阵列感应测井仪器两种组合线圈的对比与应用

阵列感应测井仪器以三线圈系模式为基础,以同轴且平行线圈的互感系数理论为依据,推导出双线并绕组合线圈直耦电动势的理论公式,结合线圈参数计算出直耦电动势大小。通过对双线并绕的两种不同绕制方式的组合线圈进行分析、对比以及现场试验,证明了绕线间隔更大的组合线圈可以很好地降低直耦电动势,大大减小了电导率曲线随不同温度变化的影响,对提高仪器的稳定性和小信号处理能力具有重要意义。

一种新型高分辨率阵列感应测井仪器

阵列感就测井仪器已经成为电缆感应测井标准，这些仪器依靠多个发射线圈－接收线圈系的测量结果，为了增加仪器测量的径向探测深度，有必要增大发射线圈－接收线圈之间的间距，采用不同间距可以探测地层电阻率的径向变化。但是，随着探测深度的增加，仪器垂直分辨率会逐渐变差，为了补偿的一缺陷，将浅探测测量结果与较深探测测量结果进行组合，可得到一个具有很高垂直分辨率深探测曲线，但问题是浅探测量不可避免地受眼不规则和井眼附近其它因素影响，产生的噪声常常会将人为因素引入经处理后的深探测测井曲线响应中。已经研制出一种新型高分辨率对称阵列感应测井仪器，可以提供从深到浅的电阻率测井曲线读值，其垂直分辨率很高，一致性好。与前几代仪器明显不同之处在于新型设计的仪器可以将垂直信号和径向信号分开进行处理，这种处理的结果是在做径向信号处理之前可以对每个发射－接收线圈测量结果进行滤波，而具有常规垂直分辨率。通常在井眼附近的影响是局部性的，且仅仅是浅探测测井曲线受影响；深探测测井曲线所受影响明显减弱，新型仪器的大量试验证明模拟预测的各种测量响应。新型感应测井仪器提供6种不同径向探测度的电阻率测井曲线（10，20，30，60，90和120英寸），垂直分辨率为1、2和4英尺，测井资料分辨率进行了匹配，又具有多种探测深度，这就可以与电阻率资料、核磁共振（NMR）资料及其它测井资料综合。本文阐述了新型仪器的设计原理并讨论了试验结果，同样还给出了几个油田实例，在一例子中通过与前一代高分辨率感应测井仪器的比较证明了仪器反映侵入带地层剖面的能力得到改善。另一实例显法虽然浅电阻率测量受井眼严重冲刷的影响，新型仪器仍可以提供具有极好垂直分辨的深电阻率测井曲线。

基于COMSOL Mutiphysics的半空间阵列感应测井仪刻度校正仿真

刻度是阵列感应测井仪器投入使用之前的一项重要工作。本文以半空间水平放置阵列感应测井仪器的刻度理论和电磁场理论为基础,以试用版的COMSOL Multiphysics有限元软件为主要工具,通过建立半空间中水平放置的阵列感应测井仪器的物理模型、网格剖分等,分别求解仪器距离地面两个高度时,阵列感应测井仪器随大地电导率变化的视电导率,进而确定刻度环境下的大地电导率,以便准确刻度。计算结果表明:该结果与理论分析一致,验证了COMSOL Multiphysics软件的正确性及实用性。

阵列感应测井三阶梯波发射与接收特性分析

研究了阵列感应测井仪器的三阶梯波信号的发射与接收特性。通过推导三阶梯波信号的傅里叶展开公式,运用Lab View工具仿真无噪声时8项谐波分量合成的三阶梯波信号的发射与接收特性,仿真具有30%随机高斯白噪声时的发射与接收特性。并分析了基于3倍频信号阵列感应仪器的实际发射与接收特性,实际结果与理论一致,研究成果对阵列感应测井仪器的设计与实现具有一定的指导意义。

调校环境金属体对阵列感应测井信号的影响分析

阵列感应测井仪器在进行参数调校时周围环境金属体对其具有非常严重的影响。设计基于球形求解区域外围加映射无限元的计算模型,解决金属体电导率和空气电导率相差多个数量级难以准确计算以及网格数量多计算时间长等问题,提高了计算精度、迭代收敛性以及计算稳定性。计算小金属体和柱形金属体对仪器影响,小金属体对阵列感应测井仪器响应具有与几何因子相反的特性;柱形金属体对每个阵列的影响随距离增大呈现快速振荡衰减,3m以外的影响可以忽略。实际测试验证了同样的特性,但影响更严重。计算模拟金属刻度环和刻度电阻的影响,验证最佳刻度点选取的有效性。当刻度电阻大于4Ω,测量信号近似线性变化;小于4Ω时,测量信号非线性逐渐增大。这些结果对阵列感应测井仪器的调校和测试环境设计具有重要的实际意义。

MIT5530阵列感应测井仪前置放大电路设计

根据微弱信号检测技术和电路低噪声设计基本原理,结合阵列感应仪器本身的接收信号强度微弱、干扰严重等特性,分析阵列感应测井仪器前置放大电路的低噪声单位增益缓冲级模块、第1级放大模块、第2级放大模块及温度补偿模块的设计重点和难点;对电路进行时域、频域和噪声特性仿真;对其温度性能进行实际测试,得出其主要的性能指标。分析前置放大电路容易出现的故障并提出解决措施。验证该前置放大器的可行性和实用性。

泥浆漏失对AIT阵列感应测井响应特性研究

裂缝发育改善了致密砂岩储层品质,使得致密砂岩油气藏成为一类不可或缺的的油气藏类型。泥浆漏失是指钻井过程中,井筒内的泥浆漏入地层孔隙、裂缝等空间的现象,在砂岩中常有发生,因此,研究泥浆漏失对测井响应影响十分重要。本文采用AIT阵列感应测井仪器对泥浆漏失下裂缝的响应特性进行研究。利用COMSOL软件计算分析裂缝张开度、延伸距离、频率和不同泥浆体系对阵列感应测井响应特性的影响。研究结果表明:短子阵列相比长子阵列分辨率高,可以识别张开度较小的裂缝漏失,而长子阵列的峰值会随着延伸距离的变化而改变;同种围岩类型,视电导率随着泥浆电导率的变化而变化;线圈发射频率变化对裂缝的响应无影响。

基于Matlab的井眼校正网络系统的设计

测井数据共享及远程处理技术是测井技术发展的重要方向。为实现测井数据网络远程井眼校正,利用Matlab Web Server开发了基于Matlab的井眼校正网络系统。介绍了该系统的主要结构、功能、特点和相关技术。该系统由客户端计算机和服务器组成,客户端计算机只需安装IE浏览器,测井数据通过网络传送到服务器,服务器对测井数据进行井眼校正,处理的结果保存到数据库中,并以图形和数据表格的形式返回到客户端计算机,客户端计算机还可以访问数据库中的历史数据。实现了测井数据远程处理、管理和共享,降低了系统建设维护成本,给测井数据分析人员带来了极大的便利。