高频电磁波测井的灵敏度分析与特征识别方法(Ⅰ)--灵敏度分析

利用测井响应对地层参数的相对一次偏导数曲线,对高频电磁波测井的探测灵敏度进行了系统的考察分析,发现高频电磁波测井响应对地层纵向边界相当敏感,其敏感程度往往超过了对电参数的敏感程度,但对纵向边界的敏感反映区集中在边界附近的一个小区域里,除薄层外对电参数的敏感反映区主要集中在本层内,表明高频电磁波测井的分辨率是比较好的,其中相位差曲线的分辨率又优于幅度比曲线.     

高频电磁波测井的灵敏度分析与特征识别方法（I）—灵敏度分析

利用测井响应对地层参数的相对一次偏导数曲线,对高频电磁波测井的探测灵敏度进行了系统的考察分析,发现高频电磁波测井响应对地层纵向边界相当敏感,其敏感程度往往超过了对电参数的敏感程度,但对纵向边界的敏感反映区集中在边界附近的一个小区域里,除薄层外对电参数的敏感反映区主要集中在本层内,表明高频电磁波测井的分辨率是比较好的,其中相位差曲线的分辨率又优于幅度比曲线。     

高频电磁波测井的灵敏度分析与特征识别方法(Ⅱ)--用测井曲线提取地层参数的方法

基于对高频电磁波测井响应特征的认识,提出了一种利用相位差和幅度比测井曲线提取地层参数的特征识别方法,即利用测井响应对地层深度的相对一阶导数绝对值曲线的极大值峰的位置来确定地层的纵向边界,由其极小处的测量值来确定地层的电参数视值,这样得到的结果是比较好的。     

高频电磁波测井的灵敏度分析与特征识别方法(Ⅱ)——用测井曲线提取地层参数的方法

基于对高频电磁波测井响应特征的认识 ,提出了一种利用相位差和幅度比测井曲线提取地层参数的特征识别方法 ,即利用测井响应对地层深度的相对一阶导数绝对值曲线的极大值峰的位置来确定地层的纵向边界 ,由其极小值处的测量值来确定地层的电参数视值 ,这样得到的结果是比较好的     

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。     

高频电磁波测井资料反演的优选调参子空间方法

提出了高频电磁波测井资料反演的一种优选调参子空间方法,给出了调参子空间的优选条件,根据每次迭代反演的计算结果可自动选择调参子空间,将高维反演化为低维反演并使这种低维子空间仍是个好的搜索空间,使迭代反演的收敛速度和精度同时得到提高。对典型地层模型的反演结果表明,优选调参子空间方法是有效的,所给出的调参子空间优选条件是可行的。     

电磁波测井最新进展:介电扫描仪

电磁波测井在水淹层解释及二、三次采油中具有普通电阻率测井无法比拟的优势。介绍了电磁波测井仪的发展历程及斯伦贝谢公司的介电扫描仪的方法原理。详细论述了介电扫描仪的仪器结构、测量方法和数据处理方法,如衰减和相移、各向异性响应、空间灵敏度函数等特性。实际应用表明,配合传统测井方法,介电扫描仪可对油藏岩石物理性质进行更准确的描述。分析认为,在今后的研究中应提高仪器的探测深度。     

高频电磁波测井几何边界参数和物理参数的交替反演方法

高频电磁波测井响应对地层纵向边界相当敏感,在其资料反演中必须重视地层纵向边界位置的提取和反演精度.以模式识别技术由测井曲线提取地层参数为反演初始地层模型,通过分别构造反演地层电参数和纵向边界位置的目标函数,采用改进的阻尼型高斯-牛顿算法,实现对地层电参数和纵向边界位置的交替循环反演.对含17个水平分层的典型地层模型的模拟测井资料的反演得到了较好的结果.     

高频等参数感应测井资料在胜利油田的应用

高频等参数感应不同于常规感应测井，它采用等参数设计，能够较详细地划分地层电阻率剖面，应用高频等参数感应测井技术可评价薄层，划分油水，气水界面；确定侵入带电阻率，地层真电阻率及侵入半径；评价储层径，纵向上的非均质性；利用低阻环带识别高矿化度低阻油气层，显示储层中可动油的分布等。该文介绍了高频等参数感应测井资料的地质应用。     

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.      

极板式多频电磁波测井探头设计与模拟

多频电磁波传播测井能够测量不同径向深度地层的介电常数和电导率,区分油水层并对复杂储集层作出评价。结合国内外研究现状,研究模拟了谐振腔式天线,并设计了极板式双发-八收的包含4个工作频率(20 MHz、100 MHz、500 MHz,1.0GHz)的电磁波测井探头。利用时间域有限差分法模拟单频信号和脉冲信号在地层中的传播特征。初步研究表明,设计的仪器探头能够探测井周地层的特性,为进一步研究打下基础。     

随钻电磁波电阻率测井仪器的研制

应用带电阻率的LWD仪器进行地质导向钻井,实现薄油层水平井开发是油田增产增效的有效手段。电磁波电阻率测井仪器具有探测深度深、测量精度高等特点,是随钻测井的必测项目,但该项技术被国外石油公司垄断。经对该技术原理的研究,通过对天线壳体的结构优化和高集成度、低功耗电路的设计,研制了四发双收对称式电磁波电阻率测井仪器。现场应用结果表明,该系统在井下复杂工况下,工作正常,测量数据准确,性能可靠,确保了仪器在油层中穿行。     

随钻电磁波测井井眼响应特性分析

文章介绍了水平井随钻电磁波测井响应的时域有限差分 FDTD 数值计算方法.首先根据水平井测井地层的特点,利用直角坐标系下的三维 FDTD 计算公式、稳定性条件和吸收边界条件,设计实现数值计算程序;然后分析随钻电磁波测井仪在水平井中的几种状态时磁场的响应特性,这些状态有仪器居中、偏心和不同泥浆电导率.结果表明,偏心和井眼对测量信号的影响主要体现在相位曲线上,偏心和井眼校正主要通过制作相位图板来进行校正.开发的数值模拟计算软件可用于随钻电磁波测井仪器设计.     

多尺度随钻方位电磁波测井系统响应特征研究

为了及时发现地层构造变化,规避钻井风险的同时准确评价地层,要求随钻测井仪器具备尽可能大的探测深度和较高的分辨率,而单一尺度的测量结果难以同时满足上述要求。为此,模拟研究了超深随钻方位电磁波和随钻方位电磁波测井系统的探测特性,分析了该测井系统的探边能力和分辨率,并探索了其对钻前地层界面的探测效果;然后,采用拟牛顿法,进行了多尺度随钻方位电磁波测井资料的精确快速反演。研究结果表明,通过增大源距、降低频率的方式,超深随钻方位电磁波测井的探边能力达到数十米;与小尺度随钻方位电磁波测井联合使用,通过反演可以实时获取油藏电阻率剖面信息,从而实现近远井不同范围内的地质预测、地质导向和油藏描述。      

利用测井曲线的滑动窗能谱识别地层的高频旋回特征

采用对测井曲线作Fourier变换并绘制频谱—深度图的办法，来分析测井曲线中包含的高频旋回特征。测井曲线的滑动窗能谱分析指示高频旋回沿井眼的频率变化。滑动窗能谱带的中断或干扰模式的出现，表示频率的突然变化，说明地层的不连续；滑动窗能谱带的逐渐转移，表示频率的逐渐变化，反映净沉积速率的逐渐变化。它们的旋回模式反映了被保存沉积旋回的厚度变化，即沿井眼向上方向能谱带逐渐向低频方向转穆，反映一个向上变厚的序列．即向上净沉积速率增加；能谱带逐渐向高频方向转移，反映一个向上变薄的序列，即向上净沉积速率减小。这些变化特征有助于准层序的划分，进而分析地层层序。通过对一口井实际测井资料的研究和分析，说明方法的实用性。     

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.     

随钻前探测电磁波测井响应影响因素分析

随着油气勘探开发领域由构造油气藏向缝洞、薄层、断层等非常规复杂油气藏转移,随钻电磁波边界探测技术在主动地质导向与精细储层刻画方面发挥着重要作用,能够用于探边、避水、预警、前探盐丘、预判高压地层与枯竭层等。随钻前探测电磁波测井仪器采用正交或水平天线,与传统电磁波仪器相比,大大提高了前探距离。阐述了一种随钻前探测电磁波测井仪器的典型天线系统以及相应的前探测响应信号计算方法,应用三维几何因子、镜像源等效法分析了不同磁场分量的前探测敏感性。计算了不同地层电阻率下随钻前探测电磁波测井的响应特征,分析了随钻前探测的影响因素,针对界面两侧地层电阻率对比度、地层电阻率背景值等环境影响因素以及仪器频率及源距等参数进行了分析。数值模拟结果表明,正交或倾斜天线系统的前探距离受天线距离、工作频率、地层电阻率对比度等多种因素影响,通过优化发射-接收天线的排列方式、频率、天线距离等参数,能够获得较大的前探距离。     

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。     

基于高频电磁波的随钻探层测距雷达技术研究

为了提高水平井钻井过程中储集层钻遇率,需要实时探测储集层边界。为此,提出了一种基于高频电磁波的随钻探层测距雷达技术。随钻探层测距雷达在钻具进入煤层后,实时探测煤层的顶底板,实时测量钻具与煤层顶底板之间的距离,实现地质导向,甚至可以实现地层成像功能,从而指导施工人员控制钻头始终穿行在储层中。以煤层气钻井为应用对象,对随钻探层测距雷达测量原理、测量方法及电路系统等方面进行了研究。室内试验中测量距离与实际距离间的相对误差为3.8%。这表明随钻探层测距雷达可以有效提高煤层气储集层的钻遇率。     

高频等参数感应测井的探测特性分析

用数值模拟方法分析高频等参数感应测井(VIKIZ)的探测特性，发现它有较强的径向和纵向分辨能力，能提供用于分析地层电阻率径向变化特征包括低阻环带所需的阵列测井信息，且便于对资料进行直观解释；同时它有纵向分辨率极高的高频短源距相位差测量，有很强的识别薄层包括砂—泥岩薄交互层的能力。