一种随钻传播电阻率测井仪器设计思路[论文]

一种随钻传播电阻率测井仪器的设计思路

摘要调研目前国内外的主要随钻电阻率仪器，总结各自特性和优缺点，取长补短设计了一种新型的随钻传播电阻率仪器，并分析了其具体的测量方式、实现方法，并付诸实践，从电子线路、软件设计、硬件匹配等方面，分析选择电子器件的注意事项和优缺点。通过模拟测量实验，分析认为仪器达到了设计目标、性能稳定，测量准确。

关键词随钻电阻率测井仪器设计

中图分类号：p631.8 文献标识码：a

随钻测井技术（measurement while drilling）是一种全新的测井技术，主要伴随着水平井和大斜度井的发展而发展起来的一种测井技术，它不同于电缆测井技术，随钻测井是在钻井的过程中，随着钻井仪器的钻井，随钻测井便实时的开始测量地层参数，因此，随钻测井技术时效性非常强，测井的精度也必将非常高，另外由于不需要将钻杆等取出井再进行测量等操作，将测井的成本控制到了最小，并且在某些情况下，电缆测井无法使用，如水平井的水平段，常规电缆测井无法进行测量，或者钻井时间过长的时候，都需要使用随钻测井来代替电缆测井。

1 一般随钻电阻率仪器的工作原理

图1为西方阿特拉斯公司最早设计的随钻电阻率测井的收发线圈系统，分别有一个发射线圈tc，两个接收线圈rc，因此这种结果就会在地层中形成2个变压器结构，钻杆起到了承接的作用，对发

随钻电磁波传播电阻率测井

4地层倾角对随钻电阻率测井的影响范宜仁等2013年发表文章“倾斜各向异性地层随钻电磁波响应模拟”，文中通过坐标变换的方法，基于柱坐标系时域有限差分（FDTD）模拟和分析了倾斜各向异性地层随钻电磁波响应。为了研究各向异性系数对相位（幅度）电阻率的影响，模拟了不同各向异性系数条件下倾斜地层随钻电磁波测井响应，模拟结果表明：当地层倾角小于30°时，不同水平电阻率条件下，各向异性系数对视电阻率影响较小，随钻电磁波视电阻率主要反映地层水平电阻率；随地层倾角增大，视电阻率受各向异性的影响增大，且地层水平电阻率越低，随钻电磁波测井响应受地层各向异性影响越大，相位电阻率比幅度电阻率更加敏感；当地层倾角较大时，随着各向异性系数增大，视电阻率甚至会超过垂直电阻率。为了研究不同发射频率对各向异性系数的敏感性，模拟了地层各向异性系数为√10，水平电阻率为0.5Ω·ｍ时不同地层倾角条件下随钻电磁波响应，模拟结果显示：随发射频率增大，视电阻率受各向异性影响增强，当地层倾角较大时，随钻电磁波视电阻率甚至会远远超过垂直电阻率。

夏宏泉等2008年发表文章“随钻电阻率测井的环境影响校正主次因素分析”，文中分析了随钻电阻率测井中地层倾角（或井斜角）等环境因素对测井结果的影响及其校正方法。在大斜度井和水平井测井中，大部分仪器的测量值要受到井斜角或地层倾角的影响，实测曲线出现“异常”和“变形”。在直井中，如果地层是水平的，则仪器测量的是水平电阻率。但如果仪器在钻开同样地层的水平井时，则测量电流会流过地层的水平面和垂直面，视电阻率测量值R a是水平电阻率R h和垂直电阻率R v合成的[3-6]。假设在水平井中地层存在各向异性，垂直层界面方向的电阻率为R v，平行层界面方向的电阻率为R h，径向上（与地层平行的方向）为宏观各向同性，可推导出地层视电阻率R a、R h、R v的关系为 ? R a=R?√cos2θ+sin2θλ? 式中，λ为地层电阻率的各向异性系数，λ=（R v/R h）0.5；θ为相对倾角，即井轴与地层面法线的相对夹角，可由井斜角和地层倾角求得。由此可见，地层视电阻率主要与地层电性各向异性系数和相对倾角有关，其值介于R h～（R v·R h）0.5之间。对于2MHz的随钻电阻率测井仪器，相对夹角在0°～30°时影响不大（即在直径中随钻视电阻率等于水平电阻率，可以忽略地层电性各向异性的影响），大于30°时相对夹角影响较大，则必须考虑各向异性的影响。各向异性影响很大程度取决于地层和井眼的相对角度。如忽略各向异性的影响，则在大斜度井中，R ps相位电阻率、R ad衰减电阻率测井曲线的差异可能导致错误的侵入剖面解释，这是因为2MHz电阻率仪器的这2种曲线在各向异性地层中的响应特征是不同的，在θ＞30°时，R ps曲线更多地反映垂向电阻率，从而导致2条曲线的分离。但是如果井眼垂直于地层，即使K值很大，它对随钻电阻率测井值无明显影响，2条曲线基本重合。此外，当相对夹角变大，即使各向异性系数不变，R ps和R ad曲线仍可出现明显的分离，因此2条电阻率曲线分离与否可以间接地指示地层的各向异性。

感应电阻率测井

3地层倾角对感应测井电阻率的影响刘迪仁等2012年发表文章“非平行界面地层对水平井双感应测井的影响”，文中在三维数值模式匹配法的基础上，通过正演数值分析，研究了地层界面倾斜时界面倾角等对水平井双感应测井响应的影响。结果显示，在水平井中，地层界面倾斜对双感应测井响应具有一定的影响，其影响程度的大小与界面倾角有关。具体如下：在研究地层界面倾角对双感应测井影响的过程中，忽略井眼和钻井液滤液侵入对测井响应的影响（经验电阻率、侵入带电阻率与目的层电阻率相同），在竖直模拟计算过程中，h=5m，Rs=2Ω·m，Rt=100Ω·m，得到双感应测井响应与界面倾角的关系（见图2）。图2 双感应测井响应与地层界面倾角关系由图2可以看出，随地层界面倾角增大，双感应视电阻率逐渐远离目的层电阻率而接近围岩电阻率。井眼中心到倾斜地层界面的实际距离为Hcosθ，随着界面倾角增大，Hcosθ减小。由于深、中感应径向探测深度是一定的，此时双感应测井响应受围岩的影响随之增大，从而使视电阻率接近围岩电阻率。为此，在水平井测井解释工作中，受地层界面倾斜的影响，界面倾角成为双感应测井响应的重要影响因素之一，有必要对该环境下的双感应视电阻率值进行校正。地层界面倾斜的影响程度与深、中感应的径向探测深度有关。地层电阻率是影响油气评价的重要参数，感应测井是确定水平井中地层电阻率的常用方法。在实际测井环境中，地层上、下界面往往是不平行的，在测井解释过程中，这种非平行界面地层环境对水平井感应测井响应的影响是一个值得关注的问题。

David，Liu Guoqiang等［7-8］通过理论研究，确定了感应测井的主要影响因素，并建立了相应的校正图版和校正方法，以便在评价解释工作中较好地消除围岩、钻井液侵入、井眼等地层环境的影响。［7］David N，Shanjun Li，Richard C，et al. Invasion effects on time-Lapsed array induction logs ［C］//SPWLA . SPWLA 48th Annual Logging Symposium. Houston：SPWLA，2007：1-10. ［8］Liu Guoqiang，Yang Wei，Feng Qining，et al. A new method to correct the effect of skin - effect in induction logs ［C ］//SPWLA . SPWLA 41th Annual Logging Symposium. Houston：SPWLA，2000：1-9.

国内随钻测井解释

1国内随钻测井解释现状及发展在国内现有的技术条件下，开展大斜度井和水平井测井资料的可视化解释能在很大程度上提高测井解释识别地质目标的精度，通过实时解释、实时地质导向有助于提高钻井精度、降低钻井成本、及时发现油气层。未来的勘探地质目标将更加复杂，以地质导向为核心的定向钻井技术的应用会越来越多。伴随新的随钻测井仪器的出现，应该有新的集成度高的配套解释评价软件，以充分挖掘新的随钻测井资料中包含的信息，使测井资料的应用从目前的单井和多井评价发展为油气藏综合解释评价。因此，定向钻井技术的发展及钻井自动化程度的提高必将使随钻测井技术的应用领域更加关泛。 2 提高薄油层钻遇率提高薄油层水平井油层钻遇率必须加强方案研究及现场调整、实施两方面研究。方案设计包括对油层的构造、沉积相、储层物性、电性特征、油气显示特征综合研究。现场调整、实施包括对定向工具的认识及现场地质资料综合分析、重新调整轨迹后而实施的设计。一口水平井的实施是一个系统工程，包括地质、钻井工程两方面的因素。地质设计及现场提出的方案要充分考虑工程的可行性。只有加强综合研究，根据油藏的变化情况及时调整轨迹，才能提高油层钻遇率。目前，在石油、天然气等钻井勘探开发技术领域，水平井作业中，使用随钻测井工具、随钻测量工具和现场综合录井工具。随钻测量工具、随钻测井工具位于离钻头不远的地方，在钻机钻进的同时获取地层的各种资料和井眼轨迹资料，包括井斜、方位、自然伽马、深浅侧向电阻率等。现场综合录井工具获取钻时、岩屑、荧光、气测录井等，这样利用随钻测量工具、随钻测井工具测得的钻井参数、地层参数和现场综合录井资料推导出目的层实际海拔深度和钻头在目的层中实际位置，并及时调整钻头轨迹，使之顺着目的层沿层钻进，尽量提高砂岩钻遇率。

随钻电磁波电阻率测井的犄角效应

随钻电磁波电阻率测井的“犄角”效应一、前言近期，随钻电磁波电阻率测井资料中出现的一种被称为“犄角”的现象，引起了国内外专家教授、工程技术人员乃至地质家的关注，纷纷以极大的兴趣对其进行分析研究，发表文章介绍研究成果与认识，以期对其作出客观正确的阐述与解释。目前，对于“犄角”的研究仍在深入进行中，对于它的认识和分析尽管不尽相同，甚至尚存争议，但对这一现象的破解必有积极的意义和作用。对“犄角”的地质和工程分析与应用更值得深入探讨与开发。二、产生“犄角”效应的机理对于“犄角”效应产生的机理，目前尚存在不同的见解与争论，在此无意参与其中，而仅以认识与分析问题的视角阐发一孔之见， 1、何为“犄角”效应所谓“犄角”效应，是指井眼轨迹以一定的交角进入地层界面时，电磁波电阻率测井响应在界面处产生的异常突变现象。如图1所示，当井眼轨迹与地层界面法线以θ角相交时在地层界面处产生的“犄角”效应。 “犄角”一词来自英语“HORN” 有号角、角状物之意；其实古代的号角也是牛角做的。这里是以牛角的形状形容电磁波电阻率测井响应的异常突变现象。值得一提的是，有人把这一现象称为“极角”或“极化角”是不够妥当的，因为产生“犄角”效应的主要因素并非“极化”或“激化”问题。而是电磁波传播的边界效应与边值问题。 2、导致“犄角”产生的因素究竟哪些因素导致“犄角”效应呢？一般认为有以下原因： A、地层界面两侧地层电阻率对比度。地层电阻率对比度越大，“犄角”效应越明显。 B、井眼轨迹与地层界面法线的交角大小。交角越大，“犄角”效应越明显。当然，当井眼轨迹一定时，交角大小与地层产状也有关系。 C、井眼尺寸（井径）大小及仪器外径与井壁之间的间隙大小。间隙越大，对“犄角”效应的影响越大。

随钻测井技术

第8卷第4期断块油气田 FAUL T-BLOCK OIL&G AS FIFLD2001年7月随钻测井技术布志虹1　任干能2　陈　乐2 (11中原油田分公司勘探事业部　21中原石油勘探局地质录井处) 摘　要　随钻测井是一种新型的测井技术,它能够在钻开地层的同时实时测量地层信息。本文介绍了斯伦贝谢公司最新的随钻测井技术,并通过对其新技术的分析,提出了在重点探井文古2井进行随钻测井的建议及方法。关键词　随钻测量　随钻测井　随钻测量工具引言在钻井过程中同时进行的测井称之为随钻测井。随钻测井系统中随钻测井的井下仪器的安装与常规测井的仪器基本相同,所不同的是各仪器单元均安装在钻铤中,这些钻铤必须能够适应正常的泥浆循环。用随钻测井系统进行随钻测井作业比电缆测井作业简单。首先在地面把各种随钻测井仪器刻度好,然后把他们对接起来进行整体检验,再把随钻测井仪接在钻杆的底部,最后接上底部钻具总成和钻头,至此,就可以进行钻井和随钻测井作业了。 1　数据记录方式Ξ 随钻测井有2种记录方式,一是地面记录,即将井下实时测得的数据信号通过钻井液脉冲传送到地面进行处理记录;二是井下存储,待起钻时将数据体起出。这里仅介绍地面记录的方法。在随钻测量仪中设计有一个十分重要的系统即钻井液脉冲遥测系统,该系统的作用是把各传感器采集的信号实时传送到地面。目前在随钻测量系统中主要使用连续钻井液脉冲进行遥测传输,它在井下用一个旋转阀在钻井液柱中产生连续压力波,这个旋转阀称为解制器。在井下改变波的相位(即调频),并在地面检测这些相位变化,就可以把信号连续地传输到地面。来自各传感器的模拟信号首先被转换成二进制数。每一个二进制数则由一个具有适当的二进制位数的字来表示,每个字所含有的二进制位数的多少(即字长的大小)视测量结果所需的精度而定,如果所传输的信号对精度的要求不高,可用一个字长较小的字表示这个二进制数;反之,则需用一个字长较大的字表示。目前随钻测量系统中采用的字长一般为8位,即每个字含有8个二进制位,这是一个最优化方案,既满足了各测量信号对精度的要求,又能在单位时间里传送较多的二进制数到地面。这些字由一系列的“0”和“1”组成,由调制器把它调制成代表这些字的钻井液脉冲发送到地面。调制器调制信号是一帧一帧地调制的,每一帧由16个字组成,其中15个字长为8位的字用于传输测量信号,一个字长为10位的字是用来标识一帧的起始位置的帧同步字。最后,压力信号由安装在立管中的压力传感器检测出,由调制器调制并传送到地面。这些压力信号被送到地面计算机系统,由计算机系统调解后被还原成各传感器的测量信号值,并与其所对应的时间和深度一起存入数据库。这些测量信号和及其处理结果就可以实时地显示在荧光屏上或打印在绘图纸上。在钻井液遥测系统的数据传输率和字长一定的情况下,系统在单位时间内向地面传送的二进 22Ξ收稿日期　2001-02-15 第一作者简介　布志虹,女,1962年生,高级工程师, 1982年毕业于江汉石油学院测井专业,现在中原油田分公司勘探事业部从事勘探管理工作,地址(457001):河南省濮阳市,电话:(0393)4822513。

随钻电阻率测井原理浅析

随钻感应电阻率测井原理浅析 1．电阻率的概念 2．电阻率的测量方法 3．电阻率的电极系分布 4．电阻率测量的数学模型几何因子理论摘要：本文通过对Geolink公司TRIM工具测井原理的剖析，详细介绍了感应电阻率测井的原理，并将电缆测井与随钻测井进行比较主题词：MWD 电阻率感应测井原理浅析随钻测量（MWD—Measurement While Drilling），是一项在钻井过程中，实时对井底的各种参数进行测量的技术，MWD的最大优点在于它使得司钻和地质工作者实时看到井下正在发生的情况，可以极大的改善决策过程。随钻测量技术极大的推动了钻井技术的发展，为地层评价提供了新的手段，由于可以直接观测井下工程参数，这就为钻井的进一步科学化提供了有利的条件，及时获得地层资料对于准确评价地层和进行地层对比以及油藏描述也具有重要的意义。 MWD系统测量的一个十分重要的方面就是电阻率地层评价测井。自从八十年代中期起，就有许多种不同的MWD电阻率被测试并投入市场，包括16’’短电位电阻率，聚焦电阻率（有活动和被动聚焦能力），基于电极的装置（可利用钻头或接触按钮），目前Sperry-Sun Drilling Service服务公司的多空间1~2MHz“电磁波电阻率相位测井”是工业上唯一商业化的、真正的多探测深度的电阻率测井工具。Geolink公司应广大用户的普遍要求，也制造生产出随钻电阻率工具，它将MWD仪器测井结果与通常使用的电缆感应（20KHZ）测井相关联，用这种方法得到的响应与电缆深感应测井的探测深度相类似，其垂直分辨率优于电缆中感应测井。这种探测深度可以减少井眼环境及泥浆侵入地层对测量产生的影响。因而不需要对在不同泥浆（水基、油基、气基及泡沫基钻液）中作业中所产

国外随钻测井发展历程

国外随钻测井发展历程提高服务质量，降低服务成本是工程技术服务努力追求的目标，就此而言, 随钻测井相对于电缆测井具有多方面的优势。随钻测井资料是在泥浆滤液侵入地层之前或侵入很浅时测得的，更真实地反映原状地层的地质特征，可提高地层评价精度。随钻测井在钻井的同时完成测井作业,减少了井场钻机占用时间,从钻井-测井一体化服务的整体上节省成本。在某些大斜度井或特殊地质环境（如膨胀粘土或高压地层）钻井时，电缆测井困难或风险大以致不能进行作业时，随钻测井是唯一可用的测井技术。因此,随钻测井既提高了地层评价测井数据的质量，又减少了钻井在用时间，降低成本。在过去的近20年里, 随钻测井技术快速发展, 目前已具备对应电缆测井的所有技术，包括比较完善的电、声、核测井系列，以及随钻核磁、随钻压力等等。同时, 全球随钻测井业务不断增长, 已成为油田工程技术服务的主体技术之一，其业务收入和工作量大幅增加。可以预期, 随着石油勘探开发向复杂储集层纵深发展, 随钻测井技术将更趋完善, 电缆测井市场份额将更多地被随钻测井所取代。一、随钻测井发展历程随钻测井技术的发展可追溯到1930年前后，当时电缆测井技术开始出现和发展。20世纪30年代早期，Dallas地球物理公司的J.C.Karaher用一段长4-5英尺的绝缘线将钻头与钻柱绝缘，在每根钻杆内嵌入绝缘棒，用一根导线在绝缘棒中间穿过，通向地面，通过这根导线传输信号。用这种方法得到了令人鼓舞的结果，测量到连续的电阻率曲线。1938年采集到第一条LWD电阻率曲线[1]，这是用电连接方式传输数据的第一条 LWD曲线（图1）。 20世纪40年代和50年代仅有的几个专利文献表明，许多发明家和研究组织继续致力于实时的、可靠的随钻测量系统的研究，遗憾的是，LWD 数据传输技术的发展非常缓慢，技术上很难突破。在测井技术发展开始的50年时间里，在石油工业

随钻测井介绍

随钻测井技术的新认识 2008-9-1 分享到： QQ空间新浪微博开心网人人网摘要：随钻测井由于是实时测量，地层暴露时间短，其测量的信息比电缆测井更接近原始条件下的地层，不但可以为钻井提供精确的地质导向功能，而且可以避免电缆测井在油气识别中受钻井液侵入影响的错误，获取正确的储层地球物理参数和准确的孔隙度、饱和度等评价参数，在油气层评价中有非常独特的作用。通过随钻测井实例，对随钻测井与电缆测井在碎屑岩中的测井效果进行了对比评价，指出前者受钻井液侵入和井眼变化的影响小，对油气层的描述更加准确，反映出来的地质信患更加丰富。通过对几个代表性实例的分析，对随钻测井在油气勘探中的作用提出了新认识。主题词：随钻测井；钻井；钻井液；侵入深度；技术一、引言 20世纪80年代中期，专业厂商开始将电缆测井项目逐渐随钻化，形成了有真正意义的随钻测井技术，简称LWD(1099ing while drill ing)。由于LWD包含了所有MWD(measurement while drilling)的功能及传统测井项目，所以其具备了识别岩性和地层流体性质的能力，现场可以根据实时上传的各种信息判断钻头是否钻达目的层，这就是LWD的地质导向作用[1～3]。塔里木油田油气埋藏较深，直井开发的成本相对较高，1994年开始在油田钻水平井，已完钻水平井约占开发井的1/4，但产量超过了总产量的50%以上，经济效益非常明显。在水平井和侧钻井的施工中，保证命中靶心和取全取准测井资料是成功完井的关键，推广MWD/LWD技术后，其施工质量大大提高。目前，在塔里木油田MWD/LWD技术主要用在以下几方面：①在比较熟悉的地质构造中进行非直井施工时，仅采用MWD，测井采集使用钻杆传输测井技术；②在较复杂的地质构造或薄层中进行非直井施工时，采用LWD，以防止钻井设计中可能的错误，一些非常必要的测井项目可使用钻杆传输测井技术；③在一些井眼状况复杂、井下有溢流、井漏等现象的井中，无法使用电缆及钻杆传输测井时，用LWD进行划眼测井，采集最基本的测井数据；④在欠平衡条件下钻井时，采用L WD。目前该油田已经使用过的随钻测井设备包括PathFinder、Sperr y-Sun和PowerPwlse等。

随钻电阻率三维反演方法研究及应用

· 81 · 随钻电阻率三维反演方法研究及应用张伟，曲玉亮，李义（中海油服油田技术事业部深圳作业公司，广东深圳 518067）摘要：针对开发井中的非旋转对称全三维地层，基于随钻方位电阻率测井仪器的结构参数、探测特性，利用数值模拟方法建立不同井眼和地层条件下的正演模型库，提出测井电阻率校正方法，从而形成一套基于正演的随钻电阻率反演方法。该方法可以反演获得地层真电阻率、泥浆侵入深度、层边界距离和各向异性等参数。正反演结果一致性较好，说明反演结果可靠，解决了传统方法在非对称地层结构大斜度井和水平井环境下的不适用性，能够满足现场应用的需求。关键词：三维反演；随钻电阻率；大斜度井；水平井；各向异性中图分类号：TE 19 文献标识码：A 文章编号：2095-8412 (2018 ) 02-081-05工业技术创新 URL : http: //https://www.360docs.net/doc/0c1726565.html, DOI : 10.14103/j.issn.2095-8412.2018.02.018 引言海上油田开发井以水平井和大斜度井为主，测井以随钻测量为主。水平井和大斜度井的井眼环境复杂，测井响应受更多因素的影响，测量数值与原状地层电阻率值有一定偏离（有时会严重偏离），需要进行电阻率反演，获得地层真实电性参数和井眼剖面信息。探井中的钻具与地层夹角一般在90°左右，此时可以认为地层模型为旋转对称型，这种条件下利用较为成熟的电阻率一、二维反演方法也能获得较为可靠的地层真电阻率信息。但对于开发井来说，地层模型为非旋转对称型，这种条件下电阻率三维反演所应用的地层模型更贴近于井下真实的地层分布，理论上其反演的结果更接近地层真电阻率。近年来，电阻率三维反演问题也一直在进行中，国外目前研究进展主要有基于Born 近似的三维反演[1]、层析成像反演[2]、Tarantola 反演[3]以及传统的图1 ADR 仪器结构示意图最小二乘反演[4]等方法。此外，可将矢量有限元正演方法和马奎特迭代方法结合为三维迭代反演方法，在矢量有限元求解过程中对求解域添加完全匹配层条件，以提高计算效率；三维空间剖分采用不等分的四面体网格，以提高计算精度。本文以哈里伯顿的ADR 仪器为例，从仪器结构和测量参数、仪器探测特性和响应等方面开展基础研究，再根据实际目标油田建立正演模型库。在此基础上，建立上述基于正演的反演方法，研究并开发配套的正反演软件，并利用实际的井资料进行检验，以形成一套可以应用于现场的电阻率三维快速反演方法论。 1 正演数值模拟 1.1 ADR仪器结构 ADR 仪器是哈里伯顿公司2007年推出的随钻方位电阻率工具，其基于多频率（125 kHz/500 kHz/2 MHz ）、多源距（16/32/48 in 、80/96/112 in)，并配置

基于高分辨率随钻电阻率成像的井旁三维构造地质建模_李楚吟

文章编号：１６７３－８２１７（２０１３）０３－００５６－０５基于高分辨率随钻电阻率成像的井旁三维构造地质建模李楚吟１，吴意明１，张永江１，李昭伟１，刘　博２（１．中海石油深圳分公司开发部，广东深圳５１８０６７；２．斯伦贝谢中国地球科学及石油工程研究院）摘要：ＬＨ油田是生物礁灰岩油藏，发育于中国南海珠江口盆地中央隆起带东沙隆起碳酸盐岩台地边缘。礁灰岩油藏内部非均质性强，储层复杂多变，裂缝和次生溶孔发育，油层分布和储层物性较难认识和预测。基于随钻高分辨率电阻率（ＧＶＲ）成像测井拾取的沉积倾角，利用Ｐｅｔｒｅｌ平台的ｅＸｐａｎｄＢＧ软件对井旁构造进行模拟。在构造单元划分和构造倾角计算基础上，分析地层构造类型和构造趋势，进行构造倾角的近井投影，得到近井储层构造顶面分布图。通过三维井周构造模拟分析，可以对局部微构造进行精细刻划，分析物性与构造的关系，为后续开发井钻探、地质导向实时决策提供参考依据。同时利用模拟结果对区域构造图进行更新。关键词：礁灰岩油藏；随钻电阻率成像测井；沉积倾角；井旁构造；三维构造地质建模中图分类号：ＴＥ１９文献标识码：ＡＬＨ构造是在台地边缘发育起来的生物礁地层圈闭，灰岩顶面圈闭幅度８１．０ｍ，圈闭面积１４．２５ｋｍ２。轴向为北西－南东，长轴约６　ｋｍ，短轴约４ｋｍ。礁体的高部位两边不对称，向海一侧较陡，向陆一侧具有平缓下倾的趋势。由于礁体生长速度快于围岩，两翼地层见明显的上超现象。小断层、裂缝集中发育在地层起伏较大的部位，如礁顶部位以及沉积突变的部位等。ＬＨ油田于２０１２年投产，油田初期产量远超ＯＤＰ（油田整体方案）设计，是我国第二个在生产的礁灰岩油藏。该油田共有开发井１０口，其中导眼井为Ａ３ｈｐ井和Ａ３ｈｐ２井，Ａ３ｈｐ２井为导眼井侧钻；水平井为礁核部位的Ａ１ｈ井和Ａ６ｈ井，礁后斜坡区的Ａ３ｈ井、Ａ７ｈ井；礁后平台区的Ａ２ｈ井、Ａ５ｈ井、Ａ８ｍａ井、Ａ８ｍｂ井。全部井采用Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ公司的高分辨率随钻侧向电阻率成像测井仪ｇｅｏ－ＶＩＳＩＯＮ（ＧＶＲ）系列。ＬＨ油田钻遇的几口水平井目的层钻遇率都很高，并且获得丰富的地质资料，从地质角度进行了沉积相划分、地应力分析、井旁构造建模、裂缝定性与定量分析、次生溶蚀定量计算和区域综合评价。本文着重分析随钻电阻率成像技术在ＬＨ礁灰岩油田井旁构造三维构造地质建模中的应用。１　随钻电阻率测井原理ｇｅｏＶＩＳＩＯＮ是Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ公司特有的高分辨率随钻侧向电阻率测量仪器［１－２］，它包括近钻头、环形电极以及３个方位聚焦纽扣电极。其中，浅、中、深纽扣电极的探测深度分别为１ｉｎ、３ｉｎ、５ｉｎ；环形电极的探测深度为７ｉｎ。ＧＶＲ的高分辨率侧向测井减小了邻层的影响［１－２］，可应用于高导电性泥浆环境，而且钻头电阻率能够提供实时套管着陆点和取心点的选择。三个方位纽扣电极提供三种深度的微电阻率随钻成像，可解决复杂的地质问题，实时图像被传输到地面可识别构造倾角和裂缝，以更好地进行地质导向。２　礁灰岩沉积特征分析ＬＨ油田是典型的台地边缘礁型储层发育的油田。台地边缘礁的迎浪面与背浪面沉积特征差异明显。地层沉积层面在电阻率图像上表现为切穿整个井眼的余弦或正弦曲线，通过对界面的拟合、计算可以得到界面的真实产状。在倾角矢量图上，绿色蝌蚪为地层产状即沉积倾角；深红色为高导裂缝产状，蓝色为断层产状（见图１）。收稿日期：２０１３－０１－０４；改回日期：２０１３－０２－２８作者简介：李楚吟，高级工程师，１９６２年生，１９８３年毕业于江汉石油学院，现从事地质油藏研究工作。基金项目：“十一五”国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子课题“海相礁灰岩稠油油藏（特）高含水期精细开发技术研究”（２００８ＺＸ０５０２４－００４－０１０）礁灰岩断层与裂缝预测专项技术研究成果。石　油　地　质　与　工　程２０１３年５月ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ　ＧＥＯＬＯＧＹ　ＡＮＤ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ第２７卷　第３期

世界各大测井集团仪器编码表

世界各大测井集团仪器编码表BAKER ATLAS WIRELINE (贝克休斯公司-电缆测井） 3DEX 3D Induction Logging Service （三维感应） AC BHC Acoustilog （井眼补偿声波） CAL Caliper （井径） CBIL Circumferential Borehole Imaging Log （井周成像测井）CDL Compensated Density Log （补偿密度测井） CN Compensated Neutron Log （补偿中子测井） DAC Digital Array Acoustilog （数字阵列声波测井） DAL Digital Acoustilog （数字声波测井） DEL2 Dielectric Log - 200 Mhz （介电测井-200兆赫） DEL4 Dielectric Log - 47 Mhz （介电测井-47兆赫） DIFL Dual Induction Focused Log （双感应聚聚测井） DIP High Resolution 4-Arm Diplog （高分辨率4臂地层倾角）DLL Dual Laterolog （双侧向测井) DPIL Dual Phase Induction Log (双相位感应测井） EI Earth Imager （地层成像仪） FMT Formation Multi-Tester （地层多功能测试器） GR Gamma Ray （伽马仪） HDIL_BA High-Definition Induction Log （高分辨率感应测井）HDIP Hexagonol Diplog （六臂倾角测井） HDLL High-Definition Lateral Log （高分辨率侧向测井）ICAL Imaging Caliper （井径成像仪） IEL Induction Electrolog （感应-电测井）

随钻测井技术

随钻测井技术发展水平引言据统计，近十年来，世界上有关随钻测井（LWD）技术和应用的文献呈现出迅速增多的趋势。这反映了西方国家开始越来越多地重视LWD／MWD。这是两个方面的原因产生的结果。一方面石油工业界强烈需要勘探和开发业降低成本，减少风险，增加投资回报率。另一方面，MWD/LWD有许多迎合石油工业需要的优势，如随钻测井时，钻机不必停钻就能获得大量地层评价信息，节省了宝贵的钻井时间，从而降低了钻井成本。MWD提供的实时信息可即时使用，如可用于预测钻头前方地层的超常压力、预测复杂危险的构造，给钻井工程师警报提示，迅速采取措施，减少事故发生率。近几年里，大斜度井和水平井迅速发展，海上石油的开发受到重视。在这样的井中测井，常规电缆测井难以进行，挠性管输送测井和钻杆传送测井成本十分高，现场操作困难。LWD是在这类井中获取地层评价测井资料的最佳方法，此外，LWD信息还能指导钻头钻进的方向，引导钻井井迹进入最佳的目标地层。随钻测井（LWD）技术是在钻井的同时用安装在钻铤上的测井仪器测量地层电、声、核等物理性质，并将测量结果实时地传送到地面或部分存储在井下存储器中的一种技术。该技术要求测井仪器应能够安装在钻铤内较小的空间里，并能够承受高温高压和钻井震动；安装仪器的专用钻铤应具有同实际钻井所用的钻铤同样的强度；还应具有用于深井的足够功率和使用时间的电源。 LWD是随钻测量技术的重要组成部分。MWD除了提供LWD信息外，还提供井下方位信息（井斜、方位、仪器面方向）和钻井动态和钻头机械的监测信息。MWD探头组合了LWD探头、方位探头、电子／遥测探头，一般放在钻头后50－100英尺的范围内，一般来说，MWD探头越靠近钻头越好。LWD探头提供地层评价信息，用于识别层面、地层对比、评价地层岩石和流体性质，确实取心和下的点。方位数据用于精确引导井迹向最理想的储层目标。钻井效率和安全性通过连续监测钻井而达到最佳。目前的随钻测井技术已达到比较成熟的阶段，能进行电、声、核随钻测量的探头系列十分丰富，各种型号的、适用于各种环境的随钻电阻率、密度、中子测井仪器进入MWD 市场。哈里伯顿的PathFinder随钻测井系统包括自然伽马、电磁波电阻率、密度、中子孔隙度、井径和声波等。斯仑贝谢公司的VISION475测井系统包括声波（SI）、电阻率（RAB）、阵列电磁波电阻率（ARC5）及密度中子（ADN）等。Sperry Sun公司的三组合测井系统包括SLIM PHASE4电阻率仪、SLIM稳定岩性密度仪及补偿热中子仪，还测量伽马射线。在地层评价的许多方面LWD已经可以取代常规电缆测井。世界各地的MWD作业实践已经表明，随钻测井对于经济有效的测井评价，相对于常规电缆地层评价有明显优势。发展MWD／LWD技术，应用MWD／LWD成果已是西方钻井／测井相关公司的热点研究领域。必须承认我国自行研究和开发随钻测井技术是一片空白。本报告将深入地调查国外随钻测井技术的发展历程，技术水平现状，应用情况，预测发展趋势，分析LWD市场，分析LWD风险，供管理决策和研究人员参考。

随钻测井

内容摘要摘要：随钻测井是在钻开地层的同时实时测量地层信息的一种测井技术,自1989年成功投入商业应用以来得到了快速的发展,目前已具备了与电缆测井对应的所有技术,包括比较完善的电、声、核测井系列以及随钻核磁共振测井、随钻地层压力测量和随钻地震等技术,随钻测井已成为油田工程技术服务的主体技术之一。随钻测井(LWD)技术的萌芽只比电缆测井晚10年。由于基础工业整体水平的制约,随钻测井技术在前50多年发展缓慢。其业务收入和工作量快速增长。勘探开发生产的需要仍是随钻测井继续发展的强劲动力。作为一种较新的测井方法,随钻测井技术仍有许多有待发展和完善的方面,尤其是数据传输技术、探测器性能、资料解释和评价等。关键词：随钻测井 LWD 研究进展

第一章随钻测井技术现状迄今为止,随钻测井能提供地层评价需要的所有测量,如比较完整的随钻电、声、核测井系列,随钻地层压力、随钻核磁共振测井以及随钻地震等等。有些LWD 探头的测量质量已经达到或超过同类电缆测井仪器的水平。 1.1随钻测井数据传输技术多年来,数据传输是制约随钻测井技术发展的“瓶颈”。泥浆脉冲遥测是当前随钻测量和随钻测井系统普遍使用的一种数据传输方式。泥浆脉冲遥测技术数据传输速率较低,为4~10 bit/s,远低于电缆测井的传输速率,这种方法不适合欠平衡水平井钻井。电磁波传输数据的方法也用于现场测井,但仅在较浅的井使用才有效。哈里伯顿公司的电磁波传输使用的频率为10Hz,在无中继器的情况下传输距离约10000 ft。此外,声波传输和光纤传输方法还处于研究和实验阶段。 1.2随钻电阻率测井与电缆测井技术一样,随钻电阻率测井技术也分为侧向类和感应类2类。侧向类适合于在导电泥浆、高电阻率地层和高电阻率侵入的环境使用,目前的侧向类随钻电阻率测井仪器能商业化的只有斯伦贝谢公司的钻头电阻率仪RAB及新一代仪器GVR。GVR使用56个方位数据点进行成像,图像分辨率比RAB有较大提高。感应类在导电性地层测量效果好,适合于导电或非导电泥浆。新型随钻电磁波电阻率的仪器结构相似,使用多个发射器和多个接收器,测量2个接收器之间的相移和衰减,工作频率相近,只能使用有限的几种频率才能消除钻铤等背景影响而测量到地层信号,如低频20、250、400、500 kHz,高频一般都使用2 MHz。通过比较随钻电阻率测井和电缆电阻率测井曲线之间的区别可知,在储层内部二者相差不大;在界面处由于受地层界面表面电荷、钻井液侵入等影响,随钻电阻率数值远大于电缆测井数值;在界面附近,二者电阻率数值还受地层界面表面电荷、钻井液侵入井眼轨迹与地层倾角之间的夹角大小影响。井眼轨迹与地层倾角之间的关系对电阻率有较大的影响,有效地控制井眼轨迹能大大降低钻井成本和提高效益。同时根据电阻率响应特征和其他测井曲线正确地划分地层界面,能有效地提高测井解释精度及为工程施工提供更好地依据。 1.3随钻声波测井现场服役的随钻声波测井仪器使用的声源有单极子、偶极子和四极子,如贝克休斯INTEQ公司的AP既使用单极子也使用四极子声源,斯伦贝谢公司的Son-icVision使用单极子声源,哈里伯顿Sperry公司的BAT是偶极子仪器。这些仪器可测量软/硬地层纵/横波速度和幅度,测量数据一般保存在井下存储器内,

贝克休斯随钻测井技术介绍

贝克休斯随钻测井技术介绍
贝克休斯随钻测井技术介绍
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随钻测量(MWD)
旋转倾斜角
– 旋转钻井过程中的井眼倾斜角
旋转方位角
– 旋转钻井过程中的井眼方位角
方向原始数据
– 用于对钻柱轴向磁场干扰进行修正
振动粘滑动态
– 轴向振动 – 横向振动 – 粘滑振动
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贝克休斯随钻测井技术介绍
高速数据传输 (aXcelerate)
原始信号的形状清晰且容易确定泵噪音和反射作用导致到达地表传感器的信号失真对泵噪音的消除使得对井下脉冲发生器信号的识别成为可能动态优先级提升（DPP）算法可消除反射作用和表面噪音对信号进行最终过滤，并采用自适应相关器恢复井下脉冲发生器的原始信号
4
高速数据传输 (aXcelerate)
3比特/秒的实时数据密度具有足够分辨率能确保图像重要特征的识别增加至6比特/秒的数据密度可产生清晰的图像，可确保特征识别以及实时倾角选择
5
伽马射线、电阻率和中子放射性测量(OnTrak, LithoTrak)
伽马射线
– 用于识别砂层或页岩 – 用于计算地层倾角
Gamma 伽马射线 Ray
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贝克休斯随钻测井技术介绍
伽马射线、电阻率和中子放射性测量(OnTrak, LithoTrak)
伽马射线
– 用于识别砂层或页岩 – 用于计算地层倾角
电阻率 Resistivity
MPRTEQ
电阻率测量
– 对碳氢化合物或水进行识别 – 通过后处理（MPRTEQ）计算含水饱和度 – 增强地层导向功能
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伽马射线、电阻率和中子放射性测量(OnTrak, LithoTrak)
伽马射线
– 用于识别砂层或页岩 – 用于计算地层倾角
Density & 密度与孔 Porosity 隙度
电阻率测量
– 对碳氢化合物或水进行识别 – 通过后处理（MPRTEQ）计算含水饱和度 – 增强地层导向功能
中子放射性测量
– 确定孔隙度和识别天然气 – 图像可用于构造解译 – 用于计算井径仪
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伽马射线、电阻率和中子放射性测量(OnTrak, LithoTrak)
伽马射线
– 用于识别砂层或页岩 – 用于计算地层倾角
电阻率测量
– 对碳氢化合物或水进行识别 – 通过后处理（MPRTEQ）计算含水饱和度 – 增强地层导向功能
中子放射性测量
– 确定孔隙度和识别天然气 – 图像可用于构造解译 – 用于计算井径仪
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国外主要测井公司介绍

国外主要测井公司介绍 (34)Rabinovich,et al.,2001,enhanced anistropy from jiont processing of multicomponent induction and multi-array induction tools, paper HH,in 42th Annual logging symposium transactions:Society of Professional Well Log Analysts,2001 测井是技术密集型产业，测井仪器装备一次性投资大，投资回收期较长。国际性的油田技术服务公司中，以测井为主营业务的公司，主要有斯仑贝谢公司、哈里伯顿公司、贝克-阿特拉斯公司，这三家公司占据90%多的测井服务市场（斯仑贝谢约占62%），哈里伯顿和贝克-阿特拉斯分别约占14%和15%）。其他公司还有威德福公司、Tucker能源服务公司、REEVES 公司和PROBE公司等等，这些公司在整体上逊色于三大公司，但在部分专项上可以与三大公司媲美。第一节斯仑贝谢公司一、公司概况斯仑贝谢是测井行业的开山鼻祖，公司总部位于美国纽约。经过70多年的发展，斯仑贝谢公司已成为一家除工程建设服务以外的全球性油田和信息服务超级大型企业集团，但公司主要的经营活动还是集中在石油工业，在世界上100多个国家和地区有业务往来。公司员工60，000余人，来自140多个国家。公司2002年总收入为135亿美元，其中测井部分年收入为56亿美元，测井研发经费4亿美元（占测井收入的7%）。除现场作业外，斯仑贝谢公司在美国、英国等地建有研发中心，作为公司经营服务的强大技术支持。斯仑贝谢公下设三个主要的经营部门：斯仑贝谢油田服务公司：是世界上最大的油田技术服务公司，为石油和天然气工业提供宽广的技术服务和解决方案。斯仑贝谢Sema公司：为能源工业，同时也为公共部门、电信和金融市场，提供IT咨询、系统集成、网络和基础建设服务。斯仑贝谢西方地震服务公司：是与贝克休斯公司合作经营的公司，是世界最大的、最先进的地面地震服务公司。斯仑贝谢公司其他方面的业务还有智能卡服务（电子付款、安全识别、公用电话、移动电话、身份证、停车系统等）、半导体测试和诊断服务、水资源服务等等。二、斯仑贝谢油田服务公司斯仑贝谢油田服务公司是具有测井、测试、钻井、MWD/LWD和定向钻井、陆上和海上地震、井下作业和油田化学、软件开发和资料处理等多种能力的综合性油田技术服务公司，在开放的国际测井服务方面，其市场占有率达到62%左右。在长达七十多年的时间内，斯仑贝谢公司在测井方面始终保持着领先地位。世界上第一套数字测井仪、第一套数控测井仪、第一套成像测井仪都是斯仑贝谢公司首先推出的；各种新的测井仪器，十有八、九是斯仑贝谢公司首先推出的。可以说，斯仑贝谢一直领导着测井发展的潮流。该公司于20世纪90年代初率先推出了成像测井系统——MAXIS 500多任务采集成像测井系统，能完成裸眼井和套管井地层评价、生产测井和射孔服务。 1996年又率先推出了快测平台技术，提高了作业效率、仪器可靠性和数据精度。 1998年推出套管井地层电阻率测量仪CHFR，采集套管后地层电阻率数据。2000年推出改进型套管井电阻率测井仪CHFR-Plus。该公司的核磁共振测井技术也处于领先地位。1996年推出CMR200可组合磁共振成像测井仪，1998年推出其改进型CMR-Plus

2003年随钻测井_MWD_和地层评价新进展

2003年随钻测井(MWD)和地层评价新进展 David Pat rick M urphy 翻译:潘　宇(大庆油田建设集团管道工程公司)刘　艳(大庆油田有限责任公司设计院) 周利军(大庆石油管理局创业集团) 校对:赵　平(大庆石油管理局测井公司) 张恒发(大庆油田有限责任公司研究院) 摘要　地层评价新进展不但可以提高地层数据的数量和质量,而且能在提高效率的同时降低操作成本。所述的29例新进展内容涵盖了:电缆测井———成像测井、小井眼高温高压测井平台、核磁共振(NMR)测井、地层电阻率以及动电测井;存储测井 ———过钻测井;随钻测井———遥测技术、恶劣环境平台、核磁共振、声波、孔隙度、地层电阻率及井径测井;泥浆测井———气相色谱质谱仪泥浆油气测量和岩屑渗透率;测试———电缆地层测试;取心及分析———岩心测量仪;综述———服务公司网址和核磁共振流体特性。主题词　测井仪器　地层评价　地层数据　降低成本一、电缆测井与其他测井仪器相比,电缆测井能够以相对较低的成本(除钻探成本较高外)提供更多的地层评价井眼数据。以下列出了电缆测井的应用。 1,成像测井推出了两种新的电阻率井壁成像测井仪。一种是Precision Drilling Computalog公司生产的用于水基泥浆的高分辨率微成像仪(HM I),它可以和该公司生产的其他仪器完美组合。HM I的额定工作温度为350℃,额定工作压力为20000lb/in2,适用井径为620in。在标准工作模式下,它有6个极板参与工作,每个极板包含25个微电极。HM I也可以在双模式下工作,这时,参加工作的极板有12个,每个极板同样有25个电极。另一种是Baker Atlas公司生产的EAR TH成像仪,它是针对油基泥浆设计的高分辨率成像仪。仪器有6个极板,每个极板上有8个传感器,在8in的井眼中一个测程周向覆盖率可达6419%。如在进行第二测程时旋转成像仪还可以获得更高的覆盖率。成像仪可提供01210000Ω?m范围的地层电阻率成像,还可以在12000Ω?m的范围内绘制出精确率达115%的高精度\%R xo曲线。这种成像仪的额定工作温度是350υ,额定工作压力是20000lb/i n2,适用井径为621i n,最大测井速度为600f t/h。 2,小井眼高温高压测井 Schl um berger公司生产的S li m Xt reme小井眼高温高压测井平台是专为小井眼设计的,其适用的最小井眼孔径可小至3(3i n。它在工作温度为500υ、工作压力为30000lb/i n2的额定工作状态下可连续工作58h。一支电缆测井仪器串可包括阵列感应仪、岩性密度仪、补偿中子仪和伽马射线仪。综合加速计可为所有的S li m Xt reme测量提供实时速度校正。所有的仪器均使用先进的电缆数字遥测技术,其温度和压力与整个平台相同,并可经电缆将信号传至36000f t远。如果仪器串遇卡,综合电缆释放能力可以通过电流在人为干预下把电缆从仪器串中脱出。Schl um berger公司的S li m X2 t reme测井仪可与本公司生产的Xt reme和S li mA c2 cess系统完美地结合。 3,核磁共振测井 Schl um berger公司为其新一代核磁共振电缆测井仪做了大量的现场测试。它具有多频、偏心、梯度测量的特性。多频采集模式可以在单测程时即可获得近井眼地层的径向剖面图。该仪器增大了最大探测深度(DO I),以便更好地测量天然流体,降低因井壁粗糙对测井灵敏度的影响。目前,该仪器最大探测深度为6i n。预极化磁铁可在长T1环境中快速测井。Schl um berger还为这种测井仪设计了采样序列可编程功能,这样,可以使那些使用