测井技术在石油工程中的应用

近年来,我国测井技术的兴起与发展对提高石油勘探开发效益,推动石油天然气工业的发展作出了重要贡献。概述了测井技术定义以及分类,并针对测井技术在石油工程的实际应用技术进行了分析。

IBC套后成像测井在水平井中的应用

斯伦贝谢公司套后成像技术Isolation Scanner(IBC)采用常规超声波脉冲回波和挠曲波波场的独立测量成像技术,可以进行水泥胶结质量评价和套管腐蚀或磨损评价。3in探测深度和全方位测量覆盖整个套管圆周使其适用条件更为广泛;其配套软件可对解释结果作统计分析,绘制三维成像图,直观反映水泥固井质量和套损情况。IBC套后成像仪成果中的固-液-气(SLG)相图能显示套管外物质最可能状态,较常规固井质量检测仪器和套损检查仪器有一定优势。通过IBC套后成像测井仪原理、技术指标及其在水平井各井段中应用效果的简单介绍,指出了IBC套后成像测井仪的优点和局限性。

基于测井和地震技术变质岩潜山岩性识别与预测

变质岩潜山油藏中岩性识别是判别储层的前提,可靠而有效地利用测井与地震技术能识别和预测潜山变质岩各岩性发育区。DMT凹陷潜山岩性主要为混合岩类、浅粒岩类、变粒岩类、片麻岩类、角闪岩类及基性侵入岩类等。根据该区岩石学薄片分类鉴定结果,各岩石在矿物成分及体积分数上的不同,致使各岩石发育处常规测井GR,CNL,DEN曲线形态与数值表现出差异,该差异性可作为岩性定性和定量识别的依据。在地震岩性预测方面,根据不同岩性地震属性的差异,可初步进行基性侵入岩的识别;进一步以敏感测井曲线交会图版为参考,采用密度曲线重构声波反演技术,开展变质岩岩性地震反演预测,其岩性预测结果与储层实钻吻合率达到85%以上,预测效果较好,对该类油气藏勘探及开发具有借鉴意义。

辽河盆地东部凹陷中基性火成岩测井曲线特征研究

受郯庐断裂的影响,新生代以来,辽河盆地东部凹陷间断发生了6次构造运动,且均伴随有强度不等的火山喷发活动,火成岩广泛发育。以6口不同的井为例,揭示了东部凹陷内中基性火成岩、致密玄武岩、气孔玄武岩、玄武质火山碎屑岩、粗面岩、粗面质火山碎屑岩和辉绿岩的测井曲线组合特征。选取典型的岩性数据段总结出了该地区火成岩性测井响应特征,并制作了一套适合该地区的岩性识别图版。其中,自然伽马和深侧向电阻率交会图能很好地识别辉绿岩,中子和密度交会图可以很好地区分玄武岩类;利用最小二乘支持向量机建立了火成岩岩性识别模型,识别结果与岩心、岩屑薄片定名对比,符合率较高。交会图版和最小二乘支持向量机结合运用,很好地解决了研究区岩性识别的问题,为进一步开展油气藏的解释奠定了基础。

声反射成像测井数据处理研究进展

围绕国内外声反射成像测井的发展历史及近年研究成果论述波场分离、偏移叠加等方面在其数据处理中的研究进展。国外从最初的F-K滤波发展到现在的多种方法,主要是以线性预测理论为基础的分离方法。国内最新技术是以小波变换和STC方法结合的多尺度相关法。偏移成像方法主要集中在叠前偏移方面,广义Radon变换法、Kirchhoff偏移、F-K偏移、等效偏移距偏移均投入应用。地震数据处理的逆时偏移技术的引入是声反射测井成像技术的重要方向。偶极横波反射波有更高的探测深度和信噪比,具有一定的方位识别能力,不仅可以得到反射界面倾角,还可以判断界面走向。该方法的研究可以拓展多极子声波测井仪器的应用范围。利用相控阵技术进行声场定向辐射和接收的三维声反射测量方法的研究对未来三维数据处理提出了新的要求。

南水北调中线安阳段第三纪岩土施工工程分级

南水北调中线安阳段主要为地面渠道工程,需开挖大量的岩土体。施工过程中揭露出了大量的泥灰岩、砾岩、砂岩等第三系软岩硬土,同前期工作认识出入较大,施工中对岩土界线认识存在一定分歧。通过进一步现场地质调查、点荷载、现场钻进速率测试试验和室内力学、岩石化学、声波试验等,认识了安阳渠段的岩土工程特性。在对比分析已有岩石质量分级和软岩硬土分界的基础上,提出了适用于安阳段岩土体的可挖性工程分级。该分级以岩石单轴抗压强度、纵波波速、净钻进速率、天然容重等为主要指标,将岩土体可挖性施工工程级别划分为9级16个亚级。结果表明,该分级较好地结合了软岩硬土的开挖特性,与对应等级岩土方量计算相结合,较合理地解决了工程造价问题。该分级体系可望为其他第三系岩土地面工程施工分级提供参考。

自然伽马能谱测井在粘土矿物含量分析中的应用

粘土矿物是储集层的重要组成部分,其含量及特性对油田开发效果有着较大的影响。自然伽马能谱测井方法不仅能识别粘土矿物的类型,还能确定粘土矿物的含量。通过改进的解释图版和多元回归分析法对某井自然伽马能谱测井资料进行分析,并探讨分析研究区粘土矿物的类型及含量。结果表明,研究区B地层组粘土矿物分布为混合类型,以伊利石为主,其含量平均为72%。其他矿物含量依次为:高岭石平均为3%,蒙脱石平均为2.6%,绿泥石平均为23%。因此,利用自然伽马能谱测井方法可确定粘土矿物的类型及含量。

用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法

核磁共振测井被广泛用于评价低孔隙度低渗透率储层的孔隙结构与渗透性,主要依据经典的Coates及SDR模型。这些模型是基于中高孔隙度、渗透率储层的实验结果,大量岩心实验数据表明它们并不适用于特低渗透砂岩储层。应用气象学研究常用的空间物理场分布模型定量评价低孔隙度特低渗透率储层中特定尺寸孔隙分布的集中程度,并给出了定量计算T2分布均一系数模型。常规孔隙度渗透率实验、饱和盐水岩心核磁共振实验均验证了该模型在不同孔隙度、渗透率条件下具有较好的适用性。

微环隙对CBL/VDL测井曲线的影响分析

由于水泥凝固时的温度、压力变化,新套管上的油漆或套管上的油脂等都会使套管与水泥之间产生微小间隙,此间隙一般在0.1mm左右,不会造成窜槽,但使套管波波幅变大,形同胶结不好。此种情况下,CBL和VDL测井所受的影响基本相同,无法准确判断实际的固井情况。根据理论模拟和实际资料分析,探讨了微环隙存在时的套管波特征。研究发现,利用CBL/VDL现有的评价固井质量标准会产生测井解释错误。因此,各个油田应根据自身经验,在CBL/VDL现有的评价固井质量标准基础上制订适合该油田的固井质量评价体系。

辽河油田超稠油储层精细测井评价

基于原解释成果建立的油藏评价地质模型无法揭示辽河油田曙采×块超稠油储层的非均质性与蒸汽腔扩展之间的关系,严重影响超稠油的开采效率。结合现场监测等资料,分析原因主要为原储层评价技术精准度不够。针对这种状况,综合该区的岩心实验分析、现场监测、生产资料、测井资料等数据,建立了更精确的储层参数评价模型、储层分类标准,对该区的测井资料进行了二次精细评价,并重新构建了三维地质模型,较好地揭示了蒸汽腔扩展与储层非均质变化的关系。

海洋天然气水合物测井评价研究进展

资源量巨大的天然气水合物越来越引起人们的重视。针对目前海洋天然气水合物储层的测井评价问题,介绍了海洋天然气水合物的晶格结构、物理性质、分布形式和形成条件,结合天然气水合物的物理性质和储层特征,分析了海洋天然气水合物的常规测井响应特征。根据大量文献调研,得出目前利用测井方法求取天然气水合物储层的孔隙度和饱和度等参数的主要方法,对南海神狐海域含天然气水合物储层的实例站位进行泥质含量、天然气水合物饱和度评价。提出实验室合成人工岩芯研究天然气水合物时,需考虑泥质的存在。通过总结海洋天然气水合物测井评价研究进展的调研成果,为今后大规模海洋天然气水合物的储量预测及勘探开发提供重要依据,对天然气水合物资源的有效开采具有重要现实意义。

基于测井曲线特征和矿物组分的油页岩储层岩性识别方法

某凹陷沙河街组四段下亚段是一套以油页岩为主的致密油储层,勘探实践证明其具有广阔的前景。在岩石矿物试验基础上,将岩性归为6类,并分别进行了重新命名。结合测井曲线资料,总结出不同岩性典型曲线特征及其响应值范围;同时建立了全体积模型,应用最优化手段对岩石的矿物组分进行计算。应用上述2种方法对单井岩性进行识别,并与X衍射试验岩性结果进行对比。结果表明,该方法可以准确、有效地对研究区目的层岩性进行识别,为研究区油页岩储层测井综合评价奠定了坚实的基础。

连续示踪相关流量测井技术应用及软件实现

连续示踪相关流量测井是近年来比较新的一种测井方法。相对于目前常用的注入剖面测量方法，该方法具有测量范围广、精度高的优点。详细介绍了连续示踪相关流量测井的仪器、测量原理及解释原理，并据此设计了连续示踪相关流量测井的软件，并对YH油田的Z587井进行了二次测井解释评价，通过与原始解释结果对比分析，该软件的精度高，应用效果良好。

基于测井资料的早期单井产能预测方法

根据辽河油田S区沙4段岩心分析资料、试油资料和测井资料,建立起S地区沙4段储层产能指数与油相渗透率的解释模型。同时基于比采油指数方程预测S区油井的比采油指数,预测结果与实际试油结果基本吻合。

水平井多探头随钻方位伽马测井混合快速数值模拟

针对目前的快速算法仅考虑井轨迹与地层平行,其他方法计算速度有限、难以用于反演或没有考虑地层特征的问题,利用蒙特卡洛方法模拟并建立斜交与平行时方位伽马测井响应之间的函数关系,据此建立仪器与地层斜交时的混合快速正演算法;应用该算法模拟并总结了井轨迹钻入和钻出储层时的多探头方位伽马测井响应特征:水平井轨迹钻入低放射性储层(如砂岩等常规储层)时,上、下方伽马曲线整体呈正“Z”字形特征;钻入高放射性储层(如页岩气等储层)时,两条曲线整体呈反“Z”字形特征;钻出低放射性储层时,两条曲线整体呈倒梯形特征;钻出高放射性储层时,两条曲线整体呈正梯形特征。该算法和模拟结果可为多探头随钻方位伽马测井在页岩气、薄层等非常规储层的实时地质导向工作提供参考。

小直径多晶体自然伽马测井方法

辽河油田地质构造复杂,在地层沉积时砂岩中含泥量较高,造成了在测井时自然伽马曲线不分层和统计起伏差的问题,因此在辽河地区经常需要测量中子伽马曲线用以对砂泥岩进行分层。目前所用的小直径自然伽马测井仪由于计数率偏低,统计起伏较差的原因,所测量的自然伽马曲线在这些地层中有效信号和干扰信号经常无法分辨,这很难满足射孔校深的需求。介绍了通过提高自然伽马测井仪的探测晶体数量的方法,使自然伽马测井仪能够较好地解决射孔校深时统计起伏差的情况,提高了校深精度,并在辽河地区的实际应用中取得了很好的效果。

P型核磁共振成像测井资料处理解释方法

哈里伯顿公司的P型核磁共振成像测井技术应用广泛,但国内该技术的解释处理方法还不完善。利用基于采集频率的回波信号叠加方法和相位校正方法提取回波信号,再采用基于分数维的奇异值横向弛豫时间(T2)谱分解方法和T2谱拼接方法获取T2谱,然后利用差谱分析方法和移谱分析方法定量识别流体,最后结合其他测井资料进行测井资料综合解释,为油田勘探开发服务。为推广应用该方法,基于CifLog测井解释平台研制了一套全新的P型核磁共振成像测井解释处理软件,其油田应用的处理成果与哈里伯顿公司的Petrosite解释平台一致,说明该方法是正确的,研制的新软件有很好的应用前景。

脉冲中子氧活化测井在双管分层注水井中的应用

由于储层非均质性的特点，往往造成吸水剖面不均衡，需要采取分层注水的方式进行注水开发，同心双管分层注水技术可满足不同层系之间差异较大的注水井精确分注，而脉冲中子氧活化测井技术既可在油管内确定内层油管、油管环空和油套环空的水流速度，还可同时确定流体向上、向下的流动状态。详细介绍了脉冲中子氧活化测井技术及双管分层注水工艺，通过对脉冲中子氧活化测井测试方法和解释方法的研究，实现了其在双管分层注水井中的有效应用。

辽河油田西部凹陷沙河街组三段致密油气总有机碳含量测井计算方法探讨

烃源岩评价是致密油气的重点评价内容之一，而总有机碳含量是烃源岩评价的重要内容之一。根据辽河油田西部凹陷古近系沙河街组三段（Es3）致密油气特殊的地质条件和测井响应特征，分别考察了不同测井曲线与试验分析总有机碳含量之间的关系，并建立了烃源岩的识别方法和4种不同的总有机碳含量计算模型。通过对比和实际井的处理表明，铀曲线指示法所建立的总有机碳含量计算模型精度要高于其他方法所建立的计算模型，但是理论和实际效果上看，改进的△lgR法计算结果更合理。研究结果为研究区后续烃源岩的研究及寻找“甜点”区域打下了坚实的基础。

自然伽马能谱测井在沉积学中的应用研究

沉积相分析是研究沉积环境、寻找隐蔽性油气藏及油气评价中十分重要的环节。长期以来,岩相及沉积环境研究主要是通过对钻井取心、岩屑录井资料的分析来实现的,这不仅成本高、时效低,而且由于取心井少,岩屑录井的准确程度低,因而很难做到对油田各井剖面地层岩心的完整描述。随着测井技术的迅速发展,丰富的测井信息已经成为研究岩石沉积学特征的强有力工具,本文给出了利用自然伽马能谱测井资料进行生油岩和高铀储层分析与沉积相的划分方法。