地球物理测井在天然气水合物勘探中的应用

天然气水合物是一种潜在的巨大能源。美国、日本、俄罗斯等发达国家在该领域已经进行了大量的研究工作,试图从各个角度去探测天然气水合物的存在并评价其蕴藏量。地球物理测井在天然气水合物探测与储量评价领域发挥了重要作用并且随着以勘探天然气水合物为目的的钻井的增多,日益受到重视。基于国内在该领域研究较少的现状,综述了国外地球物理测井技术在天然气水合物勘探中的应用,详细介绍了常规测井方法定性识别和定量评价天然气水合物储层的孔隙度、饱和度方法和技术,基于含天然气水合物储层的碳氧比能谱测井解释模型以及成像测井在含天然气水合物井段的测井响应。并在此基础上分析了我国在该领域的研究思路。

PNST脉冲中子全谱测井仪

传统的碳氧比测井仪不测量地层泥质含量、孔隙度等参数，影响老井饱和度评价精度，为此研制了PNST脉冲中子全谱测井仪。通过合理的传感器结构设计和电路设计，PNST一次下井能同时完成双源距碳氧比、中子寿命、脉冲中子中子、能谱水流4项测井功能，仪器自动化程度高；测井资料能提供岩性、泥质含量、孔隙度、饱和度、层位产水等解释信息，可以不依赖裸眼井测井资料进行套管井剩余油评价。在89个21％～31％孔隙度的砂岩地层将PNST解释结果与取心资料对比，有效孔隙度标准差为1．1％，剩余油饱和度标准差为4．5％。PNST适用于在套管井中寻找油气层、确定储层含油饱和度、监测油藏动态变化。

碳氧比能谱测井中能谱及探测器响应的数值模拟

利用蒙特卡罗中子粒子(MCNP)联合输运程序,对在井几何条件下地层中碳、氧、硅、钙等元素发生非弹性散射产生的伽马射线的测量谱及不同探测器的响应进行了模拟。结果表明,同种尺寸的BGO探测器比NaI(Tl)探测器的探测效率大;在谱处理过程中BGO探测器选择光电峰和第一逃逸峰的和作为特征能窗,而NaI(Tl)探测器以光电峰和第一、第二逃逸峰的和作为特征能窗。探测效率以及伽马光子计数与源距关系的模拟结果显示,长源距探测器晶体几何体积应为短源距探测器晶体体积的8倍左右时,二者才具有相当的测量精度。此模拟结果与实验谱具有较好的一致性,这为碳氧比能谱测井的谱处理奠定了基础。

RMT测井仪在某些油田的初步应用

脉冲中子测井是目前在套管井中评价储层含油饱和度的方法之一。RMT是国外同类仪器中晶体效率最高且尺寸最大的双源距脉冲中子综合测井仪 ,测井曲线统计性较好。RMT具有 3种测量模式 ,在C O模式下 ,仪器不但提供C O、Ca Si以及H、Si、Ca、K、Cl、Fe、S、Ti、Mg等元素伽马射线产额 ,同时还提供地层俘获截面、孔隙度指数和氧活化、硅活化计数。该仪器已经在松辽盆地、渤海湾地区和西部油田测井 3 0 0多口 ,在深井和较低孔隙度储层中也获得了较好的效果。简要介绍了RMT ,并展示了该仪器在判断岩性、指示产层出砂、识别含气层位、反映层内水淹差异、识别油水界面、确定堵水层位和再挖潜老井等方面的一些应用实例。

PNST脉冲中子全谱测井仪在大庆油田的应用

PNST脉冲中子全谱测井仪用于套后地层参数评价，一次测井就能同时完成双源距碳氧比、中子寿命、脉冲中子－中子、能谱水流等测井功能。PNST测井仪在大庆油田已应用664井次，通常以70～120m／h速度测井，比传统DDCＯ－2双源距碳氧比测井仪时效提高1倍以上，依据PNST测井资料增油降水措施有效率可达85％。PNST测井仪不仅能提供饱和度资料，而且具有套后独立评价储层的能力：通过叠合远俘获伽马计数FTMD曲线和热中子计数TCTSP曲线直观评价地层渗透性和划分储层；以地层俘获截面SGFM曲线计算地层泥质含量，以近远俘获伽马计数比RTMD曲线计算储层孔隙度；以中子寿命测井近伽马计数、远伽马计数及SGFM曲线对气层进行识别和定量解释；远氧活化指数IHM指示出水层位。PNST测井仪已全面替代了过去规模应用的DI）C02双源距碳氧比测井仪，成为大庆油田稳产的重要支撑技术。

RMT测井资料解释方法研究

脉冲中子测井是目前在套管井中评价储层含油饱和度的最有效办法。RMT是一种新型脉冲中子能谱测井仪。RMT具有多种测量模式,应用范围广。基于RMT不同测量模式下的测量原理,提出了相应的测井资料处理解释方法,建立了确定储层剩余油饱和度的数学模型。对现场实测资料的处理解释,结果表明所建立的解释模型和处理方法实用可行,效果较好。

注水开发油藏剩余油饱和度测量与监测技术及应用

我国大部分注水开发油藏采出程度高,综合含水率高,采收率低,而新增及剩余储量可动用性差。地下的剩余油对于增加可采储量和提高采收率具有巨大的潜力。文章简要介绍了剩余油的形成条件、分布形式、影响因素、研究方法等;剩余油研究的关键技术则是其含油饱和度的确定。所以文章重点介绍了针对裸眼井或套管井的中子寿命测井(NLL)、碳氧比(C/O)能谱测井等核法剩余油饱和度测井技术;电阻率测井等电法剩余油饱和度测井技术,并分析了孔隙度、胶结指数、地层水、储层温度、压力等地层参数对阿尔奇公式的影响,提出了消除地层水高矿化度影响的方法。在对剩余油饱和度的各种测量与监测手段比较分析后,文章阐述了该技术现状和发展趋势,并结合三次采油,对利用剩余油饱和度测量和监测手段进行剩余油挖潜的工艺技术予以探讨。

脉冲中子全谱测井碳氧比资料在南堡钙质砂岩储层的应用

南堡油田馆陶组至东一段主力开发层系的砂岩储层富含钙质,造成应用常规测井资料和碳氧比测井资料识别储层流体存在困难。针对性地研究与应用了PNST碳氧比测井资料的钙质校正方法。按照PNST测井仪和当地套管井实际结构建立模型,通过MCNP数值模拟,获得了碳氧比和俘获钙产额测井值随地层岩性和孔隙度变化的规律。可利用俘获钙产额曲线校正钙质含量对碳氧比曲线影响,提高含油饱和度解释准确性。应用钙质校正方法后,PNST含油饱和度测井解释成果为南堡油田制订堵水、补孔方案提供了有效依据,90%以上的井措施后增油明显。测井实例显示,PNST测井资料在南堡油田能够准确识别油水层。

脉冲中子全谱饱和度测井在青海油田的应用

青海油田油气藏类型丰富,地质特征差异较大,单一饱和度测井方法难以满足不同油气藏剩余油饱和度测井和精细解释评价的需要。脉冲中子全谱饱和度测井集碳氧比能谱、氯能谱、中子寿命、氧活化测井技术于一体,一次下井能录取丰富的测井曲线。介绍了脉冲中子全谱饱和度测井原理、技术特点、实验刻度、资料解释以及现场应用。脉冲中子全谱饱和度测井在复杂水淹层识别方面效果明显,且不受低矿化度地层水影响;在涩北高矿化度、高泥质、低电阻率气田能准确识别气层、水淹层。应用该测井技术测井20余井次,具有较强的实用性,为油气田开发提供了翔实准确的饱和度测井资料。

大庆油田油层套管钻井技术研究

在分析大庆油田套管钻井技术中非顶驱条件下的管串连接方式、套管抗扭和连接性能、钻头单井成井率、油层套管完钻后管内测井等难点的基础上,设计了φ177.8 mm油层套管钻井、固井及测井工艺,同时研制、配套了φ177.8 mm油层套管钻井专用的工具,包括方套转换接头、高抗扭热应力补偿器、防掉水泥式浮箍、高抗扭套管、φ244.5 mm钢制PDC钻头等,并详细介绍了其结构、工作原理及技术特性。在葡浅3-更1井和葡浅3-73井φ177.8 mm油层套管钻井的成功试验表明,大庆油田油层套管钻井技术能满足现场施工要求,而且与常规钻井技术相比,减少了井下事故,缩短了钻井周期,提高了机械钻速。

应用碳氧比能谱测井资料评价储层大孔道

大庆喇萨杏油田长期注水开发导致油层的孔隙结构发生很大变化,形成低效或无效注水循环层,即大孔道。从碳氧比能谱测井原理出发,分析了硅钙比值(Si/Ca)与泥质含量、氢硅比值(H/Si)与孔隙度等的关系。提出了一套利用碳氧比能谱测井资料计算泥质含量、孔隙度和目前含水饱和度的测井解释方法,并结合完井测井资料有效识别、评价储层大孔道。该方法在实际生产中应用,取得了较好的地质效果。

双晶C/O能谱测井

吉朋松，庄人遴，林谦，等．双晶Ｃ／Ｏ能谱测井．测井技术，１９９７，２１（２）：１３３～１３７单晶Ｃ／Ｏ测井仪由于受井径、井内流体、套管尺寸、水泥环等多种井眼条件的影响，使得测井的灵敏度和分辨能力大为降低，严重影响了单晶Ｃ／Ｏ能谱测井仪的推广使用。双晶Ｃ／Ｏ测井仪则利用长短源距两个探头所测谱数据进行补偿，有效地去除了井眼条件的影响，提高了测量精度和油水差值，更加有效地区分油、水层，并有望能在低孔隙度的地层中使用Ｃ／Ｏ测井仪器。

奥陶系喀斯特地层自然伽马能谱测井曲线质量控制

自然伽马能谱测井广泛应用于塔河油田奥陶系碳酸盐岩喀斯特地层评价,但由于目的层自然伽马测量值一般低于10 API,直接使用解谱得到的铀、钍、钾含量常常导致解释错误。现从测得的铀、钍、钾含量提取出钍铀比值和铀相对比值这2个特征参数,并对其曲线进行重叠分析。该方法可快速直观地检查自然伽马能谱测井资料的质量,已广泛用于塔河油田奥陶系碳酸盐岩喀斯特地层自然伽马能谱测井曲线的质量控制中,并取得明显效果。

碳氧比能谱测井在南六区西块的应用

针对大庆油田南六区西块的地质特点对碳氧比测井处理与解释模型进行了改进 ,建立了计算泥质含量、粒度中值、孔隙度、束缚水饱和度、渗透率等参数的解释模型 ,对 18口井碳氧比能谱测井资料进行处理。通过对解释成果在三次加密调整井中应用的地质效果统计分析 ,充分说明了碳氧比能谱测井资料已成为油田开发后期 ,加密调整和综合措施调整方案编制中判断表外、薄差储层剩余油动用程度的重要依据 ,具有套后其它生产测井方法无可替代的优势。油田开发后期的加密调整 ,需要纵向分辨率较高的碳氧比能谱测井方法 ,伴随粒子碳氧比能谱测井具有较高的纵向分层能力 ,是加密调整和综合措施调整应该考虑的首选碳氧比能谱测井方法。

高精度碳氧比能谱测井在胡庆油田的应用

高精度碳氧比能谱仪在确定含油饱和度的精度和准确度方面同普通碳氧比测井相比有了很大提高 ,它可以对 0 .8m以上的地层做定量解释、对 0 .5～ 0 .8m的地层做半定量解释 ;可以对孔隙度在 1 5 %以上的地层做定量解释、对孔隙度在 1 0 %～ 1 5 %的差产层做半定量解释。 2 0 0 0年 9月— 2 0 0 1年 7月在胡庆油田 7口井中推广应用 ,取得了较好的开发效果。实践证明 ,高精度碳氧比能谱测井能够更精确地反映地层剩余油饱和度的层间分布 ,能够更加有效地指导油水井开发 。

C/O能谱测井非弹谱的解析方法软件及应用

报道了快中子非弹性散射γ能谱测井, 非弹γ谱的新解析方法软件及应用. 新的解析方法包括: 以标准非弹γ谱为基础, 对用NaI(Tl) 探测器记录的 256道地层非弹γ谱作定量解析,求出各主要元素产额的方法; 求新的C/O和Ca/Si值的方法. 可同时求出 3种C/O和Ca/Si的值, 即碳氧产额比、重量百分含量比和原子比; 钙硅比也如此. 所设计的软件功能强, 对于孔隙度为 35%和 100%油饱和砂岩地层与 100%水饱和砂岩地层 (刻度井模型地层), 碳氧原子比之差值>0. 33, C/O测井油水差值提高了 60%以上, 并求得了地层的含油饱和度.

碳氧比测井资料在大港油田的应用

目前，Ｃ／Ｏ测井资料解释中存在着不少问题，如信息利用率低，解释模型简单，低孔低渗地层及污水水淹层解释精度差等。文中以大港油田所测的Ｃ／Ｏ资料及岩心分析资料为基础，提出了一个封闭的测井解释系统。该系统完全依靠Ｃ／Ｏ资料计算储层参数，与传统的Ｃ／Ｏ解释方法相比。

碳氧比能谱测井曲线的质量评价

碳氧比能谱测井曲线的质量不但取决于测井仪本身的性能及技术水平 ,还取决于井眼和地层中的元素丰度 ,以及测井环境、测速、采样间隔等因素的影响。本文采用 Kerford和 Georgi提出的时序分析方法 ,利用相干技术定量地评价实测碳氧比能谱测井各比值曲线的重复性、信噪比、垂直分辨率等指标。实际应用表明 ,单探测器碳氧比能谱测井中的碳氧比、硅钙比、孔隙率指示比、铁指示比、矿化度指示比等曲线的质量好 ,可用于实际解释 ,但岩性指示比曲线、钙硅比曲线的重复性非常差 ,不能用于实际解释 ;双探测器比单探测器记录的碳氧比、硅钙比、孔隙率指示比、矿化度指示比等曲线的质量好 ,其中远探测器比近探测器记录的碳氧比能谱测井各比值曲线的质量好 。

脉冲中子伽马综合测井

通过恰当地设计测井仪结构、中子发射时序以及能谱和时间谱采集方式,可以构成集碳氧比、中子寿命、氧活化3项功能于一体的脉冲中子伽马综合测井仪。与碳氧比测井仪相比,综合测井仪增加了实时测量地层热中子宏观俘获截面、近远探测器非弹性散射及俘获伽马计数率比值、连续氧活化等功能,测井资料能在岩性、泥质含量、孔隙度、饱和度、层位产水等方面提供更丰富的实用信息。

套后饱和度测井规律性评价技术

利用大港油田近5年PNN(脉冲中子-中子)测井技术指导明化镇-馆陶组浅层气开发措施显著井的测量数据,以及PSSL(脉冲中子全谱饱和度测井)技术在指导剩余油挖潜措施显著井的测井资料,开展PNN测井技术在长短源距计数率规范化处理后,长短源距计数率差和标准水层长源距计数率比值与声波时差数据间的关系研究,及PSSL技术在碳氧比、硅钙比测量值标准化处理后,碳氧比测量值和水线值差与硅钙比值间的关系研究。经过规律性统计分析,分别建立了PNN、PSSL测井技术以上参数间的交会图版,通过现场利用建立的交会图版,在指导浅层气开发、剩余油挖潜方面措施符合率达到85%以上,具有较高的准确度,对指导油气水井措施实施具有重要意义。