基于随钻方位伽马测井的地层倾角自动识别

在钻井过程中及时获得地层倾角有利于钻头更准确的在油层中穿行。针对利用随钻自然伽马测井数据识别地层倾角的问题,分析目前结合计算机图像处理技术进行地层倾角自动识别方法存在的问题,根据伽马数据的特点提出了轮廓跟踪自适应跟踪算法,定制轮廓跟踪顺序,该算法根据伽马数据测距自动收缩或扩大跟踪范围,可有效避免因测距不同造成误差;改进了最小二乘拟合算法,结合哈夫变换正弦拟合的思想缩小了拟合范围,提高了拟合精度与速度。利用随钻方位伽马模拟数据进行了实验,结果和分析表明,提出的方法能很好实现地层倾角自动识别,验证了方法的可行性、准确性以及较高的效率。

随钻方位伽马测井仪器响应数值模拟研究

研究不同地质构造下的随钻方位伽马成像模式能够为快速准确识别钻头穿越地层情况提供基础。建立了随钻方位伽马测井的模拟探测模型,分析了方位伽马探测范围与地层相交于不同位置的物理模型,将笛卡尔坐标与球坐标下的模型相结合,导出了不同位置模型下的方位伽马测井响应模拟算法。将模拟结果与方位伽马测井仪实测结果对比,证明了该算法可以有效模拟方位伽马响应特征,具有较高的准确性。模拟了钻头钻遇地层时的图像并分析图像特征,为实时地质导向提供了理论依据。

煤矿井下随钻方位伽马仪器刻度及顺煤层钻进模拟

对随钻方位伽马测量仪的研制、仪器电路设计等作了介绍,在此基础上,参照垂直井刻度原理,对随钻方位伽马测井仪刻度装置设计、量值传递流程、不确定度计算方法及测量影响因素展开详细论述。通过建立随钻方位伽马顺煤层钻进数学模型,模拟钻进时煤层顶底板识别,及计算钻遇界面距离L的计算方法。

随钻方位伽马成像测井在鄂尔多斯盆地H井区水平井地质导向中的应用

随钻方位伽马成像测井是水平井地质导向技术的重要组成部分,与常规随钻伽马测井相比,方位伽马成像测井仪利用多个伽马探测器,将带有方位信息的测量数据上传到地面,精确指导井眼轨迹调整,确保维持在目的层的有利位置钻进。根据上下伽马曲线和成像图的8个响应特征将常见的水平井井眼轨迹与地层接触关系划分为简单模式和复合模式,简单模式细分为5大类8种情形,同时给出了不同井眼轨迹与地层接触关系下地层视倾角的计算方法。在鄂尔多斯盆地H井区的应用表明,随钻方位伽马成像测井可提供及时且准确的导向建议,显著提高了钻井效率,长水平段水平井的储层钻遇率超过94%,达到提高单井产量和建产效率的目标。

基于三轴磁通门传感器的随钻方位伽马测量系统设计

常规伽马仪器难以满足薄储集层地质导向钻井技术要求,因此设计方位伽马测量工具,以实时测量井周不同扇区内的伽马值。应用窗口采集伽马原理,记录不同方向的伽马测量结果,并将结果实时传输至地面。测量井眼重力工具面仪器为重力加速计,因震动和旋转严重影响其测量结果的准确性,为此基于磁通门传感器设计的随钻方位伽马测量系统,实现了方位伽马精确测量。现场试验表明,设计的方位伽马工具具有高精度、连续测量的优点,可提高目的层钻遇率,能更好地为油气勘探开发服务。

随钻方位伽马数据成像处理方法

利用随钻方位伽马曲线和伽马图像可以更准确地确定储集层边界的位置,进而更好地指导水平井地质导向施工。介绍了方位伽马仪器结构及测量原理,针对随钻伽马测井存在井周测量数据少、扇区数据相关性高的特点,通过插值处理得到井周连续变化的伽马数据,优选RGB与HSI颜色空间转换方法和特定色谱的静、动态色度映射方法,使得伽马图像更加符合地质图像特点。通过现场随钻测井资料处理,获得了效果较好的伽马成像测井图像,对地层特征的观察和识别更加清晰,降低了打穿油层的风险。

矿用随钻动态方位伽马仪器的研制与应用

顺煤层瓦斯抽采钻孔是目前最直接最有效的瓦斯治理方法,自然伽马作为含煤地层识别常用的判识依据,可以根据地层放射性判断钻孔轨迹是否在目标层中。但现有的矿用伽马测井仪器只能进行滑动钻进测量,不适用于复合钻进及旋转导向钻进,无法满足伽马动态连续测量的工况。针对以上问题,在分析了煤矿井下随钻测量工况特点和伽马测井原理的基础上,通过低压直流载波双向通信技术进行孔底多扇区方位伽马数据的实时传输;采用屏蔽开窗的结构设计,实现单伽马晶体的8扇区分区测量;基于三轴MEMS加速度传感器和三轴MEMS陀螺仪不同的频率特性,采用互补滤波的动态测量方法,克服了回转钻进过程中振动和旋转对工具面向角测量的影响。通过地面性能测试和井下的工业性试验,验证了仪器在不同放射性地层分界面能正确反映出地层放射性变化规律。试验结果表明,仪器可以满足复合回转定向钻进时的地质导向测量要求,为煤矿井下顺煤层定向钻进提供了技术保障。

基于方位伽马的煤岩界面探测数值模拟研究

为满足随钻方位伽马地质导向钻进需求,通过数值模拟研究围岩厚度和吸收系数不同情况下伽马射线强度响应值。模拟分析伽马探测器在含放射性地层条件下,伽马测量值API反映空间物理特征的差异性。在此基础上,建立八扇区随钻方位伽马钻进煤、泥、灰岩3层地质模型,模拟钻进煤层顶底板识别过程。模拟结果表明:当岩层吸收系数由0.08变为0.10时伽马射线强度减小一半,伽马幅度变化能够反映钻进地层岩性,而上下伽马变化顺序能够指示穿越煤层顶板或底板及分界面所在位置;当小角度穿层时,探测器到钻头的距离分别为1、3、7 m时,能够监测前方钻进8、6、2 m地层物性的变化。顺层钻进模拟可为地质导向工程提供技术指导,提高钻进效率减少无效进尺。

随钻方位伽马测井快速正演及定向井动态监测

钻定向井水平井已成为近些年钻井行业的热点.钻水平井过程中,地质导向起着关键作用,井眼轨迹的动态监测是其中的一个重要方面,包括沿钻进方向钻头距上下界面距离及距界面的垂直距离等,从而使井眼轨迹尽量保持在目的层中,最大限度的提高油气采收率.本文基于方位伽马测井的测量原理并结合几何特征,推导了一种随钻方位伽马测井的快速正演方法,该方法使正演计算中的复杂性大大降低,克服了利用蒙特卡罗方法正演模拟的困难.同时,本文利用方位伽马正演模拟曲线,对钻进过程中沿钻进方向上钻头到层界面距离及钻头距界面的垂直距离进行了反演计算.通过正演及反演结果对比,证明该方法在地质导向中应用的可行性.