基于γ宽束衰减的方位密度测井间隙计算及应用

随钻测井中准确计算仪器与井壁的间隙及井眼尺寸是进行井眼环境校正、提高测量精度的前提。为了研究间隙的精确计算方法,首先基于γ射线宽束衰减模型,针对随钻方位密度的测井响应推导了间隙尺寸的理论计算公式;随后将仪器的蒙特卡罗数值模拟结果与实验数据基准对比检测,并模拟研究间隙、泥浆密度、地层密度等因素对探测器响应的影响,得到精确的间隙计算公式;最后利用模拟和实测数据,验证了间隙计算方法的准确性。结果表明:模拟数据计算的间隙结果与理论值基本一致,实测数据处理的间隙与超声间隙吻合较好,且所计算井径也和电缆井径有良好的对应关系,即使在小间隙、超声间隙存在异常时仍能提供精准测量。密度间隙计算的适用范围为0~3.81 cm,可以与更大量程的超声测量相互补充,从而为随钻测井仪器的井眼校正提供关键参数。

横波远探测测井换能器研究

为提高偶极子横波远探测反射波的信噪比和增加其探测距离,根据偶极子井孔模式波的激发特性及反射波传播特征分析,研制了基于三叠片的低频大功率偶极子的横波远探测换能器,以降低模式波的相对能量和增加反射波的相对能量。为了得到满足要求的低频大功率偶极换能器,采用有限元方法对现有三叠片进行了优化改进,得到一种符合设计要求的换能器结构,最后制作了样机并对其进行了测试。样机测试结果跟仿真吻合得很好,低频性能得到了极大改善:换能器在谐振频率1.2 k Hz附近具有极好的偶极子指向性,谐振频率处的响应比X-MAC同频率段大19 d B。该换能器的研发成功将为偶极子远探测测井仪器性能及成像质量的提高奠定了坚实的基础。

油基钻井液环境下电成像测井响应分析及定量反演

针对电成像测井在油基钻井液环境下存在的问题,利用数值模拟方法研究垂直耦合处理方法和常规处理方法对应的视电阻率响应特征,运用支持向量机回归算法进行地层电阻率和仪器极板与地层之间间隔参数的定量反演,以水基钻井液环境下电成像测井为参考依据,对比检验反演效果。结果表明,反演结果解决了常规方法在低阻地层中成像不清晰的问题,消除了垂直耦合处理方法中的反转现象,定量反映出地层电阻率和低阻地层中极板与地层之间的间隔变化,为油基钻井液环境下电成像测井数据处理提供有利支持。

新型贴井壁式阵列方位侧向测井数值模拟与响应特性

在现有侧向测井仪器基础上,提出了一种新型贴井壁式阵列方位侧向测井电极系,该仪器能提供径向和周向方位电阻率测量.该电极系采用贴井壁测量方式,提供5种径向探测深度.利用三维有限元方法模拟了阵列方位侧向测井电极系的井眼影响特性、径向探测特性、纵向分层能力、方位分辨能力,并模拟其对井周地层、水平井非对称泥浆侵入和倾斜地层的响应.在导电泥浆中最大探测深度为1.23m,纵向分辨率为0.3m,可以识别出0.1m薄层,方位分辨率为20°.贴井壁测量时,纵向分辨率不受泥浆和围岩电阻率的影响,能够准确测量井周方位电阻率,较不贴井壁测量具有很大优势,同时利用12条方位电阻率曲线能够反映出水平井泥浆非对称侵入特性,倾斜地层倾角和倾斜方向.

井孔中多极源在分层介质中的声场模拟方法

水平分层地层是常见的地质模型,为了解声波在其中的传播规律,需要对该模型进行数值模拟,通常采用时域有限差分方法。然而对于地下数百米井段,如何提高计算效率,是必须考虑的问题。本文提出了一种可以动态获取计算区域的方法,保证在模拟结果可靠的情况下计算区域最小,并通过算例验证该方法的有效性。当发射器位于接收器下方,并且距离仪器下方最近的分层边界超过2.0 m时,位于仪器下方的所有分层介质可以在计算中忽略不计。对于位于阵列接收器上方的分层边界也同样采用类似的策略。本文利用该方法模拟了多层介质中单偶极声波测井响应,从中提取的纵横波速度与介质参数一致。

提高微电阻率成像测井分辨率的实现方法

介绍HRMI微电阻率成像测井仪的结构组成、测量原理和主要技术特点。为了获得高分辨率井壁成像资料,HRMI微电阻率成像测井仪采用独特的电路设计和辅助直流供电、数字相敏检波、归一化技术,拓展了电阻率测量动态范围和井眼环境适应能力,提高了在各种条件下的测量数据的质量。通过90余口井的现场应用,HRMI微电阻率成像测井仪获得了更清晰、分辨率更高的井壁成像资料。

基于拟牛顿法的随钻方位电磁波电阻率仪器响应实时反演与现场试验

为了利用随钻方位电磁波电阻率仪器的测量数据确定地层界面方位和距离,给地质导向提供决策依据,须采用准确可靠的反演方法。针对随钻方位电磁波电阻率仪器,建立了地质导向应用模型并模拟了其响应特征,研究了拟牛顿反演算法和流程,反演过程中只需要较小的计算量就可以得到Jacobian矩阵,大大提高了反演速度;并利用单界面和双界面地层的反演理论模型,验证了该算法的正确性和准确度。在胜利油田草XX井的现场试验结果表明,实时反演结果与方位电磁波电阻率成像显示及后期完井录井结果一致。该反演方法能满足利用方位电磁波电阻率进行地质导向的要求,为方位电磁波电阻率实时地质导向提供了一种高效、准确的计算方法。

多分量横波远探测成像测井仪研制及应用

该文成功研制出一种新型的胜利多分量横波远探测成像测井仪。该仪器采用低频偶极声源设计,低频高效隔声体、高保真大数据快速传输技术,实现高信噪比多分量反射横波信号的采集,从而可以对井外远距离、不同走向的地质异常体进行探测;并结合专用成像处理软件,可以较好压制低频斯通利波反射,有效提取弱的反射横波信号,最终实现了远程偶极反射横波成像。该测井仪器理论上可以对井外320 m范围内地质异常体进行探测,在刻度井的测试中清晰探测到80 m内的地质异常体,实际测井中已成功获得井外100 m范围内的成像结果。

双源通用式地层元素测井仪的研究与设计

介绍了双源通用式地层元素测井仪的设计。采用溴化镧(La Br3)闪烁晶体探测器取代碘化钠和锗酸铋晶体,配合通用式的同位素中子源或者脉冲中子源短节,提高了探测效率;设计了仪器结,构包括硼套的厚度和屏蔽体的结构;着重分析了元素标准谱的制作和氧化物闭合模型的建立。

新型中子密度微球组合测井仪的设计

传统的中子密度微球仪器是采用长源距采集谱数据、短源距只计数、各支仪器分立的方式测井。密度探测器受井温影响,容易导致能谱漂移。设计了一种新型中子密度微球组合测井仪,对密度长短源距计数都进行谱分析,独立控制高压电路来稳定铯峰,优化稳谱算法,使采集数据更加准确,通过完整谱图获得更多更准确的地层信息。针对传统仪器下井容易卡住的问题,重新设计了密度推靠,使其集成微球极板,增强了极板聚焦能力,提高了仪器的分层能力,既有较高的纵向分辨率又有较好的探测深度。