油基泥浆中新型高分辨率随钻声、电成像测井仪
塔河油田某三口井声电成像测井应用的启示
．ｗ ｒ ａ ． ｘ ｆ ．ｆ ｒ ｔ
ＬＡ ． Ｅ Ｄ３ Ｏ Ｇ ｏｏｉ２０ ｅｌ ｓ ． ｇｔ Ｇ的单井及 多井处理解释软件系统 ， 都具 有处理解释成像 测井信息 的功 能 ， 达到了 目前国外同类产品先进水平 ， 并在油 田推广使 用。 ４成像 测井解释塔河油 田应用实例 ． ４１ ． 塔河油 田碳酸盐岩地层的地质特点 碳酸盐岩储 集层发育 复杂 多样的储 集空间类型 ， 除原生孔隙外 ， 主 要发育溶孔 、 溶洞 、 裂缝等 次生孔 隙。裂缝是碳酸盐岩储集层 中最为常 见 的储集 空间之一 ， 就单条 裂缝 而言 ， 对储 集层性能起不 到多 大作用 ， 但它可以沟通其 它储集空 间， 从而改造储集层储集性 能。 塔河油 田奥陶系溶蚀 孑 洞较发育 、 Ｌ 孔隙之间的连通性差 ， 泥浆 的侵 入深度很大 。 奥陶系还有很 多假储层（ 如硅质团块 、 斑状 灰岩、 薄层状灰 岩等 ） 的干扰 ， 以常规测 井曲线识别储层 已属不易 ， 同时把 流体性质 要 识别 出来则非常困难。
（， １识别 岩性 ：
识 别泥岩裂缝 、 硬砂岩 、 砾岩 、 山碎屑岩 、 酸盐岩 、 火 碳 侵入岩 和喷 出岩等， 确定储集层 的位置 、 厚度和方位等， 并且测量结果具有方 向性。 （） ２裂缝性油藏 的裂缝系统分析和储集性 能分析 ：
精细描述裂缝 ， 识别天然裂缝与钻井诱生裂缝 ， 深入细致的研 究裂 缝 产状 、 裂缝开度 、 裂缝孔隙度 、 裂缝有效性及 分布格局等 。 （） ３地质构造和沉积岩研究 ： 可直接对地层层理 、 沉积粒序等进行沉 积结构 特征识 别 ， 依据沉积 特征分析沉积环境 、 区域展布 ， 寻找有利相带 ， 提高勘探成功率 。 新的声电成像测井仪 器功能和性 能不断进步 ，促进了新油 田的勘 探和老油 田开采方 案的调整和二次开发。 ３成 像 测 井解 释 平 台 及 处 理 流 程简 介 ． 成像 测井处理 与解释是在测井 作站上完成的。目前 ， 国外 的主要 处理软件有 ｅ ｒｓ 、 ｅＦａ ｅ Ｇ ｏｏ 、 Ｐ及其微机版 Ｐ ｔ ｓｅ ＸｐｅｓＧ ｏ ｒｍ 、 ｅｌ ＤＰ ｇ ｅ ｏｉ ，而 国 ｒ ｔ 内的主要处理软件有ｔ ｏｗ ｒ Ｌｇ ｉ Ｌ ＡＤ、 Ｉ２０ ｆｒｃ ｅ ） ａ ｒａｄ、ｏＶｅ Ｅ Ｊ Ｆ ｗ、 ｃＦ ０ ＯＦａｖｉ 。 ｗ 国 内 Ｆｒ ａｄ测井处理解 释系统处理流程分为 ： ｏｗ ｒ 【） １数据加载及预处理 ； （） ２生成成像 图形 ； （） ３图像 处理 ：
一种高分辨率侧向测井仪的设计
2020年第 2 期 声学与电子工程 总第 138 期一种高分辨率侧向测井仪的设计郁爱霞1 周齐志 2（1.杭州瑞利声电技术公司，杭州，310023）（2.中国石油集团测井有限公司西南分公司，重庆，401147）摘要 为获得地层的更多信息，以便准确识别油气层，设计了一种新型高分辨率侧向测井仪。
文章介绍了仪器结构、工作原理及电路实现方式。
该仪器提高了纵向分辨率，同时提供三条探测深度不同的曲线，可完全取代泵出模式下硬电极加八侧向加双侧向的仪器组合，使整个仪器串长度缩短近10 m，施工安全性和效率大幅提高。
经理论计算与模拟验证，该仪器可以为地层含油特性的确定和评价提供更可靠的依据。
关键词侧向测井；高分辨率；探测模式；监督电路；屏蔽电极随着石油测井技术不断的发展，侧向测井技术已经从双侧向发展到阵列侧向。
在水平井测井中，双侧向和八侧向仪器需要进行组合测井，才能获取三条电阻率曲线，仪器串长、施工效率低。
阵列侧向测井技术可以在数控测量记录的基础上，在地面系统上实现成像化显示，纵向分辨率高，但仪器成本相对也较高。
部分油田地区由于实际情况的限制，需要一种新型的侧向测井仪器，既要弥补双侧向测井仪探测性能的不足也要易于现场施工。
根据这一特殊需求，我们设计了一种新型的高分辨率侧向测井仪器。
高分辨率侧向测井是在双侧向测井基础上发展起来的一种新型侧向测井技术，电路在设计中添加套管保护功能，可以在套管内关闭侧向发射，适用于电缆、泵出两种测井模式。
一次测井能同时提供三条不同深度的地层电阻率曲线，同时大幅降低井眼和低阻围岩对视电阻率的影响，可用于分析和解决以下问题[1-2]：（1）估计侵入情况。
分析高分辨率侧向三条曲线及冲洗带电阻率的差别，可以有效判断侵入状况。
（2）划分岩性剖面。
高分辨率侧向的分辨率比普通侧向提高一倍，因此其分层能力强于双侧向。
在视电阻率曲线上，不同岩性的地质剖面显示清楚。
一般厚度在0.3 m以上的高致密层、薄层在曲线上都有明显显示。
随钻测井
随钻测井一、随钻测井的引入在油气田勘探、开发过程中，钻井之后必须进行测井，以便了解地层的含油气情况。
一般来说,测井资料的获取总是在钻井完工之后，再用电缆将仪器放入井中进行测量. 遇到的问题：1、某些情况下，如井的斜度超过65 度的大斜度井甚至水平井，用电缆很难将仪器放下去2、井壁状况不好易发生坍塌或堵塞3、钻完之后再测井，地层的各种参数与刚钻开地层时有所差别.(由于钻井过程中要用钻井液循环，带出钻碎的岩屑，钻井液滤液总要侵入地层二、随钻测井的概念随钻测井(因为它不用电缆传输井下信息，所以也称为无电缆测井)：是在钻开地层的同时, 对所钻地层的地质和岩石物理参数进行测量和评价的一种测井技术.首先，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的时间，从钻井—测井一体化服务的整体上又节省了成本。
其次，随钻测井资料是在泥浆侵入地层之前或侵入很浅时测得的，更真实地反映了原状地层的地质特征，可提高地层评价的准确性.而且，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加大以致于不能作业时，随钻测井是唯一可用的测井技术。
另外，近二十年来海洋定向钻井大量增加。
采用随钻定向测井，可以知道钻头在井底的航向，指导司钻操作；可以预测预报井底地层压力异常，防止井喷；可以提高钻井效、钻井速度和精度，降低成本，达到钻井最优化（现代随钻测井技术大致可分为三代）●20 世纪80 年代后期以前属于第一代可提供基本的方位测量和地层评价测量在水平井和大斜度井用作“保险”测井数据,但其主要应用是在井眼附近进行地层和构造相关对比以及地层评价;随钻测井确保能采集到在确定产能和经济性、减少钻井风险时所需要的测井数据。
●20 世纪90 年代初至90 年代中期属于第二代过地质导向精确地确定井眼轨迹;司钻能用实时方位测量,并结合井眼成像、地层倾角和密度数据发现目标位臵。
这些进展导致了多种类型的井尤其是大斜度井、超长井和水平井的钻井取得很高的成功率。
成像测井技术及其在大庆油田的应用精编
第一章电成像测井技术从世界三大测井公司(斯伦贝谢公司、贝克-阿特拉斯公司和哈里伯顿公司)的井壁成像测井仪器特性来看，井壁成像测井仪器可以分成两大类：一类是描述井壁地层电阻率特征得测井仪，如微电阻率成像测井仪等；另一类是反映井壁地层声波特征的测井仪，如超声波井眼成像仪等。
20此纪50-60年代，微电阻率测井得到迅速发展。
苏联推出了微电极测井，斯伦贝谢公司和阿特拉斯公司分别研制出了微侧向、邻近侧向、微球形聚焦测井，利用这些仪器获取了冲洗带及井壁附近电阻率信息。
70年代以来，斯伦贝谢公司研制出了高分辨率地层倾角测井仪(HDT)和地层学高分辨率地层倾角测井仪（SHDT），开始了井壁附近构造、沉积和裂缝研究。
到80年代中期，斯伦贝谢公司又研制出地层微电阻率测井仪(Formation Microscanner Service，简称FMS)。
其特点是利用密集组合的电传感器，测量井壁附近地层的电导率，并进行高密度采样和高分辩率成像处理，提供一个类似岩心表面成像的井壁图像，可用于识别裂缝，分析薄层，进行储层评价、沉积相和沉积构造等方面的研究。
但因其井壁覆盖率、分辨率较低，受到一定限制。
90年代各大测井公司分别推出了相应的微电阻率成像测井仪FMI、EMI、STAR等。
50年代Drsser公司的声幅、声速测井仪器相继投入商业服务。
70年代末80年代初，我国的华北油田研制成功了井下声波电视成像测井（BHTV），获取的图像信息可以对套管井射孔质量、损坏情况及裸眼井井壁地层评价。
进入90年代，世界三大测井公司分别推山了超声波井眼成像测井仪(USI、UBI、CBIL、CAST、CAST-V等),为地层评价提供了重要信息。
第一节声、电成像测井的基本原理一、微电阻率成像测井基本原理目前，国际上较为成熟的微电阻率成像测井仪主要有斯伦贝谢公司的FMS、FMI，哈里伯顿公司的EMI和贝克—阿特拉斯公司的STAR。
这些仪器的测量原理基本相同，只是仪器的结构如极板和电极数目有所差异。
高精度随钻成像测井关键技术
井技术为例，国外各大油田技术服务公司均研发了 随钻电阻率成像测井仪器[1–5]，并且随着发展细分为 标准成像和高清成像 2 个序列，如 Schlumberger 公 司的 GVR 和 MicroScope 高分辨率随钻侧向电阻率 成像测井仪。国内也开始研究随钻成像测井技术，
20 世纪八九十年代，随钻测井技术得到了迅速 发展，形成了随钻伽马、随钻中子孔隙度、随钻电磁 波电阻率和随钻声波等随钻测井技术，不仅随钻测 井数据质量不断提高，而且向随钻成像测井方向发 展。目前，已经应用的随钻成像测井技术包括伽马 成像、电阻率成像、中子密度成像、超声波成像和核 磁成像等，其中部分随钻测井技术的数据质量已经 接近或达到了相应电缆测井技术的水平，因此随钻 测井的时效性和原状地层测量的优势更加明显。
摘 要: 为了解决随钻地质导向系统距离钻头远、检测信息少和检测精度低的问题，基于随钻扇区扫描原理，结 合 MEMS 动态工具面检测技术、近钻头伽马旋转累计计数成像采集算法和随钻电阻率动态 PID 调节发射驱动成像采集 算法，研制了高精度近钻头伽马成像测井仪和高精度随钻电阻率成像测井仪，实现了近钻头伽马 16 扇区测量与随 钻电阻率 128 扇区测量。现场试验结果表明：随钻采集到的近钻头伽马成像测井数据可为复杂油气藏地质导向钻 进提供技术支持；随钻电阻率成像测井数据与电缆测井数据吻合，可为随钻地层评价提供可靠数据。研究表明，利 用近钻头伽马成像测井仪和高精度随钻电阻率测井仪可以获得高精度的测井数据，为地质导向和地层评价提供支持。
第 47 卷 第 3 期 2019 年 5 月
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石 油 钻 探 技 术 PETROLEUM DRILLING TECHNIQUES
基于仪器测量的钻井漏层判别方法现状及展望
基于仪器测量的钻井漏层判别方法现状及展望摘要：井漏是钻井作业中最常见的井下复杂之一，也是当前制约钻井提速提效的重要因素之一。
深井、超深井钻井过程中，地质条件复杂，裸眼段长，找准漏层位置是处理井漏的关键。
概述了基于仪器测量的钻井漏层判别方法，分析了不同方法的原理和优缺点。
仪器测量法包括随钻测量法和电缆测量法两种，主要包括用测漏专用仪器和测井仪器进行漏层判别，可根据具体的井况进行选择。
成像测漏和随钻测漏是漏层判别技术未来的发展方向。
关键词：漏层判别；井漏；仪器；测井钻井井漏漏层位置判断方法较多，目前国内外确定井漏层位的方法大致可分为四类[1，2]: 直接观察分析法、水动力学测试法、堵漏段塞法、仪器测试法，这些方法各有利弊。
直接观察分析法采用多种钻井信息进行判断，能判断出漏层是否在井底，但经验性较强；水动力学测试法省时省力，仅需要使用立管压力变化数据，就可判断出漏层位置，具有较好应用前景，但需要基础数据准确；堵漏段塞法适用于多个漏层存在的时候，现场较为实用；仪器测试法能够较为准确地判断出漏层位置，但费时费力，通常在其它方法无法确定漏层位置时采用该方法[3]。
但因为仪器测量法通常对漏层位置判定比较准确，因此在一些长裸眼井、复漏频发井等漏层位置难以判断的井中具有良好的应用前景。
1仪器测量方式仪器测量方式包括随钻测和电缆测两种，基于测量方式不同，两种方式各有利弊。
随钻测量法是将测量元件放在钻柱短节上，钻进过程中可以实现参数的实时测量，发生漏失时可以通过起钻等措施快速及实地进行漏层位置的测量，节约了起下钻时间，而且随钻测量法在井况不是很好时也可以通过起下管柱的方式实现漏层位置测量。
但随钻测量法中大部分测量元件是放置在管内，管柱自身厚度、管柱与井壁的碰撞、流体的流动等因素均会对测量产生较大影响，影响信号的采集、分辨与处理，因此对漏层位置测量的准确程度有一定影响。
电缆法是在发生漏失后起钻，然后用电缆下入测井仪器或专用漏层测量仪器进行测量的方法，该方法的优点是适用仪器范围广，可以适用于绝大部分测量仪器，且测量准确度较高，但当井下状况不好（如井眼不规则、阻卡点较多、井斜较大等）时使用该方法风险较大，而且该方法需要起钻进行专门测量，耗时较长，因此也限制了该方法的应用范围。
斯伦贝谢随钻测井新技术
GR
井径 Sigma
能谱测量 结果
电阻率
密度
中子 PEF
密度成像
ELAN 剖面
正确的骨架密度减少了密 度孔隙度的不确定性
XX00
能谱骨架密度
改良孔隙度
骨架密度和计算的密度孔
隙度与取芯得到的参数比
XX05
较吻合
XX10
岩心骨架密度
岩心孔隙度
XX15
XX20
XX25
NXB –Slide # : 21 Date : 08-Dec-2009
斯伦贝谢LWD新技术介绍
聂向斌 北亚区随钻测井专家 2009年12月8日
议题
; 斯伦贝谢LWD技术发展概况 多功能随钻测井仪EcoScope 高分辨率随钻侧向电阻率成像仪MicroScope 深探测储层边界探测仪PeriScope 随钻地层压力测试仪StethoScope 四极子随钻阵列声波测井仪SonicScope
随钻测井西格马的应用优势
骨架
∑0
砂岩 = 4.3 白云岩 = 4.7
灰岩 = 7.1 石膏 = 12
泥岩
5
10
15
20
25
30
35
40
流体
气
油 淡水
水
45
50
矿化度
鉴定储层物性
• 代替伽马标识泥岩
替代电阻率确定油气饱和度
• 可供选择的饱和度计算法 • 低阻储层评价(LRP)
估计’m’ 和 ‘n’值以及地层水矿化度
NXB –Slide # : 5 Date : 08-Dec-2009
斯伦贝谢30多年钻井和测量技术发展
1998:
6.75-in. ISONIC 工具 PowerPlan* 定向井设计平台
井周声波扫描成像测井
信号的幅度与井壁表面的情况有关，反射波幅度
图像通常用来探测井壁地层的各种性质。 所有的超声波井壁成像方法都与井筒内流体与 井壁界面的反射波能量有关。
2.物理基础与方法原理
反射波幅度 反射波能量的大小可以利用反射系数来表示， 反射系数的表达式如下：
R ( 2V2 cos 1 V1 V1 sin )
人员应用超声成像技术研制成
第 一 代 井 下 电 视 BHTV
（ Borehole Televiewer ），成
为第一种能够在油井中应用的 井下成像测井方法。
1.发展历程
早期的井下电视采用超声波成像原理，类似于 对井壁进行超声扫描，连续记录井壁的图像。在 裸眼井中，可以获得井壁的直观图像，显示井壁 上的裂缝、崩塌及岩性界面等；在套管井中，可 以用于评价套管腐蚀和破损，套管状态及射孔孔 眼的以脉冲回
波法为基础。 在仪器的底部安装一个超声换能器（自发自 收），以脉冲 - 回波的方式向井壁发射声波脉冲 信号并且接收井壁反射回来的声波信号。
在仪器沿着井眼上下移动的过程中，换能器以
360o的角度对井壁进行扫描，反射幅度和传播时
间被测量并且记录下来显示成图像。
2 2
( 2V2 cos 1 V1 V1 sin )
2 2
1 , V1 是井内流体的密度和声波速度
2 ,V2
是地层的密度和纵波速度；为入射角
V 为声阻抗，反映岩石的声学特征
2.物理基础与方法原理
传播时间 传播时间：指换能器发射声波信号，穿过泥浆 到井壁；再由井壁反射回来，穿过泥浆回到换能 器的时间。 传播时间既与换能器到井壁的距离有关，也与
第二个换能器安装在一个 固定的位置，提供关于流体 传播时间数据。
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油基泥浆中新型高分辨率随钻声、电成像测井仪
陈杰;迟秀荣
【期刊名称】《国外测井技术》
【年(卷),期】2018(39)6
【摘要】引入新的仪器与关键设计,来克服LWD成像在油基泥浆中所面临的挑战.传感器被定位在旋转钻铤上,从而在传感器和地层之间形成间隙.对于电阻率图像,仪器的电磁信号必须穿过作为绝缘层的这个间隙.高分辨率电磁脉冲通过传感器以多个频率从泥浆传送到地层.一种新的处理算法将多个单个频率组合在一个广泛的地层电阻率范围内产生一个超级棒的图像.对于电阻率成像,两个传感器位置正好相反.四个超声波传感器靠近电阻率传感器放置.传感器的高采样率和传感器的聚焦提供了在所有泥浆类型(OBM/WBM)的超声波图像中可与电缆超声波成像仪器相媲美的分辨率.两种类型的物理测量都使用多个传感器,并且通过传感器的快速发射和记录,在大多数钻井条件下最大限度地提高全井眼覆盖率.该仪器的实验版本已经在各种各样的钻井和地质环境中进行了现场测试.到目前为止,已经获得了超过35000英尺覆盖垂直井和水平井的数据.在具有不同地层性质的碎屑岩、碳酸盐岩和蒸发岩中进行数据采集.实例论证了在不同的钻孔和地质条件下测量的范围,迄今为止的结果已超过预期的成像能力.此外,电阻率图像丰富的层理特征和超声图像对裂缝和井眼条件敏感性经常被证明是互补的.
【总页数】8页(P12-19)
【作者】陈杰;迟秀荣
【作者单位】中国石油测井公司天津分公司;中国石油测井公司天津分公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于电容耦合原理的油基泥浆电成像测井仪特性考察 [J], 于增辉
2.油基泥浆电成像测井仪OGIT在库车坳陷储层评价中的应用 [J], 武磊
3.基于油基泥浆中的薄层储集层评估：高分辨率与各向异性测量的综合评估 [J], JacquesR．Tabanou;唐宇;朱军
4.油基泥浆随钻成像测井仪OBM [J], 唐宇;余迎
5.用于油基泥浆的新型高分辨率双物理学随钻测井成像仪 [J], 唐宇;王小宁;Maeso
C J;Legendre E
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