伽马-伽马测井在鄂尔多斯盆地西南缘白垩系识别岩性的研究

近年来鄂尔多斯盆地西南缘白垩系砂岩型铀矿找矿取得突破,由于研究区白垩系特殊的沉积环境,环河组的泥岩和粉砂岩中广泛发育石膏类不导电矿物,导致常规测井曲线难以准确解释岩性。为了准确区分非渗透(泥岩、粉砂岩)和渗透砂岩,经过测量研究区岩石物性参数,发现泥岩、粉砂岩类岩石密度大于砂岩密度,伽马—伽马测井广泛应用在砂岩型铀矿地球物理测井工作中,用来计算地层密度,长、短源距测井参数为其中间测量参数,为了更好地发挥其作用,阐明了伽马-伽马测井原理,结合自然伽马与长、短源距拟合关系,优选了抗干扰强的短源距测井曲线,提出了自然伽马曲线消除长、短源距消除放射性矿层影响的校正方法。经钻孔岩性和测井曲线验证,伽马-伽马测井的短源距曲线可以较好地解释研究区白垩系岩性,对鄂尔多斯盆地西南缘白垩系砂岩型铀矿地球物理测井工作具有一定参考意义。

一种新的自然伽马测井仪死时间修正方法

死时间是决定伽马测井数据准确性的一个重要参数,传统的死时间修正方法存在测量条件较高,或测量步骤繁琐,或计算步骤复杂,或存在一定的安全隐患等不足。为降低测量条件、简化测量和计算步骤以及降低测量风险,提出一种新的死时间测量方法——“图解法”。从原理上详细论述了其可行性,并开展了相关实验以验证其可行性。使用2套伽马探测系统利用“图解法”获取的死时间对系列已知铀质量分数的饱和模型的计数率数据进行修正,对比修正前后计数率与铀质量分数的线性拟合优度以及“图解法”与“双源法”所得死时间值的大小。结果表明:2套伽马探测系统经“图解法”死时间修正前后计数率与铀质量分数的线性拟合优度分别为0.986和0.998以及0.98和0.998,说明“图解法”是有效的;“图解法”与“双源法”所得死时间值分别为0.902μs和0.941μs以及1.674μs和1.745μs,相对误差仅为-4.145%和-4.069%,说明“图解法”相对准确。因此,可将“图解法”作为伽马测井仪死时间修正方法应用于实际中。

基于自然伽马测井的徐家围子断陷沉积层生热率研究

以徐家围子断陷为研究对象,研究生热率特点及其对地温场的影响。利用18口重点钻井内3062个自然伽马值,依据自然伽马与生热率(GR-A)之间的关系,计算其生热率的数值,建立岩性-生热率的对比图,估算研究区放射性物质生热对大地热流的贡献以及对深部地层的增温效应。结果显示,徐家围子的平均生热率为(1.229±0.394)μW/m^(3),岩性是生热率的主要影响因素,流纹岩的生热率最高,平均值为2.30μW/m^(3),凝灰岩、安山岩、火山角砾岩的生热率平均值也较高,分别为2.19μW/m^(3)、1.75μW/m^(3)、1.69μW/m^(3),而砾岩的生热率最低,为1.00μW/m^(3),砂岩的生热率平均值为1.07μW/m^(3),泥岩的生热率平均值为1.72μW/m^(3),煤的生热率平均值为1.32μW/m^(3)。根据地层生热率,估算徐家围子沉积层生热贡献的热流为4.92 mW/m^(2),约占地表总热流70.5 mW/m^(2)的7%,沉积层生热对地温梯度的贡献约为2.8℃/km,放射性生热对属于“热盆”的松辽盆地的地温场具有不容忽视的影响。

非平行界面地层水平井自然伽马测井蒙特卡罗模拟

在水平井随钻测井地质导向工作中,地层上下界面往往不是理想的平行状态,继续沿用以往平行界面地层模型的认识将影响此类地层中的地质导向效果。为此,基于蒙特卡罗方法,建立水平井非平行界面地层模型;利用模型正演研究了非平行界面不同夹角、层厚和仪器偏心情况下非平行界面地层模型中的自然伽马测井响应特征。结果表明,在所探讨的不同地质条件下地层界面倾斜均会对自然伽马测井造成一定程度的影响,且界面倾角越大影响越严重。研究结果可为非平行界面地层下实时地质导向和测井解释校正工作提供参考和借鉴。

基于自然伽马测井数据的铀资源评价方法研究——以鄂尔多斯盆地彭阳铀矿区为例

“煤铀兼探”“油铀兼探”是当今的研究热点,利用煤、油气田钻井的测井资料评价铀资源潜力是尚待解决的难题。以鄂尔多斯盆地彭阳铀矿区为例,开展基于自然伽马测井数据的铀资源评价方法探索。根据彭阳铀矿区砂岩型铀储层自然伽马异常响应显著的特性,通过对比分析9个验证孔中定量伽马和油田钻孔中自然伽马测井数据,研究彭阳铀矿区矿层定量伽马值的自然伽马测井回归模型,研发矿层平米铀量筛选计算程序。初步建立基于自然伽马测井信息的区域铀矿层识别和品位评价方法,研究成果精度与实测数据吻合,解决了难以高效利用常规煤、油气田测井资料进行铀矿层识别和品位评价的问题。该成果可为鄂尔多斯盆地铀资源调查和潜力评价提供有效的技术支持。

柴达木盆地第四纪古气候变化在自然伽马测井曲线上的记录

利用物理测井曲线分析古气候变化是近年发展起来的新的研究领域。本文在对柴达木盆地取心井涩中 6井多种气候指标分析的基础上 ,建立了涩中 6井GR曲线古气候反演模式 ,将该模式引进到盆地东部唯一贯穿第四系的钻孔———达参 1井 ,利用该井高分辨率自然伽马曲线 ,建立了盆地东部地区 2 .85MaBP以来的时间标尺 ,据此讨论了盆地东部地区 2 .85MaBP以来的古气候变化。此外还与盆地西部大浪滩ZK336井进行了对比。结果表明 :盆地气候变化在大阶段上明显受到天文轨道周期的控制 ,但也具有明显的区域性特征 ;柴达木盆地同时包含了高原隆升与全球性气候变化的信息 ,是古环境变迁的良好的信息载体 ;自然伽马曲线是反映内陆干旱盆地气候与环境变化良好的代用指标。

利用自然伽马测井计算准噶尔盆地沉积层生热率及其热流贡献

沉积层放射性生热的热流贡献(沉积层热流)是沉积盆地大地热流的重要组成部分,能够有效促进中国西部"冷"盆深层-超深层烃源岩的增温和热演化.本文利用不同的自然伽马(GR)-生热率(A)经验关系式分别计算了准噶尔盆地不同构造单元16口钻孔共6120个沉积层生热率,通过与实测生热率的统计对比,确定了适用于研究区的GR-A经验关系,建立了准噶尔盆地地层生热率柱,据此计算了研究区沉积层热流贡献,并以盆参2井为例定量分析了沉积层热流的增温效应.结果表明,准噶尔盆地沉积层平均生热率为1.179±0.339μW·m-3,总体上随着时代变老,沉积层生热率呈现出递减趋势.准噶尔盆地沉积层热流平均为7.9±4.9mW·m-2,约占地壳热流的29.2%和大地热流的19.6%,区域上与盆地沉积层厚度大体一致,表现为中央坳陷最高,北天山山前冲断带变化较大,陆梁隆起和西部隆起次之,东部隆起和乌伦古坳陷最低.沉积层热流能够有效增高深层—超深层烃源层受热温度,促进有机质热演化,如在考虑和忽略沉积层生热的两种情况下计算的盆参2井下侏罗统三工河组烃源岩底部(5300m)温度差异最大为7.3℃,这显然对于地温梯度小、主体油气藏埋深大的准噶尔盆地油气资源评价和勘探目标优选具有重要意义.

随钻自然伽马测井资料环境影响自动校正

随钻自然伽马测井在随钻测井中占有重要地位,它能用于划分储层以及评价水平井储层钻遇率。随钻自然伽马测井主要受井眼大小、泥浆性能等影响,针对随钻自然伽马测井所面临的各种不同环境影响因素,对相应的校正图版进行离散采样读值,采用回归分析法拟合读值点数据得出校正公式,并编写出相应的校正程序,以标准化公式(模型)代替校正图版,实现随钻自然伽马测井资料的环境影响自动校正,通过对实测资料的处理,得到校正后的随钻伽马测井曲线更接近校正后的电测伽马曲线。

应用伽马测井曲线小波变换计算粒度参数

伽马测井曲线包含了储层的粒度信息,采用二进制小波变换对伽马测井曲线处理可以提取粒度参数。通过分析不同粒度区间单位体积含量(以Udden-Wentworth方案为标准)与伽马测井曲线变换后信号的幅度、频率之间关系,考虑测井仪器探头测量速率造成的采样间隔的影响,建立求解不同粒度区间体积含量的递归方程组。将获得不同粒度区间的绝对体积转化为相对体积含量,按照Trask或Folk-Ward公式,计算粒度中值、平均粒度、分选系数、偏度、峰度。选择塔里木盆地大北地区DB101等4口井51个取样点进行方法适用性和可靠性验证,此方法的计算结果与筛选法相比,各项参数误差均在允许接受范围内。与国内外同类方法相比,此方法在信息来源、耗时、成本方面的要求均有所降低。

自然伽马测井曲线高分辨率处理方法

从自然伽马测井基本原理出发 ,首先对测井曲线进行井眼校正 ,扣除井的影响 ,再计算井筒、地层及其上下围岩所占探测球域体积及其重心到探测器的距离 ,以此建立各单元体对伽马测井信号贡献的权函数。通过权函数逐层计算不同厚度地层条件下各单元体权因子 ,实现自然伽马曲线高分辨率处理。应用实例表明 ,该方法简便实用 。

基于自然伽马测井的淮南煤田朱集井田煤系岩浆岩生热率研究

为研究淮南煤田煤系岩浆岩生热率特点及其对地温场的影响,以淮南朱集井田为研究对象,基于36个钻孔内6 208个煤系岩石自然伽马(GR)测井值的基础上,利用自然伽马与生热率GR-A的关系式,计算不同岩石生热率及其标准差,结果得出,煤系沉积岩的GR值由大到小依次为泥岩83.83 API、砂岩62.23 API和煤34.32 API,岩浆岩的GR值为103.89 API,远大于沉积岩;岩浆岩的生热率也最大,平均1.63μW/m3,约为煤的3倍,但因受岩浆岩侵入分期性的影响,其标准差较大。总的来说,朱集井田内煤系岩石放射性生热对区内大地热流的贡献量不大,但岩浆岩的高生热率对岩层生热结构的改变较大。

自然伽马测井在油田开发中的应用

自然伽马测井是套管井测井中一种最基本的方法。它以地层自然放射性为基础 ,测井时用伽马射线探测器沿井眼进行测量。地层中的自然伽马放射性不是一成不变的。随着油田开发的进行 ,放射性物质不断被搬运、堆积 ,使油井水淹层、注水井的注水层位、套管外串槽等处呈现放射性异常。通过介绍临盘采油厂自然伽马测井曲线在油井水淹层评价、判定注水井的吸水情况、油水井管外串及辅助解释注水井的大孔道等方面的应用情况 ,证明了自然伽马测井曲线的新用法切实可行。

随钻伽马测井快速正演算法及地质导向应用

在定向井及水平井钻井过程中,常采用地质导向技术;地质导向的关键在于实时确定地层界面和产状、实现地层模型的实时更新和井眼轨迹的及时调整,从而最大限度地提高油层的钻遇率.利用基于地层模型的测井响应正演曲线与随钻测井曲线进行对比是确定地层界面的有效方法;本文基于伽马射线在地层中的衰减规律,导出了不同地层模型中随钻伽马测井响应快速正演算法,克服了目前难以将蒙特卡罗算法用于实时随钻伽马测井正演的困难.应用实例表明该方法可以有效地辅助实时判定实际地层界面,更好地实现地质导向.

随钻自然伽马测井仪研制

随钻自然伽马测井仪主要用于随钻测井过程中探测地层中的放射性元素发出的伽马射线,从而判断地层信息。该仪器设计采用了双核处理器,主处理器负责通信、存储、控制,协处理器独立完成脉冲计数,有效规避了国内外同类仪器所采用的定时采样计数方式必然存在的伽马脉冲漏计、测量精度偏低等现象。介绍了中海油田服务股份有限公司自主研制的随钻自然伽马测井仪,阐述了仪器的工程指标参数、测量原理、设计方法及现场应用情况。实际应用证明,该仪器探测范围、测量精度已达到国外同类仪器水平。

围岩对自然伽马测井影响的数值模拟

自然伽马测井主要受地层中自然伽马射线强度的影响,但围岩的吸收系数也会对自然伽马测井曲线产生影响。运用数值积分的方法推导了在伽马光子能量恒定但吸收系数不同情况下有限厚放射性地层伽马射线沿井轴的分布,并据此开展了数值计算。得出了不同层厚条件下,围岩的吸收系数不同于地层吸收系数的情况以及厚度相同、围岩的吸收系数不同对应的理论曲线。直观地表示了它们对地球物理测井的影响,为进一步研究提供了有用的基础资料.

随钻方位伽马测井方位灵敏特性研究

随钻方位伽马在井周多扇区的响应并不能反映地层实际的放射性强度分布。为了得到仪器周围各扇区对探测器的实际贡献,本文首先通过数值模拟证明井周地层对测量结果存在影响,其次设计了一种可用于方位灵敏度刻度的实验装置,并结合实验数据得到了方位灵敏度的计算方法。结果表明:方位伽马测井可以一定程度上反映地层放射性强度分布的高低,但是计算出来的方位灵敏因子能够更加正确地反映井周16个方位扇区地层对探测器的贡献量,且强度分布对比度更高。利用方位灵敏因子计算的地层放射性强度与真实地层参数更接近,能有效提高方位伽马测井的测量准确度,为今后方位伽马测井的高精度测量和地层界面识别提供技术支持。

基于随钻方位伽马测井的地层倾角自动识别

在钻井过程中及时获得地层倾角有利于钻头更准确的在油层中穿行。针对利用随钻自然伽马测井数据识别地层倾角的问题,分析目前结合计算机图像处理技术进行地层倾角自动识别方法存在的问题,根据伽马数据的特点提出了轮廓跟踪自适应跟踪算法,定制轮廓跟踪顺序,该算法根据伽马数据测距自动收缩或扩大跟踪范围,可有效避免因测距不同造成误差;改进了最小二乘拟合算法,结合哈夫变换正弦拟合的思想缩小了拟合范围,提高了拟合精度与速度。利用随钻方位伽马模拟数据进行了实验,结果和分析表明,提出的方法能很好实现地层倾角自动识别,验证了方法的可行性、准确性以及较高的效率。

自然伽马测井在水文地质孔填砾中的应用

填砾是水文地质勘探孔成井的一个关键工艺,该工艺的一个难点就是填砾过程的深度测量,因无法及时判断填砾面位置及填砾过程中出现的"悬空"现象,导致勘探孔无法止水分层或报废,特别是在细颗粒含水层区成井,因填砾失败导致井报废的实例很多。通过自然伽马测井利用裸孔和填砾前、后的曲线对比,可以测量填砾面位置,解决了填砾过程中砾面深度测量的困难;可以发现填砾成井过程中产生的不利现象,为成井采取补救措施提供信息帮助,有利于保证成井质量。

基于Matlab自然伽马测井曲线小波降噪算法研究

通过对小波变换算法的理论分析,建立了小波降噪算法的判定准则和信号降噪模型。通过对信号降噪常用方法分析,采用快速傅里叶变换FFT和小波阈值降噪方法对自然伽马测井曲线进行降噪。在小波阈值降噪方法中,采用3种从原始信号确定阈值(全局阈值、penalty阈值和Birge-Massart阈值)和4种基于样本估计的阈值(rigrsure阈值、sqtwolog阈值、heursure阈值和minimaxi阈值),对降噪效果进行分析,小波阈值降噪方法明显优于快速傅里叶变换FFT降噪方法。通过信噪比、相关系数、降噪信号能量比和降噪信号与原信号均方差4个性能指标对比,采用rigrsure自适应软阈值小波降噪方法对自然伽马测井曲线降噪,能有效去除自然伽马测井曲线中与地层信息无关的统计涨落和毛刺干扰,得到最佳的降噪效果。该方法在自然伽马测井曲线降噪处理中得到很好地应用。

塔里木盆地中—下寒武统自然伽马测井曲线周期及其在沉积层序划分中的意义

盆地的沉积充填能够反映出周期性地质过程和天文过程。塔里木盆地中下寒武统地层保存完整,有较完整的自然伽马(GR)曲线。利用环满加尔坳陷的13口钻井的自然伽马(GR)曲线,施行经验模态分解,得到0.3 Ma、2 Ma和11 Ma的周期。0.3 Ma的峰值对应地球轨道偏心率的40万年周期性变化,2 Ma周期对应冰川型海平面变化周期,11 Ma周期对应太阳能量变化周期或星际云团相遇周期。这些周期补充和校准了先前得到的地质或天文周期,并能帮助理解古气候变化周期和高频层序地层。