P.S测井技术的工程应用

P.S测井技术的工程应用
P.S测井技术的工程应用

1、概况

P.S测井又称弹性波速度测井,它是地震勘探方法之一,也是地球物理测井技术的一个重要分支,目前已广泛应用于水利水电工程、石油工程、铁路工程、冶金工程、工业与民用建筑等众多岩土工程地质勘察领域,取得了良好的应用效果。

一般来说,P.S测井可原位测定压缩波(Pressure Wave)和剪切波(Shear Wa ve)在岩(土)体中的传播速度,从而避免了室内测试所带来的误差,它能有效地解决许多地质问题,诸如确定场地土类型、建筑场地类别;提供断层破碎带、地层厚度、固结特性和软硬程度、评价岩(土)体质量等;并可计算工程动力学参数,如动剪切模量、动弹性模量等。本文介绍了P.S测井的工作原理和野外测试方法,并结合工程实例,说明其应用效果。不妥之处,请批评指正。

2、工作原理

以岩(土)体的弹性特征为基础,通过测定不同岩(土)层的剪切波(S波)、压缩波(P 波)的传播速度,计算岩(土)体的动弹性参数,据此判定岩(土)体的工程性质,为工程设计提供可靠的科学依据。

实测一般采用单孔检层法,即地面激发以产生弹性波,孔内由检波器接收弹性波。当地面震源采用叩板时可正反向激发,并产生剪切波(S波),利用剪切波震相差1800的特性来识别S波的初至时间。图1为正反向激发时由地震仪记录的实测波形图。

3、测试方法

实测通常由震源和记录仪器组成,震源设置一般距孔口2~4m,平放一块压重物的木板,测试孔应位于木板长轴的中垂线上,使木板与地面紧密接触。木板长2.5~3.0 m,宽0.3~0.4m,厚0.06~0.10m,上压约500~1000kg的重物。当分别水平敲击木板两端时,产生弹性波(此时以S波为主)。记录仪器由井中三分量检波器和工程地震仪构成,三分量检波器放置井中某一深度,接收由震源产生的弹性波信号,并通过连接电缆输送给地震仪,再由地震仪记录并存储以备后期数据处理之用,图2为单孔检层法测试示意图。

单孔检层法测试弹性波时,由于震源板离孔口尚有一定距离,所以计算测段内地层波速时需将弹性波的非纵测线旅行时校正为纵测线旅行时,计算公式如下:

式中:t’—纵测线旅行时(s); t—非纵测线旅行时(s);

h—测点孔深(m);x—震源板距孔口的距离(m)。

由校正后的纵测线旅行时求得各测试地层的弹性波速,进而可根据剪切波速Vs和压缩波速Vp计算岩(土)层的动弹性参数。计算公式如下:

Ed=2ρVp2(1+μ) (4)

Gd=ρVs2 (5)

式中:ρ—介质密度(g/cm3);Vp—压缩波速度(m/s);

Vs—剪切波速度(m/s);μ—泊松比

Ed—动弹性模量(GPa); Gd—动剪切模量(GPa);

实测过程中应注意以下特征:

(1) 压缩波传播速度较剪切波速度快,压缩波为初至波;

(2) 震源板两端分别作水平激发时,剪切波相位反向,而压缩波相位不变;

(3) 检波器下孔一定深度后,压缩波波幅变小,频率变高,而剪切波幅度大,频率低。

(4) 最小测试深度应大于震源板至孔口之间的距离,以避免浅部高速地层界面可能造成的折射波影响。

4、工程实例

实例1天津院综合楼场地评价

根据任务要求,用单孔检层法对建筑场地内一深30m的钻孔,进行了剪切波测试。检测结果见表1。

表1 剪切波测试成果表

地层编号地层

代号

岩性简述

剪切波

V s(m/s)

备注

①Qml 素填土:粉质粘土为主,顶部夹有少量碎砖块

及灰渣。层厚约2.0m。

116.5人工填土层

②Q h3粉质粘土夹少量淤泥质粉质粘土。层厚3.0m。167.7第一陆相层

③Q h2-3粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹粘质粉土、粘土。

层厚3.0m。

186.3

第一海相层

④Q h2-2淤泥质粉质粘土、粉质粘土夹淤泥质粘土、粉

质粘土。层厚3.5m。

177.3

⑤Q h2-1淤泥质粉质粘土夹粉质粘土、粘质粉土、粉砂

等。层厚3.0m.

113.8

⑥Q h1-3粉质粘土夹砂质粉土、粘质粉土、粘土。层厚4.

5m。

245.8

第二陆相层

⑦Q h1-2粉砂夹薄层状粉质粘土、粘土、粘质粉土。层

厚3.6m。

235.9

⑧Q h1-1粉质粘土夹粘质粉土、细砂。层顶埋深22.6m,

层厚大于7.4m。

228.5

(1) 场地类别划分

a.平均波速法:勘察分析表明本区地层为中软场地土,且覆盖层厚度大于60m。由表1中各层Vs值,对深度30m范围以内各地层平均的Vs值进行厚度加权平均后得1 96.8m/s,参照文献(1)(P14页表3.2.1)知该区场地类别属Ⅲ类。

b.卓越周期法:卓越周期T可按下式计算,即:

式中:hi—第i层土的厚度(m);Vsi—第i层土的剪切波速(m/s);

n—土层数;

由表1中各地层的Vsi值计算得:T=0.653(s),参照文献(2)(P47页表5.2.5)知该区场地类别属Ⅲ类。

由此可见该综合楼场地类别应属于Ⅲ类,以此为依据进行地基处理和结构设计。

(2) 地基土液化判别:按公式(7)计算地层的临界剪切波速(Vscr),当实测地层剪切波速小于Vscr时该地层被判为液化,否则为不液化。

式中:d—剪切波测点深度(m);Kv—系数,本区地震基本烈度为Ⅶ度,则取42。

计算结果表明,在深度12.0~15.0m范围内(即海相层中⑤Q h2-1)的淤泥质粉土夹粉砂层Vs<Vscr,即判定为液化层。

实例2正义峡输水干渠基础评价

正义峡输水干渠地处甘肃省酒泉地区金塔县境内,输水干渠自大墩门引水枢纽(渠首)取水,经金塔县芨芨乡、鼎新镇和双城子乡以及东风场区内的荒漠、戈壁滩,向内蒙古自治区的额济纳旗平原供水,线路全长约96.058Km。干渠设计流量55m3/s;加大流量60m3/s。渠道设计纵坡1/1000~1/2000,边坡1:1.75,底宽3~6m,设计水深2.27~3.28m,设计流速1.92~2.43m/s,一般为明挖梯形混凝土预制板衬砌断面。

渠基多由第四系中、上更新统冲洪积松散堆积物组成,岩性为含砾砂、砂、含砾砂壤土、壤土、粘土等。其中含砾砂、砂广泛分布于干渠沿线各段,且在干渠0+000~

石油测井技术服务方案

七、技术服务方案 1.投标人应根据招标文件和对现场的勘察情况,采用文字并结合图表形式,参考以下要点编制本工程的技术服务方案: (1)测井、射孔工程技术服务方案及技术措施; (2)质量管理体系与措施; (3)技术服务总进度计划及保证措施(包括以横道图或标明关键线路的网络进度计划、保障进度计划需要的主要技术服务机械设备、劳动力需求计划及保证措施、材料设备进场计划及其他保证措施等); (4)技术服务安全管理体系与措施; (5)技术服务文明措施计划; (6)技术服务场地治安保卫管理计划; (7)技术服务环保管理体系与措施; (8)冬季和雨季技术服务方案; (9)施工现场总平面布置(投标人应递交一份施工现场总平面图,绘出现场布置图表并附文字说明,说明相关设施的情况和布置); (10)施工组织机构(若技术服务方案采用“暗标”方式评审,则在任何情况下,“施工组织机构”不得涉及人员姓名、简历、公司名称等暴露投标人身份的内容); (11)投标人技术服务范围内拟分包的工作(按第二章“投标人须知”第1.11款的规定)、材料计划和劳动力计划; (12)任何可能的紧急情况的处理措施、预案以及抵抗风险(包括测井、射孔工程技术服务过程中可能遇到的各种风险)的措施; (13)对专业分包工程的配合、协调、管理、服务方案; (14)招标文件规定的其他内容。 2.若投标人须知规定技术服务方案采用技术“暗标”方式评审,则技术服务方案的编制和装订应按附表七“技术服务方案(技术暗标部分)编制及装订要求”编制和装订技术服务方案。 3.技术服务方案除采用文字表述外可附下列图表,图表及格式要求附后。若采用技术暗标评审,则下述表格应按照章节内容,严格按给定的格式附在相应的章节中。

中国测井技术的发展方向分析

中国测井技术的发展方向分析 我国经济的稳定发展,离不开对石油资源的有效应用,为了保证石油资源的综合利用效率的提升,要针对石油勘探过程中的问题展开分析,实现其测井技术方案的有效更新,无论是哪种感应模式都要保障其实际应用性,实现对成像测井仪的有效应用,比如其新型的过套管井测井仪器的应用,实现其电阻率环节、相关监测环节的优化,以满足油藏动态的变化需要。 标签:新技术应用;成像管理;地层测试环节;过套管 1 关于测井应用环节分析 1.1 为了促进我国石油资源的有效应用,要保证其石油勘探环节、应用开发环节的有效协调,实现其相关油、气层的有效控制,保证其油田应用体系的健全,以有效解决实际过程中的地质应用问题。随着科学技术的发展,测井技术模式不断得到更新,该测井模式起源于国外,其实现了对高分辨率阵列感应测井模式的有效应用。该模式的正常运行,需要保障其各个子阵列的有效应用,实现其接收器环节的正常使用。保障其线圈间距的有效控制。实现工作过程中的频率环节、探测深度环节等的协调。感应测量模式是该系统应用过程中的一个重要环节。为了促进现实问题的解决,也要进行相关因素的采集,比如探头温度的采集、泥浆电阻率的有效采集等。通过对电阻率成像测井模式的有效应用,实现其相关环节的优化。把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度,直观看到地层的岩性及几何界面的变化,识别岩性、孔洞、裂缝等。 通过对三分量感应测井模式的有效应用,保障其各个地层测井模式的应用。这需要应用一系列的技术,比如声波测井技术环节的应用,实现声波测量模式的优化,针对其储层应用及其井眼模式的应用,促进其应力裂缝位置、孔隙压力环节及其岩性的有效分析。声成像测井模式需要应用到一系列的换能器,也要积极实现与计算机的有效配合,保证其相关信号的有效接收,促进其信号的数字化模式的发展,促进其相关图像处理环节的优化。核磁测井模式也是一种重要的应用模式,通过对核磁共振模式的应用,促进对电子波的有效应用,以满足现实工作的需要。处于热平衡的自旋系统,在外磁场的作用下磁化矢量偏离静磁场方向,外磁场作用完后,磁化矢量试图从非平衡状态恢复到平衡状态,恢复到平衡态的过程叫做驰豫。核磁共振NMR信号的驰豫时间与氢核所处的周围环境密切相关,水的纵向恢复时间比烃快得多。根据核磁共振特性间的差异指示含氢密度的高低来识别油层。共振测井仪主要有哈里伯顿和阿特拉斯采用NUMAR专利技术推出的MRIL、斯伦贝谢的CMR及俄罗斯的大地磁场型MK923。 1.2 通过对随钻测井技术方案的有效应用,可以满足井眼周围环境应力状态的有效分析,实现其地质导向环节的优化,保障其地层评价体系的健全。在随钻测井应用过程中,要促进相关数据传输环节的优化,比如电磁传输速度、光纤遥测环节等的协调,促进其数据传输体系的健全,在此过程中,由于泥浆脉冲传输模式的自身性质,泥浆循环是不必要的环节,需要引起相关应用人员的重视。过

中国测井技术发展方向

中国测井技术的发展方向 测井新技术 国外裸眼井测井、随钻测井、油藏评价、在水平井、斜井、高产液井产出剖面测井技术方面发展迅速,仪器的耐温、耐压指标较高,可靠性高,技术的系列化、组合化、标准化和配套化水平较高。流体成像测井和传感器阵列设计是产出剖面测井新技术发展的主要趋势,永久监测技术是油田动态监测技术的非常重要的发展方向。在“十一五”863计划“先进测井技术与设备”重点项目实施方案论证会上,专家组一致认为“先进测井技术与设备”重点项目应瞄准世界测井技术发展方向研发的先进测井技术与装备,为解决我国复杂岩性、复杂储集空间的油气藏地质评价难题和油田中后期剩余油分析与油藏动态监测、油井技术状况监测提供先进有效的测量手段,满足我国石油天然气生产的需要和参与国际竞争的需求。 1 测井技术的发展趋势 井下集成化、系列化、组合测井仪器的研发成为测井技术发展的一大趋势。日本的Tohoku大学开发利用井眼雷达的直接耦合进行电磁波测井,新仪器可以获得雷达图像、电导率和相对介电常数。仪器的分辨率为1m,理想情况下探测深度为10m。Proneta开发了可以透过原油对目标进行高分辨率光成像的成像技术,已经申请并获得了专利。目前电缆测井占主要地位,随钻测井发展比较迅速,由于数据传输等技术不足,在相当一段时间内还是以电缆测井为主,套管钻井测井是未来测井发展的方向。套管钻井测井是在套管钻井技术诞生后出现的新的测井模式,用套管作为钻杆,井眼钻成功时,一口井的钻井和下套管同时完成。套管钻井测井有钻后测井模式或随钻测井模式。钻后测井模式是在完成套管钻井作业后,用电缆将测井仪器在套管内下到要测量的目的层段,进行测井;随钻测井模式是测井仪器安装在与最下面一根套管连接的底部钻具组合内,在套管钻井进行的过程中,在需要测井的层

生产测井技术简介

生产测井技术简介 (简稿) 1、生产测井的定义 所谓生产测井,是指用于完井后的注入井和生产井的测井技术,其目的在于评价该井本身和油藏的生产动态,即评价油管或套管内外流体的流动情况。 生产测井与裸眼井测井相比,后者反映的是储层的静态信息,主要目的是为了寻找油气层的;而前者反映的是油藏的动态信息,主要目的就是为了监测油藏的开发情况,侧重于油藏的开发管理工作。 2、生产测井的分类 按照应用范围进行分类,生产测井技术包括: ?动态监测测井 主要包括生产井产液剖面测井和注入剖面测井两种。 产液剖面测井应用于自喷井、抽油井、电潜泵井等,主要目的是为评价井内流体的流动情况,并计算各生产层的产液能力(产液量的大小)、产液性质(如油、气、水等)等。 注入剖面测井应用于注入井,如注水井、注气井等(注入流体的性质取决于油田的开发设计方案和油藏的特征等因素),其主要目的是为了评价各注入层的吸液能力(如绝对吸水量的大小、吸水指数等)。 [小知识]: 起初,地下的原油是靠地层的原始压力自然开采出来的。随着油田的不断开发,地层的能量即地层压力呈现下降的趋势,单单依靠此时的地层压力,是无法开采更多的原油。为了解决这种矛盾,人们便开发了水驱、气驱或其他驱油技术,即通过注入井向目的层注入一定压力的流体,使地层逐步恢复原始地层压力,以提高油藏的采收率。 ?产层评价测井 套管井的产层评价测井,包括碳氧比(C/O)测井、脉冲中子衰减测井等测井方法,其主要目的是为了研究油藏投入开发后的剩余油分布情况。 ?工程测井技术 工程测井的应用范围较广,包括套管质量检查,射孔质量检查,固井质量检查,评价压裂酸化作业效果,检测漏失、窜槽等异常现象。 3、5700系列生产测井组合仪介绍 目前,苏丹作业区拥有5700系统配备的生产测井仪8200系列,能够完成产液剖面、注水剖面以及部分工程测井项目。

关于测井技术应用与发展探讨

关于测井技术应用与发展探讨 随着石油勘探开发的需要,测井技术发展已愈来愈迅速,高分辨阵列感应、三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪为研究地层各向异性提供了强有力的手段;新的测井仪器,如电阻率、新型脉冲中子类测井仪、电缆地层测试及永久监测等现代测井技术可以在井中确定地层参数,精细描述油藏动态变化;随钻测井系列也不断增加。通过介绍测井技术的测量原理和部分仪器结构,寻求我国测井技术的差距和不足,这对于我国当前的科研和生产具有指导和借鉴作用。 标签:测井技术地质测试 根据地质和地球物理条件,合理地选用综合测井方法,可以详细研究钻孔地质剖面、探测有用矿产、详细提供计算储量所必需的数据,如油层的有效厚度、孔隙度、含油气饱和度和渗透率等,以及研究钻孔技术情况等任务。此外,井中磁测、井中激发激化、井中无线电波透视和重力测井等方法还可以发现和研究钻孔附近的盲矿体。测井方法在石油、煤、金属与非金属矿产及水文地质、工程地质的钻孔中,都得到广泛的应用。特别在油气田、煤田及水文地质勘探工作中,已成为不可缺少的勘探方法之一[1]。应用测井方法可以减少钻井取心工作量,提高勘探速度,降低勘探成本。在油田有时把测井称为矿场地球物理勘探、油矿地球物理或地球物理测井。按照传统的观点,测井技术在油气勘探与开发中,仅仅对油气层做些储层储集性能和含油气性能(孔隙度、渗透率、含油气饱和度和油水的可动性)定量或半定量的评价工作,这已远远跟不上油气工业迅猛发展的需要。而当今测井工作中评价油气藏的理论、方法技术有了长足的发展,解决地质问题的领域也在逐步扩大。 1电阻率测井技术 电阻率成像测井把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度,直观看到地层的岩性及几何界面的变化,识别岩性、孔洞、裂缝等。电阻率成像有FMI、AIT及ARI等。斯伦贝谢的FMI有四个臂,每个臂上有一个主极板和一个折页极板,主极板与折页极板阵列电极间的垂直距离为5.7in,8个极板上共有192个传感器,都是由直径为0.16in的金属纽扣外加0.24in的绝缘环组成,有利于信号聚焦,使得钮扣电极的分辨率达0.2in,测量时极板被推靠在井壁岩石上,小电极主要反映井壁附近地层的微电阻率。斯伦贝谢或阿特拉斯的AIT是基于DOLL几何因子的电磁感应原理,通过对单一发射线圈供三种不同频率交流使其在周围的介质中产生电磁场,用共用一个发射线圈的8对接收线圈检测感应电流,从而可以求出介质的电导率。ARI是斯伦贝谢基于侧向测井技术推出的,可以有效的进行薄层、裂缝、储层饱和度等地层评价。长庆近年来均采用四米电阻率测井系。主要用于定性划分岩石类型和判定砂岩的含油、含水性能。 2声波测井技术

测井新技术进展综述

测井技术作为认识和识别油气层的重要手段,是石油十大学科之一。现代测井是当代石油工业中技术含量最多的产业部门之一,测井学是测井学科的理论基础,发展测井的前沿技术必须要有测井学科作指导。 二十一世纪,测井技术要在石油与天然气工业的三个领域寻求发展和提供服务:开发测井技术、海洋测井技术和天然气测井技术。目前,测井技术已经取得了“三个突破、两个进展”,测井技术的三个突破是:成像测井技术、核磁测井技术、随钻测井技术。测井技术的两个进展是:组件式地层动态测试器技术、测井解释工作站技术。“三个突破、两个进展”代表了目前世界测井技术的发展方向。为了赶超世界先进水平,我国也要开展“三个突破、两个进展” 的研究。 一、对测井技术的需求 目前我国油气资源发展对测井关键技术的需求主要有如下三个方面:复杂地质条件的需求、油气开采的需求、工程上的需求。 1)复杂地质条件的需求我国石油储量近90%来自陆相沉积为主的砂岩油藏,天然气储量大部分来自非砂岩气藏,地质条件十分复杂。油田总体规模小,储层条件差,类型多,岩性复杂,储层非均质性严重,物性变化大,薄层、薄互层及低孔低渗储层普遍存在。这些迫切需要深探测、高分辩率的测井仪器和方法,开发有针对性、适应性强的配套测井技术。 2)油气开采的需求目前国内注水开发的储量已占可采储量的90%以上,受注水影响的产量已占总产量的80%,综合含水85%以上。油田经多年注水后,地下油气层岩性、物性、含油(水)性、电声特性等都发生了较大的变化,识别水淹层、确定剩余油饱和度及其分布、多相流监测、计算剩余油(气)层产量等方面的要求十分迫切。 3)工程上的需求钻井地质导向、地层压力预测、地应力分析、固井质量检测、套管损坏检测、酸化压裂等增产激励措施效果检测等都需要新的测量方法。 二、测井技术现状 我国国内测井技术发展措施及道路主要有两条:一方面走引进、改造和仿制的路子;另一方面进行自主研究和开发。下面分别总结一下我国测井技术各个部分的现状: 1)勘探井测井技术现状测井装备以MAXIS-500、ECLIPS-5700及EXCELL-2000系统为主;常规探井测井以高度集成化的组合测井平台为主;数据采集主要以国产数控测井装备为主;测井数据的应用从油气勘探发展到油气藏综合描述。 2)套管井测井技术现状目前,套管和油管内所使用的测井方法主要有:微差井温、噪声测井、放射性示踪,连续转子流量计、集流式和水平转子流量计,流体识别、流体采样,井径测量、电磁测井、声测井径和套管电位,井眼声波电视、套管接箍、脉冲回声水泥结胶、径向微差井温、脉冲中子俘获、补偿中子,氯测井,伽马射线、自然伽马能谱、次生伽马能谱、声波、地层测试器等测井方法。测井结果的准确性取决于测井工艺水平、仪器的质量和科技人员对客观影响因素的校正。测井数据的应用发展到生产动态监测和工程问题整体描述与解决。 3)生产测井资料解释现状为了获得油藏描述和油藏动态监测准确的资料,许多公司都把生产测井资料和其它科学技术资料综合起来。不仅测得流体的流动剖面.而且要搞清流体流入特征,因此,生产测井资料将成为油藏描述和油藏动态监测最重要的基础。生产测井技术中一项最新的发展是产能测井,它建立了油藏分析与生产测井资料的关系。产能测井表明,生产流动剖面是评价完井效果的重要手段。产能测井曲线是裸眼井测井资料、地层压力数据、产液参数资料、射孔方案和井下套管设计方案的综合解释结果,其根本目的就是利用油层参数预测井眼流动剖面。生产测井流量剖面成为整个油层评价和动态监测的一个重要方法。 4)随钻测量及其地层评价的进展随钻测井(LWD)是随大斜度井、水平井以及海上钻井而发展起来的,在短短的十几年时间里,已成为日趋成熟的技术了。如今随钻测井已经拥有了

测井方法及应用

测井方法及应用

什么是测井测井技术的发展 石油地球物理测井是一门应用性的边缘科学,是应用地球物 理学(包括重、磁、电、震、测井)的一个分支,它用物理 学的原理解决地质学的问题。 所谓测井,就是用一些专门的仪器设备放入井中对地层的某一 方面特性(电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等) 进行测量,结合钻井资料、录井和地质等资料,分析、确定地层的 地质特性和各种地质参数,寻找地下的油气资源,解决油气田勘探、 开发过程中的具体问题,例如分析地层的岩性、沉积相、沉积环境、 地层的地质构造,以及油、气、水的分布规律,油气层水淹情况及 状态,储集层性能评价、油气藏描述、以及固井、试油等工程作业。 同时,测井资料也为固井、试油、开发方案编制及进一步的各种措 施提供依据。 可以说测井资料是一种重要的地质信息。

测井资料的主要应用测井技术的发展 在油气勘探开发中,测井资料的应用主要包括以下三个方面: 1、地层评价:主要内容有岩性分析、计算储层参数、储层综合评价、划分油、气、水层并评价产能。 2、油矿地质:编制钻井地质综合柱状图、岩芯归位、地层对比;研究地层、构造、断层及沉积相;研究油气藏和油气水分布规律,计算储量,制定开发方案。 3、钻井、采油工程: 在钻井工程中,测井斜方位和井径等几何形态的变化、估计地层孔隙流体压力和岩石的破裂压力梯度,确定下套管深度和水泥上返高度,计算平均井径,检查固井质量。 在采油工程中,测量生产剖面和吸水剖面,确定水淹层位、压力枯竭层位、出水层位、出砂层位、窜槽层位,检查射孔质量和酸化压裂效果。

测井技术的发展我国测井技术的发展现状 一、测井仪器的发展 60年代以来,我国测井仪器经历了五次更新换代,即:半自动 模拟测井仪、全自动模拟测井仪(60-70年代)、数字测井仪 (80年代初期)、数控测井仪(80年代中期)和成像测井仪(90 年代末期)。 通过测量仪器不断的更新换代,提高测量仪器的稳定性和一致 性,提高测量精度;通过提高采集数据量和计算机处理能力来获取 更多的地质信息。目前,测井技术正向着多学科相互渗透的综合评 价方向发展。

复杂井况测井工艺技术研究及应用

复杂井况测井工艺技术研究及应用 随着油田增储上产的需求和钻井技术的发展,井筒结构越来越复杂,特别是水平井完井技术在各油田被广泛推广应用。因地质或工程原因,出现了波浪形水平井、井壁台阶水平井、大位移水平井、浅储层水平井、小井眼水平井等复杂井筒结构。针对各种复杂井筒,以科学合理的测井工艺进行施工,能够有效提高测井效率、测井成功率和测井质量。 标签:波浪形水平井;井壁台阶水平井;大位移水平井;浅储层水平井;小井眼水平井 1、波浪形水平井测井技术 波浪形水平井一般采用钻具输送湿接头对接测井技术,因水平段呈波浪形变化,首先要解决组合仪器适应波浪形井眼问题,防止仪器刚性长度过长引起遇阻,同时要保证高成功率的湿接头对接,湿接头对接位置的选择直接影响对接成功率和测井成功率,特别是需要多次对接输送的井,提高对接成功率是输送测井的关键。 研究及实际应用表明,依据井筒工程数据增加柔性短节数量,将组合仪器分为刚性长度均匀的若干段,使仪器可呈柔性变化,适应波浪形井眼,同时仪器尾部加装导向胶锥,避免组合仪器刚性长度过长在波浪形井眼段的遇阻。 泵下枪在波浪井眼的扭方位段、井斜突变段实施湿接头对接,公母枪轴心不在一条直线上;在增斜段,泵下枪速度降低。受各种因素的影响,一次对接成功率只有30%。 研究及实践说明,对接位置选择在方位稳定的降斜段或水平段时,泵下槍速度不会降低,不会出现泵下枪横向或纵向摆动,避免了泵下枪蛇形前行,且母枪与公枪轴心处于一条直线上,一次对接成功率达95%,可大幅度提高一次对接成功率,保证测井成功率。 2、井壁台阶水平井测井技术 水平井钻进过程因井壁坍塌,在大斜度段、水平段出现台阶状井眼,引起输送测井过程中严重遇阻。 所有的井壁坍塌都会形成不同程度的井壁台阶。水平井钻具输送测井过程中,组合测井仪器依靠钻具推力向前移动,因受自身重力作用,测井仪器总是沿下井壁运动,遇到井壁台阶后,测井仪器尾端顶在台阶上产生遇阻,如果没有措施使仪器尾部离开台阶,则无法解除遇阻。 测井过程关键问题是如何让让仪器尾部通过台阶以解除遇阻。在井壁存在较

石油测井技术的发展现状与趋势

石油测井技术的发展现状与趋势 随着我国经济的不断发展,人们的生活水平也得到了前所未有的改善,与此同时。人们在日常生活中对能源的需求也逐年增加,所以就对石油的开采提出了更高的要求,各大小石油企业的年采油量也在逐年增加,在进行试油开采前对油气藏进行测井就显得尤为重要,可见加大对测井技术的研究对石油的开采具有重要的作用,因此对石油测井技术的研究具有重要的现实意义,文章从石油测井技术的发展现状出发,对石油测井技术的发展趋势做了有关论述,旨在为做好石油测井技术提供参考。 标签:石油开采;测井技术;发展现状;发展趋势 引言 石油资源作为一种重要的能源和战略物资,对一个国家的经济发展和国家安全起着非常重要的作用。中华人民共和国成立以后,中国开始发展石油工业,经过60年的发展,石油行业取得了很大的成就,已经成为国民经济的重要支柱,在中国经济发展和社会建设做出了巨大的贡献。做为石油开采的必要环节,测井技术在整个石油开采过程中占有重要的作用,不进行石油测井就无法确定油气藏的具体含量和位置,从而不能完场石油开采的后续工作,可见要想实现石油开采的高效运行,就必须加大对石油测井技术的应用。 1 石油测井技术的发展现状 目前我国的石油测井技术已经比较先进,然而在一些特殊地形,一些测井技术仍然存在许多不足,下面就对目前几种常见的测井技术做有关的论述。 1.1 随钻测井技术 随钻测井技术是测井仪器直接安装在近距离和位置,测量钻孔形成各种各样的信息,隨钻测井可以测量随钻地层倾角和方位角,扭矩,钻井方向定向钻井方向控制。可以测量,电阻率和声波时差就钻地层,密度等各方面的参数,实时监测井筒和地层的信息,然后根据这些信息来评估形成,然后在此基础上评估地质目标和跟踪,调整和优化实现钻井和正确的指导方向。 1.2 成像测井技术 成像测井技术是使用电脑来处理测量结果,它显示的图像形式,该技术的井下设备采集有效数据速率,并有大量的信息和高分辨率。例如,方位电阻率成像测井、测井技术属于斯伦贝谢公司,19厘米薄层的含油饱和度可以定量判断,可以进行区分形成的异质性,火层岩石断裂油气藏勘探和有很大的作用。又如斯伦贝谢公司隶属于同一阵列感应成像测井,有一英尺的分辨率,可以有效识别的厚层非均质性。

浅谈中国测井技术的发展方向

浅谈中国测井技术的发展方向 随着石油勘探开发的需要,测井技术发展已愈来愈迅速,高分辨阵列感应、三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪为研究地层各向异性提供了强有力的手段;新的过套管井测井仪器,如电阻率、新型脉冲中子类测井仪、电缆地层测试及永久监测等现代测井技术可以在套管井中确定地层参数,精细描述油藏动态变化;随钻测井系列也不断增加。通过介绍国外如斯伦贝谢、哈里伯顿、阿特拉斯、康普乐、俄罗斯等测井新技术的测量原理和部分仪器结构,寻求我国测井技术的差距和不足,这对于我国当前的科研和生产具有指导和借鉴作用。1测井新技术 油田勘探与开发过程中,测井是确定和评价油、气层的重要手段,也是解决一系列地质问题的重要手段。国外测井技术领先者是斯伦贝谢、贝克—阿特拉斯、哈里伯顿公司三大测井公司。 1.1电阻率测井技术 1.1.1高分辨率阵列感应测井哈里伯顿的HRAI-X由1个发射器和6个子阵列接收器组成,每个子阵列有1对接收器(主接收器和补偿接收器)。线圈间距选择上确保子阵列接收器的固有探测深度接近设计的径向探测深度,所有子阵列接收器均位于一侧,具有5个径向探测深度和3个工作频率。除了感应测量外,还采集自然电位、泥浆电阻率和探头温度。 1.1.2电阻率成像测井把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度,直观看到地层的岩性及几何界面的变化,识别岩性、孔洞、裂缝等。电阻率成像有FMI、AIT及ARI等。斯伦贝谢的FMI有四个臂,每个臂上有一个主极板和一个折页极板,主极板与折页极板阵列电极间的垂直距离为5.7in,8个极板上共有192个传感器,都是由直径为0.16in的金属纽扣外加0.24in的绝缘环组成,有利于信号聚焦,使得钮扣电极的分辨率达0.2in,测量时极板被推靠在井壁岩石上,小电极主要反映井壁附近地层的微电阻率。斯伦贝谢或阿特拉斯的AIT是基于DOLL几何因子的电磁感应原理,通过对单一发射线圈供三种不同频率交流使其在周围的介质中产生电磁场,用共用一个发射线圈的8对接收线圈检测感应电流,从而可以求出介质的电导率。ARI是斯伦贝谢基于侧向测井技术推出的,可以有效的进行薄层、裂缝、储层饱和度等地层评价。 1.1.3三分量感应测井三分量感应用于电性各向异性地层测井,Bak-erAtlas的三维探路者3DEX,用三对相互正交的发射-接收线圈对,采集5个磁场分量Hxx、Hyy、Hzz、Hxy、Hxz。这些信息可导出地层的水平电阻率(Rh)和垂直电阻率(Rv),从而可描述地层电阻率各向异性。斯伦贝谢的多分量感应测井仪有一个三轴发射器和两个三轴接收器,每个线圈系都含有一个常规的z轴线圈和两个横向线圈,形成正交线圈系。 1.2声波测井技术声波测量能揭示许多储层与井眼特性,可以用来推导原始和次生孔隙度、渗透率、岩性、孔隙压力、各向异性、流体类型、应力与裂缝的方位等。声成像测井是换能器发射超声窄脉冲,扫描井壁并接收回波信号,采用计算图像处理技术,将换能器接受的信号数字化、预处理及图像处理转换成像。斯伦贝谢的SonicScanner将长源距与井眼补偿短源距相结合,在6英尺的接收器阵列上有13个轴向接收点,每个接收点有个以45°间隔绕仪器放置的8个接收器,仪器总计有104个传感器,在接收器阵列的两端各有一个单极发射器,另一个单极发射器和两个正交定向偶极发射器位于仪器下部较远处,可接收在径向、周向和轴向上纵波和横波慢度。 1.3核磁测井技术核磁共振是磁场中的原子核对电磁波的一种响应,处于热平衡的自旋系统,在外磁场的作用下磁化矢量偏离静磁场方向,外磁场作用完后,磁化矢量试图从非平衡状态恢复到平衡状态,恢复到平衡态的过程叫做驰豫。核磁共振NMR信号的驰豫时间与氢核所

声波测井技术发展现状与趋势

浅谈声波测井技术发展现状与趋势

摘要:以声波测井换能器技术的变化为主线,分析了声波测井技术的进展以及我国在该技术领域内取得的进步。单极子声波测井技术已经成为我国成熟的声波测井技术,包括非对称声源技术在内的多极子声波测井技术已经进入产业化进程。 关键词:声波测井;换能器;单极子声波测井;多极子声波测井; 从声学上讲,声波测井属于充液井孔中的波导问题。由声波测井测量的井孔中各种波动模式的声速、衰减是石油勘探、开发中的极其重要参数。岩石的纵、横波波速和密度等资料可用来计算岩石的弹性参数(杨氏模量、体积弹性模量、泊松比等);计算岩石的非弹性参数(单轴抗压强度、地层张力等);估算就地最大、最小主地层应力;估算孔隙压力、破裂压力和坍塌压力;计算地层孔隙度和进行储层评价和产能评估;估算地层孔隙内流体的弹性模量,从而形成独立于电学方法的、解释结果不依赖于矿化度的孔隙流体识别方法;与stoneley波波速、衰减资料相结合用以估算地层的渗透率;为地震勘探多波多分量问题、avo问题、合成地震记录问题等提供输人参数等等。经过半个多世纪的发展,声波测井已经成为一个融现代声学理论、最新电子技术、计算机技术和信息处理技术等最新科技为一体的现代测量技术,并且这种技术仍在迅速发展之中,声波测井在地层评价、石油工程、采油工程等领域发挥着越来越重要的作用。与电法测井和放射性测井方法并列,声波测井是最重要的测井方法之一。

一、测井技术发展现状及趋势 声波测井技术的进步是多方面的。声波测井声波探头个数在不断增加以提高声波测量信息的冗余度、改善声波测量的可靠性;声波测井中探头的振动方式经历了单极子振动方式、偶极子振动方式、四极子振动方式和声波相控阵工作方式,逐步满足在任意地层井孔中测量地层的纵横波波速、评价地层的各向异性和三维声波测井的需求。声波探头的相邻间距不断减小,而发收探头之间的距离在不断增大,这一方面提高了声波测井在井轴方向的测量分辨率;另一方面也提高了声波测井的径向探测深度。声波测井的工作频率范围在逐步向低频和宽频带范围、数据采集时间在不断增大,为扩大声波测井的探测范围提供了保障。声波测井中应用的电子技术从模拟电路、数字电路技术逐步发展为大规模可编程电路和内嵌中央处理器技术,从而实现声波测井仪器的探头激励、数据采集、内部通讯、逻辑控制、数据传输等方面的智能化和集成化。可以预期,下一代声波测井仪器研制的关键技术之一是研制能够控制声束指向性的 基阵式换能器。应用相控阵换能器的最大优势就是增大空间某个方向的声辐射强度,使声波沿着预先设定好的方向辐射,从根本上增加有用信号的能量、提高信噪比和探测能力。显然,声波探头结构和振动模态性质的变化直接导致了声波测井技术的根本进步。(一)单极子声波测井技术 声波测井仪器的声系一般由声波发射探头、隔声体和声波接收探头等部件构成。在井下采用单极子声源(对称声源)及单极子接收技

生产测井总结

1、试述地球物理测井的学科特点和技术特点。 答:学科特点:1地球物理测井属于地球科学的观测学科,是一门多学科交叉渗透的、综合的科学技术;2学科基础是物理学的理论和方法;3技术支撑是采用电子仪器观测井内信息;4科学应用是研究地质和工程实际问题。 技术特点:知识含量高,集现代观测学科的最新技术于一身,是一种高新技术。 2、简析地球物理测井研究的范畴和特点。 答:测井基础:了解探测对象的物理性质及变化规律 测量方法:探索探测空间物理场特征及测量方法 测井仪器:开发适用于井下条件的电子测量仪器 测量工艺:提高测井仪器设备的应用技巧及效果 资料处理:求取被测量媒质的物理性质参数 测井解释:提取勘探开发直接有用的参数和信息 3、生产测井的测量对象是什么?测井目的何在? 开发测井指油气井中完井及其后整个生产过程中,应用地球物理方法对井下流体流动的状态、井身结构技术状况和油层性质变化情况所进行的观测。 目的是监视和分析油气层的生产状况和开发动态。 4、流动剖面测井需要哪些参量?应用特点是啥? 答:流量,密度,持率,温度,压力。 1、油气层开发过程中,流体的物理性质主要发生哪些变化?怎样获取表征流体物理性质的主要参数? 流体的物理属性主要有密度、重度、膨胀性、压缩性和粘性 物理属性符号定义物理表达式影响因素 均匀流体非均匀流体 密度ρ 单位体积的流体所具有的质 V m = ρ dV dm = ρ

量。 重度S 单位体积流体具有的重量 V G S= dV dG S=与重力加速度g有关,随流体所处位置 变化而变化 膨胀性t C温度改变时流体的体积变化特 性 p C= V 1 T V ? ? 压缩性p C压力改变时流体的体积变化特 性 p C=— V 1 p V ? ? 粘性 ν 流体阻止发生剪切变形和角变 形的特性 ρ 天然气的性质参数:偏差系数、压缩系数、体积系数、密度、粘度、 地层原油的性质参数:饱和压力、溶解气油比、压缩系数、密度、粘度 地层水的性质参数:溶解气水比、压缩系数、体积系数、密度、粘度。 2、油气开发过程中,岩石的物理性质主要发生哪些变化?怎样获取表征岩石物理性质的主要参数? 岩石的物理性质参数孔隙度、含油饱和度、渗透率、毛细管性质 3、怎样描述油层的生产能力及其变化动态?如何通过生产测试井进行监视和评价? 答:油层有效渗透率,油层有效厚度,地层原油粘度,供油面积半径,井的完井半径,井壁阻力系数,油层压力,井底流压; 变化动态:1油藏开发机制2径向流动方程3向井流动特性 当产量较低时,提高产量会使产油指数变好,而在产量越高时,提高产量会使产油指数变坏,生产测井的好处之一是可以将一口井的净产量分别归因于各个分层,并且能够测出井底流动压力,当各分层的静压已知时,便能测他们的向井流动特性曲线,从而对各分层的生产特征和油层性质做出评价。 4、流动剖面测井需要哪些参量?应用特点是什么?

水平井生产测井技术的发展情况及应用前景

水平井生产测井技术的发展情况及应用前景 进入到新世纪以来,全球经济一体化的加剧趋势越来越明显,各个行业的竞争也日益激烈,尤其是石油行业也面临着巨大的挑战。现阶段,我国石油行业中的钻井技术得到了非常快速的发展,这主要是由于我国已经充分的认识到了油田勘察探索工作的重要性,并且也加大了在这方面的投入力度,因此,在提高原油的生产数量以及增强石油开采的技术水平等工作中也取得了一定的成绩。水平井的开发以及管理对于提高油田产量以及促进油田发展有着非常关键的影响,而要想进一步的得到油田各方面的情况,就应真正的做好水平井测井技术的研究工作,以油田的实际情况为基础不断的提升水平井生产测井的技术水平。文章便对我国水平井生产测井技术的发展情况、水平井生产测井技术的工艺原理和注意事项以及水平井生产测井技术的常用设备三个方面的内容进行了详细的分析和探讨,从而详细的讨论了我国石油行业中水平井生产测井技术的发展及应用情况。 标签:水平井生产;测井技术;发展及应用 1 我国水平井生产测井技术的发展情况 与传统类型的油井相比,水平井在结构构造上有着明显的复杂性,工作人员在开采水平井的过程中,常规的电缆测井的方式通常都无法使用,而这就大大的增加了测井的难度,所以,要想较好的完成水平井的测井工作也有一定困难。现阶段我国石油行业的油田开采工作,本身就比以前更加困难,随着油田含水量的不断增加,井下的复杂情况很难被准确的分析和预测到。因此,要想更加高效的利用油田资源,并且更加清晰的掌握水平井井下的具体情况,那么就必须充分的做好水平井生产测井技术的研究工作,最大限度的开发出测井工艺的应用价值,从而为我国的油田勘察和探索工作打下一个坚实的基础。 2 水平井生产测井技术的工艺原理和注意事项 2.1 水平井生产测井技术的工艺原理 通常情况下,在应用水平井生产测井技术时,我们主要采用保护套式和湿接头式两种方式,其中,后者的应用范围最为广泛。虽然两种应用方式的应用范围有着一定区别,但是它们的工作原理却基本相同,其工艺原理具体为:在一个的大型的仪器设备之中,配上所有的辅助设备和工具,经过渡短节与钻具的底部进行相互的连接,这样仪器设备就能够与待测底层的顶部良好的接触,当到达我们想要测量的位置时,电缆就会穿过旁通短节,并且将他与泵的下接头一起向下放置,这就是泵下接头与井下接头有效结合的过程,同时在泥浆里,电气与机械之间也能够良好的联接到一起。当完成这一系列的操作后,就应给予仪器电力,同时详细的检查仪器设备的运行性能,确保所有细节都准确无误后,就可以下放所有可能应用到的电缆和钻具了,之后再同时提起以完成测井的作业,位置是从旁通达到井口,而这就是整个水平井生产测井的工艺过程。

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