随钻自然伽马-感应测井仪测量因素分析及应用实例

随钻自然伽马—感应测井仪由MWD、随钻自然伽马仪及随钻感应电阻率仪组成。文章介绍了随钻自然伽马仪和目前钻井行业中唯一商业化的随钻感应电阻率测井仪的测量原理及系统组成结构，通过该系统的现场应用实例，对影响仪器响应的几种因素进行了分析。     

随钻一体化测井仪平台开发

为了满足多深度探测评价钻井液侵入和识别地层岩性的需要,开发了具有电阻率、伽马等多参数测量功能的随钻一体化测井仪平台。基于相移电阻率、衰减电阻率、总量伽马和成像伽马等测量方法,采用六发两收的八线圈系设计方案,挂接了伽马探管、加速度计和磁通门等传感器,同时采用了由发射电路、接收电路和控制电路组成的模块化电路设计方案,并定义了总线通讯协议,建立起了各功能模块之间的信息传递。开发了测井仪平台的固件程序,不仅能够测量相移电阻率和衰减电阻率数据,还能够测量伽马数据和地层方位信息;开发了平台测试软件,能够对仪器进行标定测试及下井前的启动设置,实现仪器控制指令的下发,测量数据的上传,并对电阻率、伽马、井斜角和工具面等数据进行监测和图形化处理。研制的随钻一体化测井仪平台可以为大斜度井和水平井钻井提供丰富的、高质量的测井数据,为地层评价提供所需要的数据,从而为非常规油气储层开发提供技术支持。      

随钻双感应电阻率测量仪

一种随钻双感应电阻率测量仪,包括：钻铤、V形槽、发射单元、耦合单元、接收单元、发射电路模块、接收控制电路模块、高压密封盖板、上滑环连接器、下滑环连接器、导线孔。该仪器采用双线圈系,能够同时探测两个径向深度的地层电阻率,而且发射线圈与接收线圈相互独立,每一个线圈系能够独立调整,不产生相互影响,还能够延伸组合成随钻阵列感应电阻率或多线圈系高分辨率随钻感应电阻率。该仪器的测量结果不但可以用来在钻井过程中实时测量地层真电阻率,     

基于随钻自然伽马、电阻率的地质导向系统及应用

地质导向钻井技术的应用体现了随钻测井资料的重要工程价值.总结了随钻自然伽马、电阻率在地质导向钻井中应用的3种测量方式特征,即近钻头测量、基于随钻估计和预测方法的随钻测量、随钻方位自然伽马和电阻率测量;描述了随钻自然伽马、电阻率的实时解释方法,根据不同区域的地质特点、岩性测井特征和储集层的物性特征,将随钻测井数据与事先设定的储层地质特征进行实时对比和评价,完成地层对比、流体性质判别和储层参数解释;说明了随钻自然伽马、电阻率的刻度方法,通过仪器的标准化刻度及量值传递,为定量解释地层提供准确的测井资料;结合实践介绍了利用随钻自然伽马、电阻率实时测井曲线,根据不同岩性和不同层位自然伽马、电阻率的差异特性,结合邻井资料和无孔隙度测井资料条件下的孔隙度解释模型,在工程应用中实现基于随钻自然伽马、电阻率的地质导向系统.     

基于随钻测井的地层界面识别方法

随钻测井资料特别是随钻方位性测井资料在地质导向钻井中起着至关重要的作用,可以预测和判断地层界面、地层方位特征以及各向异性地层走向。通过介绍随钻电磁波电阻率仪器、方位深探测电磁波电阻率仪器和方位伽马仪器的基本结构及测量原理,结合实际应用环境,分析测量仪器在穿越地层界面时的影响因素和边界效应,进而提出利用电磁波电阻率和方位伽马曲线响应特征实现地层界面识别的方法,最后举例说明了随钻电磁波电阻率和伽马成像仪器在地层界面识别中的应用。现场应用表明,研究开发的具有边界探测能力的地质导向技术和装备,优化了井眼轨迹在储层中的位置,降低了打穿油层的风险,提高了储层钻遇率。     

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。      

随钻电磁波电阻率测井系统在水平井地质导向中的应用——以苏里格气田西区气水关系复杂区为例

水平井开发作为提高单井产量及采收率的重要手段已在苏里格气田得到推广应用,而在气水关系复杂的苏里格气田西区,由于储层出水等因素,水平井产能受到严重影响。为解决该问题,在苏里格气田西区水平井开发过程中首次开展随钻电磁波电阻率测井试验。该随钻测井系统与常规随钻系统相比具有3大优势:一是能够随钻测量地层电阻率,二是随钻伽马测量值为定量伽马,三是测点零长比常规随钻系统短5m。该次试验证明,随钻电磁波电阻率测井仪器性能稳定,测量准确可靠,能真实反映地层物理参数,能有效判断地层岩性及流体性质,可为随钻地质导向提供重要依据。随钻测井与完井电测对比表明,二者数值大小及曲线形态对应性较好。随钻电磁波电阻率测井可为气水关系复杂地区水平井地质导向提供重要依据,具备推广应用的条件。     

三轴感应电阻率测井新技术

一种新型感应电阻率测井仪器能够提供远离井筒地层的三维信息,提高斜井和倾斜地层的电阻率测量精度,而且不需要接触井壁就能够直接测量地层倾角大小和方位。采用这种高精度三轴电阻率测井仪器可以减少漏掉油气层的机会,加强对储层的认识。     

一种新型近钻头地质导向系统的设计与实现

近钻头地质导向系统是开发薄油藏、复杂架构井钻井的必备钻井仪器。本文设计了一种新型近钻头随钻仪器,主要功能包括近钻头井斜测量、近钻头电阻率测量、以及方位伽马成像等。首次在近钻头处采用传播电阻率测量原理进行钻头处电阻率测量,大大提高了地层探测深度,实现了精确地质导向。     

导读

过套管地层电阻率测井技术综述传统的电阻率测量是在裸眼井中进行的，如果油井下过金属套管后，由于金属套管的电阻率与地层电阻率相比是极微小的，传统的电阻率测井仪器无法在套管井中实现对地层电阻率的测量。过套管地层电阻率测井仪器可在套管内通过测量套管上的微小的电压降，达到测量地层电阻率的目的。文章系统地描述了过套管地层电阻率测井的发展历史、测量原理、激励信号的选择、信号特点、关键技术以及非均匀性对过套管地层电阻率测井的影响。一种用于自然伽马能谱测井仪器的自动稳谱技术在自然伽马能谱测井过程中，由于温度等环境…     

随钻感应电阻率测井仪器测量原理与应用

介绍了随钻感应电阻率测井仪器(TRIM)的测量方法和工作原理.通过现场应用,证明油田开发后期特别是薄油层残余油的开发中,该仪器与MWD、随钻自然伽马测井仪结合使用,可以满足定向轨迹测量和地质导向要求,有效控制井眼轨迹沿有效层钻进,在水平井、分支井等特殊工艺井中有广泛的应用前景.     

春风油田薄层水平井随钻电磁波电阻率测量技术

准噶尔盆地春风油田油层厚度薄、含有底水、产层形状不规则,采用常规地质导向钻井过程中,普遍存在着井眼轨迹控制难度大、优质储层钻遇率低等技术难题。在分析春风油田薄油层地质特点及水平井钻井难点基础上,以多频多深度电磁波电阻率为核心,采用井斜、方位伽马、电磁波电阻率一体化设计,研制了MRC随钻电磁波电阻率仪器,能够测量8条不同探测深度的电阻率曲线以及2～8个扇区的方位伽马数据,具有测量盲区短、测量信息全面及地层边界动态识别技术能力。经在春风油田排10-平x井现场应用,实钻水平段长300. 06 m,油层钻遇率91. 07%,及时识别了沙湾组2. 1 m薄油层的上下边界,首次实现了排10西区块薄油层钻遇率90%以上,为今后春风油田改善薄油层开发效果提供了一种有效手段。     

随钻感应电阻率测井响应影响因素分析

随钻感应电阻率测井仪器结构复杂,测量信号的大小受磁芯、反射层、钻铤的影响,并且是非对称结构,用常规的居中感应电阻率测井理论不能满足仪器研究和设计的要求.介绍了随钻感应电阻率测井仪器的结构及特点,通过基于有限元算法的Maxwell数值模拟软件,计算和分析了磁芯和反射层以及钻铤对测量信号的影响,确定了仪器K值,并进行了仪器实际测量值与数值模拟计算值的对比.为仪器的数据处理和更进一步的发展提供了理论依据.     

随钻方位伽马探管的设计

传统随钻伽马仪器测量井眼周围的伽马值,测量曲线反映与井眼垂直的地层信息,在定向井及水平井钻井过程中,由于本身没有方位信息,不能及时有效确定层位及井眼轨迹变化。针对此问题,研制开发了随钻方位伽马探管,该探管测量数据通过MWD实时传输到地面,结合井深数据生成方位伽马曲线,曲线不仅反映地层信息,而且能够分辨上下界面岩性特征,有效发现储集层的上部盖层,捕捉进入油气储集层的最佳时机。随钻方位伽马探管在多个区块随钻地质导向的现场应用表明,其适合在石油钻井工程中用于进行地质导向。     

在大斜度和水平井中应用多元感应测井提高砂泥岩解释精度

通常在砂泥岩薄互层的低储层中有一定数量的油气含量。如果薄互层的厚度薄到仪器在纵向上难于分辨的话，使用常规测井响应探测储和准确评价地层参数就相当困难了。砂泥岩薄层能够显示出横向和纵向电阻率迭加的各向异性的电性特征。电阻率可分为横向和纵向电阻率。在直井中，常规感应测井测量的是横向电阻率；而在水平井和大斜度井中，测量的是横向和纵向电阻经。在直井中，常规感应测井测量的是横向电阻率；而在水平井和大斜度井中，测量的是横向和纵向电阻经的合成值。若单独使用常规感尖测井就不可能得到电阻率的横向和纵向分量。新的多元感应测井仪器能够在合成值。若单独使用常规感应测井就不可能得到电阻率的横向和纵向分量。新的多元感应测井仪器能够在直井、斜井和水平井中同时测量电阻率横向和纵向分量来确定砂层中油敢饱和度。首先采用该种仪器是在北海的一口水平生产井中，这口井的储层包含一组厚度超过3ft的砂泥岩薄互层。这组薄层代表着三角洲水道的天然堤、决口扇或河漫滩沉积沙，或冲积扇的末端部分。此次现场试验的目的是将第一手获取的可靠电阻率与其他电缆测量数据和表面数据进行对比。其二就是应用测量得到的电阻率数据来准确估算薄层中的油气饱和度。多元感应测井仪得到的电阻率值与高分辨率感应仪的测量值及频率为2MHz的电阻率导向设备得到的随钻测井资料是一致的。在导电页岩的纯砂岩和高阻砂岩中，多元感应仪得到的横向和纵向电阻率值与附近直井中的电性响应特征有较好的一致性，并且优于高分辨感应仪和导向设备的测量结果。对于用多元感应测井在砂泥岩薄互层中测量得到的横向和纵向电阻率值，采用砂泥岩薄互层评价方法对含油总量的评价将比采用标准评价方法提高35％，在薄互层段的单个区域中，多元感应测井数据 得到的气饱和度与毛细压力曲线数据极其吻合。此外，当和以常规感应测井资料为基础进行对比时，电阻率的相关性对自然伽马／补偿密度／补偿中子测井得到的泥质含量很有益处。岩石物性解释精度的提高应归结于多元感应测井中电阻率测量方法的应用。     

随钻电磁波电阻率温度修正方法研究

随钻电磁波电阻率测量是实时获取地层电阻率并进行地质导向钻井的主流技术。为了分析温度对随钻电磁波电阻率测量精度的影响,针对自主研发的MRC随钻电磁波电阻率测井仪器,采用吊零刻度与温度标定相结合的方法,通过无磁高温测试装置对仪器刻度标定,对不同温度下的测量结果进行了分段拟合修正。研究结果表明:随钻电磁波电阻率测井仪器测量误差通常包括零点漂移误差和温度漂移误差,修正之后的MRC随钻电磁波电阻率测井仪器在7.5~110.0℃温度范围内,相位差测量误差不超过0.005°,幅度比测量误差不超过0.01 dB,能够有效分辨薄层,准确测量大动态范围的电阻率变化。所得结果可为随钻电磁波电阻率测量方法的优化提供参考。     

随钻方位电磁波仪器探测电阻率各向异性新方法

随着随钻方位电磁波仪器在大斜度井和水平井中的广泛应用,电阻率各向异性已成为影响地质导向和地层评价准确性的主要因素之一。以Baker Hughes公司的APR仪器为例,根据随钻方位电磁波仪器多分量的特点,采用数值模拟方法分析电阻率各向异性对仪器各分量信号响应的影响,利用对称发射补偿测量来增强或消除各向异性的影响,并采用正反演方法确定地层电阻率各向异性。模拟结果表明:磁场信号轴向分量与电阻率各向异性在相对井斜角0°~90°内呈单调递增关系;磁场信号横向分量与电阻率各向异性呈抛物线规律,在相对井斜角为0°和90°时影响为零;随钻方位电磁波电阻率仪器不同分量进行组合可以确定地层电阻率的各向异性。对方位电磁波响应曲线数据进行三参数反演得到地层水平电阻率、垂直电阻率以及相对井斜角,利用反演后的测量资料可以提高地层评价和地质导向的准确性。      

FELWD地层评价随钻测井系统应用现状

FELWD地层评价随钻测井系统不仅能够提供井斜、方位等工程参数,还可实时测量地层伽马和电阻率.近两年现场大规模应用证实,FELWD系统能够解决无导眼水平井实时导向和关键层位卡层、长水平井段高效安全测井、复杂井况测井施工作业等工程难题,且应用效果明显.随着勘探开发要求的不断提高,提升综合评价能力,以及提高仪器可靠性和稳定性是对FELWD现阶段的迫切要求.     

随钻方位电磁波电阻率测井技术与地质导向应用

随钻方位电磁波电阻率测井可在地层中预测电阻率界面,指导钻井轨迹实时调整以钻遇储层甜点,在大斜度井和水平井油藏勘探开发中的应用日益广泛.介绍了新型随钻方位电磁波电阻率测井仪器(DWPR)的研制和应用情况.基于电磁全分量测量设计理念,该仪器采用倾斜发射-倾斜接收的双斜正交线圈系测量结构进行地层边界探测和地层评价.DWPR仪器在典型地层模型下的响应表明,该测量方式下的方位电阻率、地质信号及成像信息,可有效反映地层电阻率、方位及各向异性等特征.针对DWPR仪器特有的电阻率信号、方位信号,基于阻尼最小二乘原理,开发了实时边界反演地质导向软件.新型随钻方位电磁波电阻率测井技术在中国近海进行了50余口井的地质导向应用,实时地层边界反演结果均符合油藏地质认识,有效指导水平井钻进过程,大幅度提高了储层钻遇率.     

随钻地质导向在S7-59H井中的应用

水平井地质导向技术在地质构造复杂的油气藏与薄油层的开发中发挥着重要的作用,通过地质导向可以提高水平井储层的钻遇率,提高单井产量,降低勘探开发风险。文中系统地建立了视地层倾角的预测方法,以随钻测井资料为基础进行地层精细对比,利用随钻电阻率探测半径的差异进行储层界面预测,结合气测、岩屑、钻时等信息克服了随钻测井仪器零长带来的盲区,指导水平井安全着陆。同时,结合视地层倾角实时预测结果,调整控制井眼轨迹远离储层边界,使储层的钻遇率高达100%。通过对随钻测井资料与电缆测井资料的对比分析,结果表明,随钻测井曲线与电缆测井曲线的一致性较好,随钻自然伽马测井对高伽马储层的识别能力低于电缆自然电位测井,随钻电磁波电阻率的分辨率略低于阵列感应的分辨率,随钻测井资料可以满足储层解释评价的需求。