指向概率方法在中子伽马测井计算中的应用

应用蒙特卡罗方法,成功地模拟了中子伽马测井的物理过程和中子的输运过程、热中子的俘获以及中子伽马射线的产生和输运过程.用指向概率方法计算了中子伽马射线对探洲器的通量贡献,用群截面数据库模拟中子,用点截面数据模拟伽马光子,计算绘出的中子伽马能谱峰值与所选择的特征能量非常吻合,从而证明了蒙特卡罗方法在核测井领域应用的可行性.     

利用元素伽马能谱测井识别气层的数值模拟

利用蒙特卡罗方法建立不同井眼和地层条件下的计算模型,模拟研究非弹俘获计数比R与含气饱和度的测井响应规律及井筒和地层环境对R的影响;利用研究成果处理新疆某油田实测井资料,验证元素伽马能谱测井技术在实际生产应用进行地层含气性评价的可行性。结果表明:当地层孔隙度一定时,非弹和俘获伽马计数随着含气饱和度的增加而增加,而比值R减小;当孔隙度增大时,含气饱和度小于某一确定值(约35%)时非弹伽马计数减小,但大于该值时俘获伽马计数减少,比值R增加;岩性、地层水矿化度、井眼流体和尺寸以及钻井液侵入等因素都会对地层非弹和俘获计数比产生影响;不同井眼流体对非弹俘获计数比R的影响较小,在同一地层孔隙度条件下,地层水矿化度越高、井径越大,非弹俘获计数比R越大,且石灰岩地层的非弹俘获计数比R高于砂岩地层;钻井液侵入较浅时,非弹俘获计数比R随钻井液侵入的加深而增大,当达到探测深度后,侵入加深但非弹俘获计数比R保持不变;地层水矿化度越高、井径越大、钻井液侵入越小越有利于含气饱和度的评价,但在实际处理时需要对岩性、地层水矿化度、井径进行校正。     

脉冲中子-中子测井影响因素的数值模拟

利用蒙特卡罗方法建立各种条件下的套管井计算模型,模拟相应的热中子时间谱,进而计算地层宏观吸收截面.模拟结果表明:地层的宏观吸收截面随着孔隙度和含水饱和度的增加而增加,且源距越小、地层水的矿化度和泥质含量越高、套管的尺寸越大、仪器越居中、俘获截面越高的岩性地层条件下,地层的宏观吸收截面值也越大;套管壁厚和水泥环对地层宏观吸收截面没有影响,但套管壁越厚、水泥环厚度越小,热中子总计数越低.利用脉冲中子测井数据确定地层含水饱和度时应对各种影响因素作相应的校正.     

TNIS测井技术在低矿化度储层中的应用

TNIS(Thermal Neutron Imaging System)作为一种新型的脉冲中子测井技术,以探测未被地层俘获的热中子的方式,可在低矿化度条件下有效识别油水层。通过对华北油田某研究区块物性资料研究,做地层俘获截面与孔隙度、地层电阻率交会图版,定性识别油水层;同时为消除泥质含量和矿化度的影响,提出双因子校正方法,并结合TNIS测井技术建立了针对研究区域储层特征的定量解释方法。实际生产证明,双因子校正方法提高了剩余油饱和度计算的精度,TNIS测井技术在华北油田低矿储层应用效果较好。     

随钻D-T中子孔隙度测井低灵敏度和岩性影响校正方法研究

为了提高随钻氘-氚(D-T)中子孔隙度测井的测量精度,通过研究其在多种岩性、孔隙度地层中的响应,对比与化学源的响应差异,分析所测孔隙度灵敏度及精度偏低的原因,并提出对应的校正方法。结果表明:由于D-T源能量较化学源高,地层密度对含氢指数测量影响增强,使得随钻D-T中子孔隙度测井地层孔隙度灵敏度偏低,且受到泥页岩效应的影响较大;密度校正后,地层孔隙度灵敏度显著提高,且受到岩性的影响降低,尤其是泥页岩效应几乎被完全消除。因此,通过对随钻D-T中子孔隙度测井结果的校正,测量灵敏度和精度都得到大幅提高,可以较好地替代化学源测量地层中子孔隙度。     

镅铍源硼中子γ测井的可行性

为降低测井成本,用镅铍源取代脉冲中子源,研究在储层已注入硼酸溶液的条件下进行中子γ测井即硼中子γ测井的可行性。用Monte-Carlo模拟技术即通用程序MCNP(3B),计算了该测井方法的俘获γ能谱、俘获γ计数与含水饱和度及源距的关系。得出了俘获γ计数随含水饱和度的增加呈指数规律衰减;井眼对俘获γ计数的影响很小,而且俘获γ计数与地层孔隙度具有良好的相关性。从计算结果看,用镅铍源取代脉冲中子源进行硼中子γ测井是可行的,其适应性强,成本低。     

基于X射线和伽马源的密度测井数值模拟

通过XCOM程序计算和分析不同介质发生光电效应和康普顿散射的衰减系数随射线能量的变化规律,并利用蒙特卡罗模拟方法研究基于X射线和~(137)Cs伽马源的地层散射能谱以及密度测井响应和精度。结果表明,由于所采用的X射线能量比0.662 MeV的伽马射线低,对于同种地层介质,X射线衰减快,密度越大,差异越明显;在源距相同的条件下,较低能量的X射线源地层密度响应灵敏度比~(137)Cs伽马源的高,但受岩性影响更大;在考虑源强的情况下,当X射线源对应源距为33 cm、伽马源对应源距为38 cm时,X射线源的计数统计性与伽马源的计数统计性相当,X射线源的密度响应灵敏度比伽马源的高,且X射线源的密度测量不确定度小,测量精度高,而伽马源的密度测量不确定度大,测量精度低。X射线源可以替代~(137)Cs伽马源进行密度测井,但在仪器设计、能谱处理和密度计算等方面还需要进行深入研究。     

水淹层混合地层水宏观俘获截面逐层计算方法

 清污水交替注入型水淹层混合地层水矿化度变化较大.在进行脉冲中子类过套管剩余油饱和度测井解释时,地层水矿化度的多变性将导致地层水宏观俘获截面这一重要参数不易确定.对研究区块水淹层混合地层水的水型和矿化度进行了分析,分析结果表明不同小层间混合地层水矿化度变化较大,因而逐层计算混合地层水宏观俘获截面十分必要.本文以脉冲中子-中子测井评价为例,构建原始含油饱和度解释模型,对地层流体宏观俘获截面进行信息提取,提出了利用动静态测井资料确定混合地层水宏观俘获截面的方法.植入解释程序后,该方法可对同一解释层内水淹程度不一致的地方,分别计算出混合地层水宏观俘获截面.计算过程较好地考虑了层间差异性,提高了计算结果准确性,为利用动静态测井资料联合法对清污混注水淹层进行定量评价提供了思路.     

基于改进ΔlogR方法估算低阻海相页岩储层总有机碳含量——以桂中坳陷A地区B组为例

总有机碳含量(total organic carbon, TOC)是确定烃源岩质量的最重要参数。为解决传统ΔlogR方法应用于沉积环境较复杂的海相页岩气储层精度低的问题,以桂中坳陷A区B组海相页岩气储层为研究对象,在分析研究区低阻原因的基础上,对测井曲线按照扩径范围进行井径校正,并利用自然伽马能谱测井中Th/K数据,与ΔlogR建立多元拟合关系,提出基于井径校正和自然伽马能谱测井的改进ΔlogR方法。结果表明：声波时差曲线经过校正后,降低了井径扩径带来的测井数据失真的影响,同时结合自然伽马能谱测井,能够适应研究区复杂的地质背景和较强的非均质性,大大提高总有机碳质量分数的预测精度,具有较好的推广性和适用性。该方法可以为桂中坳陷A区B组海相页岩气储层评价提供参考。     

中子测井数值模拟中热群常数计算及井温校正图版的制作

在中子－中子测井数值模拟中，群常数的计算是提高理论计算精度的重要环节，文章探讨把核能领域的中子热化模型应用到中子测井数值模拟中来，提出了中子测井条件下的热群常数计算方法，并研制了相应的热谱计算软件ＨＧＭＩＣ，从理论上研究井温的影响，并制作了井温校正的理论图版曲线。     

一个柱样品的中子注量衰减和γ射线自吸收修正的统一计算方法

从中子和γ射线的实际输运过程出发,推导出了一个柱样品的中子注量衰减和γ自吸收修正的统一计算公式.在推导中考虑了这两种效应的位置关联用不同方法对这个公式的计算结果进行了检验,证明这个统一计算公式物理图像清晰,计算速度快,结果可靠,适用于快中子核反应的伴生γ射线截面测量中的数据处理.     

水下目标定位中的声线折射修正方法

研究了提高水下目标定位精度的一种误差修正方法-声线折射修正方法.首先根据水下声线传播环境和声速变化规律建立了海水的折射率球面分层模型.然后基于Snell定理,利用射线描迹方法得到从声源到水下目标的声线传播轨迹,从而建立声线的真实传播距离和角度模型.经与声纳测量系统的测量参数比对,建立了水下目标定位中的声线折射误差修正模型.根据实测的海水声速剖面,利用折射率球面分层模型和声线折射修正模型进行了水下目标定位的数值计算.实验证实,采用声线折射修正方法可以有效地提高水下目标的定位精度.     

用D-T中子发射器检测煤炭含H量的改进

以D-T中子发生器为中子源分析煤炭中含H量时,煤炭内的热中子通量不是一个常数,含H量与其特征γ射线总计数间不再是线性关系.MCNP程序模拟结果显示,含H量三次方与其特征γ射线计数呈线性关系.用此关系计算含H量,测量结果的绝对误差小于0.25%,达到了煤炭工业应用的要求.     

一种页岩气远井地层可压性简易评价方法及其应用

可压性是页岩体积压裂设计和效果评价的关键参数,反映了在现有工艺技术条件下,页岩气储层能够被压开并形成具有一定规模的复杂网络裂缝的能力。现有可压性指数评价方法主要以实验数据或测井评价等静态资料为依据,考虑的可压性影响因素各有差异,导致评价效果不理想。通过对施工参数进行等效折算、归一化处理后,建立了远井地层可压性指数的计算方法;将远井可压性指数计算结果与远井脆性指数计算结果,与无量纲归一化处理后的自然伽马和密度进行交汇,实现了对页岩的可压性参数条件的定量化评价。应用结果表明,远井可压性指数、脆性指数与停泵压力具有负相关性;同时具备较高的远井脆性和可压性的参数条件为:自然伽马值216~303API、密度值2.56~2.61 g/cm3。根据此条件评价的压裂段可压性指数越高,对应的微地震监测解释裂缝体积越大,改造效果越好。由此说明方法方便、准确,可为后续压裂井选段分簇和工艺参数设计提供指导。     

川东北下三叠统飞仙关组裂缝测井识别与反演

裂缝性碳酸盐岩储层非均质性较强,单一应用某种测井资料对裂缝进行识别和评价往往满足不了精细描述的需要。经岩心观察与常规测井、成像测井资料对比,建立裂缝在测井资料上的识别特征和识别方法。利用深浅侧向电阻率(RLLD、RLLS)、补偿声波(AC)、补偿中子(CNL)、补偿密度(DEN)、自然伽马(GR)、无铀伽马(KTh)等测井响应特征与微电阻率扫描成像测井(FMI)图像特征进行裂缝识别,计算裂缝几何参数,评价裂缝有效性和发育程度,经实际对比应用,具有较好的效果。     

古叙矿区煤体及其组合的测井曲线识别技术

不同测井曲线对于煤体结构识别具有多解性。为提高判识精度,通过对古叙矿区石宝矿段煤储层特征和常规测井响应特征分析,提取了对煤体结构反应敏感的8条测井曲线,包括自然伽马、井径Ⅰ、井径Ⅱ、深侧向电阻率、浅侧向电阻率、补偿密度、补偿中子、补偿声波,采用BP(back propagation)神经网络算法,通过MTALAB软件,建立了神经元数量为100、训练函数为TRAINLM,适应学习函数为LEARNGDM、误差分析为MSE的二层BP神经网络煤体结构定量识别模型,预测结果与矿区其他井岩心进行对比,结果表明,基于BP神经网络的煤体结构测井识别方法精确度达89%,效果好于传统的测井判识方法。     

直罗油田马莲沟区油层有效厚度下限标准新研究

以储层岩性、物性、含油性和电性"四性"关系为基础,利用自然伽马、自然电位、声波时差、密度、中子、微电极等测井曲线,结合岩心分析、地质及试油等资料,确定了本研究区有效厚度的物性、电性下限和不同类型夹层的扣除标准。据此标准,划分了单井的有效厚度,提高了目的层段油藏测井解释和有利区预测的精度。