斜井和水平井中补偿中子测井探测特性

为了进一步认识井斜角对补偿中子测井纵向分辨率的影响,利用蒙特卡罗模拟方法,分析了在不同井斜角情况下测井仪器的纵向几何因子和地层灵敏度,并模拟了在薄地层中的仪器响应.通过研究得到了不同井斜角下补偿中子测井的纵向几何因子,以及用于考察斜井和水平井空间探测特性的地层灵敏度.结果表明:虽然补偿中子测井本身不具有方向性,但当仪器贴壁放置时实际上主要反映靠近仪器一侧的地层;在不同井斜角情况下测井仪器的纵向分辨率不同,随着井斜角的增加,纵向分辨率逐渐增强.     

随钻电磁波传播测井传感器参数优化设计

 随钻电磁波传播测井是随钻测井系列中最重要的一种测井方法,它通过记录电磁波信号的幅度比和相位差来反映地层介质信息。不同的频率、源距的测井仪器参数会产生不同的测井响应特性,选择适当的传感器参数能够提高其探测效率。应用有限元法对非均质地层进行正演模拟,得到随钻电磁波传播测井方法的纵向分辨率与径向探测深度。采用神经网络的方法辅助传感器参数优化设计,计算不同地层电阻率、频率、源距的纵向与径向函数。通过计算值分析得到优化后的传感器参数,并计算新传感器参数的视电阻率正演响应。计算结果虽然与正演计算数值有一定误差,但误差很小,并且在可以接受的范围内。随着正演模拟样本的增加,神经网络的方法能够有效辅助参数优化设计,降低计算次数。设计的新型传感器够有效反映地层电阻率。     

随钻中子伽马密度测井的双源距含氢指数校正方法

针对中子伽马密度测井中利用单探测器信息进行含氢指数校正计算密度结果的不稳定问题,开展双源距含氢指数校正方法研究;采用蒙特卡罗方法模拟热中子、伽马分布与密度和含氢指数的响应规律,建立热中子、俘获伽马以及氢俘获伽马计数比进行含氢指数校正的密度计算模型,对比不同粒子含氢指数校正效果以及井径、矿化度的影响。模拟结果表明:含氢指数校正后密度准确度明显改善;其中,热中子含氢指数校正后的密度精度和准确度最高,氢俘获校正密度准确度略高于俘获伽马,但其密度精度远小于热中子和俘获伽马。双源距含氢指数校正密度误差随着井径和地层水矿化度的增大而增大;其中,热中子校正受井径和矿化度影响最小,氢俘获和总俘获伽马校正方法受影响较大。研究结果为随钻测井准确计算中子伽马密度提供了校正方法。     

非平行界面地层水平井自然伽马测井蒙特卡罗模拟

在水平井随钻测井地质导向工作中，地层上下界面往往不是理想的平行状态，继续沿用以往平行界面地层模型的认识将影响此类地层中的地质导向效果。为此，基于蒙特卡罗方法，建立水平井非平行界面地层模型；利用模型正演研究了非平行界面不同夹角、层厚和仪器偏心情况下非平行界面地层模型中的自然伽马测井响应特征。结果表明，在所探讨的不同地质条件下地层界面倾斜均会对自然伽马测井造成一定程度的影响，且界面倾角越大影响越严重。研究结果可为非平行界面地层下实时地质导向和测井解释校正工作提供参考和借鉴。     

基于三维有限差分方法的三分量感应测井正演模拟

在三分量感应测井中,正演模拟是研究测井响应特征和资料处理的必要基础,其能够为快速有效分析地层物理特性提供依据,从而帮助找到最佳钻井区域。为系统考察多种复杂地层模型下的三分量感应测井的响应特征,从Maxwell电磁方程组出发,利用交错网格有限差分法推导三维频域电磁响应的差分计算格式。针对水平地层和倾斜地层等复杂模型中的三分量感应测井响应进行数值计算,总结发现三维感应测井工具对复杂地层具有很强的探测能力,且纵向磁场分量比水平磁场分量具有更高的纵向分辨率,对于地层变化更加敏感。正演模拟及分析结果可为三分量感应测井仪器参数的优化设计、资料处理等工作提供重要的理论基础及参考依据。     

套管井中补偿密度测井响应特性的Monte Carlo数值模拟

为了研究常规密度测井在套管井中的测井响应特性,应用Monte Carlo方法,从光子与物质相互作用的机理出发,利用Schlumberger公司的TLD仪器,计算得到了不同套管条件下光子通量的能量谱、光子通量与源距和地层电子密度的关系、长源距计数与短源距计数的交会图以及套管或水泥环厚度对长、短源距计数的影响等。计算结果表明,当套管和水泥环厚度小于4.4cm时,常规的TLD密度测井仪器在套管井中对地层密度的变化反应仍然灵敏。也就是说,在套管井中,密度测井仪器能够测量地层的密度;可以用双源距裸眼井密度测井的补偿原理来处理套管井密度测井的数据。但在套管井密度测井中,当套管厚度大于一定值后,仪器将难以正确识别地层的岩性。     

套管井中补偿密度测井响应特性的Monte Carlo数值模拟

为了研究常规密度测井在套管井中的测井响应特性,应用Monte Carlo方法,从光子与物质相互作用的机理出发,利用Schlumberger公司的TLD仪器,计算得到了不同套管条件下光子通量的能量谱、光子通量与源距和地层电子密度的关系、长源距计数与短源距计数的交会图以及套管或水泥环厚度对长、短源距计数的影响等.计算结果表明,当套管和水泥环厚度小于4.4 cm时,常规的TLD密度测井仪器在套管井中对地层密度的变化反应仍然灵敏.也就是说,在套管井中,密度测井仪器能够测量地层的密度;可以用双源距裸眼井密度测井的补偿原理来处理套管井密度测井的数据.但在套管井密度测井中,当套管厚度大于一定值后,仪器将难以正确识别地层的岩性.     

套管井中补偿密度测井响应特性的Monte Catlo数值模拟

为了研究常规密度测井在套管井中的测井响应特性，应用MonteCarlo方法，从光子与物质相互作用的机理出发，利用Schlumberger公司的TLD仪器，计算得到了不同套管条件下光子通量的能量谱、光子通量与源距和地层电子密度的关系、长源距计数与短源距计数的交会图以及套管或水泥环厚度对长、短源距计数的影响等。计算结果表明，当套管和水泥环厚度小于4．4cm时，常规的TLD密度测井仪器在套管井中对地层密度的变化反应仍然灵敏。也就是说，在套管井中，密度测井仪器能够测量地层的密度；可以用双源距裸眼井密度测井的补偿原理来处理套管井密度测井的数据。但在套管井密度测井中，当套管厚度大于一定值后，仪器将难以正确识别地层的岩性。     

水平井感应测井在精细构造解释中的应用

以水平井感应测井资料为基础,根据Maxwell方程,从感应测井原理入手,建立感应测井三维数值模拟正演算法,引入阻尼因子,形成马奎特反演算法,利用交互式正反演方法,确定水平井井眼轨迹和地层相互关系,从而达到利用水平井感应测井曲线进行砂体顶界面反演目的。正演模拟表明:水平井中双感应能够反应的界面距离为2 m;且地层界面上下地层电阻率数值相差越大,双感应测井对地层界面信息反映越灵敏;当仪器所处地层电阻率比围岩高,则双感应能够反映的地层界面越远。利用水平井双感应测井资料采样交互式正反演该校正后的构造界面符合生产情况,弥补了由于地震分辨率不足造成构造界面误差,为油藏精细地质建模提供较为准确的砂体顶界面。     

双侧向测井响应特征分析及环境校正方法

 双侧向测井是确定地层含油性的关键测井资料之一,但由于受各种复杂因素的影响,其测井信息对油气层分辨能力受到限制,给油气层解释带来困难。本文依据电测井理论和快速正演数值计算方法,模拟不同储层条件下双侧向测井响应并分析其特征,从而揭示双侧向测井的影响因素;以此为基础,采用反演算法,对双侧向测井资料进行预处理,计算目的层位的原状地层电阻率、冲洗带电阻率及侵入半径,实现双侧向测井资料的环境校正。实际应用表明,该方法可有效消除双侧向测井的环境因素影响,识别油、气、水层符合率更高,可满足工程需要。     

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。     

水平井随钻电磁波电阻率数值模拟

随钻电磁波电阻率随着钻井技术进步市场和份额逐渐增加,由于水平井测量环境与直井存在较大差别,仪器受到影响因素也与直井不同,明确水平井中随钻电磁波电阻率的测井响应规律有助于水平井测井资料解释。依据电磁波电阻率测量原理,根据Chew理论,推导了TI介质中电磁场的波场分解,进而建立三维空间电磁波电阻率数值模拟正演方法。模拟了不同工作频率、不同相对井斜角、不同围岩电阻率以及地层界面情况下电磁波电阻率的测井响应规律。结果表明:幅度比和相位差随着地层电阻率的增大而减小,表现出与地层电阻率呈单调递减的函数关系;相位差对地层电阻率的敏感程度明显优于幅度比,适用的地层范围更大;井斜角越大,地层界面上下地层电阻率对比度越高,越容易在层界面附近产生"极化角",有助于识别地层界面;相同工作频率,围岩对幅度衰减电阻率的影响要大于相位差电阻率的影响;相同测量方式,围岩对低频工作模式的影响要大于对高频工作模式的影响;随井斜角的增大,幅度衰减电阻率与相位电阻率出现分离;工作频率越高,不同源距的电阻率值分离程度大。     

随钻与电缆脉冲中子孔隙度测井响应差异研究

由于地层模型和测量条件不同,随钻和电缆脉冲中子孔隙度测井响应存在差异,对其响应差异研究可为随钻 测井解释提供理论依据。利用蒙特卡罗方法建立不同地层模型,模拟不同测井环境条件下响应的差异。结果表明,在 随钻测井条件下,热中子计数比值随地层孔隙度增加按三次多项式趋势增加,电缆脉冲中子孔隙度测井响应也具有相 同的规律,但随钻和电缆脉冲中子孔隙度测井响应曲线存在交叉点;随钻测井条件下孔隙度相对灵敏度计算值大于电 缆测井,但随钻测井条件下的钻铤会降低热中子计数统计性,影响孔隙度测量精度;不同测井环境条件对由于其改变 引起的随钻和电缆测井响应差异影响随地层孔隙度增加而减小,岩性、泥质含量和井眼尺寸对随钻测井响应的影响都 大于电缆测井,井眼流体为淡水、油或盐水时对脉冲中子孔隙度响应影响可忽略,井眼流体为气时对电缆测井响应的 影响大于随钻测井。     

水平井各向异性地层双感应测井响应数值模拟

地层电阻率是影响油气评价的重要参数,水平井中常利用感应测井确定地层电阻率,由于水平井与直井测量环境有较大差异,响应方式势必与直井不同。基于三维数值模式匹配法模拟了水平井各向异性地层双感应的测井响应,分析了地层各向异性系数、围岩层厚、地层界面距离、泥浆侵入、不同地层对比度以及围岩和各向异性对各双感应测井响应的影响。模拟结果表明:目的层高阻时,水平井中双感应受围岩影响较大,低阻时受围岩影响较小;当目的层较薄时,围岩影响要大于各向异性影响;水平井中双感应幅度差主要受围岩影响,各向异性较小时,其幅度差可忽略。     

C/O测井仪器的灵敏探测位置

利用蒙特卡罗数值模拟技术,研究了C/O测井仪不同源距探测器对不同厚度薄层的响应,以及地层孔隙度、仪器直径变化时,长、短源距探测器对同一薄层的响应.计算结果表明,C/O测井仪的灵敏探测位置在源和探测器之间,距探测器中心的垂直距离约12 cm,并且该灵敏探测位置不受仪器、井眼或地层性质的影响.     

煤层气水平井随钻地层判识技术研究

煤层气水平井是提高煤层气单井产量的有效技术措施，为确保煤层气水平井的有效钻遇率，需要进行随钻地层判识，进而对钻井施工过程实施地质导向。现有的煤层气水平井随钻地层判识技术大都以井下随钻数据进行分析，判识准确率有待提高。针对目前中国煤层气水平井钻井过程中普遍采用的仪器组合方式，在满足煤层气低成本开发的客观要求的前提下，选取了自然伽马、声波时差、补偿密度、补偿中子4个参数进行分析，采用支持向量机算法对上述测井参数进行归一化处理，根据随钻地层判识要求选择了符合条件的核函数，对相关参数进行了优化，通过对输出结果的分类实现了煤层气水平井随钻地层判识，判识准确度满足现场应用的要求。     

水平井双感应电阻率响应模拟及其在水平井解释方面的应用

从双感应电阻率响应正演模拟出发,引入了一种新的水平井测井解释方法。以导眼井地质模型为约束,通过已建立的双感应电阻率仪器的响应模型,模拟测井仪器的电阻率与实测值对比,调整井眼轨迹与地层界面视倾角,并结合区域地质与地震信息,最终实现井眼轨迹与储层顶底界面交互识别,建立两者的二维空间响应关系。此套技术方法在鄂南地区红河油田成功应用,并提出了两种水平井解释模式,单一砂体及复杂薄层解释模型,认证了水平井解释方法的可靠性,并为压裂层段优选提供可靠的依据。     

水平井和大斜度井中双侧向测井响应的正演

讨论了用三维元素法正演计算双侧向测井响应的技术要求，得出水平井和大斜度井中双侧向测井的模拟计算结果，详细分析了水平井和大斜度井中双侧向测井响应特征。结果表明，井眼、侵入带、围岩、仪器偏心和井斜均会对双侧向测井响应产生不同程度的影响。     

低孔隙度储层碳氧比测井灵敏度提高方法

碳氧比能谱测井技术在确定储层剩余油饱和度及评价水淹层方面得到了广泛应用。为提高碳氧比测井在低孔隙条件下对含油饱和度的响应灵敏度,采用高斯与线性组合模型,拟合实测伽马能谱特征峰获取特征系数,并结合碳、氧元素标准伽马能谱,形成一种碳氧比值计算新方法;通过处理已知组成的混合伽马能谱验证了新方法的准确性。采用蒙特卡罗数值模拟方法建立不同孔隙度及含油饱和度的地层模型,研究低孔隙度储层条件下常规能窗法及新方法计算的碳氧比值与含油饱和度响应关系。结果表明:碳氧比值计算新方法能够减小中子与其他元素作用产生伽马射线对碳氧比值的影响,明显提高低孔隙度条件下碳氧比测井对含油饱和度的响应灵敏度。研究成果为碳氧比测井数据处理方法改进及其在低孔隙度条件下的应用提供了重要技术支持。     

水平井和大斜度井中双侧向测井响应的正演

讨论了用三维元素法正演计算双侧向测井响应的技术要求，得出水平井和大斜度井中双侧向测井的模拟计算结果，详细分析了水平井和大斜度井中双侧向测井响应特征．结果表明．井眼、侵入带、围岩、仪器偏心和井斜均会对双侧向测井响应产生不同程度的影响．