近钻头电阻率测量理论及响应模拟

利用有限元素法仿真软件,对采用螺线环型天线的近钻头电阻率测量工具进行建模仿真.对发射源进行等效变换,建立轴对称二维和三维磁流源等效模型.利用这2种模型,分析工作频率、地层电阻率、钻铤与天线尺寸等参数对信号衰减的影响规律,并对该仪器的前向和径向探测深度以及纵向分辨率指标进行分析和评估.结果表明,螺线环型天线能有效测量钻头周边电阻率信息,2种等效模型能有效分析信号的衰减规律和仪器的探测特性.研究给出的建模方法和得到的结论对研制该类仪器和分析仪器的响应规律具有重要的指导意义.

钻头电阻率测井仪器探测特性研究

钻头电阻率测量是一种服务于地质导向的方法,在钻井过程中可以有效地降低作业风险。开展钻头电阻率测井仪器探测特性的数值模拟是研制精密仪器的重要手段,但其复杂的螺绕环激励源为数值模拟带来困难,因此需要利用一种等效的方法来简化。本文利用三维有限元素法(3D FEM),将复杂的螺绕环激励源简化为延伸的电压偶极子,实现了钻头电阻率测井探测特性的数值模拟。考察了钻头电阻率测井探测深度、纵向分辨率与前视探边能力及其影响因素。数值模拟结果表明,钻头电阻率测井探测深度与泥浆类型、泥浆电阻率和井底钻具长度有关。钻头电阻率测井纵向分辨率取决于井底钻具长度,井底钻具长度越小,钻头测量分辨率越高。钻头测量具有一定的前视探边能力,其与源距没有关系,电导性地层前视能力好于电阻性地层。井底钻具长度越小,仪器的前视探边能力越好。本文结果可为钻头电阻率测井仪器设计与解释提供理论依据。

基于小波包最优处理算法的近钻头电阻率测量装置

电阻率随钻测量装置通常应用于实时对地层的评价,它采集到的反映电阻率信息的电信号含有大量的噪音成分,很难精确地反映出地层的电阻率信息。基于小波包最优处理算法的近钻头电阻率随钻测量装置,由于采用随钻的测量方式,能实时在第一时间测量到地层电阻率信息。通过小波包分解和信息熵最优小波树重构等算法,来对侧向电阻率、钻头电阻率以及方位电阻率测量的数据进行高精度降噪处理,提高了电阻率测量的准确性和可靠性。

过井眼洞穴型地层钻头电阻率测井响应特征分析

钻头/近钻头电阻率测量是实现复杂储层中实时高效测量和实时地质导向的重要技术手段。为分析钻头电阻率测井钻遇洞穴型储层时的响应特征,基于有限元法考察了钻头电阻率测井仪的径向探测深度、纵向分层能力和前视探边能力,通过数值模拟分析了洞穴尺寸、形态、填充物电阻率等因素对不同井底钻具长度的钻头电阻率测井的影响。研究结果表明:①随井底钻具长度增大,仪器的径向探测深度增加,纵向分层能力变差;固定井底钻具长度,目的层相对围岩低阻时,仪器的分层能力更强;地层厚度大于两倍井底钻具长度时,仪器响应受层厚/围岩影响相对较小;②井眼泥浆电阻率越大,仪器探测到层边界的灵敏度越高;层界面倾斜时,仪器更容易探测到地层边界,但穿过地层后恢复到下部地层真电阻率的速度变慢;③井底钻具长度越小,仪器响应对洞穴的敏感性越强,越容易判断洞穴的存在;④洞穴形态变化对钻头测量视电阻率曲线有不同影响,洞穴纵向延伸时,视电阻率明显降低,此曲线确定的地层视厚度增大;径向延伸时,视电阻率下降程度更大,仪器钻出洞穴时的视电阻率曲线极化角增大;洞穴填充物电阻率与基岩电阻率对比度小于1∶50,洞穴半径大于下部钻铤长度时,视电阻率会进一步下降,且测井曲线出现两个低谷;⑤洞穴边界位置可通过测井曲线变化率最大处、出现极化角的位置和井底钻具长度来判断。研究结果可为钻头电阻率测井钻遇洞穴时的定性判断提供一定参考。

近钻头电阻率测井响应模拟与分析

针对超薄油气层、砂泥岩薄互层油气藏等复杂油气资源,研发近钻头电阻率测井技术。在对各向异性电磁场全张量分析的基础上,模拟近钻头电阻率测井响应,进而分析近钻头电阻率测井在超薄油层、薄互层砂泥岩等非常规地层模型中的响应特征,论证其对该类油气藏进行地质导向的可行性。结果表明,近钻头电阻率测井电阻率信号可识别薄储层,对薄互层砂泥岩地层模型响应准确,可反映其地层电性特征。近钻头电阻率测井可应用于薄储层实时地层识别与评价。

基于小波包最优处理算法的近钻头电阻率随钻测量装置

岩石的电阻率与岩性、储油物性和含油性有着密切的关系。基于小波包最优处理算法的近钻头电阻率随钻测量装置,由于采用随钻的测量方式,能实时在第一时间测量到地层电阻率信息。并且通过小波包最优小波树信号提取等算法,可用来对侧向电阻率、钻头电阻率以及方位电阻率进行高精度测量。

用钻头电阻率测井图像解释地层构造

目前，利用随钻测井仪可以获得全井眼电阻率图像。钻头电阻率（ＲＡＢ）仪，是钻井过程中能在全井眼范围内获得定量的地层方位性电阻率图像的唯一随钻测井仪。已经把加利福尼亚近海和墨西哥湾的ＲＡＢ现场测井资料连同有限元模型研究结果一起分析以便确定地质层理构造的类型和规模，而这些类型和规模能用ＲＡＢ图像和倾角测井资料解释出来。从ＲＡＢ图像中能快速地识别出大规模构造层理和其它地质变化，如断层和不整合现象。

近钻头方位伽马在地质导向中的应用

在薄油层、页岩气、煤层气开采中,为了使钻头尽可能从薄储层、页岩或煤层中心穿过,常常采用地质导向技术,利用近钻头自然伽马和近钻头电阻率曲线对井下钻头的位置进行监控,以便在地面对钻头的空间位置做出调整。方位自然伽马进入储层和穿出储层时,会出现伽马值的差异,利用此异常,地面控制系统据此可调整钻头的方向,使其从储层中穿过,从而减少有效储层所造成的损失,提高产能和开发效益。

电缆和随钻测井技术新进展

电缆测井技术 近20年来，常规的三组合测量在世界范围内得到了较为广泛的应用。最近，斯伦贝谢公司又推出了新一代的平台快测系统。该系统可大大提高作业效率，同时可改善测井作业的可靠性、灵活性和准确性。