数字测井技术（精选10篇）
数字测井技术 篇1
数字测井就是随着电子计算机的发展而新兴起来的一门崭新技术, 由于数字测井具有许多优越性, 它的出现是当前测井领域中技术上的一次飞越, 因此世界各国都在争相发展。数字测井具有那些优越性呢?概括地说, 大致有如下几方面:
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.
[4]乔艾君.过套管电阻率测井仪器电路系统调试方法研究[D].西安:西安石油大学, 2012.
声波测井技术研究进展 篇2
关键词：相控声波测井；多极子声波测井；单极子声波测井
中图分类号：P631.8+14 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2016）05-0196-01
在充液井孔中声波测井属于波导问题，也就是通过声波来对井孔中的不同波段模式的衰减和声速进行测量，从而将重要的参考参数提供给石油的勘探开发工作。例如要对岩石的弹性参数、弹性参数进行计算，并对最小主地层应力和最大主地层应力进行估算，对坍塌压力、破裂压力和孔隙压力进行估算，就要参考岩石的密度、横波波速和纵波波速。声波测井技术已经经过了半个世纪的发展，成为了一门新型的现代测量技术。
一、声波测井技术
声波测井技术产生于上世纪50年代，其立足与折射地震原理，使用一单发双收装置来对首波时差进行记录，从而对地层的纵波速度进行记录，用于对孔隙度进行解释。在石油天然气藏的寻找过程中，首先要进行地面勘探，然后再对可能存在气场和油藏的区域进行打井，将仪器送入井下，从而测量探井周边的岩石物性，判断气场和油藏储集层的性质和范围。声波测井技术的本质是物理的反问题，类似于医学中使用核磁、B超和x射线对病患进行检查，也就是通过测量物理场来对介质的时空分布和性质以及长远进行反推。与之不同的是，井下具有非常复杂的情况，以及较多的未知参数，声波测井仪器的测量范围只能是有限个井孔[1]。声波测井结合了继电法，是一种比较成熟的测井技术，已经出现了很多种方法和仪器，是当前世界范围内的主要使用测定方法。
二、声波测井技术的类别及研究进展
（一）单极子声波测井技术及其研究进展。
声波接收探头、隔声体和声波发声探头，是组成声波测井仪器声系的主要部件，一般情况下使用单极子接收技术和单极子声源进行声波测井的技术可以称为对称声波测井技术或者单极子声波测井技术。使用一种圆管状结构的压电阵子作为井下的单极子声源，在收缩和膨胀的过程中，其不会因为振动而改变圆管状的对称外形。如果将圆管状的压电阵子看做脉动球源，那么压电正极的辐射指向性一个球面，其水平指向性曲线则类似于圆圈。单极子声源能够将均匀的声波能量向各方向的井壁进行辐射，从而将携带整个圆周的紧逼介质信息的，综合信息，反馈到单极子接收器中。
在硬地层井孔中，单极子声源激发的首波是滑行纵波，其次是滑行横波，再次是伪Rayleigh波，最后是Stoneley波。随着主频的依次降低，以上4种波的幅度都会逐渐增大。单极子声波测井技术无法在软地层的横波信息测量中应用。单极子声波测井技术的主要应用领域是随钻声波测井和电缆声波测井，包括套管井和裸眼井，是一种比较成熟的技术[2]。
（二）多极子声波测井技术及其研究进展。
由于单极子声波测井技术在软地层充液井孔中无法得到有效的应用，因此多极子声波测井技术得到了积极的发展。在石油工程中地层的横波波速非常重要，多极子声波测井技术综合了四极子声源、偶极子声源和单极子声源的声波测井仪器，其可以在充液井孔中得到应用，使用四级子声源技术或偶极子声源技术能够激励起螺旋波和弯曲波，二者都属于频散波，其波速比横波波速要小，但其截止频率处的螺旋波和弯曲波与横波波速比较接近。
多极子声波测井技术源于1984年美国推出的偶极子横波测井仪，人们以此为基础进行了深入的理论研究，主要是对充液井孔中多极子声波的传播进行研究，而且还研制出了非对称的声波测井仪器。我国在该方面的研究主要是中国石油天然气集团公司和中国石油大学共同研发的MPAL，全称为多极子阵列声波测井仪。该仪器的功能包括充液井孔中四级子声波测井、正交偶极子声波测井以及单极子声波测井，能够对任意地层井筒中的地层渗透率、各向异性、横波时差、纵波时差进行测量，而且我国具有完全的知识产权，是我国技术创新的一个集中体现[3]。
（三）相控声波测井技术及其研究进展。
1.声波测井相控线阵技术及其研究。
按照直接的方式来排列若干个圆管状的声波换能器，从而形成井下声波相控线阵。声波测井相控线阵具有更强的辐射指向性。声波测井相控线阵能够使声波能量集中于探头的一侧，从而使得有用的声波辐射能量增大，使其信噪比和探测能力得到有效的提高。
据相关研究，如果增加相邻阵元激励信号的延迟时间，就会增大相控线阵的声束指向角，从而使横波临界折射条件和纵波临界折射条件得到满足，加强充液井孔斯通利波、滑行横波和滑行纵波。而且增加延迟时间还能够单调增加斯通利波的幅度。
2.声波测井相控圆弧阵技术及其研究。
按照一个圆周的模式来排列若干个压电振子声波换能器，就能够组成相控声波圆弧阵。相控声波圆弧阵的工作原理，如图1所示，1个子阵是由同一个圆弧上的9个阵元组成的，能够使声波辐射的周向指向型控制得以实现。相控组合圆弧阵主要是通过对若干个相控声波圆弧阵沿轴线进行排列得到的。
图1 相控声波圆弧阵工作原理示意图
3.相控声波测井技术的发展方向。
当前的声波测井技术已经能够基本满足压裂效果评价、地层各向异性评价、任意地层横波波速测量、地层产能评价的需求，当前将多极子声波测井技术、阵列声波测井技术、常规声速测井技术统称为1.5维或一维声波测井技术。用于对远离井轴地层、井壁附近地层的径向和周向进行评价的三维声波测井技术是未来相控声波测井技术的重要发展方向。
三、结语
声控测井技术，从诞生以来得到了迅速的发展，技术条件不断成熟，应用领域不断拓展，声波测井技术更新的主要特征就是声波测井换能器技術的发展。我国从单纯的技术引进，逐渐发展为技术吸收和技术再创新，在声波测井技术的研究方面也取得了较大的进展，已经具备了比较成熟的声波测井技术，并进入了产业化的进程。
参考文献：
[1] 朱爱民，熊孝云，丛培栋，田文新，陈金宏. MPAL多极子阵列声波测井在二连油田开发中的应用[J]. 测井技术. 2010（03）
[2] 王瑞甲，乔文孝. VTI地层随钻四极子声波测井数值研究[J]. 地球物理学报. 2015（08）
数字测井技术 篇3
1 数字测井技术在煤田地质勘探中的优势
煤田地质勘探是一项较为复杂的工程, 要想较为精确的勘探测量出地下含煤的性质及特征, 应具备一项技术含量较高的测量系统, 以及运用先进的勘探测量技术。近些年来, 数字测井技术在煤田地质勘探中受到广泛应用, 原因在于其具有一定的优势。具体表现于以下几个方面:首先, 采用数字测井技术进行勘探测量, 其的工作效率高。一般情况下, 3位勘探人员将能完成由资料收集、确定煤层的厚度及深度以及计算机的处理等工作。数字测井技术的作业速度较快, 这大大提高了煤田地质勘探工程的工作效率。其次, 对煤层的厚度、深度以及结构处理的准确度较高。第三, 全天侯作业, 通常不受气候环境的影响, 即便在恶劣环境的情况下也能准确、快速的收集到首要资料。第四, 收集、处理以及整理数据的能力较强, 从采集、处理至整理数据等整个程序均是自动化, 整理所得的资料快速且准确, 精确度较高。第五, 操作较为简便, 通俗易懂, 便于学习及使用, 目前所使用的勘探仪器均Windows XP的操作下进行, 均为中文菜单, 只要依照上面的指示进行操作, 便能获取较为完整的数据资料等等。这些均是数字测井技术的优势, 因此, 利用数字测井技术进行煤田勘探, 有利于鉴别煤层的性质。
2 数字测井技术在煤田地质勘探中的应用实践
2.1 确定地下含煤地层的含水量物性
通过数字测井的电参数, 比如自然电位、电阻率等, 综合分析水下含煤地层的相关含水物理特性, 深刻了解并掌握含水层的厚度、深度以及地下的水涌水量和地下水的补给关系等。在煤田勘探中, 采用数字测井技术进行地质勘探, 有助于正确指导煤田工程的建设, 合理设计煤田开采方案, 对煤田的矿井开采及建设发挥重大作用。而开采方案的合理设计以及井下维护方案的有效选择则是取决于煤层顶底板的强度特征。通过数字的密度测井以及声波测井资料能较为准确的提供岩石的种种形态弹性模量。
2.2 判断煤田矿井的断层位置
在实际测量中, 使用完整、系统层序地层测井曲线的整体特性作为对照的依据, 加以比较某一钻孔的测井曲线。在测量的过程中, 若发现测井曲线上某一段曲线存在重复或者缺失, 则能确定煤田矿井中存在相关的地层重复或者缺失, 由此判断矿井断层的位置以及断层的性质。如下图显示, 观察这幅测井曲线图, 我们将能看到在钻孔376至406m孔段的测井曲线, 即虚线以及408至438m孔段的测井曲线, 即点划线十分吻合, 由此可确定这是由于地层重叠而导致的曲线重复。对此, 通过上述证明可判断矿井的断层地带是位于406至408m, 断层能使钻孔内厚度为30m的煤及岩层发生重叠。
2.3 判断煤质的岩性以及煤的性质变化程度
采用专用的软件对声波、中子以及密度等测井曲线对所收集到的数据进行数字化的分析及处理, 并将取得的煤质指标以及岩石成分进行定量分析。在煤田地质中, 基于火成岩的不断侵人, 使煤田的变质程度不断逐渐增高, 煤田中的种种测井曲线也随之发生相应的改变, 若煤的变质程度越深, 伽玛-伽玛曲线的幅值将逐渐减小, 中子曲线将随之不断降低, 电阻率的曲线也会随之下降。对此, 采用密度、电阻率或者密度结合中子绘制测井曲线图, 能更为有效的推测煤层的性质变化程度。
2.4 鉴别煤层的性质
通常情况下, 在大多数的数字测井曲线上均能较为清晰的显示煤层的特征。具体表现于以下几个方面:首先, 天然的伽玛曲线, 既煤层上所记录的放射性极其低, 等于或者低于其它所见到的低放射性地层。其次, 密度曲线, 即煤层的体积密度 (p h) 极其低, 通常情况下, 煤层的体积密度小于1.5g/c m3。第三, 声波曲线, 即煤层的间隔传播时间 (△t) 高于围岩的间隔传播时间, 其的大小与煤质以及煤质的变化程度存在密切联系。第四, 中子曲线, 即煤层的钻孔隙度指数 (Ф) 非常高, 这是由于煤的含碳量过高导致而成的。第五, 侧向电导率的曲线, 即性质变化较高的煤炭, 其的电导率近乎于零。原因在于质量较差的煤碳中, 其电导率的变化和灰分的含量密切有关。由此可见, 采用数字测井技术进行煤田的地质勘探, 有助于鉴别煤层的性质。
3 结束语
总而言之, 利用数字测井技术进行煤田勘探, 为煤田勘探的合理评价以及开采方案的优化设计提供了良好的依据。采用煤层的密度、电阻率或者密度结合中子进行绘制测井曲线图, 能更为有效的推测煤层的性质变化程度。近些年来, 随着计算机信息技术的快速发展, 数字测井仪器所取得的参数逐渐增多, 能更为全面的解释各种测井的数据资料, 从而为煤田地区的普查、详查以及勘探提供有力的证据保障。数字测井技术具有工作效率高、受气候影响小以及测量煤层深度及厚度的精确度高等优点, 在煤田地质勘探中受到广泛应用。
参考文献
[1]常东.数字测井在煤田地质勘探中的应用效果[J].地质装备.2007 (04) .
当前测井资料获取与地质解释技术 篇4
电法测井。视电阻率、微电极、自然电位、微球型聚焦、感应测井。非电法测井。声速测井；自然伽玛测井；中子测井；密度测井；井径、井斜；井温；地层倾角（HDT）；地层压力（RFT）；垂直地震测井（VSP）。
微电极测井
利用特制的短电极系帖附井壁，测量井壁附近的岩层电阻率的一种测井方法叫微电极测井。微电极测井曲线的应用：
一是详细划分地层：地层界面一般在曲线的转折点或半幅点。二是划分渗透层，判断岩性：微电极曲线在渗层上显示正幅度差，数值中等，地层渗透率越好，二者的幅度差越大，因此可以根据微电极曲线的幅度差判断地层的渗透性好坏。各种岩性的微电极曲线特征如下：
泥岩和粘土，为非渗生地层，没有幅度差，值很低；渗透性砂岩：渗透性砂岩在微电极曲线上显示中等幅度和较大正异常，对于含油砂岩，由于冲洗带孔隙中有残余油存在，在其它条件相同的条件下，含油砂岩比含水砂岩有较高的幅度和幅度差。
致密砂岩：渗透性很差，在微电砐曲线上读数很高，曲线呈剧齿状钙质砂岩薄层在曲线上呈“刺刀状”的突起。
渗透性灰岩：渗性灰岩与渗透性砂岩相近，但曲线幅度更高。
致密灰岩：与致密砂岩相近，曲线幅度高，呈锯齿状，并有正负不定的差异。石膏或硬石膏：石膏或硬石膏地层电阻率高，井壁无泥饼，曲线与石灰岩相似。
盐岩：盐岩地层易溶于泥浆，使井径扩大，微电极曲线幅度低。
油面岩：油面岩处微电极曲线呈锯齿状，并且大多数为负差异，曲线幅度高于泥岩。
电法测井
视电阻率曲线：测井时将电极系放入井下，在上提过程中测量记录一条△Vmn（电位差）随井深变化的曲线，称为视电阻率曲线。梯度电极系：成对电极间的距离小于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。
电位电极系：成对电极间的距离大于不成对电极到靠近它的一个成对电极间的距离的电极系称为梯度电极系。
底部梯度电极系在高阻层测井曲线的形状特点如下：
对着高阻层视电阻率升高，但曲线不对称于地层中点，高阻层顶界面、底界面分别在极小值、极大值的1/2mn处。
对于厚层、地层中部附近曲线出现平直或变化平缓，随地层减薄平直段缩短直至消失，该处视电阻率值接近地层真电阻率。
对于薄层，在高阻层底界面以下一个电极处，在视电阻率曲线上出现一个“假极大”，极小也比原层上移。
视电阻率曲线的应用：一是划分岩层界面：利用底部梯度电极系视电阻率曲线划分岩层界面的原理是高阻层顶界面（底界面）位于视电阻率曲线极小值（极大值）以下1/2mn处。二是判断岩性：在砂泥岩剖面中，当地层水含盐浓度不是很大时，砂岩电阻率大于泥岩的电阻率，粉砂岩泥质砂岩、砂质泥岩介于它们之间。但视电阻率曲线无法区分灰岩和拉拉扯扯云岩，它们的电阻都非常大。三是进行对比地层和定性判断油水层：对于同一储层，如果0.45m底部梯度幅度高于4m底部梯度梯度测井曲线幅度该层可能为水层，反之则为水层。
自然电位测井技术
自然电位测井：沿井剖面测量自然电位变化叫自然电位测井。影响自然电位曲线异常幅度的因素：岩性、地层水与泥浆含盐度比值的影响；地层厚度、井径的影响；止的层电阻率，泥浆电阻率的影响；泥浆侵入带的影响。
自然电位曲线的应用：一是划分岩层界面。二是分析岩性、确定渗透层。三是判断油、水层。当地层水含盐浓度大于泥浆含盐浓度时，油、水层在自然电位曲线上均为负异常，在其它条件相同的情况下，含油气砂岩的幅度比含水砂岩要小些。四是判断水淹层：水淹层在自然电位曲线上的显示特点较多，如基线偏移等。五是求地层水电阻率和储层的泥质含量。
资料数据的收集处理
测井解释收集的第一性资料：钻井取芯；井壁取芯和地层测试；钻井显示；岩屑录井；气测录井；试油资料。
测井数据预处理。在用测井数据计算地质参数之前，对测井数据所做的一切处理都是预处理。主要包括：深度对齐：使每一深度各条测井数据同一采样点的数据。把斜井曲线校正成直井曲线；曲线平滑处理：把非地层原因引起的小变化或不值得考虑的小变化平滑掉；环境校正：把仪器探测范围内影响消除掉，获得地层真实的数值；数值标准化：消除系统误差的方法。
测井资料的定性解释
测井资料的定性解释是确定每条曲线的幅度变化和明显的形态特征反映的地层岩性、物性和含油性，结合地区经驗，对储集层做出综合性的地质解释。
地层评价方法。以阿尔奇公式和威里公式为基础，发展了一套定量评价储集层的方法，包括：建立解释模型；用声速或任何一种孔隙度测井计算孔隙度；用阿尔奇公式计算含水饱和度和含油气饱和度；快速直观显示地层含油性、可动油和可动水；计算绝对渗透率；综合判断油气、水层。
评价含油性的交会图。电阻率—孔隙度交会图确定束缚水饱和度和渗透率；储集层产生流体类别和产量高低，与地层孔隙度和含油气、束缚水饱和度、绝对渗透率和原油性质等有关。束缚水饱和度与含水饱和度的相互关系，是决定地层是否无水产油气的主要因素，绝对渗透率是决定地层能否产出流体的主要因素，束缚水饱和度有密切关系。没有一种测井方法可直接计算这两个参数。
确定束缚水饱和度的方法：将试油证实的或综合分析确有把握的产油。油基泥浆取芯测量的含水饱和度就是束缚水饱和度。深探测电阻率计算的含水饱和度作为束缚水饱和度。根据试油、测井资料的统计分析，确定束缚水饱和度。
确定地层绝对渗透率的方法：一般用岩芯分析资料与测井参数回归的经验公式，计算地层的渗透率。
综合判断油气、水层的一般方法。采用比较分析的方法，在一个地层水电阻率基本相同的井段内，对岩性相同的地层进行储油物性、含油性、电性的比较。比较的主要标准是该井段岩性和物性基本相同的纯水层，逐层做出解释。
典型水层：典型水层也称标准水层，是综合判断油、气、水层及确定某些解释参数（如和骨架参数）的标准。GR最低，SP异常幅度最大，厚度一般3米以上，其测井显示的孔隙度与其它储集层相近，但深探测电阻率却是储集层中最低的，并且常有泥浆高侵的特点。
典型油层：与典型水层的最大差别是深探测电阻率明显升高，一般是水层的3～5倍以上，束缚水饱和度愈低差别愈大。含水饱和度较低，泥质含量低。
如果是有效裂缝的话很可能会有泥浆的侵入，造成电阻率曲线的降低。对于水平缝和低角度裂缝的话孔隙度曲线也会表现为孔隙度的增大，对于高角度裂缝的话孔隙度曲线反映不明显，电阻率曲线会有相应的降低。同时要注意的就是裂缝发育段双侧向曲线常表现为双规特征（钻井诱导缝同样为双轨特征），双轨幅度的大小常与裂缝张开度有一定的关系。在稠油区有时候裂缝发育段由于稠油的充注往往会导致电阻率曲线反映不明显，要想更好的研究裂缝型储层，最好结合成像测井进行分析。
数字测井技术 篇5
数字测井是煤田地质地球物理勘探工作中一项先进的科学技术。它集成度高, 所测参数齐全, 能获得很多的大地信息, 省时, 省力, 效率高;采集数据过程中以数字形式传送数据, 抗干扰能力强;井下仪器采用合理的技术措施, 并加上推靠装置, 减小和补偿了泥浆及孔径对测量结果的影响, 采集精度高;采集得到的是数字信息, 处理与解释十分快捷、准确, 应用方便、直观。
桦南城西煤田勘探区位于黑龙江省佳木斯市桦南县城西1公里, 总体呈东北-西南向, 长约11千米, 宽约4千米, 面积约44平方千米。煤层厚度在1.30~4.03米之间, 现已查明最大埋深在609.43米。在以往的勘探工作中未曾进行过数字测井, 二零零六年的生产施工, 做了十三个孔的数字测井工作, 效果比较理想, 解决了一定有地质问题, 今后尚需投入大量的工作。鉴于此谈一谈在本区做好数字测井工作的见解。
2数字测井参数、方法与技术条件的选择
2.1首先介绍一下本区地层。区内地层由老至新分别为元古界湖南营组 (Pt1hn) 、新生界下第三系八虎力组 (E2-3b) 、上第三系道台桥组 (N1-2d) 及第四系 (Q4) 。八虎力组 (E2-3b) 为本区含煤地层, 岩性由砾岩、砂岩、粉砂岩、凝灰岩、泥岩等组成。煤种是褐煤。
2.2测井的主要目的和任务是:
a.解释煤层的厚度、深度及其结构;b.划分钻孔地质剖面, 确定地层界线;c.确定煤层及标志层编号, 划分破碎带及断层位置、性质;d.测定钻孔天顶角和方位角;e.提供井身质量等方面的信息。
2.3通过上述两点, 我们已经了解到本区的岩性及测井所要达到的目的。为此, 在选择测井方法时, 从岩、煤层的密度、电阻率、自然放射性、孔隙度等物性参数着手, 使测井曲线能够充分地体现出岩、煤层的物性特征。针对这些问题, 在实践的基础上, 认为选取表1中的测井方法和技术条件较为合适。
在探管方面, 选择:三侧向密度、大电法、声波、井斜仪控管, 其中核心探管-三侧向密度探管一次能同时测量长源距人工伽玛、短源距人工伽玛、三侧向电压、三侧向电流、自然伽玛和井径等六条曲线, 可获得补偿密度、聚焦电阻率、聚焦电导率、自然伽玛和井径等五种参数。
3数字测井各种信息的应用及曲线的潜在应用价值
3.1综合利用各种方法获得的数据信息, 准确地对每一个孔的煤层进行定性、定厚解释与结构分析, 划分各岩层、判断岩性。
3.2由于数字测井的资料齐全、精确、调用方便, 利用测井曲线能够很好地进行区域地质研究工作, 做煤、岩层对比, 确定地质构造等等。
3.3对复杂地层的钻孔进行中间测井, 通过曲线对比推断煤层位置, 去指导钻探生产, 提高生产效率。
3.4利用井径参数分析钻孔的孔径变化, 参照井径曲线分析岩层的破碎带。
3.5利用自然伽玛曲线并参照电阻率曲线划分岩性剖面, 对无岩芯钻孔作全孔解释, 能达到很好的效果。
3.6利用补偿密度曲线、参照电阻率曲线划分破碎带及断层位置。
3.7利用公式法计算煤层的灰分含量。由于煤本身的放射性很弱, 基本上是不具有放射性的。有分析鉴定发现煤灰分成分中也不含有放射性物质。但是, 灰分成分的粒度很细, 与粘土相近, 即表面积大, 因此, 它在沉积过程中很容易吸附周围的次生放射性物质。所以, 灰分大的煤, 其伽玛射线强度就比灰分小的煤要大些, 它们之间的关系已被大量实际资料证明是近乎线性的。基于此, 可以利用煤层伽玛射线强度大小来确定煤的灰分。应用公式:
式中:Jrm-煤层的自然伽玛射线强度
Jrb-和煤层灰分粒度相近的岩层 (泥岩、粉砂岩) 的自然伽玛射线强度
Jr0-仪器自身的自然伽玛射线强度, 即本底值。
k-校正系数, 利用采取率为100%的化验资料反求而得。一般认为k值随煤层灰分增高而变大, 设为线性关系, 即k=a+b Ag, 可根据实测资料由统计法求出a、b的值。
这样, 就可以利用公式法计算出钻孔煤层的灰分含量, 分析和研究煤层灰分含量的变化规律, 对减少化验经费及开展无岩芯钻进都有一定的可取性。
4注意事项
本区煤层一般埋藏很深, 其上部的含砾粗砂岩, 凝灰岩, 胶结极差。含砾粗砂岩层厚大, 最厚达215米, 较为松散, 易掉块;凝灰岩吸水膨胀, 极易缩孔;这些都给测井工作带来了很大的困难, 对测井工作十分不利, 为防止、避免探管卡于井内, 应采取一定的措施:
4.1减少探管在井内的停留时间。在探管下至井底之前, 做好一切提升的准备, 如各种技术参数的选择和设置。
4.2调换探管时要迅速。事先做好一切准备工作, 包括源罐的摆放, 清洗探管用水以及擦机布等。
4.3钻探要做好井壁的维护工作, 调整并循环好泥浆。这样即有助于准确测得自然电位曲线, 又能提高测井的安全性。
数字测井技术 篇6
关键词：测井曲线,数字化,样条插值,波阻抗反演,VC++
0 引言
模拟测井曲线不利于保存和利用, 因此测井曲线数字化是一项重要的测井资料预处理工作。对于没有数字化存储的老井资料及纸质资料进行数字化转换是最佳的选择[1]。本文讨论的即是测井曲线的数字化处理。
测井资料具有较高的纵向分辨率, 而地震资料较好地记录了地层在横向上的变化。地震反演技术把二者的优势有机地结合起来, 该技术能够在现有地震资料的基础上大幅度提高地震的分辨率。本文最后应用基于模型地震反演技术获得高分辨率的地层波阻抗资料, 实现了薄层煤层分布的精细描述。
1 软件设计
软件开发工具采用VC++6.0。VC++6.0的特点在于可视化组件编程, 除提供功能强大的各种控件及可视化组件外, 还允许编程人员在组件库中构建自己的组件并让多个程序共享, 以提高源代码的使用效率。软件实现的功能是模拟测井曲线的数字化, 包括模拟曲线的数据采集、插值、格式化显示及存储。
1.1 数字化流程
数字化过程的主要步骤包括:
(1) 输入柱状图:利用Auto CAD打开要处理的矿区的柱状图文件;
(2) 绘制曲线:精细的将柱状图中的测井曲线高亮描绘出;
(3) 预处理曲线:只保留所需要的测井曲线, 将其他的背景内容忽略;
(4) 校验:查看、校对描出的曲线, 确保其与原柱状图中的测井曲线一致;
(5) 保存曲线数据:将预处理后的曲线保存为DXF二进制文件;
(6) 数字化处理:利用设计的软件选取要处理的文件, 即可提取其中有用的曲线数据 (因为DXF文件中包括很多AutoCAD文件图纸信息, 而这些信息对处理流程是没有用处的) 。然后可以设定参数对曲线数据进行处理, 最终格式化存入文档文件, 并显示出来, 供使用者观察比较。
由于各种原因, 测井曲线往往会产生各种偏差, 所以如果发现错误或者需要调整的数据, 可以选取软件中的“调整”功能, 即可实现根据某一深度的参数值来调整整个曲线的对应参数值。
1.2 设计思想
1.2.1 读取实体数据
DXF文件中值得最关注的是实体数据的读取, 具体流程如图1所示。
根据DXF文件的存储格式, 定义sz Line字符串数组, 每次读入一行字符串, 并利用VC++6.0内部定义的atof函数将其转变成浮点数。对生成的浮点数进行判断:是“10”, 则下一行数据为x轴方向的坐标值;是“20”, 则下一行数据为y轴方向的坐标值。同时还设计了Bool类型的变量flag, 如果不能保证“10”、“20”这样成对顺序出现的形式, 则flag值为false, 弹出提示框, 提示用户不是规定的文档。将读出的x轴、y轴方向的坐标值存入已定义的类型为XY结构体的数组tmp中。
1.2.2 采样、插值生成数据
经过仔细比较, 软件的插值算法采用了三次样条插值。
根据对话框设定的采样间隔来采样数据, 并根据插值算法生成插值, 然后将生成的采样值存入类型为XY结构体的数组_data中, 并以固定的格式写入TXT文件。最后通过“ShellExecute (NULL, “open”, “文件名.txt”, NULL, NULL, SW_SHOW) ;”来直接打开生成的TXT文件[2], 以供用户来实时观察结果。
1.2.3 调整采样值
打开欲进行调整的文档文件, 一次读出一行字符串并存入sz Line, 利用CString类型变量系统定义的Left、Right、Mid函数来分离深度及对应的密度、电阻率等值, 并分别对应存入_data.x、_data.y。根据在“调整”对话框中设定的调整参数, 计算出调整因子k, k=m_dmdepth-_data.y, 然后将k加到所有_data.y。最后将_data格式化写入相应的文本文件。也通过“Shell Execute (NULL, “open”, “文件名.txt”, NULL, NULL, SW_SHOW) ;”语句来直接打开生成的TXT文件[2], 以供用户来实时观察结果。
1.3 软件界面
软件界面如图2所示。
2 曲线数字化的应用
本次设计软件的目的是将测井曲线数字化, 并将其应用于地震反演。主要是在Strata系统上对阳泉二矿九采区的测井数据进行反演。基于模型的测井约束地震反演处理流程[3]如图3所示。
2.1 软件使用实例
阳泉二矿九采区2-35井的原始测井曲线截图如图4 (a) 所示。图4 (a) 曲线是resistivity曲线, 以该曲线为例。利用软件处理原始测井曲线, 得到采样、插值数据, 再用Grapher 4绘图软件读取存有这些数据的文档, 从而绘制出曲线, 如图4 (b) 所示。经比较可以发现, 图4 (b) 与图4 (a) 曲线拟合程度比较好, 说明软件的实用性较好。
2.2 阳泉二矿资料的反演
2.2.1 地质概况
测区主要可采煤层有4层, 分别是3号煤、8号煤、12号煤和15号煤, 其中以15号煤发育最好, 平均厚度达6.8 m, 其次为3号煤, 厚度1.3～2.2 m, 局部有不可采;第三为8号煤, 煤层较稳定, 厚度1.15～3.6 m;第四为12号煤, 煤层较稳定, 厚度1.35～1.84 m。
勘探主要层为15号煤层, 一方面它是矿区煤层中发育较稳定、厚度大、煤层结构简单的煤层。另一方面由于煤层与围岩物性差异极大, 煤岩之间能构成较好的波阻抗界面, 故可形成能量较强、连续性较好的反射波。根据人工地震合成记录和波组特征两种方法综合对比, 测区中3、8、12、15号煤反射波均有不同程度的发育, 其中以3号煤和15号煤反射波发育较稳定、能量较强、连续性好;8号煤、12号煤射波能量偏弱或较弱, 连续性较差, 工区内标准反射波时间剖面图如图5所示。
2.2.2 反演实例
以2-28井为例, 由于常规地震剖面分辨率较低, 所以在其基础上应用数字化的测井数据进行基于模型的波阻抗反演, 得到反演剖面, 如图6所示。
3 结语
通过对测区的测井曲线进行处理, 证明了设计的软件实用性较强, 能够实现测井曲线的数字化。将数字化后的数据应用于地震反演, 得到的反演剖面也具有较高的分辨率, 进一步证明软件的可用性。但是软件在测井曲线转换的方便性及归一化要求上有待提高, 也没涉及几种类型测井曲线的相互转化。
参考文献
[1]雍世和, 张超谟.测井数据处理与综合解释[M].石油大学出版社, 1996
[2]孙鑫, 余安萍.VC++6.0深入详解[M].北京:电子工业出版社, 2006.
[3]朱成宏.地震资料波阻抗多尺度反演[J].石油物探, 1999, 38 (2) :20-30.
吸水剖面测井技术简介 篇7
目前常用的吸水剖面的测井方法是放射性同位素示踪测井。其基本原理是利用放射性同位素释放器携带具有放射性的131Ba-GTP微球示踪剂。测井的时候在油层上部进行释放, 并在井内注水形成活化悬浮液。地层孔隙直径小于载体颗粒直径。吸水层进行吸水时, 微球载体滤积在井壁周围。地层的吸水量与在该段地层对应的井壁上滤积的放射性同位素载体量和载体放射性强度三者之间形成的是关系正比例。通过对比放射性同位素载体在地层滤积前、后所测得的自然伽玛曲线强度, 计算出对应射孔层位上曲线重叠异常面积的大小。用面积法计算各层位的相对吸水量, 进而就能确定注入井的分层相对吸水量。同时以温度曲线和流量曲线辅助解释各层相对吸水量。
2 吸水剖面测井施工
在油田注水开发过程中, 通常采用注水作业来提高地层的压力, 是提高采收率的重要措施之一。要计算注入水在该井井下的注入动态和各小层的注入量, 必需要对注水井进行注水剖面测井。并由此产生了井温、流量和同位素示踪等吸水剖面测井的工艺方法。
针对注水井存在的种种问题, 依据注水井的类型和测井方法适用条件, 优选出适合TH地区的测井方法进行注水剖面测量。
2.1 合注井测井方法:井温法+放射性同位素示踪法
合注井又分正注井和反注井, 即油管下至注水层段以上的为正注井, 油管下至注水层段以下的为反注井;该测井流程如下:仪器连接好后由电缆下入到井内, 先测量目的井段的伽玛曲线及井温曲线, 然后上提到目的层段以上, 释放同位素, 待同位素全部进入吸水层后, 再进行伽玛曲线测量。待同位素曲线测量好后, 将仪器提到注水层顶部关注水, 等温度有了明显的变化之后, 下测井温。
2.2 分层配注井测井方法:井温法+流量计法+同位素示踪法
分注井就是在油管上安装分割器及配水嘴分层配注各层位, 该测井方法的流程跟 (1) 类方法类似, 不过还要用流量计在各个封割器和偏心配水器的上下点测流量并且上测连续流量曲线。
3 同位素的影响因素
由于污水回注、工程施工等措施的实施, 注水井普遍存在同位素污染现象。容易引起吸水层主次颠倒, 资料分析产生多解或误解。分析原因主要有以下几点:
3.1吸附污染放射性同位素曲线有规律地对应着套管接箍、配水器、油管接箍、封隔器等井下工具以尖刀状出现;油管外壁、配水器和套管内壁的沾污, 或对着某根油管或套管成片出现但不出现在射孔层上。以上为同位素沾污的主要表现 (如图3-1) 。
3.2 放射性同位素曲线出现幅度异常这类问题主要表现在吸水能力强、渗透性好的射孔层段, 出现相对幅度较低的同位素异常, 而在非射孔段却出现同位素高幅异常。造成同位素异常的原因是在同位素测吸水剖面遇到地层中大孔道和裂缝时, 注入的同位素微球进入了地层冲刷带或大孔道、裂缝。套管和水泥环破损, 同位素漏失, 油水井的套管, 因受环境及应力等因素影响而产生变形破损或腐蚀, 造成套管破损穿孔。同时由于窜槽的出现, 同位素微球大量进入层位, 有一部分同位素扩散到了窜槽层段。但是同位素进入地层之后就出不来了。由于这部分同位素是在套管与水泥之间的第一声学届面, 同位素滤积较浅, 测出的幅度较高, 进而出现非射孔段同位素高幅异常的现象。
3.3 管柱结构的影响TH油田的注水管柱分为分层注水和笼统注水两种对应的结构:对于分层注水井, 就是把油层性质和特征相近的油层合为一个注水层段, 用封隔器把所需分开的层段隔开。在同一层段, 各层注水量不同而需要控制时, 在各层位装上配水器, 用不同直径的水嘴来控制各层的注入量。
对于笼统注水井, 是在同一井口注水压力下的注水, 管串结构为光油管, 不细分层段。通常有两种结构, 一种是油管下到射孔层以上, 另一种是油管下到射孔层以下, 除了分层注水, TH油田的管柱结构通常就是这两种结构。第一种结构在释放同位素后同位素直接随水流进入吸水层;第二种结构在释放后同位素必须经过油套空间上返进层。对于油管下到射孔层以上的管柱结构, 在吸水好的层段, 温度曲线有一个很明显的变化, 而油管下到射孔层以下的管柱, 温度曲线在整个井段几乎没有什么变化。
4 改进方法
为解决仪器自身局限性的问题, 引入超声波流量计。在三参数测井系列的基础上, 引入了流量计测井。由自然伽马 (GR) 、磁定位 (CCL) 、超声波流量计、井温测井组成了组合测井仪, 配有放射性同位素井下释放器。同位素测井资料与流量信息有机地结合并进行综合的解释, 能有效地解决高自然伽马异常影响放射性同位素测井解释的问题。能准确地判断、精确地计算大孔道、裂缝等超高渗透层的吸水情况, 进而提高定量解释精度;可以准确地判断遇阻层位是否吸水, 精确地计算出遇阻层的吸水量;可以精确地计算小层的吸水量;可以合理地解释偏心配水井各层的吸水量;可以有效地区分测井曲线上的窜槽显示、吸水显示和放射性同位素沾污;能确定套损漏失井具体漏失的部位、漏失流体的最终去向。
5 结论
测井快速评价技术初探 篇8
在对新疆M油田目的层研究过程中, 本文针对井数较多, 项目周期短, 任务量大, 解释精度要求高的特点, 在实践中摸索了一条可以实现测井评价快速化的道路, 并进行了可行性检验工作, 经实践检验来看, 效果较好。该技术的实现意味着工作量的减少, 项目周期缩短, 对于油田勘探与开发中后期储集层研究来说具有一定的推广价值。
2 测井快速评价技术
2.1 快速评价的难点
由于目的工区井数较多, 分别在不同的时期用不同的测井系列钻探, 因此必须进行标准化校正。这种校正除了对测井仪器进行标准化和校验外, 还必须通过多井资料的对比研究, 利用关键井标准层的测井数据, 对非关键井原始测井曲线数据进行测量误差鉴别和刻度标定, 尽可能消除由于仪器刻度不准、井下测量条件不一致、环境校正等人为因素所带来的各种误差, 实现油田范围内各井达到统一的地质刻度, 为快速化处理打下基础。测井评价快速化的难点和核心是测井资料标准化和测井资料批处理实现技术。
2.2 快速评价技术路线
测井快速评价技术包含相关模块化处理工具包, 不同的模块完成不同的功能, 不同的模块之间接口实现无缝连接, 实现流程化作业。
测井快速评价技术包括数据预处理、测井资料标准化、关键井研究、多井数字处理、储层参数集总和多井评价等, 涉及的主要关键技术有关键井研究技术、测井资料标准化技术、神经网络技术、多井自动化批处理技术和多井评价技术等。该技术有相应的程序模块完成相应的功能, 各个模块之间数据可以传输, 从数据预处理、测井数据标准化、四性关系研究、测井解释模型的建立到多井数字处理和储层参数集总和多井评价, 均实现了自动化的处理过程, 在处理过程中, 可以人机交互, 人为干涉其进度。
2.3 快速评价实现
通过以下关键技术可实现测井快速评价:
(1) 数据预处理:主要完成对测井数据等的预处理工作, 包括格式统一、单位统一、井斜校正、测井曲线的滤波、测井参数的提取和目的层测井参数的提取等, 为下面的工作建立标准化的数据库。
(2) 测井数据标准化:使所有测井曲线在全区范围内具有统一的刻度, 包括标准层参数提取、标准层参数特征值求取、趋势面分析和趋势面校正等, 先自动选取井段标准层测井数据参数, 求取标准层测井参数特征值, 然后选取合适的趋势面次数, 进行趋势面分析, 最后进行标准化工作, 为下面的进一步工作提供了可靠的保证。
(3) 关键井研究:包括关键井选取、四性关系分析和神经网络训练等, 完成四性关系研究和测井解释模型建立的任务, 为多井数字处理打下基础。
(4) 多井数字批处理:包括原始数据输入、神经网络方法处理和结果输出等, 完成工区310口井的处理解释工作, 这三个部分相互协调, 实现了自动化多井数字处理, 从而大大地加快了工作进程, 具有一定的实用价值。
(5) 储层参数集总:包括储层参数集总等, 对处理后的储层参数进行计算和统计, 完成成果的集总工作。
(6) 多井评价:包括水平切片、垂直剖面和连井剖面等, 根据所做的图件是否符合工区地质规律, 来决定我们是否接受这个结果, 若不符合我们的要求, 则再次进入开始部分, 该流程可以多次反复进行, 因而实用价值比较大, 特别是对于井数比较多的井区比较实用。
3 结论
本文针对测井地质评价工作, 完成了自动化处理技术, 使测井地质评价工作从资料整理、预处理、关键井研究到多井数字处理、参数集总和多井评价工作均实现了在计算机软件支持下的快速精确解释工作, 该思路的实现大大地提高了工作效率, 并且使处理解释精度提高了, 处理时间成倍地节约, 从而节约了项目成本和缩减了项目周期。本技术对于老油田勘探与开发中后期比较适用, 因此, 该方法具有极大的推广价值。
测井资料评价自动化技术虽然在M油田取得了一定的成功, 但是对于别的油田或区块是否适用, 有待于进一步的研究工作。并且, 在不同的油田或区块, 该流程可能是不太相同的, 不同的油田应该根据自己的实际情况建立自己有特色的自动化处理流程, 并且不断完善才能在实际应用中取得良好效果。
参考文献
[1]张一伟, 熊琦华, 王志章等.陆相油藏描述[M].北京:石油工业出版社, 1997
[2]中国石油勘探与生产分公司, 低孔低渗油气藏测井评价技术及应用[M], 石油工业出版社, 2010
[3]赵军龙, 测井方法原理[M], 陕西:陕西人民教育出版社, 2011
水平井测井技术的改进及完善 篇9
关键词：湿接头 牵引器 水力输送
中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（b）-0025-01
随着水平井在江苏油田的大力推广，水平井测井技术面临的挑战也越来越多，要解决的施工难题也接踵而至，现结合多口水平井的施工经验，对水平井测井在实际应用中存在的几个技术问题进行分析总结。
1 井况对水平井测井的影响
通过对17口水平井进行统计归纳，发现水平井测井成功率普遍偏低，无法对枪，拔枪不顺利，以及牵引器遇阻等问题时有发生，一定程度的降低了水平井测井成功率。 通过现场观察，我们发现井队的水罐无法达到洗井的要求，泥沙，草袋，铁屑，尿素袋等杂物经常出现在水罐里。更有甚者有些井队在循环的时候甚至不安装筛管，导致杂物在循环时进入井中，影响了湿接头工艺对枪，造成牵引器下井遇阻，降低了测井成功率。
桥7平1是中国石化重点项目井，该井深3596 m，井斜85 °，水平段510 m，由于固井时采用泥浆循环，未使用清水循环，增加了爬行器的风险性，给牵引器施工造成了巨大的困难，牵引器下井过程中比较吃力，通过加大牵引器的牵引力，调整牵引臂的长度，最终离预计深度差了10 m，当仪器起出井口的时候，我们发现仪器表面，以及牵引轮上面附着了大量铁屑，影响了仪器的向下行进。
为了有效的洗井，达到施工要求，建议为井队洗井加装滤网，同时在牵引器施工前，先用强磁打捞器通井。
2 牵引器的应用情况
2.1 牵引器在剩余油饱和度测井的应用
沙埝油田沙49断块为提高采收率对E2d12-1砂体实施水平井开发沙49平2井测PND的目的是为设计水平井而获取储层参数。该井的地层水的矿化度大约为36998 mg/L左右，满足用中子寿命测井方式获取含水饱和度的条件，而非弹性方式不受矿化度的影响。沙49平2井自投产后，原油含水率逐步升高，产液量逐步下降，该年总产液量为31.1 m3/d，含水率高达98%，由于该井目的层段水平井段，进行常规产液剖面测井和解释不可行。
根据测井任务要求，为了解该水平井剩余油情况，求取剩余油饱和度和其他储层物性参数，决定对该水平井进行PND测井。利用SONDEX牵引器将43mmPND测井仪送至井底。
PND测试结果显示生产井段大部分已经水淹严重，部分井段含有残余油，与实际生产情况一致，经与甲方讨论提液生产，提液后产液量为50.5 m3/d，含水率下降到85%。该实例说明用PND测井资料可以获得较为准确的含水饱和度，利用它在水平井中获得剩余油饱和度是可行的。
2.2 牵引器在找漏方面的应用
在永7平5井采用三参数仪器进行井温找漏测试，查找怀疑破损井段。
第一趟测井为利用测井组合仪进行了复温测井。第二趟利用泵车通过注水30方测试，利用测井组合仪进行流温测井，通过使用牵引器技术搭载井温找漏测试，找到异常井段：1635.0～1775.0 m井温判断为套管破漏段，建议采油厂采取相应措施，通过在在2398 m处增加了一个桥塞，并将作业管柱延长到2399 m，采取措施前：产液30.1方含水100%；采取措施后：产液29.4/产油0.4含水97%，含水呈下降趋势。
3 水力输送法应用情况
由于水平井的特殊井身结构特点，使用常规的电缆测井方式无法测井。牵引器输送法是目前水平井生产测井最佳的输送方式，施工工艺简单可靠、成本低，但对井眼条件要求较高。而改进水力输送测井法施工工艺简单、成本低，施工风险小，且能在许多水平井及大斜度井中应用。根据油田井下工具特点，采用改进研制的水流驱动测井法，在永25平1井进行了PND、PNN、注钆中子伽马三种剩余油饱和度项目的测试取得成功。
通过采用水力输送法，充分运用封隔器、筛管、环空空间优势，在油套环形空间挤入硼溶液，在油管中测试注硼中子测井技术。在曹7平1取得了良好的效果，其具体工艺如下：
（1）利用封隔器将射孔层与测试井段分开，中间的油管在封隔器下方放置一段筛管。
（2）仪器下井后，安装好防喷装置，由井口下测井温基线测至封隔器位置后，上提仪器找到主曲线异常段测重复，再将仪器下至封隔器位置上测中子伽马基线至井口，中子伽马主曲线测量完毕测量重复至少50 m。
（3）伽马基线测完后，下仪器至封隔器位置。用泵车将配置好的相应量2%的硼溶液以3～15 MPa的压力由油套环形空间挤入井下；4）在测基线的同时，作业队按要求配置硼溶液，配置相应量（根据井身条件与测试深度）浓度为2%的硼溶液；水槽内另外配水15方倒入硼300 kg（25 kg*12袋，测井小队提供），然后用泵将硼示踪剂在水罐内循环1～2小时备用。
（4）硼溶液挤完后，下井仪器以600 m/h的速度上提测量至井口，测量注硼后中子伽马；测量完毕后，下测流温曲线至封隔器位置，井温异常点测量重复曲线；再将仪器下至封隔器位置，以600m/h的速度上提测量注硼后中子伽马至井口，两条注硼后曲线重复性达到要求。
4 结语
通过近年的不断努力，先后采用不同的工艺对江苏油田水平井进行了工程测井、剩余油饱和度测试，取得了一定的经验，主要结论如下。
不同的输送方法各具特点，湿接头测井技术是目前在各类大斜度井，水平井测井中运用最成熟的测井技术，尽管采用了很多的安全措施，但是使用钻杆传输的方式与用电缆传输的普通测井方式比较，无疑风险更大，时间更长。在大斜度井中进一步改善湿接头工艺的对枪成功率使之安全可靠，是当前的最主要目标。牵引器工艺可以弥补湿接头在水平井生产测井方面的不足，简单方便，但对井斜有严格的要求，有一定的局限性，牵引器输送测井工艺在井筒腐蚀、结垢严重的老井及曲率变化大的水平井中易遇阻，施工风险高。油管水力输送测井工艺需注水循环，地面循环水易进入地层，改变储层流体的性质，影响解释结论。在水平井进行剩余油饱和度测井，牵引器和脉冲中子类仪器组合效果最好，如PND等；水平井寻找出水层位和找漏找窜采用注硼（钆）中子寿命，利用水力输送法测井方法简便，成本低，效果好。
参考文献
页岩气测井技术的应用 篇10
1.1页岩气储集层地质特征
页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩及其间所夹砂质、粉砂质岩地层中,以吸附气或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。暗色页岩在中国分布广泛,中国南方碳酸盐岩地区、西北地区及华北地区中、古生界等都是页岩气藏发育的有利地区。页岩气储集层存在以下几方面的特征:
岩性特征:页岩岩性多为沥青质或富含有机质的暗黑色泥页岩和高碳泥页岩,其间或有夹层状发育的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩等。一般认为其岩石组成为30%~50%的粘土矿物、15%~20%的粉砂质石英颗粒和4%~30%的有机质。页岩气主要是吸附气和游离气,吸附气占到20%~85%,其余的为游离气和水溶气。页岩的矿物成分较复杂,除高岭石、蒙脱石、伊利石等黏土矿物以外,还混杂石英、长石、云母等许多碎屑矿物和自生矿物。其中石英含量通常大于50%,且可高达75%。页岩颗粒一般小于0.005mm,岩性致密,页岩颗粒分选较差,性脆,在一定压力下易产生裂缝。
储集物性:页岩气具有自生自储的或短距离运输的特点。气源岩的发育位置直接指示了该类气藏的空间发育。暗色页岩孔径很小,大于50 nm为大孔,2~50 nm为小孔为中孔、小于2nm为微孔。因此比表面积大,孔隙小,结构复杂,总孔隙度一般小于10%。孔隙类型一般为粉细颗粒的粒间孔隙和晶间孔隙。孔喉小,基质渗透率低,是页岩气吸附气的重要存在场所。有效孔隙度低,孔隙储集的页岩气很有限。裂缝规模差别较大,裂缝类型多样,有成岩时形成的层理,有高压异常气膨胀时形成的破裂缝。裂缝的渗透率远远大于基质渗透率。是页岩气游离气储集的主要场所。多种类型的天然裂缝大范围连通,可形成一个拥有独立压力系统的页岩气藏。钻遇页岩气裂缝时有较好的气显。
1.2页岩气测井曲线响应特征
利用测井曲线形态和测井曲线相对大小可以快速而直观地识别页岩气储集层。实测中页岩气储集层在常规测井曲线上有明显的特征响应。识别非常规天然气所需的常规测井方法主要是:自然伽马、井径测井、中子密度测井、岩性密度测井、体密度测井、声波时差、电阻率测井。通过测井解释资料可以定量分析储集层的岩性,确定储集层的基本评价参数,包括评价储集层物性的孔隙度和渗透率,评价储集层含气性的含气饱和度,含水饱和度与束缚水饱和度,储集层厚度等等。
自然伽马:页岩气层的自然伽马值显示高值,这是由于:a.页岩中泥质含量高,泥质含量越高伽马放射性就越高;b.某些有机质中含有高放射性物质。一般性地层中,泥页岩在地层中伽马显示最高值(>100)。相比之下,砂岩和煤层显示低值。
井径测井:砂岩显示缩径;泥页岩一般为扩径。
声波时差测井:页岩气储层声波时差值显示高值。页岩比泥岩致密,孔隙度小,声波时差介于泥岩和砂岩之间。遇到裂缝气层有周波跳反应,或者曲线突然拔高。页岩有机质含量增加时,其声波时差增大;声波值偏小,则反映了有机质丰度低。
中子测井:页岩气储集层中子测井值为高值。中子测井值反映的是岩层中的含氢量。含氢物质一般为:水,石油,结晶水和含水砂,既中子密度测井反映的是地层孔隙度。页岩地层孔隙度一般小于10%。页岩气储集层中,要注意到两个相反的影响因素:地层中含气使得中子密度值减小,而束缚水则使中子密度值偏大。束缚水饱和度大于含气饱和度,故认为束缚水对于中子测井值的影响较大。有机质中的氢含量也会对中子测井产生影响使孔隙度偏大。在页岩储集层段,中子孔隙度值显示低值,这代表高的含气量、短链碳氢化合物。
地层密度测井:地层密度为低值。地层密度值实际上测量的是地层的电子密度,而电子密度相当于地层体积密度。页岩密度为低值,比砂岩和碳酸岩地层密度测井值低,但是比煤层和硬石膏地层密度值高出很多。随着有机质和烃类气体含量增加将会使地层密度值更低。存在裂缝,也会使地层密度测井值降低。
岩性密度测井:现代测井仪器同可以时测量地层密度与岩性密度。在岩性密度测井Pe值可以用来指示岩性。岩性密度测井可应用于识别页岩粘土矿物类型。页岩矿物组成的变化,将导致单位体积页岩岩性密度测井值的发生变化。结合取芯资料,可以很好地分析某地区的粘土岩矿物成份。
电阻率测井:页岩深浅探测电阻率均显示低值。页岩气的电阻率影响因素复杂,主要是:1).页岩泥岩含量高,束缚水饱和度高,而这两者的电阻率都很低。2).页岩气储集层低孔低渗,使得泥浆滤液侵入范围很小,侵入带影响很小,深浅曲线值非常相近,这反映了页岩气储集层的渗透率值低。3).有机质电阻率高,干酪根的电阻率为无限大,在有机质丰度高的地层中,电阻率测井值为高值。
二.基础参数和技术指标,利用体积模型计算含烃量
应用计算机技术对测井资料处理解释,必须根据需要解决的问题应用适当的物理方法、建立相应的测井解释模型、导出测井响应值与地质之间的数学关系。测井测量的物理参数可以看成是单位体积岩石中各部分的相应物理量的平均值,把岩石的宏观物理量看成是各部分贡献之和。即岩石宏观物理量M等于各部分物理量M之和,即M=∑M i。当用单位体积i物理量(侧井参数)表示时,岩石体单位体积物理量m就等于各部分相对体积Vi与其单位体积物理量mi乘机之总和,即m=∑vimi。
在这里利用最优化多矿物解释模型。页岩矿物质组成复杂,骨架组成主要是致密性泥页岩、高碳泥页岩,还有大量的固体有机质,其间夹有层状发育的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩等。粉砂岩的测井解释与泥岩区别不大。所以页岩骨架矿物可看成由致密性的泥岩及粉砂碎屑、固体有机质以及结晶水三个部分组成。页岩的渗透率低,孔隙度低,总孔隙度一般小于10%。页岩孔喉,孔隙空间是吸附气存在的重要场所,其间还有少量的自由水和液态烃类。
有机质页岩储集空间如图1所示。长为L,体积为V的页岩正方体有下列关系:
其中,Vm a表示岩石骨架的相对体积,包括含砂质页岩相对体积Vma 1和固体有机质的相对体积Vma 2以及少量的束缚水相对体积Vma 3;Vφ表示孔隙和裂缝的相对体积,包括有自由水相对体积Vφ1和吸附的、游离的和溶解烃类气体或液体的相对体积Vφ2。
根据上述体积模型,可以导出各种测井值与岩石孔隙度等参数之间的基本关系式:
通过联立以上方程可以计算出烃类气体或液体的体积含量Vφ2,继而求出含气量。
然而以上公式仅为理想的模型推导,要列出完整的算式需要大量的岩心实验室资料,建立回归算法。且误差较大。所以只是一种想法。这主要是因为:1)、地下页岩矿物成分复杂,储集层情况多样无法掌握。2)、气体在地下和地上的参数值不同,需要换算。3)、有机质参数资料少,无法确定。4)、在国内页岩岩心很少资料不全。
参考文献
[1]张金川,金之钧,袁明生.页岩气成藏机理和分布.天然气工业.2004;24(7):15-18
[2]张金川,徐波,聂海宽,邓飞涌.中国天然气勘探的两个重要领域.天然气工业.2007;27(11):1-6.
[3]蒲泊伶,包书景,王毅,蒋有录.页岩气成藏条件分析——以美国页岩气盆地为例.石油地质与工程.2008,22(3):33-39
[4]唐嘉贵,吴月先等.四川盆地页岩气藏勘探开发与技术探讨.钻采工艺.2008,31(3):38-42