FITS过钻具存储式测井技术在吐哈油田的应用研究

吐哈油田三塘湖和吉木萨尔致密油、页岩油,胜北致密气采用水平段开发方式。受埋深大、工程复杂等因素影响,常规电缆放射性测井作业的安全难以保障,不能满足现场施工需要。试验推广应用FITS过钻具存储式测井技术,实现一次下井取全常规9条曲线,经过区域对比校正后,在实际应用中取得较好效果,解决了吐哈油田大斜度井、水平井、恶劣井眼条件井的测井施工难题,满足了储层解释和工程评价需要。

过钻具声波仪水平井测井问题分析与解决方案

随着水平井钻完井技术的进步和规模化应用,过钻具存储式测井技术因其作业的高效性、安全性得以迅速发展,已经成为水平井的主体测井技术。测井仪器通过钻具水眼下入井底进行测井的特殊工艺和声波仪器的特殊结构,使得过钻具声波仪器在水平井测井中出现了新问题、新挑战。针对过钻具存储式声波仪器在现场应用中出现时差测量误差的各种现象进行总结,针对这些问题进行正演数值模拟和实验室物理模拟试验,明确了时差测量误差来源于在水平井和大斜度井仪器接收阵列与井壁不平行。提出了相应的仪器设计优化方案和基于杠杆原理的动态平衡施工工艺优化方案,并通过现场试验验证了优化方案的效果。可为过钻具声波测井仪器的研发和测量影响因素分析提供参考,对过钻具系统的推广应用和技术发展有重要的意义。

过钻具小直径阵列侧向测井响应及倾斜各向异性分析

针对过钻具测井,研究小直径阵列侧向测井技术。确定电极系尺寸结构,利用数值模拟方法研究小直径电极系的井眼、围岩、侵入响应特征,与常规大直径电极系的响应进行对比分析。研究小直径电极系在斜井、水平井中的响应特征,分析井眼倾角、地层电阻率各向异性的影响规律,制作交会图版。结果表明,针对小直径电极系,需重新制作井眼影响图版,围岩、侵入响应特征与常规大直径电极系基本相同。随着井眼倾角、各向异性系数增加,视电阻率增大,曲线分离以60°倾角为界,分别呈现出高侵、低侵特征。利用视电阻率比值和均值可以做出地层水平电阻率和各向异性系数的交会图版。为过钻具小直径阵列侧向测井技术的发展及其斜井、水平井解释评价提供依据。

完全基于FPGA的过钻具阵列声波测井主控电路设计

针对过钻具阵列声波测井仪的多模式激发、阵列化并行接收、大容量存储、高速传输的功能需求以及低功耗、耐高温、高集成度的性能要求,提出了一种完全基于FPGA的过钻具阵列声波测井主控电路设计方案:采用FPGA-A3P1000作为核心控制处理器,产生多模式阵列声波激发与接收时序,控制采集数据的编排和FLASH存储,实现与上位机的USB接口通信和CAN通信接口的遥传短接数据上传。试验结果表明,完全基于FPGA的主控电路能够为过钻具阵列声波测井信号的激发接收提供精确可靠的控制时序,很好地实现过钻具多模式阵列声波测井的控制功能。

过钻具存储式感应测井仪的设计与研究

文章对过钻具存储式测井技术的出现做了简单的概述,提出了研制过钻具存储式感应测井仪的重要性,重点介绍了过钻具存储式感应仪器的功能和实现方法。该仪器设计了一种新型的线圈系结构;发射电路采用三频率混频调谐发射电路,最大限度地降低了仪器功耗,满足了供电电池的小功率要求;电子线路采用硬件电路软件化和高度集成化的方式,具有集成度高、可靠性高、软件算法先进等优点。过钻具存储式感应测井仪增强了过钻具存储式仪器的测井能力,丰富了获取地层评价信息的技术手段。

过钻具阵列声波测井采集电路设计与实现

针对过钻具阵列声波测井对信号采集电路高精度、大动态、低噪声、低功耗、高集成度以及各通道同步性好的要求,设计一种多通道数据采集电路。该电路采用各通道独立数字化方案以保证各通道信号采集的同步性,采用低噪音仪表放大器作为前置放大器以降低系统噪声,选用18位ADC扩大数字化动态,ADC输出采用菊花链连接以减少电路连线。实测结果表明:12通道采集电路功耗为550 mW,噪声均方根值小于13μV,信号测量动态范围达93 dB,单通道采集电路面积为19 mm×70 mm。因此,设计电路既能很好满足过钻具阵列声波测井信号采集要求,也可作为其他阵列声波测井信号采集的参考方案。

过钻具存储式测井工艺在施工过程中出现的问题及解决办法

文章通过对过钻具存储式测井工艺在长庆油田苏里格气田应用中出现的问题的分析和整理,提出了相应的解决方法。

FITS过钻具测井系统性能及应用效果评价

FITS过钻具测井系统是中国自主研发的测井装备,该系统通过在鄂尔多斯盆地陇东地区直井中与CPLog、LOGIQ等通用测井仪器对比试验和长7页岩油储层45口水平井的规模应用。优化了声波仪器的算法和外壳材质,改进了密度仪器的源仓设计,完善了测井采集工艺流程,其性能进一步提升,具备了相应的测量精度和较高的测量一致性,测井曲线的重复性、一致性及测量精度均能达到行业标准;编写了FITS过钻具测井系统多种测井模式的测井工艺流程和仪器维保手册。FITS过钻具测井系统纵向分辨率高、适用井眼范围广,可以解决井况复杂、井身结构特殊、常规测井难以施工的疑难井的测井资料采集问题;且下井一次成功率高达97.82%,与传统湿接头工艺相比,测井时效提高53%,曲线优等率96.46%。采集的资料计算出的储层物性参数与岩心分析数据具有较高的吻合度,完全能够满足低孔隙度低渗透率储层和页岩油气藏的油气识别和地质、工程评价需求,为FITS过钻具测井系统的大规模应用推广奠定了基础。

数值模拟驱动的过钻具偶极声波测井仪设计

过钻具偶极声波测井仪能够提供详细的岩石物理数据,评估地层各向异性和裂缝,确定最小应力方向,可满足非常规水平井对压裂设计和优化的市场需求。通过数值模拟计算不同材料、不同结构、不同尺寸、不同边界条件下单极换能器和偶极换能器的声学性能,得到了单极换能器和偶极换能器关键设计参数。通过模拟换能器骨架、油腔和透声窗之间相互耦合作用对能量辐射与频谱的影响,形成了单极换能器和偶极换能器设计方案。通过模拟分析整支仪器在声学压电效应电路的多物理场耦合测井响应,进行了换能器优化设计,完成了数值模拟驱动的仪器设计。研究对于过钻具偶极声波测井仪设计、研发及应用具有指导意义,为加快过钻具测井技术研发与推广提供了技术支持。

过钻具存储式双侧向地层响应模型方法研究

电缆双侧向仪器在大斜度井和水平井等复杂井况下测井往往受井眼条件限制,不能正常取得合格资料。过钻具存储式双侧向测井方法能够有效解决这一问题。文章利用数值模拟方法确定探测器的结构参数,从仪器常数、环境影响因素等方面研究了过钻具存储式双侧向电极系探测特性。过钻具双侧向仪器探测特性与电缆测井中的常规双侧向接近,响应曲线受井眼影响和围岩影响均小,该仪器能够替代同类电缆测井仪器用于复杂井况的测井应用中。

过钻具阵列感应仪器开关电源方案设计

过钻具阵列感应仪器是为特殊复杂井况设计的高端测井成像装备,由于仪器发射功率较大,为了提高电源的效率,解决传统线性电源效率低、发热大的缺点,提出了开关电源解决方案。本方案采用一种高频开关电源技术,对仪器中大功率发射单元和数字电路部分采用开关电源设计方案,提高供电效率。同时,应用EMI技术,通过独特设计的滤波单元,消除开关电源开关频率对下井仪器中模拟电源部分的干扰,既提高了电源效率,又保证仪器的测量精度。

过钻具阵列感应仪器发射电路设计

过钻具阵列感应仪器是一种在过钻具施工工艺中测量地层电导率的阵列感应测井仪器。过钻具阵列感应测井仪器采用泵出工艺,使用电池供电,因此对仪器功耗要求更高。传统感应采用线性功放,效率低,交越失真大。本文利用D类功率放大器工作于开关状态的特点,实际功耗小,效率高,实现低功耗过钻具阵列感应测井仪发射电路。该电路采用DDS技术合成多频发射信号,用D类功率放大器驱动发射线圈,解决了过钻具阵列感应电池供电与仪器发射效率互相矛盾的难题。

TA2022在过钻具阵列感应测井仪中的应用

本文在阐述过钻具式阵列感应测井仪原理的基础上,介绍了过钻具阵列感应测井仪器中电子线路的结构,对测井仪中功率放大模块进行了深入研究,重点分析了模拟功率放大器和数字功率放大器的特点,并提出了一种利用TA2022实现信号功率放大的方法,该方法可靠性高,结构简单,能够极大地降低仪器的功耗,并且在其他需要功率放大模块的领域也可以借鉴。

存储式测井仪电源中控短节

文章介绍了过钻具存储式测井仪电源中控短节的软硬件设计和试验情况。随着存储式测井仪投入到超长井段的水平井、大斜度井等复杂井况生产中,研制的存储式测井仪电源中控短节可以满足井下仪器串仅在测井井段工作的要求,从而节约高成本的高温电池,保证仪器能更可靠有效地完成测井工作。试验表明该仪器具有可靠、硬件结构简单、易维修等特点。