测井领域建立传感技术实验室的必要性及其研究内容

文章综述了目前传感技术实验室的现状,从测井面临的问题出发,首次提出在测井领域必须建立传感技术实验室,提出了传感技术实验室的研究内容,展望了传感技术实验室的应用前景。

组合式小直径过套管地层电阻率测井仪

过套管地层电阻率测井仪（CHFR）已经用于探测和评价漏失油气层，跟踪储层流体流动状况，进行应急测井，弥补放射性饱和度测井仪的不足。另外，它只能单独使用，由于其外径为33Ain，测井前需要拔出完井装置。 本文将介绍第三代套管井地层电阻率测井仪现场测试的几个结果。该仪器外径2 1/8 in，采用了满足油管输送的特殊设计，可完全与生产测井仪和放射性饱和度监测仪组合。该仪器既可以采用常规电缆测井又可以在井眼恶劣环境条件由挠性管或通井机拖动测井。 现场测试已证明了小直径测井仪的性能。本文给出了世界各地不同地质情况的现场测试结果，其中包括用不同测井仪器串在不同井眼环境中测得的测井曲线。小直径测井仪为石油工业增添了新彩：通用性能强、性能得到提高．可在动态井眼条件下输送测井，成本低。

不同压力条件下部分饱和砂岩速度实验结果及理论解释

在实验高频条件下,对储层砂岩样品采用常规饱和方法得到的弹性波速度随饱和度的变化呈现出复杂的样式,不同于地震勘探中用有效流体模型给出的理论结果,这种差异在低围限压力下更为明显。本文在变压力条件下,对部分饱和储层砂岩的纵、横波速度变化规律进行了系统实验研究及定量分析。研究表明,在实验高频条件下,两种不同孔隙尺度上流体分布的不均匀性明显影响实验结果,也是实验结果与有效流体模型理论值存在差异的主要原因:孔隙尺度上纵横比较小的裂隙中的饱和流体在高频条件下非“弛豫”作用对弹性波速度存在影响;较大尺度上(包含多个孔隙)孔隙流体不均匀的斑块分布对纵波速度存在影响。因此不论在实验室条件下,或是在实际地震勘探中分析弹性波速度时,应考虑这些因素影响。

利用激发极化驰豫时间谱确定渗透率的实验研究

激发极化驰豫时间是孔隙大小的函数,采用奇异值分解方法对激发极化衰减曲线进行多指数反演,得到光滑的驰豫时间谱,该谱呈现多峰特性。实验结果表明,溶质对该谱的影响主要是由于溶质离子的扩散系数不同所致。对于同一块岩心,衰减谱随扩散系数的增大而向小驰豫时间方向移动。结合岩心地层因素F,研究了激发极化驰豫时间几何平均值Tg与岩石的渗透率K的关系,结果表明,logK和log(T1/2g/F)、log(Tg/F)呈现良好的线性关系。

复合钒钼酸干凝胶薄膜湿敏元件的感湿机理

采用sol-gel法，制备了复合钒钼酸H2V8．5Mo3.5O32·nH2O干凝胶薄膜湿敏元件。测试频率为1kHz时，元件全湿范围内线性响应好，灵敏度高，最大湿滞约为RH2．74％，响应、恢复时间分别为8s和20s，283-303K温度范围内的感湿温度系数为RH0．4％／℃；H2V8．5Mo3．5O32·nH2O干凝胶薄膜湿敏元件的导电机理为电子和离子导电共存，低湿时以电子导电为主，湿度增加，离子导电增强。

V_2O_5薄膜在传感器上的研究进展

V2O5薄膜具有优异的物理、化学性质,在化工催化、电子、电化学等许多领域有广泛的应用,由于V2O5薄膜对还原性气体和湿度具有良好的敏感特性,其在气体和湿度传感器上的研究也日渐广泛,因此本文综述了V2O5为基体的薄膜在气体传感器和湿度传感器上的研究进展及存在的问题和解决的思路。

岩石复电阻率频谱模型参数的反演

复电阻率频谱在地球物理勘探领域具有非常广阔的应用,但是其模型的选择及其参数反演比较困难。模拟退火算法以其全局寻优、不依赖于初值以及不受变量个数的限制等优点,可以在复电阻率频谱模型参数的反演中发挥重要的作用。采用模拟退火算法,结合各个模型的参数约束,反演了Cole-Cole模型、基于乘积形式的二阶复Cole-Cole模型以及Dias模型等3个模型的参数,结果表明,利用模拟退火可以准确求取复电阻率模型参数,对于岩石复电阻率频谱参数的反演及其应用,Dias模型运用比传统的Cole-Cole模型及基于乘积形式的二阶复Cole-Cole模型更具有优势。

频散作用对储层砂岩速度实验结果的影响分析

在不同围限压力下,利用超声波脉冲透射法对一套物性参数变化较大的储层砂岩弹性波速度进行了实验测量。基于Biot流与喷射流机制的理论模型对实验结果进行了定量解释,给出了这2种速度频散机制对实验结果的影响,并分析了将实验高频速度应用于现场地震低频的可能性。根据研究结果指出,喷射流频散作用对速度的影响明显,对于以喷射流作用为主导频散机制的实验结果不能直接用于现场的地震频段;如果Biot流作用是主导频散机制,对实验速度结果影响不明显,可将实验结果直接用于地震频段。

复合钒钼酸干凝胶薄膜的制备及其湿敏特性研究

以V2O5 和Mo粉为起始物质,通过溶胶-凝胶法制备了复合钒钼酸(H2V9Mo3O32.3·nH2O)干凝胶薄膜,薄膜为层状结构,V和Mo分别以V5+和Mo6+存在;在11%～95%RH的范围内,复合钒钼酸干凝胶薄膜具有很好的湿敏特性,响应、恢复时间分别为6s和15s,感湿温度系数为0.5%RH/℃.

孔隙流体分布对部分饱和储层砂岩速度实验结果的影响及理论分析

在实验室高频条件下,对储层砂岩样品采用常规吸入饱和法得到的纵波速度与饱和度的相关性表现出复杂的变化趋势,在压力较低时纵波速度随饱和度的增加表现出非线性增大,而压力较高时纵波速度先减小后增加,实验结果与地震勘探中用有效流体模型得到的理论值不同。对基于有效流体模型和斑块模型的弹性波速度与饱和度的相关性理论进行了讨论,指出不均匀斑块饱和方式对速度的影响是频率相关的,它包含了多个孔隙的一种更大尺度上的频散作用。对低压力下的部分饱和储层砂岩样品的速度实验值进行了Biot流和喷射流频散作用校正,实验所得的纵波速度值落在了有效流体模型的下限速度值斑块模型和上限速度值所围成的区域内。

复合钒钼酸干凝胶薄膜湿敏特性的影响因素

采用sol-gel法制备复合钒钼酸H2V12–xMoxO31±y·nH2O(0≤x≤4)干凝胶薄膜并研究了Mo含量、电极及温度等对其湿敏特性的影响。结果表明:当工作频率为1kHz,温度20℃,涂覆于金电极上的H2V10Mo2O31±y·nH2O(x=2)干凝胶薄膜在全湿度范围内具有线性好、灵敏度较高、响应快、湿滞小的特点,是一种很有前途的新型湿敏材料。

聚苯胺/复合钒钼酸纳米复合材料的制备与表征

采用原位氧化聚合法制备了聚苯胺/复合钒钼酸纳米复合材料,并对其进行了XRD、FT-IR、SEM表征和复阻抗谱分析。结果表明,聚苯胺以单层方式插入复合钒钼酸层间,由于层间缝隙限制以较伸展的链构相存在。随着苯胺(An)含量的增加,复合材料的电导率增大,当m(An):m(H2V10Mo2O31±y)为4:1时,复阻抗Z′小于0.2M?,Z″小于0.1M?。

聚苯胺-复合钒钼酸纳米复合材料的湿敏特性研究

采用原位氧化聚合法制备了聚苯胺—复合钒钼酸纳米复合材料,并对其进行了XRD表征和湿敏特性研究。结果表明:聚苯胺插入复合钒钼酸层间,当An∶H2V10Mo2O31±y=1/2∶1时,湿敏性能最好,在工作频率为1 kHz,温度为20℃的条件下,PAn-H2V10Mo2O31±y湿敏元件在全湿度范围内线性好、灵敏度高,是一种很有前途的新型湿敏材料。

SnO_2-Ag-SnO_2结构元件室温下对H_2S的敏感特性研究

以SnCl4和O2为源物质,采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)和浸渍法掺Ag技术制备了SnO2-Ag-SnO2结构薄膜,在20℃下该结构薄膜对H2S具有良好的气敏特性,即高灵敏度、良好的选择特性和开关式响应特性。

岩石激发极化弛豫时间谱实验影响因素分析

理论和实验研究表明,岩石激发极化弛豫时间谱与地层孔隙结构和渗透率有非常重要的关系。为了更好地应用激发极化弛豫时间谱进行地层评价,必须研究与仪器设计相关的影响因素。为此分析了弛豫时间分布点数、供电时间、供电方向、供电电流及断电时间等参数对岩石激发极化驰豫时间谱的影响。结果表明:弛豫时间常数的分布点数为32～64时较为合适;岩石的弛豫时间谱与供电电流大小和供电方向无关,而与供电时间和断电时间有关;随着供电时间或断电时间的延长,弛豫时间谱逐渐展宽,谱峰数目增加,当供电或断电时间大于 20 s时,弛豫时间谱的变化较小。

基于遗传算法的岩石复电阻率频谱模型参数反演

复电阻率频谱在地球物理勘探领域具有非常广阔的用途,但是其模型的选择及其参数反演比较困难。遗传算法作为一种全局寻优、简便、容错性强的算法,可以在复电阻率频谱模型参数的反演中发挥重要作用。采用遗传算法,结合各个模型的参数约束,反演了Cole-Cole模型、基于乘积形式的二阶复Cole-Cole模型、基于和形式的二阶复Cole-Cole模型以及Dias模型等4个模型的参数。结果表明,利用遗传算法可以准确求取复电阻率模型参数,对于岩石复电阻率频谱参数的反演及其应用,Dias模型比传统的Cole-Cole模型及基于乘积或基于和形式的二阶复Cole-Cole模型更具有优势,与单纯考虑实部或者虚部的情况相比,同时考虑实部和虚部的反演过程能够取得更好的效果。

气相色谱识别油水层的实验研究

利用气相色谱仪测量储层烃类色谱指纹图 ,根据谱图形态、未分辨化合物含量、碳数范围等特征可以定性识别储层的产液性质。文章分别列举了该方法在低阻油层、高阻水层等方面的实验研究结果。由于此方法不受储层岩石组成及储层流体物理性质的影响 ,只与储层流体的化学性质有关 ,所以气相色谱法识别疑难层是一种简洁有效的方法。

提高水平井连续测斜仪方位角的测量精度

文章介绍了LCX-C型连续测斜仪改善方位角测量精度的方法,即加延长短节设计方法。该方法有效地提高了磁通门测量的精度,减小了测井时由于仪器并测对其产生的磁性干扰。为了确定延长短节的最佳长度,经过大量的实验测试和上井检验,该方法在1.25m的长度下,可以实现连续测斜仪方位角的测量误差范围为±1°。在石油勘探开发中,对定向井方位值精度的确定具有重大的意义。

盐水饱和砂岩和泥岩的速度各向异性的估测

速度各向异性是地震分析的重要参数，对于海上油田斜井，当必须对速度各向异性影响进行校正来取得与小角度入射地震数据相当的实际声波测井响应时，这一参数就显得尤为重要。然而只有获得单井的标准测井曲线才能对各向异性进行校正。现收集了最近出版的刊物提供的岩心速度各向异性实验数据，来研究各向异性数据同常规洲井曲线之间的直接关系，发现在速度一孔隙度交会图上显示出了明显的速度各向异性趋势。建立一种方法，通过交会图的曲线回归来估测汤姆森各向异性参数ε和γ。本文首先通过这一方法的应用效果来说明校正的重要性，然后对如何建立这一方法进行了总结。同时进一步讨论了利用神经网络的替代方法。最后将本方法同Li（2002）所提出的方法进行了对比。

岩石激发极化衰减谱分析技术研究

岩石激发极化衰减谱与地层孔隙结构有非常重要的关系。本文对激发极化衰减谱进行多指数衰减拟合，分析了谱分析参数、供电时间、供电电流、断电时间以及矿化度对驰豫时间谱的影响，结论表明驰豫时间谱充分反映了岩石本身的特性。本文还对驰豫时间谱与核磁共振T2谱进行了对比分析，结果表明两种谱具有非常好的一致性。