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。

声波远场三维成像测井技术及应用

西北地区深层油气多富集在缝洞储层,大缝洞精细评价和小缝洞有效探测是缝洞型碳酸岩油气藏勘探亟待解决的关键问题。声反射法可对井周地层成像,传统单极反射纵波成像方法可对井周约20 m范围内的异常体成像。偶极横波远探测方法具有发射频率低、探测深度大的显著优势,但具有180◦方位不确定性。该研究在前期研制的远场偶极横波远探测测井仪基础上,采用该仪器结构和非对称组合接收的方位区分方法分别对有无反射界面的地层模型开展有限差分模拟。对裂缝、溶洞、孔洞三种典型缝洞地质模型进行正反演,获得了典型缝洞模型的远探测响应特征和成像结果并升级了远探测处理解释软件,应用于西北地区某井。通过对缝洞型地质异常体的远探测测井、常规测井、电成像测井、地震资料等综合分析,形成近井到远井地质异常体形态及发育情况的精细刻画,实现多尺度、全方位和高精度的缝洞体描述与解释。

基于声波远探测的浅海软地层邻井井眼成像方法

为满足超软地层钻井防碰与井眼轨迹描述的需要,基于声波远探测测井技术,提出了一种偶极纵波邻井井眼成像方法。首先,基于有限差分法模拟了井中偶极声源激发的邻井散射全波场,分析了不同类型散射波的幅度特征及方位特性;然后,分析了两井不共面对散射波幅度和到达时间的影响;最后,通过双井模型试验和现场实际测井数据,验证了偶极纵波邻井成像的可靠性。研究结果表明:偶极纵波相对于横波在超软地层邻井成像中更具优势;四分量旋转后成像最清晰的方位即为目标井方位;两井不共面也不会影响邻井成像。偶极纵波邻井井眼成像方法为浅海软地层钻井防碰和井眼轨迹描述提供了新的技术手段。

偶极横波远探测技术在隐蔽储层识别中的应用

岩溶型碳酸盐岩储层发育和分布具有极强的非均质性,现有测井方法受径向探测范围限制很难发现远离井眼的缝洞储集体。利用偶极横波四分量测井资料,采取波形转换、压振、波幅补偿、波场分离和偏移成像等处理技术,对井周3~50m范围内的地质反射界面进行成像,得到地质反射界面的距离和走向。利用数值模拟,研究了裂缝、孔洞及洞穴等地质界面的成像特征,分析了偶极横波远探测技术方法的适用性,建立了反射体的解释模型。实例分析表明,该技术及解释模型能有效识别远井眼隐蔽储集体,解释结果与酸压结论一致,为隐蔽储层识别和酸压改造提供了依据,提高了勘探成功率。

阵列声波测井技术在火山岩储层评价中的应用

为精细评价四川盆地二叠系火山岩储层有效性与含气性,针对阵列声波测井资料开展深入研究。建立了基于斯通利波衰减与反射波信号和纵波速度层析成像技术的储层有效性评价方法,利用阵列声波计算的岩石力学参数形成储层流体性质判别方法,最后,通过偶极横波远探测对井旁缝洞发育程度进行了定量表征,为单井测试结果分析提供合理解释。研究结果表明:①四川盆地火山岩储层主要岩性为火山碎屑岩,储层物性好,斯通利波能量衰减明显,反射系数高,且低频段反射系数比高频段高,地层声速有较明显径向变化,到时曲线滞后明显,反映储层渗透性强、有效性好;②当地层含气时纵横波速度比降低,泊松比降低而体积模量增大,利用泊松比和体积模量交会产生的包络面积可以有效判别储层含气性;③偶极横波远探测成像图显示T2井储层段井外发育有高角度过井裂缝,为地层水流动提供了通道,导致气层段测试产出地层水。

偶极横波远探测测井识别碳酸盐岩地层异常体可靠性研究

为了研究偶极横波远探测测井识别碳酸盐岩地层异常体的可靠性,在碳酸盐岩地层中设计钻探了直井、水平井2种试验井,进行了偶极横波远探测测井。测井解释结果表明,偶极横波远探测测井在碳酸盐岩直井中能准确识别出异常体及其方位,在碳酸盐岩水平井中识别出的异常体位置基本可靠。塔河油田1口井和顺北油气田1口井采用了偶极横波远探测测井技术,2口井测井识别出的异常体位置与通过酸压曲线判断的异常体的位置相对应。研究结果表明,偶极横波远探测测井能准确识别出碳酸盐岩地层中的异常体,可为碳酸盐岩储层评价和碳酸盐岩油气藏的开发提供支持。

阵列声波测井海上油气田水力压裂效果评价技术

近年来,海上压裂作业逐渐增多,深入了解和认识压裂裂缝的延伸情况、发育程度等信息,对于油气勘探开发至关重要。由于海上环境的特殊性,常规的压裂效果评价技术(井温法、放射性测量法、微地震监测、正交偶极各向异性反演)难以满足海上压裂效果评价需求,而海上压裂井中测井测试资料较为齐全,尤其是在压裂前、后的压裂井中测量了大量阵列声波数据。因此,基于阵列声波测井资料开展了水力压裂效果评价技术研究,主要在压裂前、后进行阵列声波测井,综合应用声波时差、横波幅度、声波各向异性、纵波走时层析成像、声波远探测等技术,对储层压裂缝高度进行定性评价,形成了一套针对海上油气田的水力压裂效果综合评价技术。该技术在渤海油田开发井中的成功应用,表明其能够满足海上油气田作业的要求,对于海上油气勘探开发具有重要意义。

偶极横波远探测方位区分新方法

偶极横波远探测仪器具有测量频率低、频带宽、信噪比高等显著优势,能够精确刻画井旁构造产状,在西北地区碳酸盐岩地层断溶体、断控体储层以及西南地区致密碎屑岩地层断缝体储层等应用效果显著。但由于偶极声源指向呈中心对称导致180°方位不确定性,难以实现方位探测。为克服这一缺陷,提出偶极横波远探测方位区分新方法,使用非对称发射、接收声系的偶极横波远探测测井仪采集多分量偶极横波数据,开展有限差分开展数值模拟并进行现场试验,形成处理解释软件模块。结果表明,与传统的对称接收方式相比,此方法打破了所接收的横波声场的对称性,实现了方位远探测。该方法定向放大了反射体所在方位的反射横波幅度,利用该特征可实现方位区分。现场试验与数值模拟结果一致,验证了该方法的有效性。新方法可为井旁地质异常体方位探测及侧钻井、加密井部署提供有力支撑。

多分量横波远探测成像测井仪研制及应用

该文成功研制出一种新型的胜利多分量横波远探测成像测井仪。该仪器采用低频偶极声源设计,低频高效隔声体、高保真大数据快速传输技术,实现高信噪比多分量反射横波信号的采集,从而可以对井外远距离、不同走向的地质异常体进行探测;并结合专用成像处理软件,可以较好压制低频斯通利波反射,有效提取弱的反射横波信号,最终实现了远程偶极反射横波成像。该测井仪器理论上可以对井外320 m范围内地质异常体进行探测,在刻度井的测试中清晰探测到80 m内的地质异常体,实际测井中已成功获得井外100 m范围内的成像结果。

随钻偶极横波远探测优势频带及反射声场

电缆声波远探测测井已取得了长足进展,将这种技术应用于随钻声波测井,特别是随钻地质导向方面,具有潜在的应用价值。针对偶极声源随钻反射声波成像测井,基于偶极声源在井外无限大地层中产生的SH横波和SV横波的位移远场渐近解,对比分析了有无钻铤时井外地层辐射声场及井内声场,以及相应的偶极声场激发频带;结合三维有限差分数值模拟方法,讨论了井旁存在声阻抗不连续面时,井内接收的随钻偶极全波波形的SH反射横波变化特征。分析表明:与裸眼情况下相比,随钻条件下的SH和SV横波辐射指向性除受钻井井孔的调制外,同时还受到钻铤的强烈调制。尽管如此,随钻偶极横波同样适用于远探测成像测井,其中偶极声源存在一个优势激发频带,在仪器设计上应考虑和利用。

基于阵列声波测井的裂缝有效性定量评价方法

裂缝有效性评价是储层品质研究的重要内容,直接影响产能大小。常规电阻率测井、成像测井对裂缝延伸范围等有效性评价存在困难。结合渤海油田裂缝性储层测井响应特征,提出了阵列声波测井定量评价裂缝有效性的方法。依据改进的多孔介质模型计算裂缝孔隙度,划分裂缝发育区域,在此基础上,对裂缝尺度进行划分,并确定有效性。针对裂缝发育区,首先,通过偶极横波远探测技术识别井眼附近大尺度宏观裂缝发育情况;其次,对成像测井拾取的小尺度裂缝,根据正交偶极四分量数据计算快、慢横波频散曲线,确定裂缝的延伸范围,同时利用地质力学莫尔圆法计算摩擦系数评价裂缝的产液能力,实现裂缝有效性综合评价。渤海油田应用结果表明,阵列声波测井能够准确的评价裂缝性储层裂缝发育程度、尺度规模及有效性,是评价储层裂缝的一种有效测井方法。

混合偶极子远探测响应影响因素及探测特性分析

现有随钻测井技术存在仪器过长、信号同步困难和探测盲区大等问题,如何实现对地层边界的实时探测与精确成像,是目前随钻测井的热点和难点问题。为此,以闭合线圈为发射线圈、非闭合线圈为接收线圈,设计了一种新型混合偶极子天线系统,给出了其结构和测量原理,构建了测量电势信号转换成地质信号的方法,分析了基于电场信号的远探测响应规律及影响因素。在此基础上,对比分析了典型层状介质混合偶极子远探测地质信号的实部和虚部与源距及工作频率的关系,考察了地质信号对地层界面方位的敏感性,以及电阻率和对比度对探边能力的影响规律。最后,借助单界面模型,明确了混合偶极子远探测方法在短源距及多种工作频率下的最大探边距离。研究结果可为混合偶极子远探测测井仪器的研制提供依据。

伊拉克东南部A油田Asmari组碳酸盐岩储层裂缝测井多分辨率综合评价

伊拉克东南部A油田Asmari组碳酸盐岩油藏普遍发育裂缝,储层非均质性强,单井产能差异大、水淹规律复杂,单一测井方法仅反映某一探测范围内的裂缝,不便于综合评价储层裂缝发育规律,因此本次研究引入一套井壁—近井—远井多分辨率裂缝综合识别方法。该方法以远井(井外10 m左右)和近井(井周1 m以内)裂缝识别为主,以井壁裂缝识别为辅。通过横波远探测评价远井裂缝分布和有效性,利用偶极声波地层各向异性分析定量评价近井范围内裂缝发育程度,据井壁电成像测井识别和评价井壁范围内的裂缝发育情况。综合偶极声波和井壁成像测井资料,可以融合不同物理场的信息和技术特点,从而更加有效地对裂缝进行逐级评价。本次研究所提出的裂缝多分辨率综合评价方法在伊拉克东南部A油田确定了研究区平面裂缝发育区,并在裂缝发育区内优化部署了3口水平井,产量是周边同层位水平井的2~3倍,表明该方法可对复杂储层进行有效的裂缝识别。