C/O测井地层探测深度的理论研究

通过蒙特卡罗模块,研究在１４０ｍｍ套管井中８９ｍｍ外径Ｃ／测井仪的响应随油层径向厚度不同的变化关系,得到不同源距处的地层探测深度。理论结果显示,地层探测深度随源距的增大几乎呈线性增加,双源距Ｃ／Ｏ测井仪中２个探测器的地层探测深度有显著差别。     

地层元素测井仪器结构设计优化

为提高地层元素测井仪器快中子屏蔽率,减少干扰信号,增加适用井眼范围,需要对地层元素测井仪器进行结构设计优化.通过建立地层元素测井仪器的蒙特卡罗模型,对具有不同源距、不同中子屏蔽体厚度及不同尺寸晶体探测器的地层元素测井仪器测井曲线进行模拟.分析地层元素测井仪器中子屏蔽体厚度、源距及晶体探测器尺寸变化和仪器响应关系.优化后的地层元素测井仪器结构参数:中子屏蔽体厚度14 cm,源距42 cm,晶体探测器尺寸Φ5 cm×20 cm.     

RMT测井仪在某些油田的初步应用

脉冲中子测井是目前在套管井中评价储层含油饱和度的方法之一。RMT是国外同类仪器中晶体效率最高且尺寸最大的双源距脉冲中子综合测井仪，测井曲线统计性较好。RMT具有3种测量模式，在C／O模式下，仪器不但提供C／O、Ca／Si以及H、Si、Ca、K、C1、Fe、S、Ti、Mg等元素伽马射线产额，同时还提供地层俘获截面、孔隙度指数和氧活化、硅活化计数。该仪器已经在松辽盆地、渤海湾地区和西部油田测井300多口，在深井和较低孔隙度储层中也获得了较好的效果。简要介绍了RMT，并展示了该仪器在判断岩性、指示产层出砂、识别含气层位、反映层内水淹差异、识别油水界面、确定堵水层位和再挖潜老井等方面的一些应用实例。     

C／O测井响应随源距变化的理论研究

针对井内介质分别为水、油，地层分别为３５％孔隙度饱和水砂和油砂的４种情况，采用蒙特卡罗方法模拟外径φ８９碳氧比测井仪不同源距处的非弹性散射伽马能谱。通过分析地层或井内介质不同时的Ｃ／Ｏ差值随源距变化的关系，为设计仪器推荐源距参数。     

双源距碳氧比能谱测井

双源距碳氧比测井仪器中远探测器主要响应地层参数，近探测器主要响应井眼条件，包括套管结蜡、凝油及井内多相流等影响，通过补偿解释计算出地层含油饱和度，可免除测前刮蜡、洗井等作业。我公司DDCO系列双源距碳氧比测井仪器采用大尺寸、高性能的BGO晶体能够保证测井数据质量：使用保温瓶减小了温度漂移；根据理论研究结果对仪器结构进行了优化设计，     

随钻D-D源中子孔隙度测井数值模拟

随着中子发生器技术的进步,射频源中子发生器可将中子产额提高10倍,增大了使用氘氘(D-D)中子发生器进行动态测井的可能性。基于蒙特卡罗方法开展随钻D-D源中子孔隙度测井研究。研究结果表明：随钻D-D源中子孔隙度测井的孔隙度灵敏度明显高于氘氚(D-T)源中子孔隙度测井,与提高灵敏度后的D-T源中子孔隙度测井相近;径向探测深度主要受源距和地层减速性质的影响,受源能量的影响较小,纵向分辨率主要与源距有关;基于射频源D-D中子发生器的随钻中子孔隙度测井的测速约为Am-Be源中子孔隙度测井的三分之一,可通过缩短源距,增大探测器尺寸与气压,提高探测器计数率,实现随钻D-D源中子孔隙度测井。     

裸眼井中C／O仪器响应

C／O仪器正在被越来越多的应用到各种井眼结构中。其中一种结构为裸眼完井。这篇文章将讨论实验室和计算机模拟的一种特殊C／O仪器设计的响应，假设的条件为4 1／2英寸到12 1/4英寸的裸眼井，仪器居中或偏心。井眼流体为淡水、lOOkppm的盐水和油。测试地层包括孔隙空间饱和了淡水、油和100kppm盐水的砂岩和石灰岩。一般说来，在相同的井眼尺寸条件下，含油地层裸眼井中的C／O响应比套管井中的C／O响应灵敏度要高。但是，井眼尺寸和流体也会产生很大的影响。同时，文章还介绍了一项如何将这些测量值转换到标准情况下（也就是7英寸套管井井眼10英寸裸眼井井眼）的技术。转换到标准情况的好处是工作人员在处理数据时可以使用标准解释包。     

中子孔隙度测井井眼影响补偿的新方法

中子孔隙度测井受到诸如井眼尺寸、形状及仪器状态等不利影响,为补偿这些影响,仪器采用两个探测器：一个位于离源较远的位置用于测量地层孔隙度,另一个位于离源较近的位置用于测量几何形状变化影响。用长短源距计数率相比来减小受到的几何影响,但这还不够,还必须对井眼尺寸、形状及仪器状态等进行校正。通过修改长短源距计数比率,确定长源距探测井计数率函数,使两个探测器在仪器附近有近似的径向响应,提高对几何改变的补偿。     

多探测器脉冲中子孔隙度仪器的响应

采用14Mev脉冲中子源和多源距中子孔隙度仪器的开发研究对于确定地层含氢指数实质性的改进提供了条件。最佳源距的选择实质上降低了页岩地层粘土矿物显示的地层原子密度增加的影响，也降低了岩性影响。探测器系统有5个中子探测器。4个超热中子和1个热中子．由于是脉冲源，探测器系统可以测量两种计数率和中子到达时间。为了降低井眼影响．探测器背面屏蔽并且仪器推靠井壁。在用计数率比值和超热中子慢化时间组合进行超热中子孔隙度测量时．对于仪器推靠井壁的间隙采用了实时校正。使用超热中子探测消除了在页岩地层通常见到的热中亍吸收影响。另外．液体矿化度和温度影响也有实质性降低。改善了粘土引起较低灵敏度的测量增益的垂直分辨率，因此,比较容易鉴别和评价薄层。单一的热中子探测用来测量井壁附近地层的俘获截面．。这种附加测量有好的层分辨率，因而有利于地层评价和对气的识别．实验室测量和蒙特-卡洛模型相结合使得地层和井眼参数的仪器响应有很宽的范围。在碳酸盐地层，鉴别石灰岩和白云岩差不多。使用脉冲源消除了常规Am-Be中子源辐射危害，改善了安全性。这种技术在页岩地层的气勘探中有特殊的用途。     

非导电泥浆中的井眼成像：精度、探测深度和各向异性影响

EARTH成像仪能在非导电泥浆中进行微电阻率成像。该成像工具以电容耦合技术为基础，已经成功地用于许多油田。本文的目标是介绍该测井仪的三个主要特点：(1)分辨率，(2)探测深度，(3)亚分辨率各向异性(subresolution anisotropy)对仪器的影响。研究表明，EARTH成像测井仪能够检测厚度为0．1英寸(2．5毫米)的薄层；能同时精确地识别0．7英寸(18毫米)地层厚度及其电阻率，或更厚地层(沿着井眼轴线方向测量)；它有解析薄层的能力但不能确定实际电阻率；在10：1的电阻率对比度下，可识别0．3英寸(7．6毫米)厚薄层。成像测井仪的探测深度依赖于地层厚度，大约是层厚的平方根的一半。对厚度5英寸(13厘米)以上的地层，探测深度远大于1英寸(25毫米)。测井仪的平均电直径(electrical diameter)比井径大大约0．2英寸(5毫米)。最大的电直径比井径大0．4英寸(10毫米)。对各种可能的倾斜地层，有平均电直径时，倾角修正值小于1度。数值模拟和墨西哥湾数据集表明，EARTH成像测井仪由于亚分辨率薄层(sub-resolution lantinate)而不能解析地层非均质性。该测井仪主要辨认平行于细纹理状地层的水平电阻率，并且层的相对倾角小。相反，长源距多分量感应仪器测量体积地层非均质性，包括精细分辨率和亚分辨率两种各向异性。因此对薄储集层，多分量感应测量比油基泥浆电阻率成像仪器可提供关于各向异性的更完整的资料。     

推靠式碳氧比测井响应随源距变化的数值模拟

为提高碳氧比测井的纵向分辨率和统计精度,提出一种新型仪器结构,将测井仪推靠至套管内壁,在探测器与井液间设置伽马射线屏蔽体,让近、远探测器均记录主要来自地层的伽马射线.针对89 mm外径碳氧比测井仪推靠至125 mm内径套管内壁且套管内分别充满油或水、地层分别为35％孔隙度的饱和油砂岩或水砂岩等4种情况,采用蒙特卡罗方法...     

基于探测特性曲线的随钻伽马测井仪优化方案

为了对随钻伽马测井仪密度测量模块的优化设计提供指导,利用蒙特卡洛模拟程序,对2种放射源开窗仪器的密度模块进行模拟分析,优化源屏蔽体尺寸。在选定合适的源屏蔽体厚度后,对仪器的探测深度进行模拟分析,研究康普顿散射的主要散射区对探测深度曲线以及层分辨率曲线的影响,指出源距、探测器开窗尺寸及角度是影响主要散射区分布的关键因素,给出降低探测深度曲线峰值影响的优化方案,提高仪器遇到地层分界面时的探测精度。     

符合计数式碳氧比测井仪概念设计

要识别套管井中低矿化度地层环境中的油和水，常常首选脉冲中子碳／氧比（C/O）测量。然而，由于井中有生产油管要求C／O测井仪的直径不超过几英寸。现代（C／O测井仪即使装备了致密晶体，也常常会遇到低信-噪比和谱分辨率差的难题。 一种使用共轴探测器和符合计数方法的新型C／O测井仪器正处于研究之中。仪器的探测器部分是由一个井状闪烁探测器和一个柱状探测器组成，柱状探测器是安装在井状探测器的内部。符合计数方法依赖于由电子对产生相互作用所放射出的湮没光子来记录井状探测器和柱状探测器之间的符合计数。这种方法在C／O测量中效果极好。在C／O测量中产生和测量碳和氧的高能非弹性伽马射线，电子对的产生是主要的相互作用，它可产生大约2MeV或高于2MeV的光子。实验室实验表明：与使用单晶探测器的传统C／O测井仪器相比，新的仪器设计明显地提高了测量精度。 在实验室测试了利用锗酸铋探测器（BGO）和碘化钠（NaI）探测器的两个概念设计。目前正在研究一种对角求和的方法来分析符合数据。一直使用蒙特卡罗模拟优化仪器设计。模拟的数据与实验数据一致性好。     

应用阵列声波长源距声波时差求取孔隙度参数

多口井的实测资料表明.不同源距的声波时差值是有差异的.展示了3、5、8 ft和12 ft源距的声波时差在砂泥岩、碳酸盐岩存在不同的差异情况,砂岩地层越致密,不同源距的声波仪器所测的声波时差差异越小,碳酸盐岩的时差差异比砂岩小,通过4种源距声波时差值处理的储层孔隙度与岩心孔隙度对比表明,应用阵列声波的长源距声波时差处理的孔隙度更接近地层的真实孔隙度.     

长源距声波测井在固井界面胶结探测中的应用

长源距声波测井在套管井内可以探测固井后套管与水泥环（简称固井I界面），水泥环与地层（简称固井Ⅱ界面）的胶结情况，但是必须对长源距声波测井波形进行处理，分辨出相应的导波，本给出了长源距声波测井波形小波处理结果，结合理论计算结果识别套管井固井I，II界面的胶结情况以及同位素测井验证实例。     

运用碳氧比能谱探测天然气水合物方法

应用Monte Carlo方法,针对井内介质分别为H2O和NGH,井外介质分别为H2O和NGH的4种情况,模拟计算得到了C/O测井响应随源距的变化关系以及不同源距时,C/O测井对径向深度的响应。通过数据处理,得到C/O差值随源距的变化关系,比较分析出C/O能谱测井响应对源距有很强的依赖性,并且得到了短源距和长源距的选择范围。     

双源距碳氧比测井技术研究

井眼效应限制了单源距C/O测井的应用,为此开发了双源距C/O测井仪器DDCO及相应解释模块.利用蒙特卡罗模拟结果,合理设计了仪器外径、屏蔽体材料与尺寸、源距以及晶体体积比例.通过改变中子管安装与供电方式,实现了理想屏蔽长度与短源距的设计.为减小伽马射线计数的涨落,采用了高性能大尺寸BGO晶体.通过缩短脉冲幅度分析器的模数转换时间,在一定程度上解决了近探测器电路中信号堆积问题.在数据处理方面,通过能谱漂移校正和减氢峰法生成更准确的非弹净谱,采用虚拟探测器技术提高了曲线统计性,通过反褶积提高了测井曲线的纵向分辨率.根据模拟和刻度结果建立了解释模型,通过自补偿消除了井眼效应.结果表明,在35%孔隙度砂岩条件下测量地层含油饱和度精度达到8%.该技术已经应用于多个油田,测井资料为制定稳油控水方案提供了准确的依据,由于测井前不需洗井、刮蜡等作业,受到用户普遍欢迎.     

中子测井源距选择数值模拟研究

源距是中子测井仪器的主要参数,它在很大程度上决定测井仪的孔隙度精度、灵敏度、分辨率以及环境因素影响状况.采用数值模拟方法,计算了三维偏心中子测井在不同源距时热中子和超热中子探测器响应,得到孔隙度-比值响应曲线,分析了不同长、短源距组合时孔隙度灵敏度、分辨率以及岩性影响状况.以上数值结果与分析为中子测井源距选择提供了理论依据.     

不同直径双晶C/O仪器的响应特征比较

研究不同直径C/O测井仪器的测井响应，可以发现它们之间的优势和缺点，为仪器的研制提供参考。采用Monte Carlo方法，在孔隙度为20%的砂岩地层中，对直径为89 mm、54 mm和43 mm三种C/O仪器的测井响应进行了计算，得到了各直径仪器C/O值随源距的变化关系。经过数据处理和分析认为：大直径仪器受井眼影响最小，短源距不能对长源距起到有效的补偿作用；中等直径仪器区分地层能力最强；小直径仪器受井眼的影响最严重，其短源距能有效地对长源距起补偿作用。     

可控源一体化测井仪性能的影响因素研究

利用蒙特卡洛程序,探讨可控源一体化测井仪近源距伽马探测器源距对探测深度、层分辨率、伽马能谱形状的影响,以及近远源距中子探测器源距对计数比的影响。结果表明,源距越大,各探测器计数越小,近远源距中子探测器计数的比值也越小;伽马探测器的探测深度和层分辨率变大,伽马探测器谱形保持不变。针对来自仪器外壳材料对伽马能谱干扰较大问题,探讨硼套长度和仪器外壳材料对伽马能谱的影响。通过更换外壳材料来降低Fe峰的干扰,所选的3种外壳材料,结合价格因素、加工难度和解谱主要元素可以看出,钛钢TC11是比较合适的选择。