倾斜各向异性地层随钻电磁波测井响应模拟

为实现实时随钻地质导向和储层精细评价,深入认识倾斜各向异性地层随钻电磁波测井响应特征,基于赫兹矢量位函数,将任意方向的磁偶极子源分解为水平方向和垂直方向分别求解.低角度时采用高斯积分,高角度时利用Hankel变换对Bessel函数进行积分,实现了倾斜层状各向异性地层随钻电磁波测井响应的模拟,将结果与EM1D的模拟结果进行比较验证算法的正确性.通过对不同模型条件随钻电磁波响应的模拟,研究地层各向异性系数、发射频率、井斜角等参数对随钻电磁波测井响应的影响.井斜角较小时视电阻率主要反映水平电阻率随井斜角增大而增大;视电阻率逐渐由水平电阻率向垂直电阻率过渡.当地层各向异性系数与井斜角较大时,测量信号将远大于水平电阻率甚至超过垂直电阻率;井斜角越大,发射频率越高,随钻电磁波视电阻率受地层各向异性影响越大,且相位差电阻率较幅度比电阻率更加敏感.     

随钻电阻率测井仪器的实现

介绍最新研制的随钻电阻率测井仪器的测量原理，实现方法，并具体分析电路硬，软件的设计以及元器件选择中应注意的问题，多次模拟运行试验表明，该仪器达到了设计指标，性能良好，稳定可靠。     

用新的反演方法提高随钻电阻率测井的分辨率

电磁波传播电阻率是随钻测井的主要测量方法，与感应测井和其它电阻率测井相比，随钻测井的分辨率较差，围岩影响也大。本文提出了改进电磁波传播电阻率测井分辨率的新方法，对测井曲线进行围岩校正，使其纵向响应相当于高分辨感应测井。通常，随钻电磁波测井仪是测量穿过一对接收器之间波的幅度衰减和相位变化，有一种源距和多种源距，再把相应移和幅度比转换成视电阻率。测得的视电阻率不仅与两接收器间的地层电阻率有关，而且还与发射器与接收器之间的地层有关，同时位于仪器上下的地层也有影响。围岩影响随着地层电阻率的差别及实际电阻率而变化。与相位电阻率相比，衰减电阻率受圈岩影响大，纵向分辨率较差。文中所介绍的方法是根据实际测井曲线划出明确的地层界面，反演时重复调整地层模型的电阻率，直到模拟测井曲线与实际测井曲相一致时为止。另外，用这种方法能提高衰减电阻率的纵向分辨率，并与相位电阻率的分辨率相一致，最终得出一组具有相同纵向响应和不同探测深度的测井曲线。在倾斜地层和斜井中也可用这种方法。用野外的实际测井曲线说明这种方法的应用。     

基于hp-FEM的随钻电磁波测井仪器响应正演分析

为研究复杂井周条件下随钻电磁波测井的响应规律,优化仪器参数,开展了基于hp-FEM算法的随钻电磁波测井仪器响应正演研究.根据时谐电磁场理论建立数学模型,考虑边界条件建立了变分方程,采用hp-FEM算法对仪器在二维旋转对称性地层模型中的响应进行模拟.数值模拟结果表明,均匀地层hp-FEM数值解与解析解相对误差仅0.046 3%,验证了正演程序的精确性.在其他参数不变的条件下,发射线圈频率越大,相位差曲线变化幅度越大,且极化角所处位置越靠近真实模型的分界面;仪器的源距越小,极化角越明显,纵向分辨能力越强.相对于低阻层,仪器进入高阻层时,相位差曲线上出现的极化角较大.研究结果表明,提高频率和缩短源距可以更加精确地反映地层界面位置,为地质导向决策提供测井资料支持.      

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。     

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,...     

随钻电磁波电阻率测井之电阻率转化方法与研究

根据幅度衰减(EATT)和相位差(ΔΦ )转换得到电阻率是随钻电磁波电阻率测井信号处理的必然环节.根据电磁场理论,给出均匀介质中EATT和ΔΦ的磁偶极子解(将线圈近似为磁偶极子)和严格解的理论结果.介绍了根据EATT和ΔΦ转化得到电阻率的方法.根据电阻率的转化结果发现,将ΔΦ转换为相位差电阻率的误差很小,可以将线圈近似为磁偶极子,还可以达到简化计算和保证转化的电阻率与真实电阻率一致的目的.但是,在将EATT转换为衰减电阻率时,在高电阻率地层条件下,磁偶极子解的表达式存在明显的电阻率转换误差,因此,建议采用严格解的EATT表达式进行衰减电阻率的转换,以提高信号质量.     

随钻电磁波测井影响因素分析

随钻电磁波电阻率测井的影响因素包括井眼、仪器偏心、井轴与地层相对夹角、各向异性、围岩、电介质和泥浆侵入等。通过不同的模型可以研究随钻电磁波电阻率测井的响应,对于随钻电磁波电阻率测井的正反演模拟与解释都有重要的指导意义,本文以贝光休斯MPR仪器为模拟仪器,介绍了利用XFDTD方法模拟井下情况所得到的这些环境因素影响的实验结果。     

用随钻测井补偿波电阻率曲线求纯地层电阻率

补偿波电阻率测井是哈里伯顿公司随钻测井仪器LWD的电阻率测井项目。由于受泥浆污染小，用补偿波电阻率测井曲线求纯地层电阻率具有独到的优越性，但其测量结果仍受诸如井眼、各向异性等环境因素的影响，特别在大斜度井、水平井中。从补偿波电阻率测量原理出发，提出介电常数、井眼、围岩、侵入、各向异性等环境因素的校正方法，最后求出纯地层电阻率。该成果已投入生产，效率较好。     

随钻电磁波电阻率测井仪器响应影响因素数值模拟

介绍了随钻电磁波电阻率测井仪器的响应原理及计算模型.通过数值模拟不同地层模型仪器响应,分析了随钻电阻率测井中仪器精度、井眼、井斜与层厚、各向异性、介电常数以及泥浆侵入等因素对电阻率的影响.对于目前数据处理和解释中地层模型不够准确、应用软件都无法同时处理各种影响因素、同时考虑到各种环境因素进行资料的反演几乎不可能、对地层...     

随钻测量、随钻测井与录井工具

随钻测量(MWD)、随钻测井(LWD)和先进的录井工具是国际钻井高技术的重要组成部分,应用这些高技术产品可提高大位移井、高难度水平井的工程控制能力和地层评价能力,提高油层的钻遇率。详细介绍了MWD的测量原理、基本结构、传输通道、采集仪器(传感器)、井下电源、地面系统、应用方法;在此基础上,介绍了LWD的几种地质参数测量传感器和录井传感器的典型结构和功能。认识、了解和掌握MWD/LWD系统的功能、特性和典型结构,对使用好和研究开发此类高新技术工具具有重要意义。     

利用随钻电磁波测井探测直井水力裂缝的正演模拟

为了解低渗透储层中油气资源的分布状况,更好地控制油气井产能,需要对水力压裂产生的裂缝进行系统研究。以电磁场理论为基础,建立了均质各向同性地层解析模型,再利用有限元软件建立了直井的地层与裂缝模型。在此基础上,对电磁波测井仪接收线圈之间感应电动势的振幅比和相位差进行了正演模拟。结果显示:裂缝位置处的信号振幅比与相位差曲线变化显著,相位差曲线分层明显;根据相位差曲线更容易分辨不同高度及含不同电导率支撑剂的裂缝;最敏感的影响因素是支撑剂电导率;当仪器源距为0.25 m、发射频率为400 kHz时,所获得的模拟响应结果更好。研究结果表明,利用随钻电磁波测井探测直井水力裂缝是可行的,这为直井水力裂缝探测和评价提供了一定的理论依据。      

随钻测井技术

随钻测井是一种新型的测井技术,它能够在钻开地层的同时实时测量地层信息。本文介绍了斯伦贝谢公司最新的随钻测井技术,并通过对其新 技术的分析,提出了在重点探井文古2井进行随钻测井的建议及方法。     

随钻电磁波测井中极化角的形成机理及其影响因素模拟分析

在大斜度井和水平井环境中,由于井斜、地层产状以及测量模式等因素的影响,随钻电磁波测井资料在地层界面上容易出现极化角.极化角有助于储层界面的判断,但对电阻率的定量评价带来困难.通过分析指出极化角是由于穿过地层界面的电场不连续造成的.极化角的产生及其幅度受井斜、地层电阻率、泥浆滤液侵入及仪器精度等冈素影响.考虑井斜、泥浆滤液侵入等因素的影响,据此建立随钻电磁波测井响应数学模型.井斜角越大、地层电阻率对比度越高,越容易出现极化角;同样电阻率对比度地层,低电阻率地层极化角更明显;低电阻率泥浆滤液侵入对极化角有弱化作用.该研究有助于正确认识复杂环境中随钻电磁波测井响应特征.     

DPSD技术在随钻电阻率测井中的应用

钻进时产生的强烈电磁干扰使传统的模拟相敏检波(APSD)方法无法准确获取随钻测井的电磁波信号.数字相敏检波(DPSD)利用高速浮点数字信号处理(DSP)和高速现场可编程门阵列(FPGA)芯片,分别处理所采集的测井信息的实部和虚部,改变了传统的计算方法,提高了运算速度和计算精度.采用可编程逻辑技术充分利用了测井信息,简化了控制逻辑,提高了时序控制精度和测量精度.讨论了新设计的数字相敏检波的原理、特点、电路实现以及实验数据分析.实验证明,该检波方法能有效利用测井信息,优化随钻测井系统.     

基于随钻电阻率成像测井的数据压缩方法

随钻测井作业与钻井作业同步进行,在钻井液滤液还未侵入地层或者侵入井壁很浅时获得测井资料,能准确反映原状地层特征,油气储量评价准确。图像压缩是随钻电阻率测井实时成像的关键技术,通过分析多种图像压缩方法,发现小波编码适合随钻电阻率成像测井,在此基础上,分析嵌入式零树编码和多级树集合分裂编码2种小波变换算法,进行Matlab仿真。多级树集合分裂编码方法在50倍压缩率条件下,能够保持较高的图像质量,可满足随钻电阻率测井实时成像数据压缩需要。     

超深探测随钻电磁波测井地质信号特性研究

为了解超深探测随钻电磁波测井地质信号的过界面特征及其影响因素,基于层状各向异性介质多分量电磁波测井解析解,对PeriScope轴向发射–倾斜接收线圈系、DWPR双斜线圈系以及GeoSphere对称测量模式3种结构的地质信号,在超深探测随钻电磁波测井的低频、长源距条件下进行了数值模拟,对比了3种结构地质信号的过界面响应特征、探测深度以及各向异性的影响,探讨了其在超深探测中的适用性。研究得知,3种结构的地质信号均可指示地层界面及其方位,且长源距、高频下响应的非单调性明显,其中DWPR双斜地质信号的单调性最强;电阻率比100∶1地层模型下,GeoSphere地质信号具有更大的探测深度,DWPR双斜线圈系地质信号次之;DWPR双斜线圈系的幅度比地质信号不受地层各向异性的影响,其余地质信号均受地层各向异性的影响。研究结果表明,降低频率、加大源距可有效增强地质信号探测深度,降低频率、减小源距有利于地质信号对地层界面响应的单调性,各向异性对绝大部分地质信号的影响明显。