极板式多频电磁波测井探头设计与模拟

多频电磁波传播测井能够测量不同径向深度地层的介电常数和电导率,区分油水层并对复杂储集层作出评价。结合国内外研究现状,研究模拟了谐振腔式天线,并设计了极板式双发-八收的包含4个工作频率(20 MHz、100 MHz、500 MHz,1.0GHz)的电磁波测井探头。利用时间域有限差分法模拟单频信号和脉冲信号在地层中的传播特征。初步研究表明,设计的仪器探头能够探测井周地层的特性,为进一步研究打下基础。     

介电测井资料校正方法及油水层的定性识别

介电测井所测量的是地层中传播的电磁波的衰减和相位移,并由此计算出地层的介电常数和是忸率。电磁波在地层中的传播效应受到地层电导率、介电常数及电磁波频率的共同影响。根据这些影响因素提出了一种针对阿特拉斯４７ＭＨｚ介电测井仪的测井资料校正方法,并应用常规声波曲线与介电常数重叠的方法有效地定性识别油水层。     

随钻电磁波传播电阻率测井的快速反演新方法

电磁波电阻率井是随钻测量的重要方法,提出了一种旨在提高电磁电阻率测井纵向分辨率的快速反演方法,该方法首先根据实际井曲线提出划分地层界面的边界条件,要求正演模拟在地层子区间的信息熵极值点处与实测曲线吻合,数值模拟和实际应用的结果证明该方法可以快速,有效地提高电磁波传播测井的纵向分辨率,增强测井仪器的薄层响应。     

电磁波传播测井解释模型

利用数学物理方法导出了一种新的电磁波传播测井(EPT)解释模型;实验室岩心测量结果验证了该模型.用它对实际测井资料进行解释,在一定范围内有效,求出的残余油饱和度与实验室相分析计算的残余油饱和度(S_or)相符.     

低阻油气层识别方法研究

在油气勘探开发中,地球物理测井资料解释的最基本任务之一是在钻孔剖面上准确地识别油(气)层、油水同层、水层、干层等。 新疆塔北地区三叠系的特殊油气层电阻率低于或接近水层电阻率，在电性上直接区分特殊油气层与水层很不现实;另外，该区油气层的特征和油气层的影响因素明显与其它油田存在差异，故解决问题方法和思路不同于其它油田。文章利用油气层、油水同层、水层和干层的测井曲线和储层参数，建立识别储层流体属性的判别模型，采用灰关联分析聚类法、BP人工神经网络等模式识别法，对实际测井资料进行了解释，识别结果与试油结果对比表明BP人工神经网络、奇异值分解等方法识别结果与实际结果基本一致，没有漏掉油气层，取得了好的解释效果。     

热中子成像(TNIS)测井在低矿化度储层中适用性研究

华北油田冀中地区大部分油藏地层水矿化度低,储层物性差异大,给剩余油饱和度测井和解释评价带来困难。利用蒙特卡罗模拟方法模拟低矿化度、不同孔隙度、不同含油饱和度储层情况下,TNIS(Thermal Neutron Imaging System)近探测器记录的热中子时间谱。通过对不同模拟条件下热中子俘获截面、计数率截止时间差值分析研究认为,不同含油饱和度的计数率截止时间相对变化率均明显高于俘获截面相对变化率,TNIS测井利用热中子计数率成像可以辅助俘获成像在低矿化度、低孔隙度储层更好地分析油水关系。在低矿化度、低孔隙度储层,TNIS测井比PNN测井油水识别能力更强;采用改进的—Σ交会图法计算饱和度,通过分别确定经孔隙度校正后的纯水线和纯烃线,并对Σma进行泥质校正,运用内插法计算含水饱和度。该解释方法排除了泥质含量及孔隙度对测量值的影响,经过孔隙度校正扩大了孔隙流体的信息,提高了在低矿化度、非均质储层的饱和度计算精度。20井次的TNIS测井实例表明,TNIS测井适用于低矿化度储层的剩余油饱和度评价,在识别完井遗漏的潜力层、低电阻率油层、水淹层方面取得了良好效果。采油厂根据资料进行卡层、补孔作业见到明显的增油效果。     

莫里青油田合作区储层评价研究

为充分了解莫里青油田砂体展布、储层特征、油水层识别等情况,以常规测井资料为主,结合地质资料及试油结果,开展深入细致的研究工作.通过地层对比、储层展布研究、油水层识别,建立了该区统一的解释模型,确定了该区油水层基本解释标准,对现有测井系列进行了对比与分析,优选出适合本地区地质特征的测井系列.     

OnTrak随钻测井资料在冀东油田地质导向中的应用

贝克休斯公司的OnTrak MWD/LWD平台可提供多频电磁波传播电阻率和方位自然伽马随钻测井服务,为水平井地质导向决策提供实时的测井资料支持.电磁波传播电阻率较大的探测半径及边界响应特征有助于及早确定储层或油水、气水边界位置;基于方位伽马资料.既可实时计算视地层倾角,也可通过数据成像拾取真地层倾角,实时进行构造研究分析.在冀东油田,通过对OnTrak录取到的方位伽马和电阻率资料的实时分析,结合其他资料,指导水平井施工,较好地实现了地质目的,取得了良好的经济效益.     

利用Fisher判别分析技术识别火山岩油水层

准确识别火山岩油水层是火山岩测井解释的关键,常规的油水层划分方法不能有效地识别火山岩油水层。利用统计和交会图分析方法,确定用于流体性质识别的测井曲线;运用Fisher法提取测井曲线特征,建立油水层分析的第1、第2典则函数;采用最小平方误差准则建立分类判别函数,形成判别准则。该方法应用于准噶尔盆地西北缘八区佳木河组的老井复查的测井解释中,精度明显高于常规的交会图法,为火山岩储层评价、油水层判别提供了有力的证据。     

金湖凹陷闵桥地区阜三段砂岩油藏测井评价标准

利用斯仑贝谢公司的岩石物理软件包(P包),对金湖凹陷闵桥地区的阜三段开展了测井储层参数研究及测井多井解释,取得了较好的地质效果,充分发挥了测井技术在发现和评价油水层中的作用,同时为进行储层参数解释以及储层的测井综合评价提供了切实可行的技术手段.     

Flow pattern identification in oil wells by electromagnetic image logging

Petroleum production logging needs to determine the interpretation models first and flow pattern identification is the foundation, but traditional flow pattern identification methods have some limitations. In this paper, a new method of flow pattern identification in oil wells by electromagnetic image logging is proposed. First, the characteristics of gas-water and oil-water flow patterns in horizontal and vertical wellbores are picked up. Then, the continuous variation of the two phase flow pattern in the vertical and horizontal pipe space is discretized into continuous fluid distribution models in the pipeline section. Second, the electromagnetic flow image measurement responses of all the eight fluid distribution models are simulated and the characteristic vector of each response is analyzed in order to distinguish the fluid distribution models. Third, the time domain changes of the fluid distribution models in the pipeline section are used to identify the flow pattern. Finally, flow simulation experiments using electromagnetic flow image logging are operated and the experimental and simulated data are compared. The results show that the method can be used for flow pattern identification of actual electromagnetic image logging data.     

Propagation effects of low frequency electromagnetic waves in production well

The frequency domain electromagnetic method has already been widely used for tomographic imaging or electromagnetic well logging. However, different from open hole logging, the metal casing existing in production well logging has a strong shielding effect on the electromagnetic waves, thus bringing some difficulties to the application of the frequency domain electromagnetic method in production well logging. According to the relation of the field source geometry to the ring around the mandrel, the general expressions of frequency domain electromagnetic responses in axially symmetrical layered conductive medium are deduced. The propagation effects caused by the low-frequency electromagnetic waves in cased hole are also analyzed. The distribution curves of eddy current density and magnetic flux density along the radial direction in the mandrel indicate that the eddy loss within the mandrel is proportional to the transmission signal frequency and the mandrel conductivity. The secondary field responses of different casing materials show that the transmission frequency has an important effect on the ability of electromagnetic waves penetrating the metal casing. The transmission frequency should be ultra-low in order to enable the electromagnetic signal to penetrate the casing easily. The numerical results of frequency responses for different casing physical parameters show that the casing thickness has a significant impact on the choice of the transmission frequency. It is also found that the effect of the casing radius on the transmission frequency can be neglected.     

用垂直数值模式匹配方法计算多频电磁测井响应

利用垂直数值模式匹配方法计算了轴对称介质模型的电磁测井响应，该算法既可用于低频感应测井仪的响应模拟，也可用于高频电磁波传播测井仪的响应模拟。所用的垂直数值模式匹配（Vertical numeric mode matching,VNMM）方法将电性参数既有径向变化又有垂向变化的轴对称二维介质模型分成多个径向柱和环形区域，各个径向柱环形域的电性参数只有垂向层状变化。介质中的电场表示成垂向上的垂直特征模式与径向解析函数的乘积。垂直特征模式用一维有限元计算。利用介质中柱环形域的界面上电场与磁场切向分量的连续性条件导出了各个柱形界面的透射系数和反射系数。应用该方法对不同泥浆性能的测井环境进行了模拟。计算了电阻率差较小的水淹层、低电阻率储层的高频电磁测井响应，得到了有意义的结果。     

用VIKIZ测井反演砂泥岩薄互层参数的方法研究

俄罗斯的电磁传播电阻率测井阵列仪器VIKIZ具有分辨率极高的探头，利用它的视电阻率曲线可直接识别出砂泥岩薄交互层，但仍难以直观提取到砂岩层的正确物性参数。提出了一种适合于薄交互储层的VIKIZ测井资料的处理与反演方法，采用改进的阻尼型高斯-牛顿优化算法，先对VIKIZ的浅、深探测2条测井曲线分别做纵向一维反演，然后综合其5条曲线再做二维反演，实现了砂泥岩薄交互储层电阻率二维剖面的重建，可为薄互储层评价提供正确的物性参数。     

金属套管对井间电磁测井的影响

以电磁场理论为基础 ,导出了过套管进行井间电磁测井问题的理论公式 ,并用低频电磁波进行了数值模拟 ,分析了套管对井间电磁测井的影响。结果表明 ,用低频电磁波过套管测量地层电阻率的井间测井方法是可行的。该理论可为套管井井间电磁测井仪器的研制、井间电磁层析成像技术及测井解释提供理论依据     

多频电磁波测井的数值模拟和实验研究

介绍了一种新开发的用于实验目的的多频电磁波测井系统。该系统井下探头为单发双收型，数据采用光纤进行传输，天线采用具有一定带宽的柱型偶极子天线，地面采用计算机控制的网络分析仪进行测量。天线的频率范围大约在40～100MHz。测得的幅度比和相位差用转换图版转换成直接反映地层物理性质的电导率和介电常数。介电常数主要取决于信号的相位差，而电导率主要取决于信号的幅度比。介电常数的灵敏度范围比较宽，而电导率小于0．001S／m时电导率的测量变得不敏感。用时间域有限差分法(FDTD)给出各种情况下油水界面时的多频电磁波测井响应，计算结果表明，即使在地层水不导电的情况下，介电常数也可用来区分含油层和含水层。给出该系统在试验井中的实测结果，井和井下电视的图像取得较好的对应。     

泥浆侵入电阻率各向异性对多分量感应测井影响分析

泥浆侵入常常会加剧井周围地层电阻率的各向异性。多分量感应测井可用于测量地层各向异性电阻率。从基本的电磁场规律出发,导出电阻率各向异性地层中的电磁场方程,利用三维数值模拟方法,模拟了多分量感应测井的视电导率响应,研究了多分量感应测井仪器在各向异性地层中的测井响应特性,考察了各向异性地层中侵入带电阻率各向异性对其测井响应的影响。研究结果可为多分量感应测井正反演以及更好地应用于油水层识别中消除泥浆侵入的影响提供一定的理论参考。     

南海西部某井区安全钻井液密度窗口的确定

莺歌海盆地深水区地质条件复杂,为典型的高温高压区域,压力预测极为困难,溢流、卡钻甚至上漏下喷等问题时有发生。为解决上述问题,结合L-1井区的实钻情况和独特的地质条件,建立了一套基于地震层速度资料的地层压力预测模型。采取伊顿法计算有测井资料的深部井段的孔隙压力,对于缺少测井资料的浅部地层,则采取基于地震层速度的孔隙压力预测方法。采用邓金根法预测破裂压力,对于坍塌压力则在确定地应力后将其代入库伦摩尔准则可得。确定了L-1井区地层压力剖面从而预测出安全钻井液密度窗口,为合理设计井身结构,精准确定不同井段深度处的钻井液密度值提供科学指导。     

多频电磁波测井数据的反演成像技术及应用

针对测井数据反演成像问题的不适应定性，采用了带不等式约束的正则化最小二乘迭代反演，模型响应的正演计算用有限元方法实现，模型响应对电阻率及介电常数的偏导数用格林函数和互换原理计算，对高低频电磁波测井数据的反演分两步进行，首先用低频数据得到电阻率的大致分布，再以此为初值，用高频电磁波数据同时反演电阻率和介电常数，通过对模型的数值模拟和某地热田1口井的实际资料的应用表明，电磁波测井数据的反演厉像能给出井周近旁介质的电性参数分布，而在离井较远的区域不能得到稳定可靠的解释结果，无论高频还是低频测井数据，要得到高质量的成像结果，工作频率的适当选择及接收器灵敏度的提高是至关重要的。