量衰减可对裂缝的渗透性进行合理的评价, 分析裂缝的渗透性有助于我们获悉裂缝的实际张开程度、径向延伸程度及相互的连通情况, 所以, 对于裂缝有效性评价也有着积极的作用。

3. 裂缝充填性评价

(1) 裂缝性地层存在各向异性的特点, 当横波利用各向异性地层进行传播时将会出现分裂情况, 按照横波强弱变化能指示地层的各向异性的大小。而横波异性的实际大小程度和裂缝的密度及张开度间有着一定的关联性。在查阅相关资料后看到, 通过泥质充填或者方解石充填而产生的高角度裂缝仅仅存在很小的各向异性, 没有进行任何充填的裂缝存在较大的横波各向异性。

(2) 评价裂缝有无充填应从三方面着手进行:首先, 泥质充填, 在成像图上经常将其与实际没有进行填充的裂缝混在了一起, 要想准确的识别, 应观察与其相对应的GR值有无增高的情况, 如果增高了就是泥质充填缝。其次, 和宽度一致的裂缝比较电阻率曲线的降低大小, 电阻率降低较大的就是未充填缝, 电阻率降低小或者没下降的是充填缝;最后, 方解石等电阻率高的岩石将裂缝进行了充填, 从成像图中可以看出该充填缝是一种颜色较浅的正弦波条纹。经过一番分析后发现, 该区域裂缝的充填程度不强, 有很多裂缝全部属于有效裂缝。

结论

综上所述可知, 利用声电成像测井能够准确评价裂缝真实性、裂缝有效性、裂缝的充填性, 是储层裂缝识别中一种较为理想的先进技术, 效果显著, 具有广阔的市场发展前景。

参考文献

[1]潘欣.构造裂缝识别与建模研究[D].西北大学, 2010年.

[2]徐洁.声电成像测井处理解释方法研究及软件实现[D].吉林大学, 2010年.

井径成像测井在油田的应用 篇4

一、国内套管技术发展水平

现在工程测井技术非常发达, 其中监测套管技术状况的有三个工作原理, 分别是井径测井技术系列、声波测井技术系列和磁测井技术系列。而井径测井技术系列是最常规的检测技术, 它能够利用测井中所测得的多条井径曲线, 计算出最大、最小以及平均的井径值, 并将其绘制成展开图, 然后据此检查出套管的破损情况。而声波测井技术系列主要是通过超声波测距的工作原理, 全面扫描油井, 其特点是分辨率高、可以将测井资料进行成像处理更加直观, 虽无遗漏但是不精确。磁测井技术系列在磁感应的基础上, 对套管出现的腐蚀情况进行评价, 但是无法定量测量套管的弯曲变形程度。所以本文主要以井径成像测井技术为主要研究对象。

而国内常用的测井系列仪器的技术指标分别有8臂、16臂、36臂、40臂以及32臂井径成像测井仪器, 不同仪器之间的特点和功用也不相同。其中40臂的井径成像测井仪的优点是精度高, 信息量大、测井成功率高, 同时可以绘出套管结构状况立体图形和彩色成像显示图等, 方便进行精细的分析操作, 是套管检测、指导井下大型维修、检查射孔质量和套损井综合分析的诊断仪器。但是它也存在着自身的一些问题, 首先在进行较深位置的探测时, 往往仪器显示的问题部位和实际的部位存在很大的偏差;其次由于上提过程中必须撑开、收缩臂膀, 所以对油井井口和遇到阻碍的地方就不能检测出套管的使用情况;最后对出现异常的油井和套损情况不具备独立判断的能力等。而32臂井径成像仪器则具有很小的外径, 而且与40臂测井仪的2个传感器相比, 它的井径传感器有32个, 能够测绘出32条半径曲线, 还能输出1条最大井径曲线、1条最小井径曲线和1条平均的井径曲线, 可以清晰地得到套管的立体图、套管平面图和横截面图, 对于套管的歪曲变形等够准确反映, 所以本文以32臂井径成像仪器入手, 分析井径成像技术在油田运用方面的最新成果。

二、32臂井径成像测井仪在油田方面的应用

1.32臂井径成像测井仪简介

32臂井径成像测井仪采用国内首创的分层设计理念, 将仪器分为上下两个大部分, 由此32个传感器便分成两层, 每层有16个交叉进行, 这样就可以将传感器的外径缩小, 到达油井的深处, 迅速准确捕捉到套管破损的信息。如图:

如图:32臂井径成像测井仪器

其工作原理是通过井径仪的测量臂和套管内壁接触, 可以根据套管内壁别的变化情况, 自动转化井径测量臂的位移。而且测量壁上有一个固定的凸轮轴, 以此轴为支点, 井径测量臂在来回转动中, 会根据井径的变化张开或者收缩, 而凸轮作直线运动, 电阻传感器便随着连杆的移动而移动, 将井径的变化转换成电阻值的变化。为了方便维修拆卸, 现在都采用了单芯供电和通信的方式, 可以实现电机自动控制, 以完成测量臂和扶正器的开合, 仪器供电和数据的传输任务。当测量臂张开时, 上下电机便会自动供电, 而合拢时由地面向井下传送负电源。此外, 该仪器配置了先进的资料解释软件, 通过对测绘的清晰的三维立体图、横截面图、纵剖面图和套管剖面展开图, 进行图像处理, 来显示套管的变形等状况。

2.32臂井径成像测井仪的具体运用

(1) 很轻易地识别套管弯曲变形

套管的弯曲变形一般不是很明显, 通过该测井仪成像, 便发现绘制出的横截面图上测绘的曲线不居中;通过立体图则可以很直观地看出实际测量的最大值和最小值之间的变化, 这样就很清楚看出套管的弯曲变化状况。

(2) 清楚识别套管的破损情况

套管的破损情况, 主要变现在横截面和立体图中显示的, 实际测量值与正常套管外径之间的关系。比如仪器在800米的地方遇到了阻碍, 施加压力后在810米处又遇到了阻碍, 就表明在800米和810米之间的套管发生了严重变形, 可能已经被破坏了。

(3) 准确进行套管内径检查

套管的内径也可以从绘制出的立体图和横截面图中准确判断出来。假如仪器在作业时用120毫米的通井规通到1200米时受到阻碍, 即便加压力仍无法通过, 那么井径成像资料就会解释在1200米到1200.12米之间套管, 它内径的比上下部位细, 根据实际情况可以测出套管的实际内径。

由此可知, 井径成像测井技术在油田开发中具有十分重要的作用, 通过准确了解油水平套管损伤的各种情况, 使套管变形的测绘工作变得更加简单, 这对减轻施工人员的工作量、提高工作效率具有十分重要的帮助, 本文只是以32臂井径成像测井仪为研究对象, 在整个课题研究中还有很多不足住处, 以后会继续改进。

摘要：井径成像测井技术主要用于工程中套管井的形变测量, 检测金属套管的质量状况, 识别套管的变形、错断、弯曲和裂缝等状况, 在成像软件的支持下可以将套管形变的立体成像图完整的测绘出来, 所以在油田开采中应用得非常多。通过分析国产32臂井径成像测井仪的构造和技术特点, 探明井径成像技术的优缺点, 为我国油田开发和修井工作提供技术支持。

关键词：井径成像技术,仪器,套管损坏,油田,应用

参考文献

[1]李刚, 朱广亮, 王永康等.多臂井径成像测井技术及在克拉玛依油田的应用[J].新疆石油地质, 2011 (32) .

[2]宋红霞, 唐建云, 师剑等.井径成像测井在西区油田的应用[J].延安大学学报 (自然科学版) , 2011 (30) .

利用电成像测井资料综合解释断层 篇5

1 解释方法及应用

电成像资料所包含的信息主要由图像的颜色及颜色变化所呈现的形态来反映。图像具有方位信息, 纵向分辨率高, 能够反映地下各种地质结构的空间特征, 直观刻画地层构造特征细节, 类似岩心“照片”, 是利用测井资料进行断层、裂缝、层理等研究的有效手段。

1.1 岩层位移解释 (微) 断层

微断层是针对于断距而言, 三维地震资料上, 断距大于5m的断层地震反射同相轴明显, 可直接在地震剖面上解释;断距为3m的断层地震反射同相轴呈膝折、挠曲状, 无明显错断现象;断距小于3m的微断层地震反射同相轴无错断现象。电成像资料上能够观测到的断层断距取决于资料纵向分辨能力和井筒尺寸。

在地层倾角矢量图上, 微断层一般不会引起地层产生拖曳或牵引现象, 倾角矢量不存在明显的模式变化而无从识别, 而在电成像资料上却可以直接通过观察岩层发生的位移现象和产生的断面、断盘, 进而判别其性质和产状, 如同野外地质剖面。断面在静、动态图上表现为类似于正弦曲线的线状, 立体图上呈平面或曲面。

图1左图 (黑色边框线) 东濮凹陷文×××井, 3167.8m附近存在 (微) 正断层, 断层产状为22°∠77°, 断距约为16cm;右图 (红色边框线) 为四川元坝区块元×××井, 3499.6m附近存在 (微) 逆断层, 产状为214°∠46°, 断距约为8cm。

1.2 利用与断层相关的地质现象解释断层

由于井筒尺寸的限制, 无法通过观察岩层位移在成像图上识别较大断距的断层, 这也是造成电成像资料解释断层令人疑惑的原因, 实际上, 综合利用成像图上断层接触关系、断层伴生构造等地质现象特征可以解释断层。

1.2.1 断层接触关系

断层接触是一种构造接触, 侵入岩体与围岩间的界面就是断层面或断层带。电成像图上地层呈断层接触关系, 地层倾角矢量存在较明显的变化, 二者可做为断层解释的充分条件,

在成像图上断层接触同侵入接触、沉积接触一样, 同一深度的地层出现不连续或中断现象, 但沉积接触通常表现为不整合面, 具有区域性;侵入接触的火成岩在岩性上又较明显, 成像图上具有亮黄色 (电阻高) 和冷却收缩节理等特征。

图2左图 (黑色边框线) 下扬子陆块浙西褶断带LC×××井, 浅灰色流纹斑岩与围岩呈侵入接触关系。中图 (绿色边框线) 费尔干纳盆地南部褶皱带RS×××井, 1241.0m以上地层为深灰色泥岩, 以下地层为黑灰色凝灰岩, 成像图上界面明显, 倾角矢量图上地层产状变化清晰, 呈沉积接触关系, 为区域性角度不整合面。右图 (红色边框线) 费尔干纳盆地南部褶皱带RN×××井, 998.0m附近地层呈断层接触关系, 倾角矢量上地层产状变化明显, 上部地层倾向北西, 下部地层倾向南东;地层岩性对比较困难;为一产状约为174°∠85°的大型逆断层。

1.2.2 断层伴生构造

断层伴生构造主要有断层破碎带、伴生节理、牵引褶皱、擦痕和阶步, 其中断层破碎带、伴生节理及牵引褶皱在成像图上易于识别, 可用来分析断层的存在。

(1) 断层破碎带

地层倾角矢量图上破碎带多为乱模式或无矢量点, 而成像资料上地层会表现出层理变形、破碎或可见断层角砾等反映断层存在的证据。

(2) 牵引褶皱

牵引褶皱是断层常见的伴生构造, 是断层形成过程中断面两侧地层产生的塑性弯曲。地层倾角矢量模式法和电成像图像用此来进行断层解释识别, 前者是一种间接的方法, 后者可直观地从图像上观测到细微地质构造变化。

图左图 (黑色边框线) 松辽盆地长岭凹陷北井, 在3600.0-3602.0m为2m厚的断层破碎带, 角砾清晰, 而下部地层层理稳定, 一致性较好, 断层带下界面在3602.0m。右图 (红色边框线) 松辽盆地长岭凹陷北×××井, 成像图上在3741.5m上下地层产状突变, 界面清晰, 地层倾角矢量局部呈红模式, 断层产状为117°∠71°。

(3) 断层伴生节理

断层伴生节理是由断层引起的, 产生在断层附近的裂缝, 在电成像图上规律、成组出现, 产状近于一致, 呈正弦线状的暗色条纹。伴生节理可以做为分析依据, 综合其它资料来进行断层解释。

费尔干纳盆地RN×××井, 在717.0~721.0m井段发育一组北倾、高角度的裂缝 (伴生节理) , 裂缝下部地层呈块状, 杂乱, 见大小不等砾状颗粒, 综合倾角矢量资料, 断点解释在740m附近。

3 结语

通过对岩层位移、断层接触关系、断层伴生构造等现象的判断分析可利用电成像资料识别断层;综合利用电成像和地层倾角测井资料识别断层使解释更加直观, 断层产状更易确定, 二者相互补充, 解释更为准确;因资料解释的多解性, 生产中要充分结合地层岩性对比、常规测井曲线以及地震、钻井、地质录井等资料进行综合分析。

参考文献

[1]电成像测井处理及解释方法研究赖富强[Z].

成像测井技术 篇6

关键词：测井系统,配置管理,版本控制,基线,变更管理,缺陷管理

ELIS海洋石油成像测井系统 (Enhanced Logging Imaging System) 是中海油田股份有限公司自主研发具有自主知识产权的用于海上石油勘探开发的电缆测井成像系统, 它主要由地面采集系统、井下仪器和数据解释处理三个部分组成。

ELIS地面系统分硬件和软件两大部分, 在ELIS地面系统开发的早期阶段, 因为开发人员比较少采用代码相互拷贝的方式来完成共同开发, 这种方式随着开发人员的逐渐增加越来越显示出严重的问题主要包括:

(1) 代码拷贝容易覆盖已经更改的代码, 导致代码丢失。

(2) 缺乏统一的管理, 经常是一个人修改了某个程序, 而别人都不知道, 仍然使用旧的, 并在旧版本的基础上又修改了, 造成了不同版本的冲突。

(3) 每个人的机器上都维护着一套代码, 但它们之间的差别无法明确, 也不确定哪个是正确完备的最新版本, 导致版本混乱、代码冗余。

(4) 为了发布最新版本, 经常要核对各版本的差别, 查找因版本混乱引起的错误, 带来团队沟通成本增加。

(5) 如果新版本失败的话, 也很难回到某个旧版本上去, 导致维护困难。

(6) 随着ELIS系统的持续发展, 已经有多个支持不同测井系统的软件平台, 还用原来的文档拷贝模式会更加混乱。

1 软件配置概念的引人

软件配置管理 (SCM) 是处理软件变更管理的软件工程方法。SCM的目标是标识变更、控制变更、确保变更正确实现以及向其它人员报告变更, 缺陷管理, 版本控制。成功的软件配置管理保证软件开发的每个阶段都是可控的、可重复的, 可以有效解决代码丢失、代码冲突、代码冗余、版本混乱、无法追溯旧版本等问题, 极大地提高了软件质量、开发效率, 缩短了开发周期。

2 软件配置管理工具的选择

2.1 本地软件变更管理工具

最初本计划选择I B M的C le a r C ase&Clear Quest软件系统来实现ELIS地面系统的软件配置管理, 但是在应用的过程中我们发现Clear Case&Clear Quest系统庞大、应用和管理复杂, 而且成本高昂, 适用于开发人员多, 组织机构复杂的大型软件的开发, 对我们这样的中小开发团队并不适合, 经过仔细研究, 我们选择了D y n a m s o f t Source Anywhere for VSS (简称:SAW) 作为我们的软件配置管理工具。Dynamsoft Source Anywhere for VSS是一种可视化的Source Safe远程获取解决方案。作为一个Source Safe中外加的工具, Source Anywhere for VSS为Source Safe的用户提供了更快, 更可信, 更安全的远程获取功能。

Dynamsoft Source Anywhere for VSS的优点:

(1) 强大的功能。

创建项目, 增加文件, 删除文件或项目, 获取最近的版本, 签入, 签出, 撤消, 移动, 配置, 共享, 分支, 浏览, 编辑, 显示差别, 设置工作文件夹, 刷新文件列表, 刷新项目树, 显示属性, 显示历史, 标签, 锁定, 改名, 改密码, 隐蔽项目, 状态搜索, 通配符搜索等。

(2) 配置、操作简单便于管理、使用。

(3) 支持分布式结构使得团队成长——通过Client/Server结构进行多点复制和及时的对象版本的更新来实现。

(4) 安全性:使用128-bit Blowfish来保护数据, 使用强大的密码机制来保护密码, Client-server体系.无需暴露VSS数据库文件夹。

(5) Dynamsoft Source Anywhere for VSS是开源的, 可以在网上下载, 节约成本。

因为Dynamsoft Source Anywhere for VSS采用Client/Server结构, 所以ELIS用SAW作为配置管理工具也需要配置服务器端和客户端, 服务器端选用一台高性能且磁盘空间大的计算机, 安装配置VSS及Source Any Where For Server, 为每个项目添加相应的数据库, 并把代码拷贝到数据库中 (见图1) 。

每个开发人员的计算机都要安装SAW的客户端程序, 安装完后弹出连接到服务器对话框, 输入服务器IP地址和端口号, 点击Connect连接 (见图2) 。

弹出登录界面 (见图3) 。

在登录界面中选择要登陆的数据库, 因为ELIS系统的持续发展, 已经有多个支持不同测井系统的软件平台包括:ELIS_FIELD (只支持低端仪器的版本) 、ELIS_FCT (支持各种高端仪器的多线程版) 、ELIS_MRT (支持核磁仪器的特殊版本) 、ELIS_70 (挂接小井眼仪器的版本) 、ELIS_1000 (高速传输版本) 、ELIS2_HARDWARE (与ELIS硬件相关的嵌入式软件版本) 等, 每个版本都有相应的数据库, 开发人员登录时在Database选择自己要修改的版本, 输入用户名和密码即可登录。每个数据库会对特定的开发人员开发, 如果该数据库没有给开发人员分配用户名和密码, 则该开发人员是无法进入该数据库的。点击O K弹出S A W客户端界面: (见图4) 。

在该界面可以实现创建项目, 增加文件, 删除文件或项目, 获取最近的版本, 签入, 签出, 显示差别, 设置工作文件夹等一系列操作。

2.2 本地缺陷管理工具:B u gfre e

Dynamsoft Source Anywhere for VSS主要的作用是对代码的一致性、完整性及软件版本的管理控制, 但是对软件开发过程中的缺陷管理并不适用。以前测试出的问题都是以口头或Email的方式指派, 问题很容易被忽略或遗忘, 随着ELIS系统不断扩展, 需要维护的系统和软件版本, 这种缺陷管理的方式越来越不适合, 因此, 我们采用Bugfree问题跟踪系统来管理缺陷, 它的主要优点包括:

(1) 可以给每个项目分配一个数据库, 该项目的所有Bug放在这个数据库里统一编号, 方便查询管理。

(2) 一个项目内还可以划分多个功能模块, 把bug具体归类, 便于查找和修改bug。

(3) 每个Bug都有明确的发现人、修改人, 开发人员登录进去后按自己的名字查询就可以找到本项目中指派给自己的bug。

(4) Bug的状态在修改后需要设置为关闭, 这样在查询需要修改的bug时, 关闭的bug就不会查询到。

(5) Bugfree还提供上传文本的功能, 可以填写bug的复现步骤、解决方案等补充内容。

(6) 可以指定bug的优先级, 急于解决的bug可以设置较高的优先级, 提示修改人优先修改。

Bugfree管理者页面 (见图5) 。

Bugfree使用者页面。

在使用Bugfree后, ELIS项目管理人员对各项目的bug分布和修改进度一目了然, 彻底扭转了以前bug管理混乱的局面。

3 结语

E L I S成像测井地面系统软件通过Dynamsoft Source Anywhere for VSS和Bugfree成功实现了对软件的配置管理、版本控制、变更管理、缺陷管理, 实现对软件的整个生命周期的工程化管理, 极大的提高了ELIS系统的软件开发效率、软件的稳定性和健壮性。为ELIS成像测井系统的推广应用起到了非常重要的作用。

参考文献

[1]Jim Beveridge&Robert Wiener.Multithreading Application in Win32[M].华中科技大学出版社, 2008.

[2]孟显英.浅谈软件配置管理[J].电脑知识与技术, 2010 (6) :5092-5097.

成像测井技术 篇7

关键词：小型,测井仪,固井质量,检测,超声成像测井

一、概述

早期的超声波成像测井仪由于数据采集技术的限制, 数据量太大, 缺乏高性能计算机系统的支持等原因, 难以推广使用。直到20世纪90年代, 随着电子技术、数字记录技术和计算机技术以及单片机的发展, 超声波成像测井技术才逐步完善成熟, 成为地球物理测井的一个有效方法, 而我国在煤、煤层气等资源的成像测井和地质应用方面几乎为空白。近期北京中地英捷物探仪器研究所通过消化、吸收国内外先进的小井径超声成像测井仪基础上, 研制出新型全数控超声成像测井仪, 为煤炭地质系统首台, 属国内领先水平。

二、仪器概述

这种超声成像测井仪采用了旋转式园片状压电陶瓷聚焦超声换能探头, 每秒钟向井壁发射2560次的声波脉冲信号 (10圈/秒) , 其返回的声幅信号经回波预处理电路、程控增益放大电路、程控门坎电路、峰值保持电路、回波时间检测电路、行同步信号提取电路、命令接收电路等进入单片机C8051F060。各单元电路在单片机的控制下协调地工作, 完成声波发射、接收、处理和上传功能。

(一) 超声成像测井地面系统

由于超声成像测井仪的数据量很大, 这套仪器中采用了2路16位的A/D采样, 其数据量可达到近100Kbit/s, 因此原有的电缆模拟传输系统和数字编码传输系统已不能满足超声成像测井的要求。为此新研发了专门用于成像测井系统的高速电缆通讯系统, 即高速电缆遥测短节。这种电缆遥测系统使用了目前最新的调制解调载码通讯技术, 该系统采用标准的网络通讯协议, 在3000米￠4.75mm的四芯电缆上以全双工方式传输数据, 波特率为1MB/S的情况下, 4个小时无任何误码现象发生, 从而克服了测井电缆不能传输高速数据的瓶颈现象, 同时也为各种新老井下仪器的配套和任意组合打下基础。

(二) C8051F060的功能特点

C8051F060[1]内核采用流水线结构, 速度可达25M IPS (25MHz晶振) ;其指令与标准系列51单片机兼容, 因而掌握开发过程非常容易, 该芯片的JTAG调试方式支持在线系统, 全速, 非插入调试和编程, 且不占用片内资源。特点如下:

(1) 8个I/O端口, 其中包括4个低部端口P0~P3 (可位寻址) 和4个高部端口P4~P7 (不可位寻址) 。可通过交叉开关实现I/O端口的灵活配置;

(2) 5个16 bit计数/定时器T0~T4。具有自动装载、捕获、输出占空比为50%方波等功能;

(3) 2通道16 bit的1MSPS A/D转换器ADC0和ADC1, 8通道10 bit 200KSPS的A/D转换器ADC2;

(4) 2通道12 bit D/A转换器DAC0和DAC1;

(5) 可编程的16 bit的PCA计数器阵列, PCA有6个, 可作为时基的捕捉/比较模块, 每个模块有6种工作方式;

(6) 3路模拟比较器, 可以通过CPTnCN和CPT-rMD这两个寄存器进行设置, 同时还可以设置上升沿或下降沿的比较器输出中断;

(7) 通过C8051F060的SPI可访问4线全双工串行总线, C8051F060工作于全双工模式的主方式时, 可以通过向数据寄存器SPIODAT写入1B来启动1次数据传送;

(8) C8051F060集成了CAN总线控制器, CAN总线可组成多节点的测控系统。

综上所述, C8051F060是一种集成度高、功能强大的单片机芯片, 非常适合于要求速度快、可靠性高、扩展功能强和节电的应用系统。

(三) 探管硬件结构

以C8051F060单片机为主控芯片, 设计了新型井壁超声成像测井仪的电路, 单片机外围扩展了声波发射电路、声波发射幅度控制电路、回波预处理电路、程控放大电路、峰值保持器电路、回波时间检测电路、行同步信号提取电路、命令接收电路和PCM码合成驱动电路等, 各电路单元在单片机的控制下协调地工作, 完成声波发射、接收、处理和上传等功能。

发射电路是在C8051F060单片机的I/O口输出一定频率脉冲的控制下, 重复地产生1MHz频率的超声波, 由换能器发射出去, 通过1路DAC可以控制声波发射幅度。回波预处理电路和程控放大器电路对回波信号进行滤波和放大后分成2路, 一路送给峰值保持器后进入单片机的ADC通道;另一路送回波时间检测器后进入单片机记录回波时间。行同步信号提取电路对来自动滑环的行同步信号进行处理后进入单片机的外部中断口, 作为行结束的标志。命令接收电路可实时接收地面仪器下发的指令, 分别控制声波发射幅度和线性放大器的增益等。单片机处理的幅度信息和时间信息经单片机的RS232口输出, 经高速电缆遥测短节, 再通过电缆传送至地面, 直接进入计算机进行处理。单片机内快速高精度的A/D、高速的SPI口输出和高精度的16 bit定时/计数器合理编程、协调地工作, 既保证了高速声波数据采集又实现了大数据量传输。电路硬件框图见图1。

(四) 单片机软件流程

C8051F060单片机的软件采用标准C语言编写, 配以完善的硬件体系, 完成对声波信号的发射、接收、处理和传输等功能。在软件编写过程中, 充分利用各种中断源, 达到了对硬件系统的实时控制, 同时提高了软件的执行效率。通过单片机的JTAG口可进行程序的下载和在线调试。单片机软件流程图详见图2。

三、关键技术

该仪器为获得较高幅度的回波信号, 使之适应裸眼井, 重泥浆条件下的工作, 换能器激励的直流稳压电源为+200V, 经过发射变压器获得的激励脉冲峰峰值为600V左右, 比以前的仪器提高约6倍。由此提高了接收声幅信号的信噪比, 使图像更清晰, 但同时也造成了干扰加大。

为了克服干扰, 声幅接收处理电路、声波发射电路和步进电机驱动电路采用了电气全隔离措施, 从电源到地全部分开, 各是一套独立的系统。

井下仪器使用交流电源模块, 为所有井下电路工作提供各种直流稳压电源, 其中换能器激励电压为+200V, 模似电路工作电压为±5V, 数字电路工作电压为+3.3V (C8051F060单片机的内核工作电压+2.5V) , 有效地降低了放大检测和控制电路的功耗。

由于换能器在被激励瞬间需要极大的高压电流, 因此采用了大容量的电容以避免高压波动太大。

结语

该高性能超声成像测井仪通过提高发射电压, 可以承担裸眼井重泥浆环境下的测井任务, 通过提高换能器旋转速率, 提高了测井图像的纵向分辨率, 使之能更加真实反映井壁的实际情况。

实验结果表明:与以前的仪器相比, 该高性能的超声成像测井仪具有更好的成像效果, 能清晰地反映井壁的裂缝和塌陷等情况。

参考文献

[1]胡学红, 李长文, 魏海云.影响超声成像效果的模似实验[J].测井技术, 2002, 26 (6) .

[2]鲁放, 屈万里, 余厚全等.《小井眼多功能超声成像测井仪》[J].测井技术, 1999, 23 (6) .

成像测井技术 篇8

1 区域地质概况

张强凹陷是彰武盆地的一个次级负向构造单元, 呈近S-N向条带状展布, 长约88k m, 宽12~16k m, 面积近1 100k m2。凹陷东邻双辽-康平隆起, 西邻三刀吐-四家子凸起, 北为安乐凹陷, 南与叶茂台凹陷相望, 是发育在海西褶皱基底和前寒武系基底上, 经晚侏罗世

—早白垩世燕山期构造运动发展起来的断坳型凹陷。

张强凹陷强1块发育扇三角洲沉积, 据完钻井揭示, 所钻遇的砂体整体表现为沙海组下段上部为灰色粉砂岩、泥质粉砂岩互层, 属于扇三角洲前缘砂体, 沙海组下部表现为近物源快速堆积的冲积扇沉积, 储层岩性以灰色、浅灰色砂砾岩为主, 分选及磨圆较差, 反映近物源快速堆积的特点。储集层岩性以粉砂岩、砂砾岩为主, 少量细砂岩。

完钻井统计表明, 目的层沙海组下段砂岩厚度累计157.5m, 占沙海组厚度的30.9%。据薄片及粒度等分析资料统计, 沙海组砂岩结构成熟度及成分成熟度都很低, 石英及长石的含量一般小于10%。岩屑含量占85%以上, 岩石类型为岩屑砂岩。碎屑颗粒分选中-差, 磨圆为次棱角状。填隙物以凝灰质为主, 胶结物以方解石为主, 含量较高, 影响了储层的物性。

2 岩性识别

(1) 泥岩:泥岩只要由粘土矿物组成, 粒度组分较细, 粘土矿物的粒径一般都在0.005mm以下, 常见水平层理[2]。电阻率普遍较低, 在EMI成像测井图上显示为暗色特征, 颜色较为均一, 有时与粉细砂岩形成亮暗相间的薄互层。

(2) 砂岩:在目的层沙海组下段, 粉细砂岩、中粗砂岩均有沉积, 主要发育水平层理和平行层理, 在EMI成像测井上显示为浅色或比泥岩略浅的颜色, 常见黑白相间的平行层理, 纹层薄。

(3) 砾岩:砾石高阻, 充填物和胶结物较低, 在EMI成像测井上砾岩显示为不规则高阻白色特征和不规则低阻暗色特征相结合, 根据白色斑点垂向的大小及分布, 识别细粒小砾岩、中粒和不等粒砾岩。

3 沉积特征研究

3.1 冲刷面

冲刷面一般为凸凹不平的界面, 其上岩性要比其下岩性粒度明显要粗, 评价区冲刷面以下岩性为粒径较小的砾岩及不等粒砂岩。EMI成像测井上本井显示为一条较为平直的界面[3]。

3.2 层理

利用EMI高分辨率、直观的成像图, 可以了解地层中各种沉积构造特征。本井地层属于扇三角洲、辫状河三角洲沉积相, 沉积构造特征主要为:大型交错层理、小型交错层理、波状层理、包卷层理、水平层理、块状层理、透镜层理、脉状层理等。

3.3 沉积微相分析

根据本井提供的地质资料, 以成像测井资料为主, 结合自然伽马、电阻率、三孔隙度曲线等和岩性剖面资料, 综合岩性、层理组合以及层序组合综合分析, 认为本井1350—1702.5米沙海组地层, 1702.5—1721米九佛堂组地层主要为扇三角洲、辫状河三角洲亚相。微相见分流河道、漫滩沼泽、水下分流河道、水下分流河道间、河口砂坝、远砂坝、前缘席状砂、前扇三角洲沉积等。

4 构造分析

根据成像测井资料处理的地层倾角资料对本井进行构造特征分析, 认为沙海组上部地层构造倾角一般在12度左右, 倾向为西偏南方向;下部地层构造倾角一般在3--5度左右, 倾向为西偏北方向。

5 古流向分析

古流向的分析主要根据消除构造倾角以后的砂岩层理来判断。根据测量井段地层倾角砂岩地层的兰模式判断, 古流向为西偏北方向。

6 强1-k2井应力分析

从电成像测井资料分析, 井眼崩落造成的椭圆井眼现象不明显, 诱导裂缝也不发育。但从本井1700—1710.5米井段的椭圆井眼, 1377—1383米井段的诱导裂缝判断, 本测量井段最大应力方向近东西向。

7 结语

E M I成像测井为沉积构造研究提供了另一种重要手段, 通过强1-k2井成像测井为张强凹陷强1块岩性分析、沉积构造识别、精细地层划分、确定古水流方向、解释沉积微相等提供更为充分的依据。但由于仪器、地层、处理解释等方面影响, 其结果存在多解性的问题, 需结合岩心和常规测井资料进行对比研究。

参考文献

[1]戴启德, 纪友亮.油气储层地质学[M].北京:石油工业出版社, 1996.1~5

[2]冯增昭.沉积岩石学 (第二版) 上册[M].北京:石油工业出版社, 1993:78;98