利用随钻声波测量工具检测异常高压地层

随钻声波测量工具的应用为超压检测与评价提供了重要手段。钻井过程中,利用井下数据采集和传输系统,将井下所测得的声波时差数据发送至地面,经实时处理后,可实现对异常高压地层的实时检测与评价。该文结合实例,从声波数据采集与解释、超压检测、钻速与钻井液密度以及电缆测井等方面,探讨了随钻超压检测与评价。实践证明,随钻声波测量工具对超压检测是可行的,有效的。     

随钻声波遥测及其关键问题分析

为寻求更高数据传输速率和受工作环境影响更小的井下随钻无线传输技术,从传输信道特性、噪声干扰、码间干扰、换能器、电源及深井和超深井应用等方面对随钻声波遥测技术的关键问题进行了分析和讨论.结果表明,随钻声波遥测技术可以达到上百bps的数据传输速率,是一种非常有前途的井下随钻无线传输技术.     

随钻声波测量

一种新型的随钻测井仪（ＬＷＤ）可以实时提供纵波△ｔ测量值及记录模式。这种声波测井仪与现代电缆声波测井仪具有相同的工作原理。在钻井钻进过程中，声波发射器发射声波脉冲，而这些声波脉冲通过泥浆和地层传播后被阵列接收器接收。使用一种井下处理算法把地层的纵波△ｔ从波形中提取出来，并且通过泥浆遥测技术把它实时地发射到地面。纵波△ｔ和孔隙度曲线可用于识别岩性和确定超压层位。另外，△ｔ曲线也可用于制作合成地震记录     

白垩层水平井中流体置换及其对岩石声波特性的影响——随钻测井与电缆声波测井资料比较的一个实例

在钻井过程中，随钻测井(LWD)采用新的全波声波测井仪器，它能采集可靠的声波数据。在北海白垩油气藏的钻机运行了最新的声波随钻测井技术，并把这些数据与电缆声波测井数据进行了对比。本文关注丹麦近海白垩油气藏的水平井得到的声波数据。把随钻测井提供的井下实时处理的相似系数数据，与以后处理存储的随钻测井数据、及电缆声波测井数据进行对比并评价其可靠性，目的在于开发有意义的实时质量控制参数。通过钻井过程中的随钻测井数据和钻井以后电缆测井数据的比较，研究在流体置换条件下泥浆滤液侵入对时差测量值的影响。在这方面，电缆测井的偶极横波数据和随钻测井四极测井仪的横波数据进行了比较。标准的随钻测井数据的辅助信息改善了随钻测井声波数据的分析，随钻测井密度成像与电缆测井电阻率成像相结合改善了地层学和高分辨率层界面信息。当钻井以低角度通过一个声学上明显分层的储集层时，这些数据有助于评价对声波数据的影响。     

超压地层中随钻声波测井资料的解释和分析

声波和其它随钻测井方法的方便使用，使得在井场上对超压地层实时的探测和评价成为可能，并大大改善了钻井，固井和完井的工作效率，本文用墨西哥湾海地区超压地层中获得的一系列声波和基佗随钻井数据证实这一点，与正常的压实趋势相反，随钻测得的△ｔ值随深度增加而增大，并达到标超压地层的异常高值，该超压趋势和其它的随钻测蝇和钻井测量结果所证实，钻井后两周获得的电缆声波测井和中子密度孔隙度测井资料进一步证实了该趋势。     

高温超压地层随钻声波速度预测方法研究

受高温超压条件的限制，莺歌海盆地深层探井钻探过程中往往缺少声波测井曲线，而随钻过程中声波速度预测对于高温超压井的顺利钻探非常关键。因此，研发一套适用于莺歌海盆地高温超压地层的随钻声波速度预测方法，首先分析了莺歌海盆地高温超压区地层岩石物理特征；随后，利用体积加权模型计算地层声波速度，并通过区分不同岩性拟合得到该区不同岩性的声波速度预测关系；最后将这两种方法应用于实际随钻深度预测中。结果显示，此文方法预测的声波速度精度高，能够准确预测钻头位置及后续储层深度，解决了莺歌海盆地高温超压带声波缺失的难题，同时保障了高温超压井的安全钻探及顺利完钻。     

随钻补偿声波测井

一种新的随钻测井仪可以进行实时记录的补偿声波测井，其工作原理与现代电缆式声波仪器相同。发射器被激发发声，声波沿泥浆和地层传播，并为接收器阵列所检测。利用井下信号处理系统，可提取纵波时差△t，经泥浆遥测发送器传送到地面。纵波△t和孔隙度的潮井数据,可用为识别岩性和确定过压的输入数据。△t数据还可用来形成合成地震图，将它与实际地震剖面比较，可改善地震图的质量。现场试验表明，随钻声波测井的质量，可能比钻后声波测井质量更好。这是因为随钻声波是在地层可能发生蚀变和井眼条件可能变差之前测量的。本文还提供在不同岩性和井眼条件下若干测井实例，并与电缆式测井作了比较。     

随钻声波测井声系短节的研制与测试

为满足钻井过程中对地层压力实时监测和地质力学计算的需要,开展了随钻声波测量关键技术研究,研制了随钻声波测井声系短节。该短节内外径分别为57.2 mm和171.0 mm,采用"一发两收"的工作模式,发射声系安装一个单极子发射换能器,接收声系安装2个接收器,每个接收器由4个宽频接收换能器组成。发射声系和接收声系采取分离式设计,声波发射器和接收器之间的距离可以调整,接收器之间的距离固定为200 mm。利用声波测量试验装置测试发现,发射声系的声波激发频率为12.92 kHz,声场指向性图近似于一个椭圆,接收声系的8个接收换能器的谐振频率为30.84~33.53 kHz,平均谐振频率为32.23 kHz;利用该短节和随钻声波测量电路获得了试验套管井的声波全波列波形,计算得到套管的声速为5 100 m/s。随钻声波测井声系短节的成功研制,为国内随钻声波测井仪器的开发提供了新的技术思路。      

随钻测井／随钻测量和地层评价领域的新成果

随钻测井/随钻测量和地层评价新成果包括电缆和随钻测井、自动调谐的核磁共振技术、径向声波测量和三维数字岩心评价方法.本文讨论的进展包括:随钻测井/随钻测量方面--深度准确性、新的遥测法、脉冲-中子地层评价、定向电阻率测量和随钻压力测量;地层测试方面--新的单探头测压仪和井下流体评价;电缆测井方面--动电测井、径向声波成像、裸眼井脉冲--中子测井以及自动调谐核磁共振仪器;在取心和分析方面--高分辨率的数字成像和3D数字岩石物性评价;以及天然气水合物地层评价和数据不确定性分析.     

声波定向随钻对接钻井技术及其运用

常规的钻井导向技术测量是钻头的空间方位,误差与钻井深度成正比,不能满足随钻井眼直接对接要求。与常规钻井导向技术不同,声波定向随钻对接钻井技术是在靶点测量安装在钻挺的声波发生器的声波时差确定钻头与靶点的相对方向。钻头与靶点越近,测量精度越高,对接时误差小于1 cm。对接钻井技术省事、省时、省钱,在对接钻井、防碰钻井、重叠钻井、平行钻井等各种特殊钻井领域有广泛地运用价值。     

LWD／MWD和地层评价新进展

新发展包括电缆测井和随钻测井，自动调谐NMR技术、径向声波测量和3D数字式岩心-评价法。[编者按]     

第49届SPWLA年会摘要选录

G 方位声波测量：理论及实践新方法 从早期的纵波测井到不仅包括纵波和反射横波而且包括比流体更慢的横波在近、远井眼响应与各向异性分析，声波测量进展相当明显。随着工业界对成像技术产生浓厚的兴趣，在电缆测井和随钻测井方面，近来井眼声波成像新方法引起热切的关注。在随钻测井方面，随钻声波测井比电缆测井有独到的优势，当仪器串旋转时，同时可获取随钻测井数据，这样提供了在不占用钻井时间的情况下，在同一深度可采集多个方位的数据。     

随钻纵波测井

斯伦贝谢公司推出的一种新型随钻声波测井仪，可以实时或记录方式提供纵波时差测量值。其工作原理类似于电缆声波测井。在钻井过程中，该仪器发射的声波通过泥浆和地层，被接收器阵列接收，通过井下处理，从波形中提取纵波时差并通过泥浆测实时传于地面，获得纵波时差和孔隙度测井资料，用以识别财性和测定超压带。     

随钻声波井下全景成像技术现状及展望

为了提高油气开采效率，油田在勘探开发过程中，越来越多地需要同时实现井周成像和前视成像。当前随钻井下成像仪在测量时存在着一定的盲区，影响成像效果，且需要多次起下钻来实现井周成像和前视成像，影响了效率。因此，文章调研了随钻声波井周成像和前视成像技术的发展现状，探讨了融合随钻声波井周成像和前视成像的井下全景成像技术。在此基础上，分析了目前随钻声波井周成像和前视成像所面临的挑战，提出了从测量盲区的突破、声电复合、井周—前视融合、数字孪生可视化四个角度来实现随钻声波井下全景成像技术的升级，为切实推进随钻井下成像系统的可视化和智能化提供参考和借鉴。     

疏松慢地层中随钻声波测井技术

近几年随着随钻声波测井技术在世界范围内的广泛应用,测井服务中遇到了更多钻井环境和地层类型,其中深水储层中疏松慢地层对随钻声波测井技术提出了新的挑战.通过研究,编制了一套该环境下声波测量程序,即在2～4kHz范围内进行低频测量.在该频率范围内,压缩波有很好的信噪比,虽然有钻井噪声,但数据质量仍很好.声波一般都发生衰减(或漏能,即辐射能量进入地层)和频散,其频散度取决于地层松软度(尤其是泊松比)和地层的径向变化.地层变化可通过对比数据频散分析结果与数值模型来评价.现场数据实例表明上述测量程序能够在慢地层中测得可靠的压缩波慢度.     

随钻VSP井下推靠系统结构研究与设计

随钻VSP井下推靠系统是随钻地震测量新技术,其结构设计难度大、要求高,在国内处于空白,国外也未有相关报道。鉴于此,对随钻VSP井下推靠系统结构进行研究设计。介绍了TRIZ理论及随钻VSP测量技术的基本内容,借助TRIZ理论中的分析工具,在分析工具各参数间技术矛盾和物理矛盾的基础上,通过矛盾矩阵转化方法将问题转化为TRIZ问题,并利用发明原理创新性地解决了随钻VSP井下推靠系统结构的设计难题。提出"周向分离"和"一离一合两固定"的结构设计方案,最终从理论上得到了可行的设计方案。该方案能够满足随钻VSP井下推靠系统结构的密封性和电连通性等要求。     

一种声波随钻测井仪在各种井眼环境中的野外试验

声波随钻测井代表着地层评价方面的新进展，工业部门还在继续研究这种新服务的局限性。野外试验始于1993年的三季度，目前已完成声波LWD仪在超过60000英尺井中的随钻测量，这些试验是分别在美国和北海油田钻头尺寸为8．5英寸和12．25英寸的井中完成的。这些实验说明了各种井眼环境的影响．包括水基和油基泥浆、井眼扩径和不规则以及各种岩性的影响。地层慢度范围从55μsec／ft到170μsec／ft，有些地层还显示有横波，提高了横波随钻测井和岩石力学评价的可能性；本文将介绍几个在不同环境中的声波LWD波形和处理曲线的例子，还将讨论现场测试中测量的局限性和仪器可靠性。     

随钻测井数据传输技术新进展

作为随钻测井过程的关键环节,数据传输技术不仅可为井下地质与地球物理信息的实时处理分析工作提供依据,还有助于提高油气勘探开发的效率和效益。目前应用较多的随钻测井数据传输技术主要包括泥浆脉冲传输、电磁传输、声波传输及有线钻杆等,不同技术各具优势和缺陷。详细介绍了斯伦贝谢公司Digi Scope、威德福公司EM Casing Link、XACT AT及NOV公司的Intelliserv等随钻测井数据传输技术的新进展,并结合作业实例,阐述了相应的应用效果,以为推动我国随钻测井数据传输技术的快速发展提供参考。     

随钻声波测井仪的最新发展:SonicScope475/Shock Wave L WD Sonic Tool

斯伦贝谢公司新一代随钻声波仪器SonicScope 475斯伦贝谢公司最新推出了多极子随钻声波仪器(SonicScope 475),可以提供与泥浆速度无关的纵波和横波数据以及斯通利波信息。仪器可进行单极和多极声波测量。48个接收器封装在4个阵列中,每个阵列包含有12个传感器,每个传感器的     

随钻钻柱振动声波技术对塔北地区风化壳的识别

随钻钻柱振动声波技术(Vibro-acoustic While Drilling-VWD)自2010年在塔里木盆地塔北地区应用以来,已经录取完成了近30口井的任务,对岩性和地层界面的识别有了较深的认识,取得了一定的研究成果和重大突破。特别是振动声波频谱图的变化规律在多井风化壳界面的识别上有很好的对应关系。通过对钻柱振动声波谱图的分析研究发现:VWD谱图能有效地识别风化壳地层,岩性变化主要反映在谱图的主频、频率分布、频矩曲线以及谱图颜色上。