基于人工蜂群算法的脉冲中子氧活化测井最优化解释方法

脉冲中子氧活化测井技术目前广泛应用于油田注入剖面的监测。传统解释方法是根据源距和渡越时间来估算相应的水流速度,这种方法会因为计算渡越时间带来的误差而影响流量计算的精确性,为此,基于脉冲中子氧活化测井的物理测量原理,提出了一种定量解释注入剖面的最优化解释方法。在实例分析部分,采用最优化解释方法对多个注水井进行解释,结果表明采用最优化解释方法能直接测量出测点水流速度,并且计算出的层位流量值具有较高的准确性,提高了注入剖面解释精度。

基于人工智能算法的水平井气水两相生产测井流型识别方法研究

为探究水平井气水两相流动规律,识别气-水两相流流型。本文首先对水平井气-水两相进行数值模拟,分析不同倾角、流量配比下的两相流流型;然后利用包括CAT在内的生产测井仪器串,对不同流动条件下的气-水两相流进行动态实验,获取仪器的响应数据和气、水两相流动状态;最后利用实验得出的中心持率、井斜角度、涡轮转数,CAT各探头实测值等数据,引入由麻雀搜索算法优化的BP神经网络算法识别水平井气-水两相流型。该算法将BP算法对气水两相流型的识别精度从83.75%提高到91.66%,并加快了运算速度。为探索水平井气水两相流流型识别提供了一种新的思路。

乍得Bongor盆地白垩系测井特征、低阻油气层成因和分布

Bongor盆地在经历断陷、坳陷构造演化过程后,不同勘探区块的含油性存在差异,同时还存在非常规油气层。地层内不同油气层的电阻率变化范围大,存在低电阻率及低对比度油气层的识别难题。为此,根据岩心、测井、试油及地化分析等资料,以Bongor盆地Baobab区块和Daniela区块为主要研究对象,分析了白垩系层序地层测井特征、低阻油气层成因和分布。结果表明:①R-K、M和P组测井响应差异明显,M-P组泥岩中发育含有机质薄层源岩,其测井特征典型、易辨;Baobab、Daniela等区块M组具有快速沉积超压测井响应特征。②自生自储的P组为白垩系的主要含油气层组。③M-P组存在二类低阻油气层(第一类为薄砂层或薄泥质砂层,第二类为非常规油气层)及一类低对比度油气层,其中低阻油气层主要发育在M组底部或P组顶部,具有源内或近源成藏特征,当存在地层超压特征时,一般具有很高的自然产能;低对比度油气层主要发育于P组主力油层中下部,对应层段中的水层具有天然水淹痕迹,电阻率普遍较高,接近甚至高于相邻的油层电阻率。

核磁共振测井仪CPMG脉冲射频场相位研究

核磁共振测井仪通过CPMG脉冲时序测量地层中质子弛豫时间得到地层孔隙度、孔隙结构、流体特性等信息。为提高核磁共振测井仪的信噪比,通过电磁场理论方法研究CPMG脉冲射频场初始相位与井下核磁共振自旋信号幅度关系,由理论计算和实验验证相得出CPMG时序第1个90°脉冲射频电场初始相位为π/2,后续180°镜像脉冲射频电场初始相位为π时核磁共振回波幅度最大,为提高信噪比提供了理论依据。

脉冲中子地层元素测井仪优化设计中的蒙特卡罗模拟研究

采用蒙特卡罗方法研究了脉冲中子地层元素测井仪闪烁晶体材料、井眼屏蔽体厚度、硼套表面密度等设计参数对仪器测井响应的影响。结果表明:LaBr3晶体的测井响应特性优于BGO晶体;高矿化度盐水对测量结果影响很大,井眼屏蔽体厚度为1.2cm时,可屏蔽60%以上井眼γ射线;硼套中10 B表面密度达到0.065g/cm2时,可消除仪器外壳材料产生的俘获γ本底;俘获能谱的探测深度随孔隙度的增加而减小,非弹性散射能谱对不同孔隙度地层的探测深度基本一致,约为14cm。

声波测井单极换能器的近似理论分析

提出一种声波测井单极换能器的近似理论模型,将换能器的振动近似等效为径向的一维振动,并根据声波波动理论与压电理论推导得到了换能器的理论响应解。在此基础上计算分析2种换能器结构的响应特性,计算结果与利用COMSOL软件的计算结果进行对比,两者基本一致,证实所提出的声波测井单极换能器近似理论模型的正确性。

岩石声波主频漂移现象及其应用探讨

李长文，余春昊，张银海等．岩石声波主频漂移现象及其应用探讨．测井技术，１９９９，２３（４）：２５３～２５７岩石超声测量分析结果表明，不同岩石具有不同的纵波或横波频率特性，岩石声衰减越大，其频率主值越低。纵波主频随孔隙流体性质变化较显著，与含气饱和度之间呈“Ｕ”字形关系。井孔模型中的声波全波列观测实验也指出，随着地层孔隙度及渗透率的增大，不仅各组分波的衰减增大、速度减小，而且其主频也有不同程度的降低，特别是斯通利波的主频明显向低频方向漂移，高频组分波比低频组分波衰减更大。上述实验现象得到了实际声波测井资料的印证。声波全波列频谱特征参数可用于非均质复杂储层评价和声波测井仪器改进。

改进的模拟退火算法及其在正交偶极子各向异性反演中的应用

正交偶极子各向异性反演中一般采用快速模拟退火算法(VFSA)。为了提高VFSA算法的分辨率,提出了一种改进的VFSA算法,此算法需结合局部优化算法,即在VFSA算法的每一循环中随机产生3个点,然后运用单纯形算法进行局部寻优,所得最优解作为下一循环的初始点继续下一循环。使用改进的VFSA算法处理了大庆某井的正交偶极子声波测井数据,并将该算法与传统的VFSA算法的处理结果进行了比较。结果表明,改进的VFSA算法比传统的VFSA算法具有更好的收敛特性。若合理地选择计算参数,则改进的VFSA算法的速度下降并不明显。

储层条件下页岩样品吸附潜力预测模型

合理预测页岩在储层温度和压力条件下的吸附量对于储层描述、资源量的估算具有重要意义,而等温吸附试验下的温度与储层真实温度出入较大。该研究以吸附势理论为基础,构建吸附量随温度压力变化的模型,通过样品在30℃的吸附数据建立的关系模型,理论上可以预测样品在任意温度压力条件下的吸附量。对比60℃和90℃时等温吸附实际数据与该模型预测的吸附量发现:低温下,模型预测的吸附量与实验值较为符合,但压力增高的情况下,模型的精度也随之降低;运用球状模型对最大吸附量进行限定,能较好地纠正高压下的偏差。

基于CT图像的孔隙结构参数提取算法改进

对岩石三维复杂孔隙结构进行定量表征最新的方法是基于三维数字岩心,通过提取微观孔隙空间的孔隙网络模型进行定量表征。目前常用的方法是最大球算法,但该算法确定的孔隙长度偏大而喉道长度偏小,间接影响其他孔隙和喉道参数的确定。针对遇到的问题,在最大球算法的基础上通过引入图形几何变换和判别分析2项关键算法,实现了孔隙、喉道的合理划分,准确提取岩石的孔径分布。与核磁共振T2谱转换的岩石孔径分布对比表明,改进的最大球算法能够准确地提取岩石的孔径分布。

微型核磁共振探头在岩石孔内测量可行性研究

采用微型核磁共振探头在井壁中钻孔定点测量与核磁共振测井仪器在井眼中测量相比,具有纵向分辨率高、探测深度大等优势;与传统实验室在地面测量相比,具有环境真实、应用见效快的优点。但微型核磁共振探头研究尚处于起步阶段,在岩石多孔介质中测量的可行性有待验证。研究利用一种圆柱形微型核磁共振探头,在不同孔隙度的岩石孔内进行了测试,并与实验室测量结果对比。结果显示,微型核磁共振探头测量岩石的T2信号幅度与岩石孔隙度线性呈正相关;在中高孔隙岩石中微型核磁共振探头与实验室测量结果具有一致性,在低孔隙岩石中微型核磁共振探头测量结果信噪比较差。认为微型核磁共振探头虽然对致密岩石测量效果欠佳,但在中高孔隙岩石中能够反映孔隙度和孔隙结构信息。

浸液薄板中Lamb波的频散及衰减特性

油田固井施工中轻质水泥的应用越来越广泛,常规的固井质量测井方法已不能满足水泥胶结质量的评价需求。斯伦贝谢提出利用Lamb波衰减来评价轻质水泥固井质量的方法在现场应用中取得了较好效果,受到了广泛关注。本文从声波的基本控制方程出发,经过理论研究推导得到了自由板与浸液薄板中的Lamb波频散方程,研究分析了这些频散方程的数值解法,计算得到了Lamb波的频散曲线和衰减曲线并进行了分析。

光纤F-P腔高灵敏加速度传感器理论模型研究

以提高光纤波长复用型加速度传感器的灵敏度为目标,分析光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)加速度传感器的增敏思路,阐明FBG加速度传感器灵敏度的增敏瓶颈和固有制约因素,提出波长复用型光纤法布里-珀罗(Fabry-Pérot,F-P)加速度传感器物理模型,理论研究其加速度传感原理,推导加速度传感器谐振频率和灵敏度的解析表达式,深入分析系统的结构体刚度、干涉级次、腔长对加速度传感器灵敏度和谐振频率的影响因素,并对比分析在不同系统刚度下FBG和F-P加速度传感器的灵敏度响应特性。由于灵敏度与谐振频率相互制约,进一步引入品质因子对比分析FBG和F-P加速度传感器的综合性能。在谐振频率为205 Hz时,传感器灵敏度高达198 nm/G,比基于FBG的传感器灵敏度理论上高出约2个数量级,并提出F-P型加速度传感器波长复用方案。理论分析表明F-P型加速度传感器与FBG型相比具有独特的优势,为光纤型加速度传感器的增敏和波长复用提供了新思路,并奠定理论基础。

页岩气储层岩心孔隙度测量影响因素分析

在页岩气储层柱塞状岩心孔隙度测量中发现一些特有的现象:用核磁共振法、液体饱和法和波义尔定律双室法三种方法得到的核磁孔隙度、盐水孔隙度和氦气孔隙度不能很好的对应,三者存在较大的差异,而在常规砂岩岩心中三者对应较好.利用不同分析方法研究了差异产生的原因,1)核磁孔隙度偏大的原因是页岩气储层岩心干样具有核磁信号,而干样核磁信号的来源是黏土矿物,主要为蒙脱石所含的大量层间水.2)、氦气孔隙度偏小的原因是页岩具有较强的吸附能力且大量发育纳米级微孔隙,导致其容易吸附空气中的氧气和氮气分子而堵塞,使测量气体未能完全充填页岩的微孔隙.3)洗油洗盐后的岩心具有亲水性,饱和液体法能使岩心完全饱和,充分反映岩心的孔隙空间.因此,在进行类似于页岩等黏土含量高、孔径较小的非常规油气储层岩心孔隙度测量时,应该以盐水孔隙度为准,重视黏土对核磁孔隙度、吸附对氦气孔隙度的影响,在此类非常规储层核磁测井时应充分考虑岩石本身的影响.

页岩气储层岩心脉冲衰减渗透率测量影响因素分析

页岩储层基质渗透率普遍较低,已超出了常规方法的测量下限,需要发展新的渗透率测量方法,脉冲衰减法可满足页岩渗透率测量的要求,因此本文为了研究页岩储层脉冲衰减渗透率测量的影响因素,采用宜宾地区龙马溪组页岩岩心,利用美国NDP-605脉冲衰减渗透率测量仪,在不同测量条件对同一块岩心进行了反复测量,分析总结了脉冲衰减渗透率的变化规律,研究了三种主要因素(长度、有效压力、压差)对渗透率测量的影响,最终形成了"三控制"测量工艺:(1)岩心长度对测量过程影响较大,长度应控制在1 cm以内;(2)有效压力对测量结果影响较大,应控制在地层条件下进行测量;(3)压差太小会产生较大误差,压差较大会产生不可忽略的流动惯性阻力,建议控制为10 psi的压差进行测量(1 psi=0.0068948 MPa).

地下及井中地球物理勘探技术与装备项目成果介绍

为贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》提出的资源勘探增储要求等相关部署,国家和相关省(自治区、直辖市)科技主管部门制定了国家重点研发计划"深地资源勘查开采"重点专项实施方案,该项目的目标是形成3000米以浅矿产资源勘探成套技术能力.