随钻磁共振测井仪器：理论和应用

第一支随钻磁共振成像测井（MRI－LWD）仪器已制造成功并进行了现场测试,该仪器在硬件设计上考虑到测量的数据在处理与解释方面能与磁共振成像测井电缆仪器（MRIL）相容,本文讨论在钻井环境中有可靠的MRIL测量理论,并回顾T1驰豫时间测量理论,我们报导了在墨西哥湾现场测试的结果,MRI－LWD仪器从套管到总深度（TD）进行了测井,另外在目标层段按通井的模式（Wiping mode)测量了油气类型的数据,我们使用电缆MRIL数据和常规测井资料验证MRI－LWD测量结果。     

测井中深度测量的改进

深度测量是最重要的测井项目之一，但实际应用中的深度校正却很不完善，电缆与钻具拉伸量的计算方法虽可利用，但是很少用于自动深度校正。今天，计算机的应用已渗透了各个领域，不过，测井行业中，利用拉伸图版进行手工计算的现象仍是一种规范。本文主张服务公司使用自动深度校正程序，并引入现在普遍使用的电缆测井深度和随钻测井（ＬＷＤ）深度以弥补钻井深度的不足。当考虑多井测井资料时，绝对深度的精度显得异常重要。绝对深度     

使电缆测井和随钻测井的深度一致——深度处理新方法的使用和实例

深度是一个最重要的地层评价测量值，但却是最难于精确地确定的。在全世界深水区域有着更长更深的井，这个问题就变得更加尖锐。我们已经开发了一种新的处理方法，用于更系统地更协调地处理当前测井数据采集系统的深度。本文重点是随钻测井深度（LWD）和电缆测井深度，以往在这些场合各种深度与一个合适的参考点之间的普通差异常常被忽略。选择深度参考点通常是随意的（没有定量评价），导致油藏模型中完钻深度作业不正确，而且这个差异对分析者极有可能是不知道的也未曾量化。 我们用实例说明处理随钻测井深度和电缆测井深度的一种系统化的方法，包括考虑它们的相对测量误差。首先承认全部深度都是有效的，然后考虑或使用它们的综合不确定性，最后给出单一的参考深度以及它的误差，这个单一深度对相关的地质与岩石物性分析更为准确。     

海洋钻井计划中随钻测井取心新技术

一种新的随钻测井取心(LWC)系统在俄勒冈海滨水合物隆起(Hydrate Ridge)海洋钻井计划(ODP)第204分部应用和测试，标志着取心技术和随钻测井技术首次进行了同时使用。现代电缆取心和LWD技术的融合在不损失时间或相伴裸眼时间更长而增加风险情况下提供两类极重要的数据集，使得同时而连续地采集大直径岩心和现场测井数据成为可能。LWC系统实质上组合了两种技术：一种是电缆式回收岩心筒与锁住器械，另一种是商用钻头电阻率仪器。该系统的组合能力提供精确的岩心-测井深度刻度和单一孔眼内岩心定向，不必起下钻杆。如果研究人员能使用对海底沉积和远在海面之下岩石所记载的关于地质与环境的大量宝贵信息资料，海洋钻井计划(ODP)能成为为仔细研究地球演变和构架而组织的科学家与研究学会的一项国际合作项目。LWD和电缆测井测量一般在作为ODP一部分而钻的所有井眼中是在取岩心之后测量的。石油与天然钻井中，取岩心计划由于时间和费用的制约往往是限制于一些关键井段，与此不同，在几乎所有ODP钻井井眼中，连续的电缆式可回收取岩心是日常工作。在水深范围由不到1000ft到接近20000ft间，ODP钻井井眼深度达到6000fI，不使用隔水管。利用海水以高压力清洗井眼的岩屑。一般，在常规取岩心作业以后用传统的电缆测井仪器对该井眼进行测井。在预计钻井会出现困难或者电缆测井质量情况差的场合会应用各种LWD技术。专用的LWD往往只是在困难钻井环境中为采集现场测井数据的解决方法之一。     

NMR电缆测井和随钻测井技术发展的一个新方向

目前所有的NMR电缆测井仪都测量信号衰减时间，用本专业的话说，就是测T2。基于实用的原因，T2测井一直是本行业的标准，但从物理学角度看，包含在T2曲线中的信息却不如T1数据。自旋弛豫时间T1包含且只包含液-固表面弛豫和体-液弛豫的信息，T1既不受岩石内部磁场梯度的影响，又不受流体扩散率差异的影响，仪器测量过程中的人为因素对T1结果的影响远小于对T2结果的影响，三方面的新进展已增强了T1测井的价值。（1）MRI-LWD仪器用T1信息将该物理测量中的钻铤移动的影响分离；（2）NMR流体分析仪可确定流动的储层流体的粘度，（3）可用一种新的脉冲序列来恢复流体扩散率信号，不必求助T2测量。在MRI-LWD仪器的商业化阶段，在LWD作业之后，采集了几次MRIL电测井资料，这就提供了电缆式和LWD式T1和T2储层测量的绝好时机，比较结果表明，T1测量是满足LWD要求的一种有效的，实用的解决方案，将不依赖于移动的优点与低能耗，实时的密集数据组结合起来，T1和T2曲线的比较显示，T1给出等效的在某些情况下甚至更好的地层评价答案，尽管其较分散特征。本文详细描述人们在T1及其性质方面所进行的早期工作，强调T1测量对场强度和场梯度的相对不敏感性，在复杂孔隙系统中这相对于T2来说明显是一个优点，实例表明，NMR电缆测井T1和LWDT1数据都受益于解决由高的表面弛豫和小的孔隙体积所产生的不确定性的能力，这些不确定性不同比例地影响T2测量结果。三方面的新进展已增强了T1测井的价值。（1）MRI－LWD仪器用T1信息将该物理测量中的钻铤移动的影响分离；（2）NMR流体分析仪可确定流动的储层流体的粘度；（3）可用一种新的脉冲序列来恢复流体扩散率信号，不必求助T2测量。在MRI－LWD仪器的商业化阶段，在LWD作业之后。采集了几次MRIL电测井资料，这就提供了电缆式和LWD式T1和T2储层测量的绝好时机，比较结果表明，T1测量是满足LWD要求的一种有效的，实用的解决方案，将不依赖于移动的优点与低能耗，实时的密集数据组结合起来，T1和T2曲线的比较显示，T1给出等效的在某些情况下甚至更好的地地层评价答案，尽管其较分散特征。本文详细描述人们在T1及其性质方面所进行的早期工作，强调T1测量对场强度和场梯度的相对不敏感性，在复杂孔隙系统中这相对于T2来说明显是一个优点，实例表明，NMR电缆测井T1和LWDT1数据都受益于解决由高的表面弛豫和小的孔隙体积所产生的不确定性的能力，这些不确定性不同比例地影响T2测量结果。     

测井深度误差产生原因及射孔深度校正

本文详细的分析了多次测井之间,包括裸眼测井和套管测井之间产生深度误差的原因及该深度误差对射孔深度的影响;传统的电缆传统输射孔,分段取校正值可以确保射孔层位准确,而油管传输射孔一次射开跨度大,可能跨越几个校正值段。针对这种情况,本文提出了自己的见解。     

用微机标定测井电缆深度记号

本文介绍用微机标定测井电缆深度记号的一种方法。该方法可以克服以往对测井电缆深度丈量方法的缺陷,提高深度标准统一化的技术水平。在标定测井电缆深度记号的同时,还需拉伸电缆。过去自动标定测井电缆深度记号的方法是用恒定拉力拉伸电缆,用此法测出井内电缆长度与其实际长度相差甚大。为此,提出一种新方法,即采用微机标定测井电缆深度记号。该方法既考虑了影响井内电缆拉伸的诸因素,又考虑用微机控制这些因素,使误差达到最小,从而提高电缆深度记号的精度及标定工作的可靠性。     

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。     

放射性测井时间常数和测井速度的选择

在放射性测井作业中,时间常数τ和测量速度V是决定原始资料质量的基本测量技术条件。必须根据放射性测井的误差特点和统计起伏记录“涨落误差”,在规定的测量精度下确定选择τ值和测井速度的基本原则。由于τV值对测井曲线有一定影响,所以应按校正公式校正“深度偏移”。     

同位素注水剖面测井资料深度校正的几种方法

在同位素示踪注水剖面测井中，根据注水井中不同的管柱结构，短套管位置，自然伽马基线等因素，提出了自然伽马对比法，磁定位短套管接箍对比法，磁定位与自然伽马曲线综合对比法和注水层位残留放射性和同位素曲线辅助校深法等4种不同的测井资料深度校正方法，并阐述了其各自的特点，认为在资料深度校正时，自然伽马对比法是普遍适用的，磁定位短套管法是最为简单的，为了要准确地进行资料的深度校正，应综合运用多种校正方法，以满足各种井况下同位素注水剖面测井解释之需要。     

测井电缆自动注磁系统的研制

电缆磁性记作为测井射孔的深度标准,在油田勘探开发中有极其重要的地位。人工丈量做记号,深度误差大,工作时间长。文章介绍了两种电缆自动注磁方法的深度控制原理、并对系统各部分进行介绍,该系统一次下井可完成电缆自动注磁、磁定位测量任务,深度误差符合SY／5132《测井原始资料质量要求》的规定标准的要求。     

2005年随钻测井和地层评价新进展

新进展包括DVD和基于网络的信息资源、电缆和随钻测井方法、快速的地层压力测量、取心及扫描技术。 地层评价尤其是随钻数据采集方面的最新进展是操作成本不断降低、工作效率不断提高的同时，还能提高采集质量和增加采集的数量。本文讨论的新进展包括： （1）通用技术—DVD信息资源、联机岩石信息目录和测井曲线打印机； （2）电缆测井—小直径套管井电阻率测井仪和脉冲中子能谱仪的应用； （3）随钻测量（MWD）／随钻测井（LWD）—随钻NMR、随钻声波、随钻地震及成像测井； （4）地层测试一快速电缆压力测试； （5）取心和分析一侧钻取心和便携式挠性管计算机层析成像（CT）扫描。     

米桑油田大斜度井钻杆传输测井技术

米桑油田井斜大于60度的大斜度井及水平井测井电缆无法下放、随钻测井（LWD）成本高昂且测井数据处理后解释可靠度低的问题。针对上述测井作业难点，为提升测井作业时效降低测井成本，米桑油田应用了钻杆输测井技术（PCL,Pipe Conveyed Logging）。相比于电缆测井和随钻测井，PCL在提高作业时效、强化井控能力和降低作业成本方面具有明显优势。PCL技术目前已成功应用于米桑油田大斜度井及水平井测井，并形成了一套PCL现场作业关键技术，实现了降本增效，为米桑油田大斜度井测井作业提供了有力的技术支持。     

降低横向井测井风险

尽管随钻测井（LWD）／随钻测量（MWD）在钻井过程中提供了大量数据,但是对于水平泥岩横向井段来说,由于成本高、风险较大,LWD／MWD的应用受到了限制。一种新型基于存储的仪器可以到达钻头所到达的任何位置,并可为水平横向井段提供丰富的钻井信息。     

随钻测井在滩海区大位移定向井中的应用

随钻测井技术是近年来发展起来的一项新的测井技术,其主要特点是边钻边测,在完成钻井任务的同时完成测井任务。解决了电缆测井无法施工的高难度井的测井问题;对随钻测井在高难度井的应用进行了分析,并与电缆（钻杆输送）测井进行对比,阐明了随钻测井的特点和应用环境,证实随钻测井是高难度井测井的最佳选择。     

利用放磁测井和测压试井法确定试井钢丝的深度误差

钢丝试井法所用钢丝因其在井下的伸长与电缆不同，且无法进行深度校正，因此难以保证所测资料的准确，为了解决这一问题，本文利用在标准井里的放射性标志层，采用放射性和磁定位测井技术，结合压力梯度测试方法，对试井钢丝的深度校正进行了研究，给出了计算试井钢丝深度误差的经验公式。     

一种应对高温井测井新方法在渤中19-6气田的应用

渤中19-6大型凝析气田是渤海湾盆地迄今发现的最大天然气田,储量超千亿立方米,该区块井深基本都在5000 m以上,井温普遍达到180 ℃以上,测井作业面临巨大挑战。由于耐高温设备不足,而常规仪器设计工作温度只有175 ℃,对于超过175 ℃的高温井来说,很难取全测井资料。该文提出一种利用常温仪器取全高温井测井资料的新方法,该方法改变传统的电缆上提测量模式,通过优化仪器串组合采用下放测量的方式,减少高温对仪器的影响时间,在测井仪器到达极限作业条件前完成资料采集,同时也提出相应深度校正方法,达到取全取准测井资料的目的。该方法在渤中19-6气田取得了良好的应用效果,对高温深井作业有很好的借鉴作用。     

过钻头测井——获取测井资料的新方法和迈向“过眼”钻井的第一步

过钻头测井（TBL）技术是由Shell和Reeves石油公司在近几年开发的，它可以取代标准电缆测井技术和随钻测井技术，具有节省成本和操作方便等特点。其工作原理是测井仪经过钻杆．通过特制的钻头进入裸眼内，采集到的地层评价数据由电缆工具从地面读出或储存起来在起钻时起出井眼。Reeves测井仪能耗低、直径小（2．25in），是目前最先进的设备．它既适用于电缆作业也适用于电池储存作业。Reeves还有一种2．4in外径的地层压力测试仪，用电缆下入．过钻头对压力进行实时评价。TBL测井方法在Shell公司钻探的很多小斜度井中进行了试验，准备投入商业应用。其优点是节省起下钻时间、减少井眼裸露时间，特别适合在复杂井中降低成本。“过眼”钻井（Through Bore Drilling．简写为TBD）技术是一种全新的方法．钻具组合和钻头不仅仅起到钻井的功能，而且是通向井眼和地层的通道和门。通过这道门可以进行各种作业．包括测井和挤水泥。它类似于医学上在孔眼中进行手术，可一次性通过单个导管到达手术点进行各种手术。TBD特别适用于斜井、水平井和大位移井中，大大减少了起下钻费用和风险。该文总结了TBL测井方法及其目前的试验情况，并对TBD的最新进展情况进行了讨论。     

射孔深度误差的产生与控制

如何提高射孔深度的精度一直是射孔质量控制的难题,在测井与射孔作业过程中可能产生导致射孔深度误差的多种因素,这些因素不断积累,将直接影响射孔的质量。文章分析了测井及射孔作业中影响射孔深度的因素,指出在从完井电测到固井质量测井及射孔作业各环节中仪器、电缆、环境、射孔资料校正、管柱丈量、测井速度等所产生射孔深度误差的原因,提出了在实际操作中尽量减小深度误差的具体方法及措施,以此提高射孔质量,为油田的油气层开发提供可靠准确的资料。     

测井曲线的自动深度校正

测井曲线间的深度误差几乎是不可避免的。依据测井曲线间的某些相关性,利用计算机可以实现测井曲线自动深度校正。文中采用相关分析、频率分析与动态规划相结合对测井曲线进行深度校正,即先用相关分析法找出对比曲线与标准曲线间的深度对(即深度位移量);然后用频率分析法对已找出的深度对进行筛选;再用动态规划法对筛选后的深度对分类,以其中最优的作为深度校正的深度对;最后根据确定出的深度对,将对比曲线相对于标准曲线作相对位移,便可将一口井的各测井曲线的深度对齐.利用由该方法编制的深度校正程序,对实际测井曲线进行自动深度校正的试算表明,可获得较好的结果。