近钻头伽马成像仪测量结果环境校正方法研究

实际工况下近钻头伽马成像仪在井筒中难以保持绝对居中,需要根据偏心程度对不同方向上的伽马扇区原始测量数值进行环境校正。依据伽马成像测量原理以及近钻头伽马成像仪的结构特点,分析了不同工况下近钻头伽马成像仪偏心程度对测量结果的影响,建立了近钻头伽马成像仪偏心情况下钻井液衰减、钾基钻井液补偿等主要因素的修正图版和校正方法。试验结果表明,偏心条件下,由于井筒和近钻头伽马成像仪之间环空内钻井液的影响,根据原始伽马成像图谱计算出的地层倾角存在较大误差。采用建立的校正方法对偏心情况下的近钻头伽马成像图谱进行测量环境校正后,利用其计算出的地层倾角与地层真实倾角基本一致。研究结果表明,采用建立的测量环境校正方法对近钻头伽马成像仪偏心情况下获得的伽马成像图谱进行环境校正后,可以真实反映地层情况,计算出的地层倾角更准确。      

高精度随钻成像测井关键技术

为了解决随钻地质导向系统距离钻头远、检测信息少和检测精度低的问题,基于随钻扇区扫描原理,结合MEMS动态工具面检测技术、近钻头伽马旋转累计计数成像采集算法和随钻电阻率动态PID调节发射驱动成像采集算法,研制了高精度近钻头伽马成像测井仪和高精度随钻电阻率成像测井仪,实现了近钻头伽马16扇区测量与随钻电阻率128扇区测量。现场试验结果表明:随钻采集到的近钻头伽马成像测井数据可为复杂油气藏地质导向钻进提供技术支持;随钻电阻率成像测井数据与电缆测井数据吻合,可为随钻地层评价提供可靠数据。研究表明,利用近钻头伽马成像测井仪和高精度随钻电阻率测井仪可以获得高精度的测井数据,为地质导向和地层评价提供支持。      

近钻头随钻伽马成像快速正弦曲线拟合方法

针对现有随钻测井数据传输速率较低的问题和井下实时获取伽马成像图的需求,模拟分析了近钻头伽马成像测井仪器穿过倾斜界面进入高放射性泥岩层的扇区成像特征,提出了基于扇区伽马成像图的快速正弦曲线拟合方法。设计了近钻头伽马成像测井中的快速正弦曲线拟合固件算法,将最小二乘估计算法和三参数正弦拟合相结合,提取得到正弦曲线的幅度、频率、相位和直流分量等4个参数,为拟合反演形成多扇区伽马成像图提供数据。利用快速正弦曲线拟合方法,测试了用标准岩样构造分层倾斜地层模拟井眼采集的伽马数据,实现了多扇区伽马成像测量值的拟合,且拟合误差较小。研究结果表明,拟合反演得到的8扇区伽马成像图的正弦曲线特征明显,能够准确反映倾斜地层界面信息,验证了快速正弦曲线拟合方法的可行性和正确性。      

伽马阵列气液两相流截面含气率测量成像研究

利用CFD数值模拟方法,模拟了基于单颗放射源的伽马阵列测量气液两相流截面含气率成像过程,分别考虑了竖直和水平两种摆放方式,并对比了不同角度下信号发射及接收的效果,确定了结构最优化布置方式;根据测量原理推导了伽马阵列截面含气率测量成像算法模型,计算简便并具有较高分辨率。为研制基于伽马阵列成像技术的水下流量计及工程应用奠定了基础。     

方位伽马随钻测井在冀东油田水平井地质导向中的应用

常规伽马测井通过测量地层岩石中自然存在的放射性核衰变过程中发出的γ射线来捕获地层信息,具有能准确识别地层岩性的特点,但在水平井施工中,由于本身没有方位信息且不具实时性,不能及时有效确定层位.针对此问题,贝克休斯英特公司研制开发了新一代伽马随钻测井仪,该仪器集成在随钻MWD/LWD测量工具On-Trak上,可实时记录井下仪器周边8个方位上的伽马测井值,并可实时向地面上传上、下、左、右4个方位的伽马测量值,用于确定储集层边界的位置,非常有助于钻井地质导向工作.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,从而指导水平井钻井施工.该仪器在冀东油田水平井的应用实践表明,其应用效果理想,可作为水平井钻井地质导向的支撑技术.     

基于5700地层倾角(1020)所研制的六臂井径

ECLIPS-5700成像测井仪器中的地层倾角(1020)在测量地层倾角方面发挥着重要的作用,为了提高井筒体积的测量精度,满足固井的需求,本文简要介绍了如果将地层倾角改造成六臂井径(HAC)。     

EILOG-05旋转短节的改进和应用

文章分析了EILog-05快速成像测井仪器在大斜度井筒测量过程中,连续井斜和X-Y双井径难以测得满意曲线的原因,探讨了仪器上提测井时的主要影响因素,引入了旋转短节及铰链解决方案。     

利用逐点分层法提高自然伽马测井分辨率

井眼条件及围岩环境不统一导致测量的自然伽马值出现不同程度的失真,对失真产生的误差进行补偿可以提高曲线纵向分辨率。介绍自然伽马测井的基本原理,建立模型,求取仪器探测范围的解析表达式,并按照采样间隔对探测范围进行分层处理。通过计算各层对测井值的贡献权值实现对自然伽马测井值的校正。实际测井资料应用表明,校正前孔隙度相对误差16.2%,校正后孔隙度相对误差4.1%,校正后的孔隙度计算更为精确。     

几种固井质量评价测井仪器分析

为了能够更深刻认识和评价油田生产中的水泥固井质量,测量两个胶结面的实际胶结情况,水泥固井质量评价测井仪器从最早先应用的声幅测井仪发展到声波变密度组合测井仪,在此技术基础上有研发出了多种类型的多扇区声波成像测井仪.在声波测量原理之外还开发出了声波-伽马密度组合测井仪、超声波水泥环周成像测井仪、以及目前最先进的超声波与绕曲波组合测量的IBC套后成像测井仪器等.     

通过成像导出密度以改进地层评价

随钻测井(LWD)可在困难环境中进行地层密度测井。随钻测井严重地受仪器运动和钻井流体成分的影响。纯影响是地层密度和光电因子(Pe)测量，使它们不准确或误导。可以通过以深度域和方位域采集数据、将这些数据转换为2维图像和由成像图选择最不受井眼影响的密度测量来提高测量精度。在LWD中，方位数据是通过钻柱由一组传感器扫描井眼周围以最环保方式采集的。然后选择以3个步骤完成密度测井：第1，计算每个深度和方位扇区的质量因子。质量因子在密度测井被指示为最接近于地层密度时是最大的；第2，计算高-质量象限中心。这组中心值为深度的函数，被称为仪器通道；第3，密度和Pe测量是由沿仪器通道的扇区计算的。在很多情况下，仪器通道位于井眼底部;底部-象限密度是最高-质量密度。通过设计，该算法可产生最高-质量密度和Pe测量。这项技术还有几个优点：仅仅由密度传感器数据进行计算，不受统计偏差的影响，限制最大密度方法的应用，仪器通道可用作为一个功能强大的质量-控制指示器。本文描述了成像-导出密度的算法，给出几个实例证明其用途。该算法能对LWD仪器的偏移和无规则运动进行补偿。本文也讨论了用成像-导出密度技术解决解释问题。     

影响随钻自然伽马测量精度的因素

该文简要介绍了随钻自然伽马测量仪的组成，分析了影响随钻自然伽马测量仪测量精度的四种主要因素，阐述了各自的规律、特征，用实验的方法对其加以验证，并提出了相应的解决方法。     

高酸性天然气流量测量的修正方法

由于高酸性天然气中含有较高浓度的H2S和CO2气体,对天然气的临界温度和临界压力有较大的影响,导致天然气的压缩因子增大。因此,当采用常规天然气流量测量仪表用于高酸性天然气的流量测量时,需要针对其测量结果进行必要的修正。通过查阅大量的文献资料,对各种天然气压缩因子计算方法进行分析、比较,提出采用Wichest-Aziz校正方法与Bumett关系式相结合的方法计算高酸性天然气的压缩因子,在其适用条件范围内(温度为-12.2~93.3℃,压力为0~13.789 6MPa,酸性组分H2S+CO2的摩尔分数不大于80%),计算得到的天然气压缩因子准确度较高,适于工程应用,也便于实现电算化,利用该方法计算的酸性天然气压缩因子与直接采用Bumett关系式计算的天然气压缩因子(替代常规天然气流量测量仪表内部计算的天然气压缩因子)相比,即可有效地求得天然气流量测量仪表的修正系数,从而提高了酸性天然气流量测量的准确度。     

基于PML边界的变网格高阶有限差分声波方程逆时偏移

叠前逆时深度偏移采用全声波方程求解,不受介质横向速度变化和高陡倾角的影响,具有成像精度高、相位准确、实现回转波成像等优点。逆时偏移利用双程波动方程构造波场延拓算子,正向延拓时间域震源点波场,逆时反向外推时间域检波点波场,然后利用互相关成像条件实现成像,因此正演模拟技术是其成功与否的关键。当浅层为海水或者低速层时,常规的有限差分方法必须采用小网格才能有效压制频散,得到高质量的波场记录,从而保证成像精度。但是若对整个区域都用小网格和小的时间采样间隔进行波场计算,势必造成计算量的增加。本文给出了声波方程变网格算法的差分格式,推导了基于PML边界条件的变网格高阶有限差分方程,将可变网格和可变时间步长算法应用于逆时偏移的波场外推,既保证了波场外推计算的精度和最终逆时偏移的成像效果,同时又提高了计算效率,并通过数值算例试算和逆时偏移成像的应用,说明了该方法的有效性和可行性。     

国内外水平井井眼清洁监测技术现状及发展建议

实时监测井眼清洁状况,对保证水平井安全及高效钻进至关重要。目前成熟的井眼清洁监测技术被国外公司掌控,制约了我国水平井钻井技术的发展,故加快国内井眼清洁监测技术的研究势在必行。鉴于此,在进行大量文献及资料调研的基础上,首先介绍了国内外现有井眼清洁监测技术的原理及特点,包括ECD监测摩阻、扭矩及钩载监测、返出岩屑体积监测、气体钻井监测、岩屑形状及PSD等其他监测技术;其次从模型、软件、装置及新技术4个方面对比分析了国内外井眼清洁监测技术;最后针对该技术的发展方向给出建议:对现有的岩屑运移规律模型进行修正与优化,提高模型与实际情况的符合程度与计算精度;进行井眼清洁分析软件的编制与优化,使其具有适用范围广和准确度高等特点;进行岩屑返出测量装置的研制与改进,提高返出岩屑称量与井下岩屑残余量计算的准确度;加快利用成像仪和光谱仪测量返出岩屑粒径分布及形态、利用冲击力传感器测量返出岩屑体积等新技术的研究。     

随钻高分辨率电阻率成像仪器探测特性研究

针对现有随钻电阻率成像仪器周向钮扣电极分布少的问题,设计了一种新的钮扣电极分布方案。该仪器周向排布8个圆形钮扣电极,纵向分为2排,且每排钮扣电极直径不同,既能在复合钻进时进行全井眼覆盖扫描成像,又能在滑动钻进时获得8个扇区固定方位的井眼图像;建立了复杂的水平层状地层、含周向异常体地层和水平井地层等3种地层模型,利用有限元方法分析了仪器在不同地层模型中的测井响应特征。分析结果表明:该仪器具有较好的纵向分辨率,钮扣电极的纵向分辨率与其直径相当,可以准确识别方位性高阻地层;水平井地层界面对仪器不同方位测量的影响不同,侧向测量模式在地层界面处的响应与电缆侧向测井类似。该仪器在复杂地层中具有较好的适用性,研究结果对随钻电阻率成像仪器的研发和数据解释具有指导作用。      

捷联式自动垂直钻井系统井斜方位动态测量算法研究与应用

捷联式自动垂直钻井系统是针对高陡构造及大倾角地层的防斜打快难题而提出的一种新型自动垂直钻井工具.在小井斜动态旋转条件下,提出一种新的捷联式自动垂直钻井井斜、方位角动态测量算法,并针对不同倾斜角、不同钻铤转速等因素对算法进行仿真研究.结果表明,未经误差补偿的动态解算结果可用于自动垂直钻井的方位角动态测量.只是其精度受倾斜...