随钻密度成像仪井径加权校正技术

在实钻测井中,复杂的作业环境(仪器旋转、井眼倾斜、井眼不规则等)导致钻井液间隙无规律变化,而随钻密度成像仪测量精度对钻井液间隙变化非常敏感,传统的补偿密度校正算法已经很难满足日益复杂的实钻环境。随着地层评价要求的不断提高,在前人提出的井径加权和采集时间加权技术基础上,基于仿真和仪器实验数据对传统补偿密度算法和井径加权算法的测量精度进行了验证性研究。结果表明,井径加权校正算法要优于补偿密度校正算法,模拟仿真的测量误差减少了约37.5%,刻度实验测量误差分布更为集中。现场试验表明,同时采用采集时间加权技术和井径加权技术,钻井液间隙为0~15 mm时的校正量为±0.01 g/cm^(3)、钻井液间隙为15~20 mm时的校正量为±0.02 g/cm^(3),可有效抵消无规律的井眼尺寸变化带来的测量误差。

随钻密度仪旋转测量误差分析

从随钻密度仪的测量原理出发,首先分析了目前传统的"脊肋图"法校正密度测量误差,通过比较不同旋转情况下的测量误差,得出产生最大误差的模拟条件;然后在此模拟条件下计算不同偏移量产生的误差,并分析了旋转产生误差的原因;最后提出了旋转时测量地层的真实密度值的获取方法。

随钻密度测井偏心影响校正方法研究

与电缆测井相比，尽管随钻测井具有诸多优点，但仍然要受其环境因素的影响。本文针对随钻密度测井受偏心等环境因素的影响，建立了圆形、椭圆形和槽型三种间隙校正模型，进而实现随钻密度测井资料的偏心影响校正。校正结果与经过偏心影响校正的电缆密度测井相比，其相对误差小于5％，达到了随钻测井环境影响校正指标的要求。

随钻密度仪器在扭-压荷载下的强度分析

以固体力学有限元理论为基础,建立了随钻密度仪器强度分析的三维有限元力学模型,求解并得到了在施加钻压、扭矩后的应力场;研究了随钻密度仪器的变形和应力分布规律,为仪器安全使用和优化设计提供了科学依据。

随钻密度测井间隙对探测器晶体影响的蒙特卡罗模拟

随钻密度测井的探测深度较浅,测量时若仪器偏心,仪器与地层间隙中会充填泥浆或岩屑等物质,得到的密度测量值是地层密度与间隙填充物质密度的综合读数。利用蒙特卡罗模拟分析了不同尺寸的NaI与BGO探测器的探测特性,并对使用2种探测器时井眼直径、间隙及其填充物质的探测器响应进行了对比分析。研究表明,使用BGO探测器时得到的模拟密度值更接近地层真实密度,且其近探测器对间隙填充物质的变化更敏感,间隙校正拟合数据的相关性更好。初步探讨了BGO探测器替代传统NaI探测器的可行性,给出了在使用2种探测器时的间隙影响校正公式。

哈里伯顿ALD随钻密度测量原理及曲线优选

南海东部某油田位于珠江口盆地东沙隆起西北斜坡，随钻测井作业使用哈里伯顿FEWD系统，作业中发现随钴方位密度测井仪(ALD)提供的髙值密度fALCDLC)过层界面时出现响应过激现象。从ALD密度测量原理入手，对比了各密度曲线穿层时的响应特征，明确了不同曲线在测井处理解释工作中的适用条件，并针对不同井眼实际井况提出优选曲线处理原则，在该区测井评价工作中取得了较为良好的效果。

随钻密度测井在大斜度井水平井中的误差分析

为提高随钻密度测量的准确度,利用蒙特卡罗方法对随钻密度测井仪的环境影响进行了模拟。补偿密度随钻测井仪的短、长源距的探测深度分别为6cm和13.5cm,伽马空间分布表明仪器的屏蔽效果较好,仪器钻遇地层界面时,随着源窗的正面与地层界面和与地层界面法线的夹角α或β增大,短、长源距的计数率都分别呈现过渡越快和缓慢的趋势。大斜度井水平井情况下仪器处于偏心并旋转状态,泥浆间隙小于1cm时仪器基本满足测量精度要求。该密度仪器主要用于6in井眼,泥浆间隙在0~6.4mm之间。补偿密度校正可以保证仪器的测量误差在允许范围内。若要保证仪器在井眼形变、垮塌处测量精度,有必要用超声井径对密度仪器进行分区补偿。

随钻密度质量控制算法研究及工程应用

介绍了利用随钻密度测井和刻度原理开发出一套针对随钻密度仪器的质量控制算法及应用软件,实现通过原始刻度参数及测井经验值对实际测井数据的校验,利用经验测井数据对现行刻度得出的参数进行检查,从而对铝、镁刻度块、近及远探头的状态进行检测。该技术应用于装备维修及作业现场取得了良好效果,丰富了该种仪器的检测维保及故障判断手段,解决了工程技术难题。

随钻密度测量仪的MCNP模型及基准检测

本文按实际的随钻测井仪器建立蒙特卡罗计算模型，通过模拟结果与仪器在刻度井中的实测数据进行基准检测，从而验证了所建模型的合理性及计算结果的可靠性。

随钻密度仪器结构及参数标定误差分析

介绍了随钻密度仪器探测器部分的结构,同时为了研究随钻密度仪器响应参数的标定和误差分析,采用了最小二乘法对两支标准仪器的采集数据进行了回归分析,给出了仪器系数的标定和误差分析过程。研究得出,密度和计数率对数值有很好的线性关系,密度范围在1.1~3.1g/cm^(3)的地层中,其测量准确度±0.025g/cm^(3),统计误差在30s情况下为±0.015g/cm^(3)。

随钻脉冲中子密度测井的蒙特卡罗模拟研究

为取代随钻密度测井仪器中的化学放射源,在Odom等人的脉冲中子密度测井模型研究的基础之上,利用蒙特卡罗模拟对其求取地层密度的方法和精度进行了分析,并对数据处理方法加以改进。通过研究,得到了改进前后地层密度与各探测器通量之间的关系和计算精度。研究结果表明,以往转换网格法所求地层密度精度较低,仍受非弹伽马源分布的影响;快中子通量的对数和伽马扩散长度的乘积与地层密度之间呈良好的指数关系,且所求结果精度更高,可以降低非弹伽马源的影响;源距较大的探测器组合所求密度精度更高。为兼顾对于薄地层的分辨率,最好保留3个伽马探测器。

随钻密度测井的间隙及井径测量方法研究

为了精确测定随钻测井仪器在井眼中位置及井眼尺寸(井径),研究了利用随钻方位密度测井响应计算间隙(仪器壁和井壁的距离)和井径的方法。首先,利用蒙特卡罗模拟建立仪器的计算模型,并将模拟结果和实验数据进行了基准检测;其次,研究不同条件(即地层密度和泥浆密度变化)下间隙尺寸对探测器的影响;最后得到了间隙尺寸及井径的计算方法。结果表明:探测器测量的密度受间隙、泥浆密度、地层密度的影响,当地层密度与泥浆密度差(介质密度差)一定时,地层密度与远密度之差(测量密度差)和间隙成正比关系;通过测量的密度、地层密度和泥浆密度计算,可以获得间隙尺寸,利用仪器和井眼、间隙的几何关系计算井径,精度达到0.1 cm。

不同井眼条件下的随钻中子和密度测井响应特性研究

研究不同井眼条件下的测井响应特征,可以为随钻中子和密度测井的数据处理和校正方法提供理论依据。应用Monte Carlo模拟方法,计算了不用井眼形状、不同井眼尺寸和不同井内介质条件下的随钻中子和密度测井响应特征。计算结果表明,当井眼出现不规则或测井仪器偏向井眼一侧时,随钻中子和密度测井仪器的测量值与地层真值之间出现偏差;椭圆形井眼的长轴与短轴之差越大或水平井圆形井眼的直径越大,测量值与真值之间偏差越大;井内介质密度与地层密度差别越大,或井内介质含氢指数越大,测量值与真值的偏差越大。井内介质的矿化度对随钻中子测井值几乎没有影响。

随钻非标井眼密度测井仪结构优化设计

为了完成优化随钻非标井眼密度测井仪结构的设计工作,本文运用了GEANT4[1]数值模拟技术,开展了对放射源窗、屏蔽材料、远源距窗和近源距窗的模拟工作,研究得出,增大放射源窗口、远探测器窗口、近探测器内窗口和变更屏蔽材料会增大探测器的探测效率,中高能区的谱型发生明显改善,不再出现台阶区,能窗计数率得到很大改善,满足测量要求。

CSCD补偿密度随钻测井仪研制

从补偿密度随钻测井仪CSCD的测井原理入手,介绍了仪器机械结构,阐述了经地层散射后伽马射线的探测、信号放大、采集及处理电路的实现和井下程序控制流程。在实钻环境中仪器受到冲击、振动、磨损和泥浆冲刷等作用,为确保放射源工作的安全,采用美国QSA公司随钻测井专用源;设计研发了双保险侧壁安装式源仓结构。由于仪器不能时刻贴井壁测量,为消除泥浆间隙带来的影响,提出适合随钻密度测井的刻度方法。2支补偿密度随钻测井仪在台2标准井完成了现场测试。试验结果表明,2支仪器工作一致性良好,测井曲线准确,符合当地地层岩性变化规律。

随钻岩性密度仪器的温度校正

为了实现随钻岩性密度测井仪器温度对密度和的校正,本论文开展了温度对测量谱和能窗计数率影响的研究,提出了两种温度校正的思路,最终采用了补偿计数率的方法,提高了测量精度,达到了很好的校正效果。

基于γ宽束衰减的方位密度测井间隙计算及应用

随钻测井中准确计算仪器与井壁的间隙及井眼尺寸是进行井眼环境校正、提高测量精度的前提。为了研究间隙的精确计算方法,首先基于γ射线宽束衰减模型,针对随钻方位密度的测井响应推导了间隙尺寸的理论计算公式;随后将仪器的蒙特卡罗数值模拟结果与实验数据基准对比检测,并模拟研究间隙、泥浆密度、地层密度等因素对探测器响应的影响,得到精确的间隙计算公式;最后利用模拟和实测数据,验证了间隙计算方法的准确性。结果表明:模拟数据计算的间隙结果与理论值基本一致,实测数据处理的间隙与超声间隙吻合较好,且所计算井径也和电缆井径有良好的对应关系,即使在小间隙、超声间隙存在异常时仍能提供精准测量。密度间隙计算的适用范围为0~3.81 cm,可以与更大量程的超声测量相互补充,从而为随钻测井仪器的井眼校正提供关键参数。