科学钻探中的元素测井技术

系统地介绍了科学钻探中应用自然伽玛能谱测井、活化测井、热中子俘获伽玛能谱测井和中子非弹性散射伽玛能谱测井确定元素含量的原理和方法；详细讨论了在不同的岩性条件下如何选择和建立从元素含量向矿物成分转换的模型。最后，介绍了元素测井技术在ＫＴＢ和ＯＤＰ中的应用，说明元素测井技术对重建岩性剖面、了解元素丰度和矿物成分的变化、研究矿物在高温高压下蚀变所涉及的地球化学作用、显示岩石的不均匀性和重建地球化学剖面等方面有特殊作用。此外，元素测井技术对于精确计算骨架密度、孔隙度和渗透率、井与井间相关对比，以及补足由于漏掉岩芯或岩屑而失去的有关信息，均具有重要作用。

中国测井学研究现状与发展趋向

简要地回顾了测井学的发展过程．对于我国在测井学各主要研究领域，包括油气储层评价、基础地质研究、煤田勘探、金属与非金属矿勘探、工程监测和岩石物理参数确定等方面的研究成果，作了较全面的介绍，并在此基础上对今后的主要发展趋向进行了分析．

塔河油田碳酸盐岩储层测井评价方法研究

对塔河油田的碳酸盐岩储层测井评价方法进行了回顾总结,具体涉及综合概率模型、声波全波测井、声波井壁成像测井及油气水判断等四个方面,认为所取得的成果具有实用价值,并对进一步的研究工作有重要借鉴作用。强调对裂缝性储层的划分应综合应用成像测井与综合概率模型。成像测井应在裂缝产状、沉积构造描述和区分有效与无效裂缝方面进一步深入研究;综合概率模型应补充新的指标,并按岩性将指标优化组合。在提高裂缝识别与评价精度、储层参数评价方法研究、储层空间展布研究等三个方面提出了今后的工作设想。

利用测井方法识别复杂油气储层的流体性质

地球物理测井能识别储层流体性质的前提条件是油、气、水的物理参数存在差异。但是,油、气、水层能否识别还取决于储层的岩性、孔隙结构等因素。根据电阻率法识别孔隙结构复杂储层流体性质时,主要受孔隙度指数m的影响,利用微电阻率成像测井与常规孔隙度测井相结合的方法可有效地确定m值。此外,针对低阻油气层形成的原因不同,可用不同的识别方法:对于薄互层通过改进数据采集方式解决;对于因孔隙结构和泥质影响造成的低阻油气层,则利用改进的解释模型解决。核磁测井识别流体性质的技术也取得不少进展,在原差谱法的基础上,先后发展完善了时间域分析法、移谱法、强化扩散法以及剪辑扩散法等。

提高补偿中子测井纵向分辨率的处理技术

中子测井是提供地层孔隙度和岩性信息的重要手段。在研究薄互层时,为了获得正确的储层参数,必须采用一些新的处理技术。J.E.Galford(1986年)以及 M.P.Smith(1990年)分别提出了两种提高中子测井纵向分辨率的处理方法,即 Alpha 方法和 DFSN 方法。本文针对这两种方法给出具体的算法,并结合我们具体的地质条件,对这些算法的效果作了分析和比较。

德国大陆科学钻探计划的测井技术

德国大陆科学钻探计划(KTB)钻成了世界上深度名列第二的大陆超深钻孔。在这宏大的计划当中,地球物理测井技术发挥了独特的作用。本文系统地介绍了KTB运作过程中所采用的测井方法及测井技术。

测井资料在松辽盆地火成岩岩性识别和储层评价中的应用

松辽盆地火成岩矿物成分复杂,含量变化大,在利用测井资料进行储层评价时存在解释参数选择困难的问题。为此,对松辽盆地火成岩的测井响应特征进行了分析和归纳总结,并应用因子分析法进行了岩性划分。分析了火成岩中的矿物成分,并基于此建立了以矿物为基础并包含孔隙度的体积模型(QAPM模型);建立了密度、视中子孔隙度、声波时差、伽马射线和体积光电吸收截面指数的测井响应方程,计算了岩石骨架中4种矿物的体积含量,依据国际地质科学联合会提出的火成岩矿物分类方案(QAPF方案)对火成岩进行了分类。利用自主研发的测井资料处理解释软件,对松辽盆地深层火成岩进行了孔隙度和含水饱和度计算,所计算的孔隙度可与岩心分析孔隙度相比,含水饱和度与密闭取心分析结论相吻合。给出的火成岩类型与岩心薄片命名相一致。

科学钻探中的地应力测量

本文详细介绍了在钻孔中利用声波测井和密度测井数据原位确定最小主应力的原理和方法。对于小型水力压裂实验确定地应力,以及利用其结果对测井结果进行刻度,从而获得连续地应力剖面的方法也作了系统讨论。对于预应力场中钻孔周围的应力分布和造成井眼变形的力学原理,以及利用多方位井径测量、声波井壁成像测井和微电阻率扫描成像测井确定主应力方向的方法作了介绍。文中给出KTB主孔中应力测量结果的一些实例。

新三水导电模型及其在低孔低渗储层评价中的应用

本文通过在饱和度方程中引入与岩石性质有关的岩性系数a,发展了原三水模型,更加突出了三水模型在解决低孔低渗储层中的优势。新三水模型在比较全面地概括岩石几种不同导电机理的同时,也考虑了岩石性质的影响。将此模型应用于腰英台油田的低孔低渗储层和砂泥岩地层中,取得了较好的效果。

复杂泥质砂岩储层测井解释模型研究

首先对低阻油气层的成因机理和低孔低渗油气层的储层特征进行了分析,认为较高粘土附加导电和微孔隙发育是低阻、低孔低渗油气层的2个主要特征;然后从这2个特征出发,通过实验与理论分析,探讨了常用测井解释模型——W-S模型和双水模型难以合理解释低阻、低孔低渗油气层的内在必然性。根据这一认识,从实验和理论角度对粘土和微孔隙的导电机理进行了深化。在此基础上,将岩石各组分考虑为并联导电路径,建立了三低测井解释模型。最后对模型进行了验证,结果表明三低测井解释模型能够合理解释较高粘土附加导电和微孔隙发育的现象,可以作为低阻、低孔低渗油气层的测井解释模型。

低信噪比核磁共振测井资料的处理技术

基线偏离是由噪音引起的低信噪比核磁共振测井振幅数据的非随机干扰 ,可采用修正的弛豫谱反演方法压制该干扰。在该反演方法中 ,将基线偏离作为独立的未知数直接考虑到原始方程中 ,进行弛豫谱反演的同时 ,将该基线偏离作为未知数反演出来 ,并将其从弛豫谱中剔除。结合时间依赖滤波技术 ,这种数据处理技术能将低信噪比核磁测井数据中的基线偏离量分离出来 。

火山岩岩性识别方法研究

岩性是测井储层评价的基础,在火山岩油藏的测井评价过程中,由于火山岩岩性定名方法的不统一以及岩性识别方法的不完善,使火山岩油藏的测井评价难以开展。采用国际地科联(IUGS)推荐的TAS图方法对火山岩岩样定名,并以此为基础,使用神经网络方法利用测井资料识别火山岩岩性。研究结果表明,利用传统的统计判别方法建立的测井资料与火山岩岩性的判别关系,识别符合率只有65%;而使用神经网络方法建立的判别关系,识别符合率可达81.8%。

层状导电介质中地面核磁共振响应特征理论研究

水平层状导电大地中层状含水层地面核磁共振响应的数值计算技术涉及到导电介质中回线源磁场的计算以及地下含水层中质子磁矩在线圈中产生感应信号的体积积分 .文中采用直接数值积分技术 ,对具有振荡核函数的Hankel变换进行积分 ,以求取回线源磁场的径向与垂向分量 ,计算并研究了回线产生的径向与垂向磁场分量随空间位置的变化规律 .基于磁场空间分布特点 ,利用不等间距空间剖分技术计算地面核磁共振的体积积分 ,模拟了不同模型的地面核磁共振响应并讨论了其影响因素 .结果表明 ,结合能对任意层状导电介质中磁场进行稳定快速计算的直接数值积分技术与不等距空间模型剖分技术 ,可正确模拟地面核磁共振响应 .导电性是产生地面核磁共振信号相位的先决条件 ,但影响响应振幅强度与相位的因素还有含水层的埋深、厚度以及装置大小等 .

裂缝型碳酸盐岩储层测井评价方法—以塔河油田为例

裂缝型碳酸盐岩储集层的测井解释一直是测井解释所面临的难题之一.本文较为系统地介绍了一种从提取和优化裂缝指标、计算裂缝概率、评价裂缝概率可信度到计算综合裂缝概率的测井解释方法.在研究中,提取密度中子孔隙度差异指标和FMI测井裂缝参数指标,并采用R型聚类分析,对常规测井裂缝指标和FMI测井裂缝参数指标进行优化,形成了优化的裂缝指标集;提出裂缝概率可信度评价的方法.最后,利用本文提出的解释方法,给出了塔河油田两口井的处理结果.

核磁共振测井数据高分辨率反演方法研究

将核磁共振测井回波数据反演为弛豫谱时通常采用梭状函数抽样方法。为了提高弛豫谱反演的分辨率 ,采用了阶梯函数对弛豫谱进行抽样离散 ,获得了与常规方法一样的线性方程组 ,并采用奇异值分解与投影迭代方法求解对应的非负约束的正则化问题。系数矩阵条件数与参数分辨率矩阵分析表明 ,阶梯函数抽样形成的线性方程组具有更高的稳定性和更好的参数分辨率。

基于回归M-估计的核磁测井数据反演

翁爱华 ,李舟波 ,王雪秋 ,陆敬安 ,莫修文 .基于回归 M-估计的核磁测井数据反演 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 2 ,37(3) :2 5 8～ 2 6 1 通过对核磁共振测井数据分析 ,发现数据误差可能不服从正态 Gauss分布 ,为此采用回归 M-估计 (RME)进行弛豫谱反演 ,克服常规正则化反演弛豫谱受非 Gauss分布数据误差的影响。回归 M-估计通过对较大的离群数据误差赋较小权 ,对较小的数据误差赋较大权 ,从而压制较大数据误差对总误差的影响 ,并通过迭代过程进一步克服非 Gauss分布数据误差对弛豫谱反演的影响。在核磁测井数据反演中 ,首先采用回归 M-估计求取经过初步修正的误差数据集 ,接着利用正则化方法对修正后的误差数据进行弛豫谱反演计算。实际观测数据计算表明 ,回归 M-估计和常规正则化反演方法结合 ,能提高弛豫谱估计精度和孔隙率计算效果。

海拉尔盆地碎屑岩储层束缚水饱和度的确定

核磁测井资料确定束缚水饱和度主要是采用T2固定截止值法。随着对复杂岩性储层的勘探,近年来,在固定T2截止值方法基础上又发展了锥形T2截止值法、薄膜模型以及频谱模型。对于岩性多变、孔隙结构复杂的碎屑岩储层,常规测井方法和以T2截止值为基础的核磁测井方法确定的束缚水饱和度都难以满足测井评价的精度要求,这时需要考虑薄膜模型和频谱模型方法。这两种模型认为各种尺寸的孔隙中均含有束缚水,只是不同尺寸孔隙束缚水含量不一样。在对海拉尔盆地岩性多变、孔隙结构复杂的碎屑岩储层的实践中,对回波串数据作多指数反演拟合时采用了2的幂次方方式布点,相应地得到了核磁测井T2谱,并从中选取了9个孔隙组分,将其与反映粘土含量的中子-密度孔隙度差值结合,采用回归的方法得到了束缚水饱和度的计算公式。回归公式在海拉尔盆地取得了较好的应用效果,尤其是贝尔凹陷,预测效果提高了将近1倍,计算的束缚水饱和度与岩心分析束缚水饱和度相比,平均相对误差从15.1%减小到8.7%。

天然气水合物的测井识别和评价

地球物理测井作为传统的资源评价方法,在天然气水合物勘探中是有效评价手段。从国内外对天然气水合物的研究现状出发,简要地总结了天然气水合物的地球物理特征,介绍了利用电阻率测井和声波速度测井识别含天然气水合物储集层的方法和对天然气水合物进行评价,对现有的测井评价模型进行了讨论,指出了对天然气水合物储集层的地球物理测井评价模型还有待于进一步探讨。

页岩气测井地层评价的方法与进展

页岩气测井地层评价主要围绕3个方面展开:①页岩气地层的岩性和储集参数评价,包括孔隙度、饱和度、渗透率等;②页岩的生烃潜力评价,主要包括干酪根的识别与类型划分、有机质含量、热成熟度等一系列指标的定性或定量解释;③岩石力学参数和裂缝发育指标的评价。特别是在资源调查和勘探的初期,如何从烃源岩中寻找最有利的页岩气藏富集,是地球物理测井的首要任务。近几年,国外在页岩气测井评价方面的工作主要体现在对ECS测井和高分辨率成像测井的应用。另外有研究表明,感应测井与岩石介电常数有关的X分量负异常与干酪根的存在及其类型之间有一定的相关性。

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶发育模式的测井分析

构造运动控制着岩溶发育的期次。塔河油田奥陶系主要发育了加里东中期岩溶和海西早期的两期岩溶。加里东中期岩溶保留于本区南部下奥陶统 ,岩溶较弱 ,以发育小的溶孔为特征 ;海西早期的两期岩溶发育于北部下奥陶统 ,岩溶较强 ,以大型溶洞、地下暗河为特征。各期岩溶在纵向上可分为三个带 :地表岩溶带、垂直渗流岩溶带和水平潜流岩溶带。利用各岩溶带自然伽玛测井、井径测井、双侧向电阻率、密度测井、中子孔隙度测井、声波测井和地层微电阻率成像测井的响应特征 ,对两口典型井岩溶带进行划分。以“双峰灰岩”为标准 ,对两口井的岩溶带进行横向对比 。