MZ—88脉冲中子测井系统通过部级鉴定

由大庆油田测井公司、北京核仪器厂和清华大学工程物理系共同研制的MZ—88脉冲中子测井系统已于今年六月在北京通过部级鉴定。 脉冲中子测井技术在各种新老套管井中,测量地层含油饱和度,是当前了解死油区分布的最为经济而有效的方法。 MZ—88脉冲中子测井系统用14.1MeV的中子轰击地层,各元素产生各种不同能量的非弹性散射γ射线,测量各种元素能窗中的比值,尤其是碳(突出能峰为4.43MeV)与氧(突出能峰为6.13MeV)之比,可灵敏地反应地层中油的含量。 MZ—88脉冲中子测井系统分为探头、井上数据获取和数据处理及外围设备等几部分。 探头采用大庆油田地球物理研究所研制成功的NP4中子测井探头。 整个系统在结构方面采取了多级减震、防震措施,计算机的硬盘选用了抗震系数很高的抗震硬盘系统。这些措施     

碳氧比能谱测井原理与实现

碳氧比能谱测井是一种新型的脉冲中子测井方法,在油田广泛推广用于评价储集层孔隙度和岩性,确定含油饱和度.本文结合在国产数控测井地面系统配接Atlas 2727碳氧比测井仪的经验,详细介绍了碳氧比的测井原理和数据传输,给出了测井方法的具体实现和应用.该方法已经在多种地面系统和测试台架得到验证,通过现场测井取得良好的应用效果.     

可控中子及X射线源测井技术发展现状及趋势

随着核仪器技术的进步以及安全健康的工业发展需求,具有人工可控性的中子源及X射线源逐步在测井领域得到推广应用,为油气等矿产资源的勘探开发提供了关键技术手段。可控中子及X射线源测井技术是以中子发生器或X射线管产生的中子或X射线与地层物质作用,通过探测中子、伽马或X射线从而进行地层孔隙度、密度、油气饱和度和元素含量的测井技术。本文概述了可控中子及X射线源测井技术,回顾了其发展历程;介绍了可控中子及X射线测井技术在数值模拟、仪器研制及数据处理方法方面的研究现状及应用,并展望了可控中子及X射线源测井技术的发展前景,认为未来可控中子及X射线源测井技术可从以下三个方面开展研究：分析不同射线在能量、时间及空间的分布规律,开展探测理论基础研究;联合不同学科优势,开展多类型多模式的新型仪器研制;增强谱数据校正及解析方法研究,开展谱信息综合分析及应用。     

可控中子及X射线源测井技术发展现状及趋势

随着核仪器技术的进步以及安全健康的工业发展需求,具有人工可控性的中子源及X射线源逐步在测井领域得到推广应用,为油气等矿产资源的勘探开发提供了关键技术手段。可控中子及X射线源测井技术是以中子发生器或X射线管产生的中子或X射线与地层物质作用,通过探测中子、伽马或X射线从而进行地层孔隙度、密度、油气饱和度和元素含量的测井技术。本文概述了可控中子及X射线源测井技术,回顾了其发展历程;介绍了可控中子及X射线测井技术在数值模拟、仪器研制及数据处理方法方面的研究现状及应用,并展望了可控中子及X射线源测井技术的发展前景,认为未来可控中子及X射线源测井技术可从以下三个方面开展研究:分析不同射线在能量、时间及空间的分布规律,开展探测理论基础研究;联合不同学科优势,开展多类型多模式的新型仪器研制;增强谱数据校正及解析方法研究,开展谱信息综合分析及应用。     

随钻脉冲中子伽马密度测井最佳源距的优化设计

采用脉冲中子源进行密度测井,可避免传统密度测井放射性源对环境的影响,更加安全、环保。目前国内随钻脉冲中子伽马密度技术还处于起步阶段,随钻中子伽马密度仪参数优化设计是提高地层密度测量精度的关键。本研究通过由D-T中子源及2个伽马探测器组成的随钻中子伽马密度仪器,研究了源距对中子伽马密度测井的影响,通过灵敏度和计数比统计性进行源距优化设计,得出最佳短源距为25~35 cm,长源距为60~65 cm,研究结果为随钻脉冲中子伽马密度测井仪器研发提供技术支持。     

碳氧比测井钙质校正方法研究及应用

为了研究地层中的钙质对碳氧比测井含油饱和度解释结果的影响,针对大庆地区的地质条件,利用MCNP蒙特卡罗方法建立了脉冲中子全谱测井仪(PNST)的数值模拟模型,研究不同钙质含量、孔隙度、含油饱和度条件下碳氧比（C/O）和俘获Ca产额的变化规律,建立钙质对含油饱和度解释影响的校正方法,给出适用于大庆地区的碳氧比测井钙质校正公式,并将校正后的剩余油饱和度解释结果与取心结果对比。对比分析结果显示,经过校正的解释结果与取心结果符合度更高,表明该钙质校正方法能有效提高含油饱和度的解释精度。     

碳氧比测井钙质校正方法研究及应用

为了研究地层中的钙质对碳氧比测井含油饱和度解释结果的影响,针对大庆地区的地质条件,利用MCNP蒙特卡罗方法建立了脉冲中子全谱测井仪(PNST)的数值模拟模型,研究不同钙质含量、孔隙度、含油饱和度条件下碳氧比(C/O)和俘获Ca产额的变化规律,建立钙质对含油饱和度解释影响的校正方法,给出适用于大庆地区的碳氧比测井钙质校正公式,并将校正后的剩余油饱和度解释结果与取心结果对比。对比分析结果显示,经过校正的解释结果与取心结果符合度更高,表明该钙质校正方法能有效提高含油饱和度的解释精度。     

脉冲中子测井仪综合时序发生器设计

研制了一种适用于脉冲中子测井仪的井下全谱采集控制综合时序发生器和阳极高压变换器。该时序发生器可通过阳极高压变换器产生碳氧比、中子寿命、能谱水流、脉冲中子氧活化等测井方法的中子爆发时序,并控制多种测井方式的信号采集。以综合时序发生器为电路核心的井下双路多道谱仪采用MPU+CPLD优化技术设计，阳极高压变换器实现了模块化。将采用上述技术设计的小直径脉冲中子综合测井仪应用于实际测井，现场测试结果表明，仪器的重复性良好，稳定可靠     

蒙特卡罗方法在脉冲中子测井中的应用

利用蒙特卡罗中子-粒子输运程序(MCNP)分别模拟了不同脉冲宽度的脉冲中子源产生的中子与地层作用过程中,各种能量的中子和热中子的时间谱;利用不同孔隙度、矿化度、含水饱和度等条件下的热中子时间谱,分析得出储层的宏观俘获截面和孔隙度、矿化度以及饱和度的线性关系,为PNN(脉冲中子-中子)测井方法的理论研究提供了依据.     

过油管碳氧比能谱测井在哈萨克斯坦xx油田的应用

哈萨克斯坦KUMKOL SOUTH油田已进入开发后期阶段,部分油井因产水率过高而关停,评价油层的水淹及动用程度、寻找高剩余油饱和度层,是油田开发亟待解决的一个问题。大庆测井公司于2003年研制成功的过油管碳氧比能谱测井仪,是一种可以实现过油管测量,在套管井中确定储层剩余油饱和度的脉冲中子测井仪器。2007年4月-7月应用该测井方法在KUMKOL SOUTH油田推广了13口井,取得了明显的地质效果。     

中国同位素中子源测井技术与应用进展

同位素中子源测井技术是以同位素中子源产生的中子与井眼和地层物质元素原子核发生作用,通过探测中子或伽马射线,从而进行孔隙度、含油饱和度和元素含量等地质和工程参数确定的测井技术。本文概述了同位素中子源测井技术,回顾了我国同位素中子源测井技术的发展历程、技术现状及应用,并展望了同位素中子源测井技术的发展前景。     

一种利用中子瞬发伽马能谱确定含油饱和度方法及数值模拟

剩余油饱和度的定量解释对于提高油气产能及指导油田后期开发具有重要意义。脉冲中子饱和度测井通过记录地层中C、O原子核与高能中子作用产生的特征伽马射线来确定剩余油饱和度。骨架矿物组成和粘土矿物类型等因素的变化会使剩余油饱和度解释结果存在误差。为确定岩性对非弹能谱中碳窗和氧窗伽马计数比（C/O）、俘获能谱中硅窗和钙窗伽马计数比（Si/Ca）的影响,采用蒙特卡罗方法（MCNP）模拟不同岩性、孔隙度和饱和度地层条件下的伽马能谱。模拟结果显示：传统碳氧比解释模型进行碳氧比差值计算时未考虑岩性影响,是造成剩余油饱和度解释存在误差的主要原因。通过在碳氧比差值计算时引入岩性校正因子,提出一种改进的碳氧比解释模型,提高饱和度解释精度。模拟算例和实测结果表明,该改进碳氧比解释模型满足砂岩地层饱和度解释精度要求的同时,在混合岩性地层计算饱和度误差小于10%。     

Research on Interpretation Method of C/O Energy Spectrum Logging Under the Condition of Complex String

Pulse neutron logging plays an important role in monitoring residual oil in the oil field development. The composition and structure of strings are complex in the offshore oil field, and then the C/O value is different owing to the difference fluid volume in the well, so there are influence on determining residual oil saturation. The model of different pipe string, porosity and formation fluid, etc., was established byusing Monte Carlo method,then the inelastic scattering gamma ray spectra under the condition of different string were simulated, and the responses of the C/O values to the porosity and fluid saturation were studied. At last, we obtained the residual oil saturation interpretation model under different pipe string, and the results were credible by processing data of two wells. The result provides technical support for monitoring remaining oil saturation in offshore oil field.     

脉冲中子测井存在的局限性和发展方向

文章简述了脉冲中子测井方法的原理,总结了脉冲中子测井方法的分类及在石油测井中所起的作用,指出了当前脉冲中子测井存在测井数据质量不高、测井速度慢、影响因素多、解释困难、纵向分辨率低、适应性差等不足,并从硬件、软件、方法和原理四个方面阐述了脉冲中子测井的发展方向.     

脉冲中子全能谱测井数据处理方法及影响因素的模拟研究

C/O能谱测井是确定含油饱和度的主要测井方法,模拟水平井条件下的非弹性散射伽马能谱,研究C/O值与含水饱和度、孔隙度及泥浆侵入深度的关系。而探测器的类型、尺寸、探测效率、能量分辨率、稳谱、能谱的处理方法以及中子对探测器晶体的作用都会对测井结果产生影响。利用蒙特卡罗方法模拟源距分别为30cm和58cm处,且井眼和地层流体分别为油和水砂岩地层的中子能量分布,通过研究中子对NaI、BGO、GSO和LSO四种探测器的作用及响应关系得到：中子对探测器的作用将使地层流体分辨能力降低。模拟改变NaI和BGO晶体探测器的直径和长度时的探测器响应能谱,采用不同的能窗处理方法对地层流体的分辨能力不同,选取光电峰和第一、第二逃逸峰对应的能量窗时BGO晶体探测器测量的C/O差值要比NaI晶体探测器的大,但受尺寸的影响不大;但采用光电峰对应的能量窗时,BGO晶体探测器测量的C/O差值要比NaI大得多,且随着尺寸的增加差值也增加。能量道的飘移对C/O值影响较大,而能量分辨率对差值影响相对较小     

脉冲中子多参数能谱测井仪的地面数据获取系统

研究了脉冲中子多参数能谱测井仪的数据传输和地面计算机控制数据获取过程,设计了以８０Ｃ１９６单片机为微处理器的智能碳氧比地面数据获取系统。该系统采用软件的方法完成对曼彻期特码的编码和译码,并具备较强的通讯诊断和井下仪器的诊断功能,在Ｃ／Ｏ测井方面的功能与２７２７完全一致。     

脉冲阵列中子测井探测器效率的研究

为了在石油脉冲阵列中子测井研究中充分地应用探测器的效率,运用蒙特卡罗（MC）方法通用程序MCNP对脉冲阵列中子测井仪的探测器的效率进行了计算研究,得到限满意的结果。计算结果可用于指导探测器的设计性能研究。