随钻电磁波测井仪器线圈系参数设计方法研究

随钻电磁波测井仪器的关键结构是发射和接收线圈系,主要包含工作频率、线圈间距和源距等3个参数,且这3个参数相互制约.在分析随钻电磁波测井基本原理的基础上,通过数值仿真研究了仪器线圈系关键参数的设计方法.在满足待测地层电导率范围、钻井液电导率、探测深度和可分辨最薄水平地层厚度等探测要求的前提下,并考虑到接收线圈测量精度要求...     

双感应测井刻度方法及测量误差分析

双感应测井中经常出现的测井一致性不好及不正常的负差异等现象与仪器使用中的刻度方法，刻度参数，测井操作方法，系统软件校正方法等有关，分析双感应测井刻度环感抗对刻度值的影响，采用谐振刻度方法，分别在刻度环呈感性，呈谐振，呈容性3种状态下进行相位调节比较，以刻度信号最大值消除了刻度信号相位偏移；采用积分法计算刻度系数必须同时采用谐振刻度法计算刻度电阻，地面系统对深感应进行反褶积滤波处理，且应先进行反褶积滤波，后进行趋肤效应校正，在1口标准井进行了实验，先在吉林油田推广应用，后在国内多个油田应用，效果十分明显。     

双感应测井趋肤效应校正和刻度系数计算研究

测量信号刻度和趋肤效应校正在传统双感应测井信号处理中起着重要的作用，详细研究了传统分段线性乘加因子和函数拟合趋肤效应校正方法及其存在的问题，并给出这些方法的适用范围，提出了一种基于归一化因子的趋肤效应校正新方法，误差分析和地层模型模拟表明，在感应测井的适用范围,内，新方法优于传统的方法，此外，对传统测量信号刻度中的刻度系数，刻度点和刻度电阻进行了重新计算和检验。     

补偿中子测井刻度方法探讨

测井仪器的刻度目的在于使同一类型的各支测井仪具有一致的测井响应效果。本文分析了同一类型的几支补偿中子测井仪的测井响应值之间存在的离散性,论述了目前国内外补偿中子测井工作中采用一点法刻度的应用局限性,即它只对孔隙度接近刻度点的那种地层才有意义。因而作者提出并论证了采用两点刻度法,它能使几支仪器在相当宽的孔隙度范围内得到一致的测井响应效果。     

双感应测井趋肤效应校正和刻度系数计算研究

测量信号刻度和趋肤效应校正在传统双感应测井信号处理中起着重要的作用。详细研究了传统分段线性乘加因子和函数拟合趋肤效应校正方法及其存在的问题 ,并给出这些方法的适用范围。提出了一种基于归一化因子的趋肤效应校正新方法。误差分析和地层模型模拟表明 ,在感应测井的适用范围内 ,新方法优于传统的方法。此外 ,对传统测量信号刻度中的刻度系数、刻度点和刻度电阻进行了重新计算和检验。     

基于ICCG方法的随钻方位电磁波测井响应模拟研究

采用改进的不完全乔尔斯基共轭梯度法(ICCG),计算了方位电磁波电阻率仪器响应以及传统的电磁波电阻率仪器的响应,分析了井斜以及不同接收线圈倾角对水平层状介质响应的影响,讨论了接收线圈与仪器轴夹角的选择依据。实际计算结果表明,随钻方位电磁波仪器与传统的电磁波电阻率仪器相比,能分辨出地层的方位信息,对地层界面有更好的灵敏性,方位电磁波电阻率仪器能更好地识别地层界面和进行地质导向。     

随钻核磁共振测井射频线圈优化方法

随钻核磁共振测井是目前最先进的井下油气勘探方法之一,随钻核磁共振探头的性能取决于其主磁体结构和配套的射频线圈。针对Jackson结构的主磁体,为了提高核磁共振信号的信噪比,对配套的螺线管结构射频线圈进行优化。建立射频线圈的解析计算模型,将核磁共振探头等效为螺线线圈与圆柱导体共轴的涡流问题模型,以磁矢量位函数为求解变量,使用分离变量法得到磁场的解析解;以线圈匝数和匝间距为优化变量,以核磁共振信噪比最大化为优化目标,同时考虑到电路的稳定性,以线圈电感为约束条件,对射频线圈的结构进行优化,得到一组高信噪比的射频线圈。     

侧向电阻率测井刻度计算方法与测量误差间的关系

介绍了侧向电阻率测井的基本原理及其常用的2种刻度方法：两点刻度计算法和单点刻度计算法。分析了这2种刻度方法的原理、计算方法及电路特征。讨论了因刻度计算方法不同而导致的侧向电阻率测井的测量误差及2种刻度方法的优缺点。两点刻度计算法由于受测量电路本身的零值偏置影响，在高电阻率与低电阻率地层会产生很大的误差，从而制约了该类仪器的动态测量范围；单点刻度计算方法是一种更为科学合理的侧向电阻率测井刻度计算方法。胜利油田孤古8井的高电阻率测井实例对比表明，当电阻率超过10000Ω&;#183;m时，采用单点刻度侧向曲线表现良好，而采用两点刻度的曲线出现异常，证明了单点刻度的优势。     

阵列感应测井仪刻度研究

根据阵列感应测井仪刻度原理,导出阵列感应测井仪电导率与刻度环串接电阻阻抗之间的关系,采用复系数电压信号刻度法,选用3种直径的刻度环在各子阵列相应的刻度点能对各子阵列进行刻度得到刻度增益值.给出了在半空间测量阵列感应测井仪线圈系误差的校正图版,介绍了仪器的刻度方法.     

随钻电磁波电阻率测井联合反演方法及其应用

针对海上油气田高正压差井筒条件下随钻测井电阻率受钻井液低侵影响的问题,提出了随钻电磁波电阻率测井联合反演方法,设计了一种基于视电阻率曲线分离程度的反演初始值选取方案,通过反演可以获得原始地层电阻率和钻井液侵入深度。数值模拟结果显示,初始值选取精度满足工程应用需求,地层真电阻率和钻井液侵入深度参数反演相对误差小于0.5%。时间推移测井资料分别反演所得地层真电阻率一致,表明该方法稳定可靠。对中国南海西部东方区块随钻测井资料开展电阻率反演应用研究,结合反演成果开展了钻井液侵入规律统计,得到了钻井液侵入深度与地层孔隙度、渗透率、钻井液柱压力、钻井液浸泡时间及地层电性变化等参数的统计关系,其对钻井液侵入预测与评价具有参考价值。该电阻率联合反演方法可推广应用于其他海域随钻电磁波电阻率测井,对储层评价与储量计算具有重要意义。     

一种感应测井仪器线圈系的机械结构设计

文章提出一种新型的感应类测井仪器线圈系的机械结构设计,包括锥紧式承拉结构、玻璃钢外壳承压、线圈系附近直接安装信号调理电路等。文中分析为什么采用此种结构,采用此种结构的优点,此种设计如何克服高温高压以及抗拉结构等难题,为感应类测井仪器线圈系的结构设计提供参考。     

高频电磁波测井的快速正反演

我国东部大多数油田已进入注水采油阶段 ,注入水侵入储集层 ,造成电导率异常 ,给测井解释带来困难。目前 ,采用电磁波测井仪器测量相位差和幅度比 ,利用近似公式将其转换为视电导率和视介电常数 ,再通过图版校正 ,即可得出地层的真电导率和真介电常数 ,使得定量解释的精度得到提高。然而这种图版校正法存在一定的局限性 ,尤其对于薄层 ,由于井眼、围岩及侵入影响的紧密耦合性 ,使得逐次图版校正方法失去作用 ,甚至可能得出错误的结果。因此 ,基于电磁场Maxwell方程的反演方法成为当前电法测井研究的焦点。文中正演采用数值模式匹配方法 ,利用47MHz电磁波测井的相位差和幅度比曲线 ,给出了反演地层真电导率及介电常数的一种快速迭代反演方法。通过对一个 8层模型的无噪声和有噪声数据的反演考查 ,以及通过实际井的反演结果验证 ,其反演结果与模型的响应曲线及实际曲线均吻合较好 ,表明此方法能有效地克服井眼、注入水侵入和邻层的影响 ,所测得的电导率和介电常数接近地层的真实性。该方法精度高 ,应用方便 ,处理油田实际资料效果较好。     

斜井中地质导向电磁波测量数值模拟分析

定向井开采借助于定向随钻电磁波测量仪器准确划分已钻地层、预测待钻进地层、实时控制钻头沿期望轨迹钻进,大大提高了油气采收率。为此,研究了斜井中地质导向随钻测量仪器的响应特性。结果表明：①由定向响应信号的正、负可判断围岩与目的层的相对位置。②为减小或消除地层倾角和地层各向异性对定向响应的影响,应该采用对称布置线圈对进行测量;把两对单发、单收线圈对的定向测量结果叠加在一起,在接近地层边界时只对相对倾角敏感,在距地层界面较远时,定向响应信号受各向异性和相对倾角影响较小,定向响应曲线简单。③数值仿真了地层相对倾角小于20°时的定向测量响应,认为当目的层厚度不超过6m时,地质导向信号对低井斜角探测具有很好的灵敏性,这种方法弥补了井眼成像的不足,具有较高的测量精度,并且极具实时性。     

一种新共面线圈系对薄层的响应特征分析

针对常规三分量感应共面线圈系在薄层中的响应变化大、难以有效分辨薄层的问题,本文提出一种“两发射一接收”的子阵列结构,以解析法实现正演模拟,应用层边界的切向连续,引入Bessel函数求解磁赫兹位矢量,得到磁场强度的水平分量,计算两种共面线圈系8个子阵列在层状地层中的响应特性,分析线圈间距、层厚度和薄层电导率对测井响应的影响。结果表明：薄层厚度大于主发射与接收线圈间距时,新共面线圈系能清晰地显示层边界位置,与常规三分量感应共面线圈系相比,测量准确度提高了53.1%;薄层厚度小于主发射与接收线圈间距时,受共面线圈系本身结构以及围岩的影响,在层边界出现波动,波动幅度小于常规共面线圈系。通过分析发射线圈在空间形成的涡流分布,揭示了新共面线圈系减小趋肤效应和降低负响应的机理。研究成果对三分量阵列感应仪器设计和测井响应解释评价具有重要的理论和实际意义。     

线圈法岩心复电阻率扫频测量系统研究

为了研究不同测量方法所测得的岩石电阻率或电导率的异同及关系 ,在实验室内研制了线圈法岩样复电阻率扫频测量系统 ,用该系统可以测量岩心复电阻率并与常规的电极法进行比较分析 ,给出两种不同测量方法所测值的异同 ,进而建立对应关系 ,解决归一化问题。同时也为今后复电阻率频谱测井方法和仪器的研究提供实验依据。主要介绍该测量系统的研制过程 ,包括测量信号的理论计算考察、样品设计、线圈系的优选、直耦消除、系统标定以及样品的测量等内容。研究结果表明 ,在室内用线圈法测量岩心复电阻率是可行的 ,而且被测信号幅度和相位均与岩石的电阻率有很好的对应关系 ,可用来探测岩石中地层水的饱和度。     

裂解炉辐射段炉管平衡过程及现场安装调试

介绍了燕山100kt/a裂解炉的辐射段炉管的悬吊装置的平衡过程及现场安装调试经验。     

石油电磁测井技术发展中的一些关键问题

感应测井在电缆测井中较常用,其探测深度较大且能适用于油基泥浆,因而在石油测井中具有不可替代的地位。电磁波测井在随钻测井中更有效,利用随钻方位电磁波测井技术能够识别岩性界面、分辨仪器旋转方位,已经成为随钻地质导向的关键技术和主要研发方向之一。文中回顾了感应测井和电磁波测井仪器的发展过程,指出了各发展阶段的仪器特点、设计差异和硬件设计制造难点;概括了石油电磁测井响应影响因素,分析了不同环境因素对感应测井和电磁波测井影响的异同,认为相对倾角、井眼环境校正是影响共面或交叉分量应用的主要因素;分析了常用正、反演技术的优势和不足,认为现阶段缺乏适用于复杂地层的快速、可靠的正、反演技术,限制了电磁测井在实时解释和地质导向中的应用;总结了电磁测井数据解释存在的困难和技术升级难点;最后,展望了石油电磁测井技术的发展远景。     

连续波钻井液脉冲发生器结构设计探讨

石油钻井过程中随钻测量的参数越来越多,为把这些参数快速有效地传至地面,研制一套高速率钻井液脉冲遥传系统势在必行。解释了钻井液脉冲发生器连续波发生机理,介绍了连续波钻井液脉冲发生器及发电机短节的基本组成、设计方案、基本结构、工作原理以及信号的编码与解码方式等。对研制连续波钻井液脉冲发生器具有一定的指导作用。     

水平井随钻电磁波测井实时正反演方法

基于层状地层随钻电磁波测井伪解析公式,提出边界最优匹配技术,来实现对钻遇地层结构的自适应截断;同时提出散射场一次反射/透射波高阶渐近与扣除方法,极大地提高了索末菲积分的收敛速度,克服了传统数字滤波积分方法精度低、适用性弱等问题,实现了对随钻电磁波测井正演的加速.利用邻井或导眼井等先验信息,通过对地层模型进行交互式调整,...