考虑储层孔隙结构的岩石导电机制研究

经典Archie公式解决了测井数据的定量计算问题,但是,Archie公式只能用于孔隙结构相对简单的储层.面对日益复杂的油气勘探对象,Archie公式的计算精度受到一定的限制.本次研究,应用球管模型方法,针对不同孔隙结构研究了岩石饱和盐水及饱和油气时的导电性质,得到了不同孔隙结构、具有不同流体饱和度时岩石导电性的数值模拟结果.本次研究的数值模拟结果证明岩石孔隙结构是导致岩电实验数据发散现象的因素之一,对比孔隙结构不同而饱和度相同岩石的导电性质,证明复杂孔隙结构是形成低电阻油层的重要因素.

MRT核磁共振微弱信号采集处理方法

核磁共振信号采集处理方法要满足CPMG时序实时性与回波高信噪比的要求。MRT多频核磁共振测井仪应用累加平均数字相敏检波算法实现信号检测,该算法基于FPGA实现并行加法计算,基于DSP实现单周期数字相敏检波运算,其主要特点是DSP读取数据时间和数据运算时间与采集数据量无关,算法信噪比与采集数据量成正比,数据量越大信噪比越高。该算法能够在信噪比低至-30^-60dB的噪声中实现微弱正弦信号幅度及相位估计,在满足CPMG时序实时性前提下,应用该算法得到的原始回波信噪比能够较好地满足仪器稳定性要求。

核磁共振测井仪CPMG脉冲射频场相位研究

核磁共振测井仪通过CPMG脉冲时序测量地层中质子弛豫时间得到地层孔隙度、孔隙结构、流体特性等信息。为提高核磁共振测井仪的信噪比,通过电磁场理论方法研究CPMG脉冲射频场初始相位与井下核磁共振自旋信号幅度关系,由理论计算和实验验证相得出CPMG时序第1个90°脉冲射频电场初始相位为π/2,后续180°镜像脉冲射频电场初始相位为π时核磁共振回波幅度最大,为提高信噪比提供了理论依据。

声电效应测井电声比及其与地层渗透率的关系

基于流体饱和孔隙介质中声波-电磁场耦合效应的测井方法具有潜在的应用价值.本文从Pride动电耦合波方程组入手,推导了伴随斯通利波的井孔电场与声压比值(电声比)的频率域表达式.结果表明,在较低频率条件下,电声比幅角的正切值与渗透率呈反比.在此基础上,提出了利用低频的声电效应测井全波反演地层渗透率的方法.针对砂岩地层,从计算模拟的声电效应测井响应反演出了渗透率,其值比利用声波测井斯通利波反演的渗透率更接近真实值.

基于同轴传输线电磁波检测油水介质介电常数的理论分析

通过测量含水原油介电常数间接测量原油含水率是一种常用的方法。分析传输线上电磁波的传播特性,推导在混合波工作模式下传输线终端电磁波幅度和相位与介电常数的关系,通过数值模拟说明基于电磁波幅度特性检测介电常数方法的不可行性;基于电磁波相位特性检测介电常数的可行性。选择合适的传输线负载,即便在混合波模式下,也可以通过检测电磁波在传输线上的相移而获取传输线内流体介质的介电常数。

电磁波持水率传感器的研究与实验

持水率传感器是生产测井中检测油井中原油持水率的关键装置。为了解决常规持水率计在高含水条件下分辨率低的问题,分析了传输线上电磁波的传播特性,推导了在混合波模式下传输线终端电磁波幅度和相位与介电常数的关系,从理论上说明了基于电磁波幅度特性检测介电常数方法的不可行性和基于电磁波相位特性检测介电常数的可行性。在此基础上进行了实验研究,实验结果与理论分析一致,相关的数据和结论对后续阵列成像电磁波持水率传感器的结构设计有实际参考价值。

核磁共振测井仪前置放大电路的低噪声分析

基于低噪声电路设计原则,给出了一种用于核磁共振测井仪的前置放大电路.电路采用低噪声双极性晶体管MAT02作为第一级放大,采取负反馈稳定电路的增益,然后经过低噪声集成运放进行第二级放大,从而可提高整个前置放大电路的噪声性能.通过等效噪声模型的方法,定量计算了整个电路的噪声特性,同时得到了设计低噪声电路的一般性结论.计算表明:电路在源电阻为96Ω的情况下,电路的最低噪声系数为1.5dB;电路的等效噪声电压为0.57 nV/Hz,在经过屏蔽的实验环境下,测得的等效噪声电压约为0.87 nV/Hz.

电磁波持水率探测器的试验研究

持水率探测器是生产测井检测油井中原油持水率的关键仪器。针对我国油田高含水的现状,为了解决常规持水率计在高含水条件下分辨率低的问题,基于已有的理论分析结果,进行了高频电磁波持水率探测器的试验研究。给出了在持水率全范围变化条件下,电磁波在不同尺寸结构探测器上的信号特性。试验结果与已有的理论分析基本一致,表明按照一定结构要求设计的探测器能够实现持水率全范围高分辨率连续测量,相关的数据和结论对电磁波持水率探测器的结构设计有实际参考价值。

一种新型岩性密度测井仪数据采集处理电路设计

提出一种应用于岩性密度测井仪器先采集再处理的新方法,通过核脉冲数字化处理方案完成新型岩性密度测井数据采集处理电路设计。对新仪器进行室内数据采集性能测试和室外实验测试。相比采用先处理再采集的方法的常规岩性密度测井仪器,采用该新方法研制的岩性密度测井仪器具有更高的精度(0.015g/cm3),同时兼备更佳的性能稳定性,测井工程曲线与国外仪器吻合良好。

MIT阵列感应测井微弱信号检测采集系统设计

微弱信号检测是阵列感应测井精确测量的关键。介绍了以ADSP2181为核心处理器的数据采集系统实现MIT阵列感应测井仪的微弱信号检测。该系统通过硬件调理电路优化，采用多DSP主从复合结构的模块化功能设计，利用自动增益控制、实时刻度校正和数字相敏检波技术，有效实现对阵列感应线圈系多道多频大动态范围微弱信号的采集处理。测试结果表明，在地层电阻率0．1-100Ω·m范围内能实现准确测量，相对误差小于5％。

电阻率岩心成象与井眼成象的岩石物理关系

井眼电阻率成象能提供井下地层详细视图。在地层学、沉积学及地层结构学上，这些资料被解释为准定量地质图像。根据非均质来分析象素分布，能够定量测量二维结构的走向和倾角。然而，由于这些资料并不能代表地层实际电阻率值，从而导致岩石物理成象资料不可能被完全定量使用。

三维感应成像测井仪设计与实现

砂泥岩薄互层电阻率准确测量是提高泥质砂岩储层计算的一项重要工作。为了解决薄互层电阻率准确测量问题,该文提出一种三维感应成像测井仪的设计与实现方法。首先,基于感应电磁测量方法,设计由1个三轴发射器、4个单轴接收阵列和3个三轴的接收阵列组成的三维探测器。在此基础上,通过三维线圈系参数与结构创新设计、多频循环发射、高精度多道同步采集、高性能发射接收一体化集成等技术实现,在每一个深度点可获取78个电导率测量值。最后,利用数据校正与处理技术来消除各种环境影响,经过理论模型和实际资料的处理结果均证实,该仪器处理得到5条不同径向探测深度的水平电阻率与垂向电阻率、地层倾角等曲线,实现了对薄互层电阻率的准确测量。

原油含水率在线测量仪的实验研究

原油含水率的测量在原油的开采、储运、加工等环节中起着至关重要的作用。针对我国油田高含水的现状,含水率测量仪既要有效地克服地层水矿化度的影响,又要解决常规含水率计在高含水条件下分辨率低的问题。采用在传感器的始端和终端分别激发和接收电磁波的测量方案,提出一种基于高频电磁波相移测量原油介电常数进而计算含水率的实验方法。给出了电磁波含水率测量仪的实例和实验数据,并验证了该方法可行。实验表明,该测量仪具有较高的分辨率,能够实现含水率全范围的连续测量。

微电阻率井周成像测井仪器常数研究

在没有浅双侧向测井资料条件下,从微电阻率井周成像测井响应中获得地层电阻率定量信息,必须通过微电阻率井周成像测井响应数值模拟来计算各钮扣电极系数。根据微电阻率井周成像测井仪器工作原理和技术指标,用三维有限元法研制了全空间数值模拟程序,并运用该程序对微电阻率井周成像测井仪器的钮扣电极系数进行了计算,给出了计算结果。计算结果表明,144个钮扣电极系数相差不大,其大小随泥浆电阻率和地层电阻率的变化而不同。这些特性将影响地层电阻率的求取。

EILog测井系统技术现状与发展思路

简要介绍了已经投入批量生产的EILog-05测井系统的构成、技术性能和特点。现场应用表明EILog-05测井系统可靠性好,测井成功率和作业效率高,整体指标接近或达到了进口同类仪器水平。阐述了正在研制的EILog-06高性能测井系统的设计指导思路与目标：在EILog-05测井系统逐步投入现场作业应用的基础上继续改进和完善仪器整体的可靠性和配套性;提高数据传输速率使之达到430 kbit/s。提出了EILog系列测井装备的发展思路：提高数据传输能力,近中期达到500~800 kbit/s,中远期达到800-1 000 kbit/s;加快成像测井仪器研制和产业化,实现系统配套,近期除了使井下超声电视测井仪、微电阻率扫描测井仪、阵列感应测井仪成为EILog系列测井装备的基本配置外,还要使阵列侧向测井仪、偶极声波测井仪成为其基本配置;优化系统设计,提高整体技术指标;增强系统组合能力,近中期将常规组合仪器主串长度缩短到15 m以内,中期实现电声成像测井仪器组合。

基于电成像与核磁共振测井的古龙页岩油储层有效性评价

页岩油储层的块状、层状和纹层状沉积构造是古龙页岩油储层地质评价的主要参数,而层状和纹层状页岩是优势有效储层。大庆油田古龙页岩中层状和纹层状页岩的矿物类型分为钙质和长英质,是否都是甜点有待确定。因此,利用测井资料,尤其是成像测井资料进行古龙页岩油储层精细评价是当务之急。以微电阻率扫描成像测井技术为基础,基于TechLog平台的成层性分析技术,实现古龙页岩层理面密度值定量计算及地层沉积构造判别,并结合核磁共振测井的细粒组分细化T 2谱反演技术,实现对页岩储层不同沉积构造的流体可动性精细评价,形成了基于电成像测井分析页岩沉积构造、基于核磁共振测井评价可动流体、基于岩性扫描测井分析矿物组分含量的古龙页岩储层有效性“三组合”成像测井评价技术,并确定了长英质、钙质型纹层和层状页岩储层有效性的优劣,进一步明确了页岩有效储层的沉积构造和矿物成分特征。该研究方法为古龙页岩储层新井部署、老井复查和储量计算等提供了测井技术支撑。

测井数值模拟平台设计与实现

为方便快速、高效系统地进行测井数值模拟研究,设计开发了1套测井数值模拟平台。该平台包括电、声、核、岩石物理等多种测井数值模拟模块,具有统一的可视化输入输出界面、高效快速的运算方法和相应配套的计算设备,可极大地缩短测井数值模拟计算周期。模拟结果能以最直观、形象的方式展现在用户面前,便于用户进行计算结果分析,同时提供了相关接口和方法以方便用户进行二次开发。分析了测井数值模拟概况及其在测井方法研究和仪器设计中的作用,介绍了测井数值模拟平台的架构、组成、功能和特点,系统描述了电、声、核等数值模拟模块的模拟方法和特点,并用实例说明了测井数值模拟平台的应用。

基于波形高速采样的伽马能谱采集系统设计

使用多功能数字信号处理器(DSP)及高速A/D等器件组成高速、高性能和高可靠电路,完成对伽马能谱脉冲的高速采样、基线处理、数据传输和能谱处理等。该设计可以提高采样速率、降低系统干扰、简化电路、提高可靠性并具有良好的通用性。

基于电容法的原油局部持水率检测方案

针对阵列式电容法原油持水率检测提出平面交指式电容传感器结构,设计实现基于电容频率转换的一体化检测方案,开发了基于电源电流变化的信号检测电路。实验结果表明,该方案传感器体积小,电路连接线少,被测电容值经变频后抗干扰能力强,在低持水率段(≤50%)有良好的分辨率,对阵列式电容法原油持水率检测仪器研究具有参考价值。

稳谱系统的关键问题与设计实现

文章分析了能谱漂移与系统增益之间的关系,重点描述了稳谱源与稳谱峰、窗口选择与稳谱条件、高压调整函数与稳谱调度周期等关键参数,介绍了在此基础上具体设计中由硬件实现的二窗口稳谱系统和由硬软件结合实现的四窗口稳谱系统的过程。