具有垂向裂隙充满流体井中斯通利波的传播

本文对具有垂向裂隙充满流体井中斯通利波的传播从理论到实践地作了研究.波在井中传播激发裂隙中流体运动,在裂隙开口处产生的这种流体运动会扰乱井壁液体-固体界面的边界状态.通过推导井孔状态的边界条件扰动,我们研究了在硬、软两种地层中边界条件的变化对斯通利波的影响.裂隙对斯通利波的速度仅有很小的影响,但在频率很低的频段斯通利波的速度会随频率的降低而急剧下降.斯通利波的能量会因裂隙的吸收而大幅度衰减.这些效应的定量描述不仅取决于裂隙宽度和井孔直径,而且取决于地层和流体的声学特性.为了测量斯通利波的传播,我们用实验室裂隙井孔模型进行了超声波试验;获得了全波列资料;使用 Prony 法求出了作为频率函数的斯通利波的速度和衰减系数.对于硬、软两种地层,试验与理论预测均取得了一致的结果。     

用斯通利波评价套管井水泥胶结质量

根据套管井声波全波测井理论，导出了斯通利波久期方程，数值计算并绘制了斯通利波在无水泥和水泥胶结不好时的相速度、衰减以及波形曲线，详细分析了各种曲线的特点，指出套管井中具有两类斯通利波：第一类产生于井中流体与套管之间，称套管斯通利波，它的相速度和衰减与套管外有无水泥没有关系；第二类产生于套管与地层之间，称水泥层斯通利波，当水泥胶结不好或无水泥时，必有此波存在，它的相速度和衰减与水泥厚度、流体层的位置有密切关系。当水泥胶结好时，此波消失．因而从理论上证实了斯通利波在套管井中的传播特性能够反映水泥胶结质量。     

利用斯通利波估算地层渗透率

低频斯通利波在渗透性地层出现的频散和能量衰减与地层原始渗透率有密切关系。利用声波全波列中的斯通利波信息可估算地层的渗透率。利用多极阵列声波测井（MAC）资料，在经波场分离、合成斯通利波波形、计算斯通利波的到时延迟和主频移动后得到了地层的渗透率，并把它与岩心分析渗透率和核磁共振测井所计算的渗透率进行对比，效果很好。     

井中声波传播模式的实验研究

建立了一套模拟井孔声波传播机理的实验观测系统，按1：10比例制作了模拟各种性质地层的小模型井和微型声波仪器。采用高频声源可得到纵、横渡较清晰的全波列波形，采用低频声源可得到较好的斯通利波波形。随着地层孔隙度和渗透率的增大，横波和伪瑞利波衰减突出，斯通利波衰减逐渐增大，速度明显减小，特别是高频成分波比低频成分波衰减要大，斯通利波的主频显著向低频方向漂移。当地层中存在与井孔相交的水平裂缝时，会产生反射斯通利波，反射系数与裂缝宽度成正比，还与裂缝带的渗透性和充填物有关。     

新一代电缆地层测试器

电缆地层测试器是测量井内适当深度地层流体信息的重要手段，能提供随时间变化的地层压力以及地层动态特性，比如渗透性。但是，早先的仪器在地层测试时需要将仪器停在井中一段时间，尤其在低渗透性地层．易延长施工时间，增加仪器遇卡的风险，使数据采集受到局限。 本文提出了一种只提供压力测最的新一代电缆地层测试器，它用一种新颖的电机控制装置准确控制预测试流体的流速，使之达到极低值，从而了解地层流体流动性。能减少施工时间，降低仪器遇卡的风险，提高致密地层的预测试成功率。 几个月的现场测试结果表明，当与标准裸跟井仪器串组合时，该仪器能够发挥更大的效率。通过改进性能和特性，仪器能适用于广泛的环境条件。在施工时间和曲线质量方面，尤其对超低渗透性地层压力资料的获取都得到了提高。     

由井眼斯通利波估算地层渗透率和各向异性

由单极子声波测井得到的斯通利波资料包含有重要的地层信息，如地层的各向异性和渗透率。分析斯通利波资料可得到地层的渗透率和各向异性。在各向同性、非渗透性地层，可以从横波测井数据中预测出斯通利波。渗透性地层可以导致斯通利波衰减，并使斯通利渡时差（慢度）增大，它指示了地层的渗透性。相反，用横波数据模拟值来看，地层的各向异性使斯通利渡时差减小。这是因为在VTI（以垂直轴为对称轴）的层中，斯通利波主要受水平方向的横波控制，通过偶极声波测得水平方向的横波速度通常比垂直剪切波速度快。因此，这些数据提供了地层渗透率和各向异性的信息。随着理论模型及数据分析的发展，通过处理斯通利波数据和其他测井数据．能同时得到地层各向异性和渗透率的信息。在砂泥岩地层中，我们在评价地层渗透率时，结合各向异性信息，能提高渗透率评价的质量。现场结果表明，在砂泥岩地层序列中，斯通利波数据反映了泥岩地层的各向异性和砂岩地层的渗透性，同时证明了以上分析。通过处理了不同地层的数据，处理结果显示VTI各向异性是沉积岩的一般特征，尤其是泥岩层。许多泥岩地层的VTI幅度范围在10％～40％。声波测井得到的横波各向异性与地震波的传播建立联系以后，可以提高地震的处理和分析结果。     

MRIL^R脉冲核磁共振测井仪在高矿化度井眼中环境校正的改进方法

Ｃ系列磁共振成象测井（ＭＲＩＬ＾Ｒ）技术的应用极大地降低了Ｂ系列测井仪对测井速度和泥浆电阻率的限制。但是，在高矿化度泥浆中该仪器的使用却出现了两种环境影响，有可能对测井质量产生不良影响：①井眼中发射和接收信号的衰减在仪器内刻度上会出现误差；②泥浆中钠核会对核磁共振信号产生干扰。我们提出了一种分析解的方法来解决该测井仪电磁场传播问题，使电磁信号在井眼和地层中的衰减不至于对仪器内刻工的精度产生很大影响     

脉冲中子测井仪在裂缝中有支撑剂和砾石充填完井中的响应分析

对于完井方式为下筛管和砾石充填的井眼中，在人工压裂和有支撑剂的储集层中记录热中子衰减曲线要复杂得多。而在邻近地层没有裂缝和规则的井眼中，曲线的响应特征要标准一些。但是在有人工裂隙型储集层中，它们并不符合体积响应模型。在地层俘获截面（sigma）观测到的异常在计算储集层饱和度时就会有很大的变化，从而使这些曲线的应用变得困难。一种解释是考虑井筒外部大量支撑剂的影响，因为裂缝和射孔孔眼中的支撑剂和流体很可能与储集层本身具有不同的俘获截面，另外，已经表明在大井筒中的筛管和砾石充填的完井方式会使区分地层和井简的热中子衰减量变得费力，从而影响地层的sigma测井。本文利用计算机对多种模型的仪器响应进行模拟，研究了支撑剂和砾石充填的完井井眼对热中子衰减测井曲线的影响。利用标准的Monte Carlo模型对这两种影响分别作了分析，同时也作了综合研究，对实验室难以实现的条件作了模拟。这些模型包括了地层孔隙度、裂缝、支撑剂的范围、以及所有区域的流体的连通性的变化。对测井响应的异常作了解释，同时也为测井曲线的应用确定了基本方向。     

用Biot地层孔隙介质模型进行井中多极声场储层参数灵敏度分析

以Biot多孔介质理论为基础建立了孔隙介质计算模型,数值计算了地层孔隙度、渗透率以及孔隙内饱含流体性质改变时井孔内多极源激发的模式波的频散曲线和衰减曲线,结果显示模式波的衰减对储层参数的敏感程度较相速度要大.通过对比斯通利波、弯曲波和螺旋波的衰减系数发现,多极源的级数越高,模式波对储层参数的变化越灵敏.     

单相地层流体取样筒的研制与应用

在电缆地层测试取样作业时,当取样筒回到地面后,温度的降低会导致取样筒中的地层流体样品油气分离.采用塑性失效准则和爆破失效准则对单相地层流体取样筒MPST的承压能力进行计算,研制一种单相地层流体取样筒.采用预充氮气压力补偿技术,消除因温度降低引起的样品压力减小,使回到地面的地层流体样品压力保持与井底所处地层压力相同甚至更高,从而获得高质量的单相地层流体样品.试验井测试和海上作业的成功应用证明了单相地层流体取样筒的有效性和可靠性.     

根据斯通利波衰减计算地层渗透率的研究

本文提出一种根据斯通利波衰减来计算地层渗透率的数学模型,对井径变化引入了校正因子。结合达西定律,分析了地层对斯通利波衰减的影响,给出了计算地层渗透率的基本关系式。最后,根据德莱赛数控测并仪记录的声波全波列测井野外数据带,在PE3230计算机上自动提取了纵波、斯通利波声速与衰减系数。并根据斯通利波衰减,连续求解与输出了地层的渗透率曲线。     

模块式地层测试器在KD48井的应用

模块式地层测试器（MDT）有较强的组合能力，具有流体动态实时监测功能、流体性质鉴别、控制取样、双封隔器测试以及多探针同时测量等优点，阐述了MDT仪器的模块组成和基本原理，并针对MDT在胜利油田KI）48井的实测例子进行了具体分析。     

碳酸盐岩地层中全波列声波测井实验研究

本文用模型实验研究了声波在致密碳酸盐岩地层井中的传播特性。采用合金钼模拟致密碳酸盐岩地层，按１０：１的比例制成缩小的模型井。模型井呈圆柱形，高０．４ｍ，直径０．３ｍ，中心井孔直径０．０２ｍ。在并中充水时接收到一组全波列声波。实验观测到全波列中的折射纵波、折射横波、斯通利波和基本特征与理论分析一致，但实测的折射纵横波幅度比及它们的几何衰减与理论分析不符。我们认为引起这些差异的主要原因是理论分析没有考     

用新式地层取样测试器测试纯油气层产能

全储层取样测试器和生产井分层取样测试器是用于油气裸眼勘探井和生产井的自动化数字化大型新式地层测试仪器.选择性封隔地层是这2种仪器的特色之一,通过选择性封隔地层进行预测试,获取完整的不稳定试井曲线,可测得每个小层的地层静止压力、有效渗透率、污染系数等动态特性参数.特色之二是仪器也可进行产能测试程序,测试多个流量下其对应的稳定地层流动压力,同时可获取地层流体真实样品,能够实时定量测试各小层在不同地层流动压力下的流体相态、流体成份和各流体体积流量,提前完成油气层产量定量测试.特色之三是和普通试井相比,测试所需时间非常短,且操作简单,可节约大量油气资源,加快油气勘探.仪器的这些特性使得仪器非常适用于对地层进行精细描述.介绍了用这种仪器进行纯油层和气层井下快速实测产能的方法及原理.     

用井眼斯通利波评价地层渗透率和各向异性

单极声波波形数据中的斯通利波包含地层非均质性和渗透率的重要信息。分析斯通利波数据可以得到渗透率和各向异性的信息。在各向同性、非渗透性地层中，根据横波测井资料可以预料斯通利波特性。渗透性地层可引起斯通利波幅度衰减、斯通利波时差大，这些变化提供了渗透率指示。相反地，若地层各向异性则倾向于减小斯通利波时差，使它比用横波数据模拟的斯通利波时差还小。其原因在于，在VTI地层(纵向地层不同性，径向地层各向同性)中，斯通利波是受水平横波控制的，通常这种水平横波要比从偶极声波测井中测到的垂直横波快；因此，这些数据能够有效显示地层渗透率和各向异性。采用先进的理论模型和数据分析，处理斯通利波数据和其他测井资料，能够同时得到地层各向异性和渗透率信息。实际上，把各向异性与渗透率评价结合起来，能够充分地提高砂-泥岩层序地层渗透率评价的质量。现场试验结果表明，在砂一泥岩地层中，用斯通利波数据可得出泥岩各向异性和砂岩渗透率，证实了上述分析。我们已经处理了不同地层的许多数据，结果证明VTI各向异性是沉积岩的共性，尤其是泥岩。许多泥岩地层的VTI大小在10到40％范围内。将从声波测井中获得的横波各向异性与地震波传播联系起来，可改善地震处理和分析结果。     

电缆地层测试技术的发展及其在地层和油藏评价中的角色演变

分析了电缆地层测试技术的现状和发展,探讨其在国内外的应用前景和我国电缆地层测试技术的发展目标。电缆地层测试器（WFT）可以完成地层流体取样、储层压力以及地层压力梯度测试、确定储层油水界面以及进行储层渗透率解释和产能评价,能够将测井评价提升到油藏评价。井底流体分析仪器（DAF）可以实时测量井下流体详细的组分、pH值、温度压力和密度黏度等;人工神经网络（ANN）、NMR测井和实验室PVT测量同井底流体分析（DAF）技术结合可以得到更准确更详细的地下流体的信息;双封隔器的改进可以使得2个流体进入口同时监测流体污染情况,以便快速取得较纯净地层流体;管线过滤器可以有效阻止细小颗粒进入仪器管线,避免了探针阻塞和仪器毁坏;探针形状的改进增加了测试区域,提高了测试的成功率。新的测试方法及其应用可以在一些当前认为比较复杂的储层如碳酸盐储层、裂缝性储层和薄互层等进行测试。新的方法和技术节省了时间和成本,其测量精度也明显提高。     

交叉偶极声波资料地层裂缝评价

XMAC—Ⅱ将偶极子技术与单极子技术有效的结合在一起，提供了测量地层纵波、横渡和斯通利波时差的最好办法，重点阐述了利用斯通利波反射系数、流体移动指数以厦通过提取快慢横波信息得到的地层各向异性大小来进行裂缝识别以及评价有效性，通过对XX地区B281井裂缝性储层的实际应用，对裂缝性储层评价结果与成像资料有很好的相关性，获得了好的应用效果，为识别裂缝提供了一个很好的技术手段。     

新一代电缆地层测试器

电缆地层测试测量始终被公认为是采集地层流体特性、压力范围和地层动态性质（如渗透率）等基本信息的重要手段。但是，由于以前的技术要求电缆仪器在测试地层时必须固定相当长的一段时间，尤其是在低渗地层中。因此，测试时占用平台时间和仪器遇卡限制了数据的采集。 在本文中我们介绍了一种只测压力的新一代电缆地层测试器。其结构设计能缩短测试时占用平台的时间，降低仪器遇卡风险，从而改善了在低渗地层中的测试效果。采用一个新的机电控制装置对预测试进行了改进，可以准确控制预测试流速使其达到极低值，实现预测试程序与地层流体流动性协调一致。 当将其与常规的裸眼井仪器串组合测量时，其工作效率就会更高。 在描述仪器的性能和特点后，本文阐述了用这种仪器在各种地层中进行的长达数个月的现场测试结果，其中将重点说明在测试时间和测试质量所获得的改善，特别关注超低流动环境下压力的获取。     

测井技术新发展

过去10年里，工业界对减少与深水储层开发有关的巨大成本的需要加速了油气井设计和钻井技术的发展，自从我1994年调研了测井人的技艺水平以来，测井技术的进展跟上了井设计和钻井技术的发展，使深水井，大位移，水平井和多侧支井的钻井，评价和完井实施起来容易，电缆测井和随钻测井（LWD）技术的新进展和发展非常迅速。数字电子技术和遥测技术的不断改进使仪器精度和可靠性得到提高，使仪器的应用扩展到高温高压环境，使井下处理得以增强，促进了新的小井眼设计取得成功，除了几种最新的仪器设计除外，电缆测井和LWD技术的新进展主要是我1994年所讨论的裸眼井和套管井设计技术的相应发展。储层监测是发展最快的一个领域，研究出新的电缆测井仪器和永久放置的传感器。声波电缆测井仪器的发展包括低频多极（全波，波形和交叉偶极）声波仪器，能在软地层采集横波和斯通利波，新的电磁（EM）波测井仪器设计包括多电极侧向仪，2种过套管电阻率仪，高分辨率方位侧向测井仪，以及能反映电阻率各向异性（Rv和Rh)的多分量感应仪，第2代脉冲回波NMR仪提供更多的测量，改进了轻烃和重烃的评价，能进行快速勘测测井，核测井中，几种过油管脉冲中子设计既提供俘获测量，又提供能谱测量，新的过套管地层测试器能在套管上钻孔，测试，并在完成地层测试后在钻孔孔眼放置高压塞子。LWD的研发重点仍然是获得各种测量和井眼图像的衤时传输能力。使钻井更安全，井位（地质导微量）更准确，储层的排驱更佳，新的发展包括声波横波慢度，随钻地震，NMR；脉冲中子测量已进行了现场测试，自从1994年以来，井下电缆测井和用于储层监测的永久放置的传感器整体上获得发展，电缆测井传感器包括测斜仪和加速度计，用于监测裂缝生长和流体流动，永久传感器包括地震和电磁（EM）阵列，光纤传感器，可用于探测流体流动，监测流体接触面和饱和度的变化。     

利用声波测井曲线估计地层速度,渗透率和横波的各向异性

本文对用阵列单极子声波测井仪和横波测井仪采集的数据进行了处理和解释。地层的纵波波速和横波波速可运用交叉相关校正法分别由全波列和横波测井曲线的阈值检测来确定。动用拓展的Ｐｒｏｎｙ＇ｓ法对阵列单极子声波测井数据进行了处理，从而估计了斯通利波的相速度和随频率变化的衰减函数。井中深度在２９５０到３１５０英尺（即８９９到９６０米）之间的地层，可以看成是各向同性的弹性介质，在这一层段中，由斯通利波相速度反演得