论文部分内容阅读
【摘 要】随着资源的不断开发,我们可供开发利用的不可再生资源越来越少,但我们暂时还离不开这些资源。如何开发这些资源,这对地球物理的探测方法提出了更高的要求。本文就介绍了今年来感应测井仪器的发展情况。
【关键词】 测井; 仪器; 方法
中图分类号:TV131 文献标识码:A 文章编号:1009-8283(2009)05-0285-01
在地球物理测井中,电法测井是获得地层信息的主要手段。而感应测井又是电法测井的最基本的方法,随着油田开发进入后期,地下情况的日益复杂要求电法测井不仅能够提供储层的电性特征,还要提供更多的地质信息,因此,感应测井方法就越来越引起人们的重视。
1 感应测井仪器现状研究
自上世纪60年代初6FF40感应测井仪的引入以来,许多年中它作为主要的深电阻率测井仪而没有变化。1983年,Schlumberger公司在传统双感应聚焦线圈系基础上,提出了相量双感应测井仪器。该仪器用趋肤效应几何因子描述趋肤效应的影响,第一次从空间上进行了趋肤效应校正。由于深感应测井具有盲频率,其分辨率改善受到限制,随后出现增强型的仪器,它把深、中感应测井相结合,通过分辨率匹配提高深感应测井的分辨率。
BPB公司在1983年首先推出了商用的阵列感应测井仪器(Array Induction Sonde—AIS)。其线圈系由一个发射和四个接收线圈系组成,所有接收信号数字化后传送到地面,由地面计算机进行处理。
1987年,Halliburton推出了高分辨率感应测井仪器(High Resolution Induction—HRI)。该仪器采用特殊的对称聚焦线圈系和信号处理方法,同时测量实部信号和虚部信号。
Atlas在上世纪90年代推出了测量R和X信号的双相位感应测井仪器(Dual Phase Induction—DPIL),1989年MPI公司开始研究一种新型阵列感应测井仪器(XHR),该仪器有一个发射线圈和两个接收线圈,发射线圈发射宽频脉冲信号,每个接收线圈的接收信号传送到地面,通过解Maxwell方程组进行地层电导率反演。
1992年,Atlas开始研究一种新型多频的阵列测井系统—HDIL(High Definition Induction Log),1996年Atlas正式公布了HDIL及其应用效果。HDIL是一种新的全数字化、全谱感应测井仪器,提供6条不同探测深度(10英寸、20英寸、3英寸、60英寸、90英寸和120英寸)三组分辨率(1英尺、2英尺和4英尺)的18条电阻率曲线。
2 高频等参数感应测井仪
高频等参数感应测井仪是90年代后期由俄罗斯西西伯利亚地球物理研究所研制出的一种新型感应仪器。高频等参数感应测井不同于常规感应测井,它采用等参数设计,同时获得探测深度不同的五条电阻率曲线,能够较详细地划分地层电阻率剖面,它突出的特点是可通过快速迭代反演,准确的计算地层真电阻率、侵入带电阻率和侵入半径。电阻率测井是求取地层含水饱和度的最重要的方法,但是由于井眼、围岩以及侵入的影响,使得电阻率测井测量的视电阻率实际是一定范围内泥浆电阻率、围岩电阻率、侵入带电阻率和原状地层电阻率的加权平均值。在大多数情况下,视电阻率的数值和原状地层电阻率数值相差很大,尤其在咸水泥浆侵入和薄层中,这正是我国的大多数油田都普遍存在的问题。由视电阻率求取原状地层电阻率的過程严格来说是一个多参数的非线性的反演问题。
早先由于技术的问题人们只能采用近似的简化的方法来处理此问题,现在,随着勘探开发实际的要求,迫切需要严格的求解此问题的有效方法。于是出现了利用最小二乘法由普通电阻率测井曲线求取原状地层电阻率和地层厚度的可能性,数值模拟和在煤田的一个实例说明了此方法的可行性,但是该文所采用的正演模型没有考虑井眼的存在。Stan Gianzero提出类似的数值模式匹配快速正演方法及最小二乘反演方法,研究了双侧向测井曲线同时反演侵入半径及原状地层电阻率的问题,他们用微球聚焦曲线分层取值作为侵入带电阻率Rxo。Druskin提出了一种修正的阻尼最小二乘方法,给出了理论模拟的结果和算法的收敛性证明,但没有给出实际资料处理的结果。M.A.Frenkel等、R.G.Hakvoort等利用此方法研究了双相位感应(DPIL)、薄层电阻率(TBRT)、高精度侧向测井(DHLL)和高精度感应测井(HDIL)反演问题,取得了良好的效果,并将此方法称为快速迭代反演方法。
俄罗斯地球物理研究所研制的高频等参数感应测井仪,编制相应的解释软件,利用同时测量的探测深度不同的五条电阻率曲线反演出侵入带电阻率,侵入带半径和原状地层电阻率,目前已经在胜利油田测量了100口井,计算结果得到了证实。目前,纵向分辨率高、探测范围较广并在胜利油田得到广泛应用的感应测井方法主要有两种,即俄罗斯的高频感应测井方法和Atlas的高分辨率阵列感应测井方法。
3 高频感应测井方法概况
高频感应测井方法(ВИКИЗ)是1999年引进的俄罗斯新西伯利亚地球物理研究所的一项最新的研究成果。它能够详细、准确地研究电阻率的空间分布,划分储层井眼剖面。应用高频等参数感应测井技术可划分薄夹层,评价油气水界面,确定侵入带电阻率、地层真电阻率及侵入半径,评价储层径向侵入剖面,包括高矿化水聚集带(低阻环带),由此研究储层中可动油的分布。自1999年引进高频感应测井方法以来,先后在桩西、现河、东辛、纯梁等油田进行测井,在划分薄层、识别低阻油气层、判断水淹级别、计算侵入半径等方面取得了显著效果,它以其独特的结构设计,不仅能够提供更加丰富的地质信息,而且成功的解决了常规感应无法解决的一些地质问题。
4 高频感应测井技术优越性分析
高频感应与常规感应对比有以下4个特点:
(1)高频感应具有较高的分层能力,常规感应无法解决纵向分辨率和径向探测深度这一矛盾,即提高纵向分辨率要以减小探测深度为代价,而加大探测深度又导致纵向分辨率降低,高频感应采用等参数设计,利用不同频率和不同长度的线圈系进行测量,采集相对相位差,较好解决了这一矛盾。
(2)高频感应具有较好的径向分辨率,准确评价0.5-200Ω.m范围内的地层电阻率,常规感应电阻率测量范围小,地层电阻率超过30-40Ω.m曲线就失去线性,甚至出现“平头”,高频感应利用高频磁场提高了高阻信号的级别,从而拓宽了电阻率的测量范围。对于低侵(Rxo/Rt<0.2)高阻气层(Rt≥80Ω.m)径向探测深度为1.0-1.3m;高侵水层Rxo=30Ω.m时,径向探测深度可超过2m;薄高阻夹层径向探测深度较低,约为0.4-0.6m。
(3)快速迭代反演得到的原状地层电阻率、冲洗带电阻率及侵入半径,能够反映地层特征,为我们提供更多的地质信息。
(4)研究泥浆滤液侵入地层特性,划分渗透性地层,分析泥浆滤液侵入对测井响应的影响,确定侵入带流体驱替状况,以便研究储层可开采程度,确定储层侵入特性,评价储层流体性质,确定受污染状
5 结束语
以上是对高频测井仪器的一些简单介绍,希望我们的勘探工作者能利用这些仪器准确的探测出这些资源,为我国的经济发展做出更大的贡献。
参考文献:
[1]仵杰,胡启. 国外感应测井仪器的研究进展[J] 石油仪器, 1998,(01) .
[2]舒兵. 侵入半径的求取及其在测井解释中的应用研究[D] 中国石油大学, 2007.
[3]李曙光,刘晓东,候蓝田,杨善德.感应测井仪器响应特性与地层关系研究[J]燕山大学学报, 2002,(03).
【关键词】 测井; 仪器; 方法
中图分类号:TV131 文献标识码:A 文章编号:1009-8283(2009)05-0285-01
在地球物理测井中,电法测井是获得地层信息的主要手段。而感应测井又是电法测井的最基本的方法,随着油田开发进入后期,地下情况的日益复杂要求电法测井不仅能够提供储层的电性特征,还要提供更多的地质信息,因此,感应测井方法就越来越引起人们的重视。
1 感应测井仪器现状研究
自上世纪60年代初6FF40感应测井仪的引入以来,许多年中它作为主要的深电阻率测井仪而没有变化。1983年,Schlumberger公司在传统双感应聚焦线圈系基础上,提出了相量双感应测井仪器。该仪器用趋肤效应几何因子描述趋肤效应的影响,第一次从空间上进行了趋肤效应校正。由于深感应测井具有盲频率,其分辨率改善受到限制,随后出现增强型的仪器,它把深、中感应测井相结合,通过分辨率匹配提高深感应测井的分辨率。
BPB公司在1983年首先推出了商用的阵列感应测井仪器(Array Induction Sonde—AIS)。其线圈系由一个发射和四个接收线圈系组成,所有接收信号数字化后传送到地面,由地面计算机进行处理。
1987年,Halliburton推出了高分辨率感应测井仪器(High Resolution Induction—HRI)。该仪器采用特殊的对称聚焦线圈系和信号处理方法,同时测量实部信号和虚部信号。
Atlas在上世纪90年代推出了测量R和X信号的双相位感应测井仪器(Dual Phase Induction—DPIL),1989年MPI公司开始研究一种新型阵列感应测井仪器(XHR),该仪器有一个发射线圈和两个接收线圈,发射线圈发射宽频脉冲信号,每个接收线圈的接收信号传送到地面,通过解Maxwell方程组进行地层电导率反演。
1992年,Atlas开始研究一种新型多频的阵列测井系统—HDIL(High Definition Induction Log),1996年Atlas正式公布了HDIL及其应用效果。HDIL是一种新的全数字化、全谱感应测井仪器,提供6条不同探测深度(10英寸、20英寸、3英寸、60英寸、90英寸和120英寸)三组分辨率(1英尺、2英尺和4英尺)的18条电阻率曲线。
2 高频等参数感应测井仪
高频等参数感应测井仪是90年代后期由俄罗斯西西伯利亚地球物理研究所研制出的一种新型感应仪器。高频等参数感应测井不同于常规感应测井,它采用等参数设计,同时获得探测深度不同的五条电阻率曲线,能够较详细地划分地层电阻率剖面,它突出的特点是可通过快速迭代反演,准确的计算地层真电阻率、侵入带电阻率和侵入半径。电阻率测井是求取地层含水饱和度的最重要的方法,但是由于井眼、围岩以及侵入的影响,使得电阻率测井测量的视电阻率实际是一定范围内泥浆电阻率、围岩电阻率、侵入带电阻率和原状地层电阻率的加权平均值。在大多数情况下,视电阻率的数值和原状地层电阻率数值相差很大,尤其在咸水泥浆侵入和薄层中,这正是我国的大多数油田都普遍存在的问题。由视电阻率求取原状地层电阻率的過程严格来说是一个多参数的非线性的反演问题。
早先由于技术的问题人们只能采用近似的简化的方法来处理此问题,现在,随着勘探开发实际的要求,迫切需要严格的求解此问题的有效方法。于是出现了利用最小二乘法由普通电阻率测井曲线求取原状地层电阻率和地层厚度的可能性,数值模拟和在煤田的一个实例说明了此方法的可行性,但是该文所采用的正演模型没有考虑井眼的存在。Stan Gianzero提出类似的数值模式匹配快速正演方法及最小二乘反演方法,研究了双侧向测井曲线同时反演侵入半径及原状地层电阻率的问题,他们用微球聚焦曲线分层取值作为侵入带电阻率Rxo。Druskin提出了一种修正的阻尼最小二乘方法,给出了理论模拟的结果和算法的收敛性证明,但没有给出实际资料处理的结果。M.A.Frenkel等、R.G.Hakvoort等利用此方法研究了双相位感应(DPIL)、薄层电阻率(TBRT)、高精度侧向测井(DHLL)和高精度感应测井(HDIL)反演问题,取得了良好的效果,并将此方法称为快速迭代反演方法。
俄罗斯地球物理研究所研制的高频等参数感应测井仪,编制相应的解释软件,利用同时测量的探测深度不同的五条电阻率曲线反演出侵入带电阻率,侵入带半径和原状地层电阻率,目前已经在胜利油田测量了100口井,计算结果得到了证实。目前,纵向分辨率高、探测范围较广并在胜利油田得到广泛应用的感应测井方法主要有两种,即俄罗斯的高频感应测井方法和Atlas的高分辨率阵列感应测井方法。
3 高频感应测井方法概况
高频感应测井方法(ВИКИЗ)是1999年引进的俄罗斯新西伯利亚地球物理研究所的一项最新的研究成果。它能够详细、准确地研究电阻率的空间分布,划分储层井眼剖面。应用高频等参数感应测井技术可划分薄夹层,评价油气水界面,确定侵入带电阻率、地层真电阻率及侵入半径,评价储层径向侵入剖面,包括高矿化水聚集带(低阻环带),由此研究储层中可动油的分布。自1999年引进高频感应测井方法以来,先后在桩西、现河、东辛、纯梁等油田进行测井,在划分薄层、识别低阻油气层、判断水淹级别、计算侵入半径等方面取得了显著效果,它以其独特的结构设计,不仅能够提供更加丰富的地质信息,而且成功的解决了常规感应无法解决的一些地质问题。
4 高频感应测井技术优越性分析
高频感应与常规感应对比有以下4个特点:
(1)高频感应具有较高的分层能力,常规感应无法解决纵向分辨率和径向探测深度这一矛盾,即提高纵向分辨率要以减小探测深度为代价,而加大探测深度又导致纵向分辨率降低,高频感应采用等参数设计,利用不同频率和不同长度的线圈系进行测量,采集相对相位差,较好解决了这一矛盾。
(2)高频感应具有较好的径向分辨率,准确评价0.5-200Ω.m范围内的地层电阻率,常规感应电阻率测量范围小,地层电阻率超过30-40Ω.m曲线就失去线性,甚至出现“平头”,高频感应利用高频磁场提高了高阻信号的级别,从而拓宽了电阻率的测量范围。对于低侵(Rxo/Rt<0.2)高阻气层(Rt≥80Ω.m)径向探测深度为1.0-1.3m;高侵水层Rxo=30Ω.m时,径向探测深度可超过2m;薄高阻夹层径向探测深度较低,约为0.4-0.6m。
(3)快速迭代反演得到的原状地层电阻率、冲洗带电阻率及侵入半径,能够反映地层特征,为我们提供更多的地质信息。
(4)研究泥浆滤液侵入地层特性,划分渗透性地层,分析泥浆滤液侵入对测井响应的影响,确定侵入带流体驱替状况,以便研究储层可开采程度,确定储层侵入特性,评价储层流体性质,确定受污染状
5 结束语
以上是对高频测井仪器的一些简单介绍,希望我们的勘探工作者能利用这些仪器准确的探测出这些资源,为我国的经济发展做出更大的贡献。
参考文献:
[1]仵杰,胡启. 国外感应测井仪器的研究进展[J] 石油仪器, 1998,(01) .
[2]舒兵. 侵入半径的求取及其在测井解释中的应用研究[D] 中国石油大学, 2007.
[3]李曙光,刘晓东,候蓝田,杨善德.感应测井仪器响应特性与地层关系研究[J]燕山大学学报, 2002,(03).