随钻方位电磁波电阻率测井技术与地质导向应用

随钻方位电磁波电阻率测井可在地层中预测电阻率界面,指导钻井轨迹实时调整以钻遇储层甜点,在大斜度井和水平井油藏勘探开发中的应用日益广泛.介绍了新型随钻方位电磁波电阻率测井仪器(DWPR)的研制和应用情况.基于电磁全分量测量设计理念,该仪器采用倾斜发射-倾斜接收的双斜正交线圈系测量结构进行地层边界探测和地层评价.DWPR仪器在典型地层模型下的响应表明,该测量方式下的方位电阻率、地质信号及成像信息,可有效反映地层电阻率、方位及各向异性等特征.针对DWPR仪器特有的电阻率信号、方位信号,基于阻尼最小二乘原理,开发了实时边界反演地质导向软件.新型随钻方位电磁波电阻率测井技术在中国近海进行了50余口井的地质导向应用,实时地层边界反演结果均符合油藏地质认识,有效指导水平井钻进过程,大幅度提高了储层钻遇率.     

基于随钻自然伽马、电阻率的地质导向系统及应用

地质导向钻井技术的应用体现了随钻测井资料的重要工程价值.总结了随钻自然伽马、电阻率在地质导向钻井中应用的3种测量方式特征,即近钻头测量、基于随钻估计和预测方法的随钻测量、随钻方位自然伽马和电阻率测量;描述了随钻自然伽马、电阻率的实时解释方法,根据不同区域的地质特点、岩性测井特征和储集层的物性特征,将随钻测井数据与事先设定的储层地质特征进行实时对比和评价,完成地层对比、流体性质判别和储层参数解释;说明了随钻自然伽马、电阻率的刻度方法,通过仪器的标准化刻度及量值传递,为定量解释地层提供准确的测井资料;结合实践介绍了利用随钻自然伽马、电阻率实时测井曲线,根据不同岩性和不同层位自然伽马、电阻率的差异特性,结合邻井资料和无孔隙度测井资料条件下的孔隙度解释模型,在工程应用中实现基于随钻自然伽马、电阻率的地质导向系统.     

基于随钻测井的地质导向解释系统研究与应用

通过理论分析和方法研究,实现了地层岩性定性判别和流体性质识别;随钻测井资料预处理和标准化后,可以利用两条随钻测井曲线实时识别地层岩性;经过垂深校正,可以直接与直井测井曲线进行对比分析,并采用直井参数解释方法对所钻遇地层进行随钻地层参数解释,通过邻井对比再结合地质、钻井等资料进行随钻地层评价;提出了从测井曲线中提取小层对比信息和极值方差聚类自动分层方法,实现了所钻地层的层位和岩性对比;研发了水平井地质导向测量参数随钻解释系统。实践表明,水平井地质导向测量参数随钻解释系统能够较好地指导油气藏评价和水平井地质导向钻井施工,随钻解释成果与电缆测井解释成果相比具有很高的可比性。实施地质导向钻井技术的前提是将随钻测井数据与储层地质特征进行实时对比和评价,从而有效控制井眼轨迹的走向。建立实时解释平台是实现地质导向钻井的基础工作,而研发基于地质导向钻井的测量参数随钻解释系统可以为地质导向钻井井眼轨迹控制提供决策依据。     

随钻方位自然伽马成像测井在地质导向中的应用

地质导向根据钻井过程中实时测量的地质和工程参数指导钻头钻进方向,使钻头尽可能在产层内钻进。随钻方位自然伽马成像测井仪器利用多个自然伽马传感器,将带有方位信息的测量数据实时上传到地面用于地质导向。利用地质导向建模软件,分析仪器在钻遇倾斜地层、断层、不同倾斜角地层时仪器响应特征,为实时地质导向提供理论依据。现场利用实时随钻方位自然伽马成像测井资料对水平井钻探进行实时追踪,及时判断钻遇地层的边界位置并调整井眼轨迹,结合其他资料指导水平井施工,较好地实现了地质导向目的。     

随钻测井地质导向技术在水平井钻井中的应用

鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密油储层岩性变化快、井控程度低、单砂体厚度小、砂体横向连续性差且纵向上分布不稳定,水平井随钻地质导向难度较大,砂体钻遇率偏低。针对上述难点,根据地质特征及开发要求,采用地质建模的方法沿砂体展布方向设计水平井井轨迹靶点,为水平井钻进提供依据;根据区域地层对比结果,结合导眼井目的层段测井曲线特征确定导向标志层;在造斜段导向过程中,利用随钻测井曲线特征结合录井资料识别标志层,预测着陆点位置及距离并调整钻井造斜率,保证井轨迹精准入靶;在水平段导向过程中,根据随钻伽马正演及伽马成像反演结果控制井轨迹,确保井轨迹在目的层段中穿行。形成了钻前地质设计、在造斜段确定曲率、在水平段调整井轨迹的水平井钻井全周期地质导向工作流程。应用结果表明：该地质导向技术适用于陇东地区水平井钻井,能够有效指导水平井钻进并提高储层钻遇率。     

随钻方位电磁波仪器测量精度对电阻率及界面预测影响分析

随钻方位电磁波测量仪利用幅度比和相位差转换得到地层电阻率信息,联合定向电动势测量信号反演来预测和判断界面,因此必须明确测量精度与电阻率及界面距离的关系。从电阻率转换及界面距离反演原理出发,模拟计算和分析接收天线测量精度在不同地层条件下对电阻率和界面距离的影响。模拟结果表明,在电阻率比较高的地层中,接收天线测量精度对幅度电阻率和相位电阻率影响较大;定向电动势幅度与界面距离呈近似对数线性关系,仪器离界面距离越远,界面两侧电导率差越小,仪器工作频率越低,测量精度对界面距离反演结果的影响越大。研究结果可以为评估测量结果的准确度和降低地层评价与地质导向应用风险提供理论依据。      

Trim-LWD随钻感应测井系统原理和现场应用

文章进行了Trim-LWD随钻感应测井原理的研究,并通过在辽河油田杜813-H601井的成功应用事例,证明了Trim-LWD能及时掌握所钻地层岩性变化并能进行精确的地质导向。在稠油油层中应用该技术可以有效的控制油层中的井眼轨迹,这对于大幅提高油层钻遇率和最终采收率有着非常重要的意义。     

水平井随钻地质跟踪导向技术应用实践

水平井技术是实现油、气田高效开发的一项综合配套技术,也是提高油（气）层钻遇率的重要技术。基于辽河油田“八五”水平井、“九五”侧钻水平井课题研究与试验中取得的经验,从油藏研究与钻井工程、室内研究与现场实施相结合入手,系统介绍了辽河油田水平井随钻地质跟踪导向技术研究成果和应用效果,对水平井地质导向技术的概念、技术特点、工艺流程进行了阐述。实践表明,随钻地质跟踪导向技术对水平井技术规模化应用具有重要的支持作用,可以有效提高油井钻井成功率,从而保证油井取得良好开发效果。     

方位深探测随钻测井仪在北海油田复杂地质导向钻井优化中的应用

InSite ADR 方位电阻率测井仪是哈里伯顿Sperry 钻井服务公司最近推出的新型随钻测井仪器.由于它的特殊传感器设计和多深度探测能力(最深这18 ft),为大斜度井和水平井,特别是复杂储层中钻井地质导向和地层评价提供了新的解决办法,它允许钻井工程师及地质专家在复杂井中优化井位和储层产能.文章介绍了相关内容,并给出了北海油田井位控制实例.     

用实时高分辨率随钻电阻率测井成像指导沉积岩钻井地质导向

一种新的随钻电磁测井仪器提供深探测定向响应，用于定井位和大斜度井／水平井地层评价。为了将仪器测量资料用于实时钻井导向或其它钻井决策，必须提供一种实时的解释方法。为此，我们开发了一种基于模型的参数反演技术，可以用原始的定向测量数据计算仪器到层界面的位置，还能计算地层电阻率。 这种反演可以按照完全自动的模式进行，不需要用户的干预而直接进行快速直观解释，也可按照交互式模式进行反演，使用设定的限定条件使反演结果更加准确。在自动解释模式中，所有可用的实时测量资料都对照一个简单的三层模型进行反演。反演中，使用一个快速的近似模型计算仪器对两个边界的响应，对厚层能给出满意的结果。这一反演算法对多种模型进行转换，从简单模型到复杂模型，最复杂模型使用多达6个参数，包括仪器到上下围岩的距离，各向异性地层的电阻率，以及上下围岩的电阻率。然后在物理限定条件中加入Akaike地层标准（适用于较简单的模型），选择拟合这些数据的最简单模型。 为了使专家模型的解释更加精准，数据解释可逐段进行。专家模型是逐点建立的，或者所有的数据都对照一个通用的层状结构进行反演，以确定所有层的电阻率和厚度。这一同时反演方法减少了随机测量的不确定性或环境误差。该技术也提供了一种估算视倾角的方法，这对于储层描述和大斜度井、水平井应用是必不可少的。 用人工合成例子说明这种解释方法的有效性，再用该仪器的现场测量数据的解释说明其有效性。现场数据的反演结果证实了一长段地层构造的解释是一致的。现场数据还揭示出，储层是侧向各向同性的，说明单靠三维地震测量进行精确的导向是不够的。     

边界探测技术在水平井随钻地质导向中的应用

越来越多的老油田采用水平井进行开发,油藏地质的复杂性和挑战性推动了随钻测井技术的进步,从最初的探测深度较浅的无方向性测量发展到如今的具有大探测半径的方向性探边测量。方位电磁波传播电阻率较大的探测半径及边界响应特征有助于及早确定储层边界或油水、气水边界位置,国际三大油田服务公司都有针对性地推出了具有自己特色的方位电阻率探边测井工具。以测量原理简单,资料得到广泛应用的贝克休斯公司的AziTrak^(TM)工具为例对探边工具的测井资料进行应用研究。在南海油田,通过对AziTrak(TM)工具为例对探边工具的测井资料进行应用研究。在南海油田,通过对AziTrak^(TM)工具录取到的方位电阻率探边资料的实时分析,结合其它资料,指导水平井施工,较好的实现了油藏地质目的,取得了良好的经济效益。     

随钻方位伽马探管的设计

传统随钻伽马仪器测量井眼周围的伽马值,测量曲线反映与井眼垂直的地层信息,在定向井及水平井钻井过程中,由于本身没有方位信息,不能及时有效确定层位及井眼轨迹变化.针对此问题,研制开发了随钻方位伽马探管,该探管测量数据通过M WD实时传输到地面,结合井深数据生成方位伽马曲线,曲线不仅反映地层信息,而且能够分辨上下界面岩性特征...     

基于LSTM神经网络的随钻方位电磁波测井数据反演

随钻方位电磁波测井仪器在地质导向和储层评价等方面具有重要作用,但其测量响应不具有直观性,需要用反演方法获得地层信息,高斯–牛顿法、随机反演算法等传统反演方法计算速度较慢,难以满足实时反演的要求。为此,提出了一种基于长短期记忆人工神经网络（LSTM）的新反演方法,用于求取地层电阻率。首先,基于广义反射系数法建立正演算法,完成样本集的制作;然后,搭建LSTM神经网络模型,基于样本集进行训练和测试,通过遍历的方法优选出合适的网络参数;最后,在测试集上完成电阻率的反演,将反演电阻率与正演电阻率进行对比,对比反演所需时间和相对误差,并在测试集中加入白噪声验证了模型的抗噪能力。研究结果表明,模型能够准确快速地反演地层电阻率信息,能够满足对含有噪声数据的反演需要,具有较好的鲁棒性。此反演方法为测井资料处理提供了新的思路和方向。     

基于拟牛顿法的随钻方位电磁波电阻率仪器响应实时反演与现场试验

为了利用随钻方位电磁波电阻率仪器的测量数据确定地层界面方位和距离,给地质导向提供决策依据,须采用准确可靠的反演方法。针对随钻方位电磁波电阻率仪器,建立了地质导向应用模型并模拟了其响应特征,研究了拟牛顿反演算法和流程,反演过程中只需要较小的计算量就可以得到Jacobian矩阵,大大提高了反演速度;并利用单界面和双界面地层的反演理论模型,验证了该算法的正确性和准确度。在胜利油田草XX井的现场试验结果表明,实时反演结果与方位电磁波电阻率成像显示及后期完井录井结果一致。该反演方法能满足利用方位电磁波电阻率进行地质导向的要求,为方位电磁波电阻率实时地质导向提供了一种高效、准确的计算方法。      

随钻方位电磁波仪器界面预测影响因素分析

随钻方位电磁波仪器的探测深度决定仪器的界面预测能力,了解随钻电磁波仪器在不同地层环境下的探测特性,对准确进行界面预测和判断有重要意义。模拟了仪器的界面响应特征以及边界走向与仪器工具面角的关系,介绍了随钻电磁波仪器探测深度的定义,通过模拟随钻方位电磁波电阻率的探测特性,分析了不同地层及仪器参数对随钻方位电磁波仪器探测深度以及界面距离反演结果的影响。结果表明,在地质导向过程中,相邻地层的电导率的差决定了随钻方位电磁波仪器的信号幅度,而相邻地层的电阻率对比度和电导率的差同时影响仪器的探测深度,同时仪器对交叉耦合分量电动势(Vzx)的分辨能力也决定了仪器的探测深度;界面距离反演地层模型中,低电阻率地层电阻率的精确度比高电阻率地层电阻率精确度对反演距离的正确性和准确度影响更大。     

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。      

地质导向在随钻管理中的应用和效果

文章介绍了一种新的随钻管理模式——地质导向钻井随钻管理模式。通过地质导向服务,可以提高地质油藏的开发效果,降低钻完井工程的作业难度,缩短作业周期,提高油气田开发的经济效益。作者认为,科学、高效地开发油气田需要各部门、各专业的密切合作,适时利用地质导向服务可以使这种合作变得更加完美。地质导向服务在油藏工程、钻完井工程、随钻管理等方面发挥了重要作用,是一种各专业无缝连接的管理模式。     

吐哈油田水平井随钻地质导向技术研究

总结多年来水平井随钻地质导向钻井施工的实际经验,结合吐哈各油田不同的油藏特征,提出了吐哈油田水平井随钻地质导向的技术模式.主要内容包括:建立了"预测一验证一修正一寻找一确认一追踪"的"六步法"工作流程,提出了"标志层"的概念和确定原則,井初步筛选了各油田的"标志层",评价了目前常用随钻跟踪技术在吐哈油田不同油藏的适应性和组合应用方法,完善了以地质综合分析为基础、油藏和工程相结合的水平井地质导向技术.