低频偶极横波远探测测井在南海油田的应用

中国南海北部湾盆地是具有巨厚优质烃源岩的新生代复杂断块油气藏。井旁构造、断层和断裂评价是勘探开发面临的重要难题。偶极反射横波远探测技术利用阵列声波测井仪向井外发射横波,接收井周地层中裂缝、断层等波阻抗界面反射回井中的横波并进行成像。使用低频偶极指向性声源,可以更精细地描述井外更远处裂缝、断层的方位与走向。该技术应用于南海北部湾盆地勘探开发中,能够对井旁断层位置和方位进行精细成像与刻画,用于帮助分析复杂断块区的井旁断层及构造,应用效果好。

偶极横波远探测测井数据处理及应用

单井反射声波远探测成像技术是近年来石油勘探研究热点之一,其中一个重要进展就是利用偶极横波对井旁的地质构造进行反射波成像。该技术不仅可以得到井旁反射体的空间位置,同时也可以通过四分量数据旋转,得到井旁反射体的走向。基于偶极横波远探测基本理论,开发出了偶极横波远探测测井资料处理技术,形成了一套快速有效处理偶极横波远探测测井成像资料的流程。该技术能够有效探测储层中的井旁地质构造,计算速度较快,能够满足现场数据处理的需要;对于非常规储层,例如致密砂岩、碳酸盐岩储层等的探测也同样有效,可以为井旁储层结构的精细探测提供依据和技术支持。

偶极横波远探测测井技术在塔里木油田的应用

阐述了偶极横波远探测测井技术的原理及特点，并通过实例介绍了偶极横波远探测测井技术在塔里木油田的运用。该技术能对井壁之外3～45m范围内的裂缝、断层、界面进行清晰成像，评价储层发育情况，经试油验证取得较好的应用效果，将测井评价从井筒扩展到了井旁，探测深度大，是石油测井的有效手段，为指导压裂施工，油田进一步勘探、开发和增产措施提供可靠的依据。但在针对复杂、非均质强的碳酸盐岩储层，需要与常规测井以及电成像等资料综合分析，以提高油气发现率。

偶极横波远探测测井技术进展及其应用

近几年来,声波远探测测井技术作为一门重要的物理的探测石油地球的技术得到了快速的发展。该文阐述了声波波远探测测井技术的进展,着重说明了偶极横波远探测测井技术的发展。这项技术能够对井周围的环境及构造做出有效探测,找出隐藏其中的储层构造,为探测页岩气的储集层构造提供有力的技术支持。

偶极横波远探测测井及声源研究

单极子声源声波远探测技术存在着探测深度浅、无法判断反射体方位的技术局限性。为此,设计了一种双频、双偶极子声源的偶极声波远探测方法。

远探测声波测井处理解释方法发展与展望

远探测声波测井技术(亦称反射声波测井技术)能够从井中探测及评价井外数十米范围内的裂缝、洞穴和断层等地质异常反射体,大大拓展了测井技术的应用范围。在回顾该技术发展历程的同时,重点介绍了远探测声波测井处理解释核心方法、软件和现场应用效果。结合目前油田实际生产需求和现有技术面临的挑战,指出远探测声波测井处理解释方法有5个最重要的发展方向:继目前利用声波时差和密度通过反射系数褶积进行“测井约束下的地震反演”后,突破实现井下实测反射波和地面地震反射波正反演关系的直接建立,同时开展页岩储层裂缝成像、压裂效果评价、随钻地质导向研究及远探测声波测井仪器革新。

致密储层水平井外裂缝与地层界面远探测声波测井响应特征研究

致密砂岩和页岩等非常规储层中常发育有密集小尺度和高角度裂缝.这些裂缝一方面起到增加储层渗透性的积极作用,另一方面在油气开采、水力压裂、注二氧化碳等过程中,它们又可能引起水平井孔套变和邻井压窜等风险.因此,考察这些裂缝的水平井远探测声波测井响应特征,以及进一步利用远探测方法识别这些裂缝具有重要研究意义.本文构建了致密储层水平井外存在裂缝的三维数值模型,并开展了正演模拟研究.结果表明,当裂缝与井孔夹角较小时,井孔内接收器主要接收裂缝反射波.当夹角大于某临界值后,接收波形主要为来自裂缝两个端点的散射波,它们分裂为两个波包.进一步提出广义SH散射波概念,即声源的偏振方向与裂缝走向平行的横波,它总是代表了所有方位上散射能量最强的方位.水平井外同时存在裂缝和强声阻抗地层界面是更为普遍的情况.相关模拟结果表明,裂缝散射波的主要能量集中在广义SH散射波上.随着地层界面和裂缝走向差异的增大,裂缝对应的广义SH散射波更容易识别.最后,通过一口水平井远探测实例验证了正演模拟结论的准确性.本文研究对识别和评价非常规储层水平井外小尺度裂缝具有重要理论意义.

三维散射声波远探测测井裂缝评价的物理模拟

现有的远探测声波测井主要利用了反射波信息,这不利于井旁地层中裂缝的高分辨率成像,而基于散射波的探测方法才有可能获得更高分辨率的测量结果.提出一种三维散射声波远探测扫描成像方法及结合平面扫描成像和球面扫描成像的技术实现方案,采用薄铝板来模拟井旁地层裂缝,在大水面湖中开展了方位远探测声波测井水下物理模拟实验,用本文提出的反演成像技术处理了实验数据.数据处理结果表明,三维散射声波远探测扫描成像方法能够提高成像信噪比、分辨率和探测范围,较准确地估计井旁裂缝的径向距离、方位、倾角、尺度和深度等参数;与3D-STC和Beamforming方法相比,基于散射波的扫描成像方法不必假设回波信号为平面波,提高了井旁裂缝方位定位准确性.本文方法有望突破目前远探测声波测井技术的局限性,具有良好的应用前景.

随钻远探测电磁波测井技术问题分析与探讨

随钻远探测电磁波测井技术与仪器是当前随钻测井技术的研究热点,探边距离、前探距离和界面分辨率是该仪器的重要技术指标,要研发出达到这些指标的仪器及相关处理软件,需要解决多项关键技术问题。基于天线排列方式、测量功能和测量信号,探讨了随钻远探测电磁波测井仪器的探边距离、前探距离和界面分辨率等术语及其指标,并通过数值模拟分析了其影响因素。数值模拟结果表明,探边距离、前探距离和界面分辨率依赖于天线的排列方式、地质信号类型、天线距离、工作频率、地层电阻率及其对比度,并与仪器检测微弱信号的能力密切相关。分析了随钻远探测电磁波测井仪器研发的关键技术:纳伏级微弱信号精确检测处理、抗压抗振防腐蚀耐冲刷的倾斜/正交天线系统制作、多尺度数据快速反演等。阐述了其影响因素,提出了解决措施:在电路上抑制干扰、增强信号强度和稳定性及高精度处理;在天线设计制作上优选高强度材料、提高加工精度、设计使用专用工艺工具;在反演处理上提高反演的速度、精度和稳定性及消除多解性。通过关键技术的讨论分析,旨在给随钻远探测电磁波测井技术与装备的研发人员、数据处理人员提供一些观点或启示,供大家借鉴和参考。

基于各向异性扩散滤波的声波远探测成像图增强方法

利用远程反射信息的声波远探测测井技术拓宽了常规声波测井的探测范围,在非常规储层,尤其是缝洞型碳酸盐岩储层的探测方面发挥了重要作用。但由于受到强烈的沿井筒传播的直达模式波的干扰,其偏移成像图中出现大量非规则随机背景噪声,对有效反射体的准确识别产生影响。针对此问题,从图像处理的角度出发,采用各向异性扩散滤波方法对声波远探测成像图进行选择性平滑滤波。利用结构张量构建扩散矩阵,充分利用图像中的结构信息,采用半隐式差分格式求解各向异性扩散方程。对模拟数据和现场声波远探测成像图的处理结果表明,该方法可以有效平滑成像图中小尺度的背景噪声,并良好地保持反射体的边缘信息,增强成像图的质量。

远探测声波反射波测井方法研究及声系设计方案

传统的测井方法和仪器的探测深度一般最大不超过 3m。放射性测井的探测深度虽然大 ,但只是地层平均的结果 ,因此 ,用传统的测井方法无法识别井壁周围距井壁较远处地层中存在的裂缝和地质异常体。将地震的方法应用于声波测井领域 ,提出一种探测深度可以达到 10～ 15m的新仪器———远探测声波反射波测井仪的整体设计方案 。

远探测声反射成像测井裂步式傅里叶法偏移成像

远探测声反射成像测井相比地震勘探有更高的分辨率,相比常规声波测井有更深的横向探测深度,可以对井外裂缝、孔洞及其他地质界面进行探测,进而对复杂、隐蔽性油气藏进行评价。有效的偏移成像算法是声反射成像测井资料应用的关键。提出远探测声波井下裂步傅里叶叠前深度偏移方法进行偏移成像处理。该方法基于地震资料处理方法中的裂步式傅里叶偏移方法,针对声反射测井作了相应的改进,不受倾角限制和频散的影响,同时,可以适应速度场中等程度的垂向变化。通过数值模拟数据以及实际资料的处理验证了该方法的有效性。

远探测声波成像测井资料的应用

远探测声波成像测井是大港油田测井公司与国外同步研究的测井技术。简述远探测声波成像测井资料解释基本原理基础上，论述该技术在验井中的应用效果。应用实例表明，远探测声波成像测井资料能识别井旁3—10米范围内的高角度裂缝、倾斜界面以及断层面。

基于2D-VMD的偶极阵列声波测井反射波提取方法

偶极远探测声波测井是利用偶极子阵列声波测井仪器接收到的反射波进行井旁构造成像的测井技术,广泛应用于井周远探测储层评价领域,该技术数据处理的关键是从接收到的声波全波列中分离出反射波并进行成像。目前的反射波分离算法虽然实现了波场分离,但存在直达波和反射波的模态混叠问题,分离后的反射波信号能量损失较大。针对这些问题,基于引入的二维变分模态分解(2D-VMD)建立反射波提取新算法,将原始信号分解为多个具有特定方向和振动特性的固有模态分量,然后选取特定的分量进行重构,实现反射波的分离。采用2D-VMD、中值滤波、F-K变换对模拟和实测数据进行反射波提取。结果表明,相比中值滤波、F-K变换,基于2D-VMD的方法能够在有效压制模式波和随机噪声的同时,准确地提取出完整的反射波信号,最大限度保留反射波的幅度。证明了该方法在偶极阵列声波测井反射波提取中的有效性和优越性。

基于USB总线的远探测方位反射声波成像测井仪数据读取接口设计

远探测方位反射声波成像测井仪(BAR)是新一代成像测井仪,其测井数据存储于内部大容量存储模块中;为了实现在测井现场快速读取和回放测井数据,设计了一种基于USB总线的数据读取接口;数据读取接口通过USB总线与PC通讯,通过自定义高速串行总线与下井仪数据存储模块通讯;高速串行总线为基于M-LVDS的差分总线,设计的工作频率为80 MHz,采用8B/10B编码;数据读取接口电路采用FPGA作为主控芯片,高速总线协议和传输控制均在FGPA中实现;所设计数据读取接口已实现8口井的现场测井数据读取,数据读取速度达到57 Mbps;该设计实现了测井数据的现场快速读取和回放,保证了测井数据检验的时效及测井施工的效率。

利用井中低频偶极横波进行声波远探测的新方法

为了突破目前声波远探测技术存在的局限性,提出了一种新的偶极横波远探测方法,即利用井中偶极子产生的井中弯曲波存在低频截止频率的现象,在声源截止频率以下激发偶极声波.通过对比分析井中偶极声源分别在截止频率上、下激发时,井孔内外产生的辐射声场,明确了截止频率以下井中偶极声源的远场辐射特征和低频截止频率激发偶极横波的优势,结合数值模拟,进一步对其反射声场进行了分析.结果表明,该方法可以避免艾里相的巨大振幅对数据量化产生的"饱和"效应,相比传统的远探测测井方式更具优势,常规源距即可满足专门的远探测测井仪器需求.

偶极横波远探测技术在X油田的验证及应用

偶极横波远探测测井采用四分量的偶极子发射器和接收器,不但能确定反射体与井筒的距离,还能确定其方位。X油田的岩心资料显示地层中有裂缝、孔洞发育,油藏上下是否连通没有定论,故按层状边水油藏进行设计和开发,但有些井的生产情况表现为块状油藏特点。尝试用偶极横波远探测资料、岩心资料、气测录井等资料解决地层中发育的裂缝、孔洞能否连通上下地层的问题获得成功,证明储层裂缝和孔洞可以形成上下连通通道,并通过后续钻井证明已经有地层流体通过该通道实现了向上流动。应用分析认为偶极横波远探测技术在较好地用于探测地层裂缝和孔洞同时证明X油田为块状油藏。

新型远探测声波反射波测井仪器问世

新型远探测声波反射波测井方法是由大港测井公司担负的中国石油集团公司级的科研开发课题，目前研究工作基本结束。由大港测井公司研制生产的仪器在现场实验中取得了良好的效果。

页岩气藏水平测井裂缝识别及声学成像研究

随着中国西南地区页岩气水平井钻探与开发取得重要进展,页岩气藏水平井测井资料的处理与解释变得尤为重要。对四川焦石坝页岩气水平井的声波测井数据进行处理,分析页岩地层水平井井孔声场及远探测声场的传播特征,旨在对页岩气藏中的裂缝进行识别和评价,为地震波方位各向异性的成因提供佐证。利用四分量偶极声波测井数据进行横波各向异性处理,分别获得水平偏振(SH)和垂直偏振(SV)的横波数据及波速。在此基础上采用横波远探测技术进行井外反射体的成像处理。处理结果表明该井外地层存在与井斜交的垂直裂缝体系,与该地区的构造形态有关,该裂缝体系的存在与该井区页岩气的高产密切相关。处理结果为页岩气水平井声学测井数据提供了有效的处理方法和较好的应用前景。

利用测井方法识别井旁裂缝及断层的技术探讨

地层裂缝对地层渗透率影响既有正面的也有负面的。一方面裂缝提供了基本的地层渗透率,可以提高油气藏的产量,另一方面,裂缝会形成漏失层,对产层造成损害。一些预探井的试油结果和电测解释结论差别过大,电测解释的油层,试油结果出水或未预料的水产出。本文通过对井下断层、裂缝形成过程的分析和认识,结合常规成像仪器和偶极横波远探测仪器的测量原理及实际应用效果,对实际作业案例试油结果不理想的原因进行分析,说明探井井位布置以及后续的试油求产,都需要考虑到井下断层及可能裂缝分布的影响,需要借助地震资料及测井新技术的应用,探测井下断层和裂缝的存在及和井旁水体的连通情况,评估井下断层及隐蔽裂缝可能造成的试油后果并提前采取措施。