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成像测井技术及其在大庆油田的应用

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成像 测井 技术 及其 大庆油田 应用
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第一章 电成像测井技术从世界三大测井公司(斯伦贝谢公司、贝克井壁成像测井仪器特性来看,井壁成像测井仪器可以分成两大类:一类是描述井壁地层电阻率特征得测井仪,如微电阻率成像测井仪等;另一类是反映井壁地层声波特征的测井仪,如超声波井眼成像仪等。20 此纪 50代,微电阻率测井得到迅速发展。苏联推出了微电极测井,斯伦贝谢公司和阿特拉斯公司分别研制出了微侧向、邻近侧向、微球形聚焦测井,利用这些仪器获取了冲洗带及井壁附近电阻率信息。 70 年代以来,斯伦贝谢公司研制出了高分辨率地层倾角测井仪(地层学高分辨率地层倾角测井仪(,开始了井壁附近构造、沉积和裂缝研究。到 80 年代中期,斯伦贝谢公司又研制出地层微电阻率测井仪(称 其特点是利用密集组合的电传感器,测量井壁附近地层的电导率,并进行高密度采样和高分辩率成像处理,提供一个类似岩心表面成像的井壁图像,可用于识别裂缝,分析薄层,进行储层评价、沉积相和沉积构造等方面的研究。但因其井壁覆盖率、分辨率较低,受到一定限制。90 年代各大测井公司分别推出了相应的微电阻率成像测井仪 。50 年代 司的声幅、声速测井仪器相继投入商业服务。70 年代末 80 年代初,我国的华北油田研制成功了井下声波电视成像测井(,获取的图像信息可以对套管井射孔质量、损坏情况及裸眼井井壁地层评价。进入 90 年代,世界三大测井公司分别推山了超声波井眼成像测井仪(),为地层评价提供了重要信息。第一节 声、电成像测井的基本原理一、微电阻率成像测井基本原理目前,国际上较为成熟的微电阻率成像测井仪主要有斯伦贝谢公司的 里伯顿公司的 贝克—阿特拉斯公司的 些仪器的测量原理基本相同,只是仪器的结构如极板和电极数目有所差异。由此造成测量精度即井壁覆盖面积有所差异。下面以大庆油田广泛使用的 器为主,介绍微电阻率成像测井的原理。全井眼地层微电阻率成像仪(基本原理如图 1—1 所示。从图 1—1 可见,仪器主要由下部极板上的测量电极、仪路上部的回路电极和仪器中部的绝缘接头组成。 在测井过程中,仪器借助液压系统,使极板紧贴并壁。极板和测量电极向地层发射同极性电流,使极板对测量电极的的电流起着聚焦作用。电流通过井筒内钻井液柱和地层构成的回路回到仪器上部的回路电极。由于极极测量电极电位是恒定的,回路电极离供电电极较近,所以测量电极的电流大小主要反映井壁附近地层的电阻率大小。当地层中岩性、物性、含油性发生变化引起电阻率发生变化时,测量电极的电流也随之变化。扫描测量 150 个测量电极电流的变化,然后进行特殊的图像处理,就可以把井壁附近各点之间电阻率的变化转变成反映井壁电阻率变化的黑白或彩色图像。二、井周反射声波成像测井基本原理井周反射声波成像测井仪主要有贝克—阿特拉斯公司的 里伯顿公司的 和斯仑贝谢公司的此 面以大庆油田广泛使用的 器为例,介绍井周反射声波成像测井的测量原理。井周反射声波成像测井仪(基本原理如图 1—2 所示。从图 I—2 可见,仪器下部探头(声系)包括一个旋转的换能器总成。它具有多个不向尺寸,因此可用于测量所有常规尺寸的套管井和裸眼井。在测井过程中,换能器随仪器提升旋转,声波脉冲信号扫描的轨迹是螺旋纹。换能器发射的越声波脉冲通过井内流体传播,到达套管或井的内壁。由于井壁两侧钻井液与地层剖面(或套管)的声阻抗不向,声波产生折射损失能量不向,声阻抗差别越大,能量损失越小。记录从井壁(或套管)反射回来波的传播时间及幅度,传播时间反映井径大小,声波幅度反映地层(或套管)的声阻抗大小。对这些资料进行处理,可以获得高分辨率水泥胶结评价、套管腐蚀情况和井壁地层声波图像。第二节 声、电成像测井仪(一)微电阻率成像测井仪的种类及技术指标1.微电阻率成像测井仪的种类1)哈里伯顿公司的 器主要由隔离短节、遥测短节、自然伽马、电子线路、外部绝缘、导航包、探头共 7 部分组成,如图 1—3 所示。 (1)隔离短节。 器串包含两个附加的隔离短节,一个直接安装在电缆头下面来保证电缆外皮和遥测短节隔离,电缆外皮作为电压参考电极,遥测短节作为电流回路电极。另一个隔离短节用在电子线路上面,可以增加外部绝缘的长度。(2)遥测短节。用于传递数据,由测量电极扫描采集的地层信息、各种辅助测量值一起经 A/D 转换,由测井电缆传递至地面,输的速率为 200输速率为4353)白然伽马。以地层自然放射性为基础,测井时用伽马射线探测器沿井眼进行测量,只记录伽马射线强度。与 合测井是为了校验深度。(4)电子线路。用于采样、检测和放大测量电极信号,保证图像的分辨率和清晰度。具有以下功能:①从微电导率信号中滤掉直流成分,如 对信号数字化,以提高信号的抗干扰性。③对数字信号滤波,提高信噪比。④对数字信号处理,以确定地层微电导率数据的同相位幅度。(5)外部绝缘。它可使探头与电子线路外壳绝缘,以便电流从极板流人地层,再回到遥测短节,使两者有一定电位差。(6)导航包。由三个正交的磁通脉冲磁力汁和三个正交的重力计组成。它们可提供有关仪器在井中的位置、运动、方向和方位的精确信息。磁力计和重力计所产生的信号经过滤波可以被处理成方位曲线。重力加速度计时参考地球的重力加速度方向来确定仪器偏离垂直方向的角度;碰力计是参考地球磁场方问来确定仪器 1 号极板与磁北极的夹角。重力加速度曲线记录着仪器运动状态,用来对测井曲线进行速度校正。(7)探头。由极板和液压放置组成(图 1—4)。从图 1—4 可见,极板的曲面设计可以使仪器在大斜度井或水平井中有效推靠井壁。 6 个臂组成,每一个臂上装有一个极板,共有 6 个极板。每个极板上有 25 个测量电极,共有 150 个测量电极。每个电极阵列包括上下两徘电极,上 12 个,下 13 个,两排相距 错 金属钮扣和 绝缘环组成,每个电极的绝缘环有益于信号聚焦,并使电扣达到 分辨率,在 井眼中其井眼覆盖率达 64%。每个极板安装在一个相互独立且垂直的旋臂轴上,这样有助于仪器平稳运动并有效推靠井壁。器在侧量时有两种模式可供选择,即图像模式和倾角模式。在图像模式下,测量 150 条微电阻率线,允许最大测速为 1800ft/h。在倾角模式下,仅测量 6 条微电阻率曲线。即极板中心电极的电阻率数据,允许测速为 3600 ft/h。在 础上改进的仪器。该仪器除继承了 秀极板结构设计外,还在如下几个方面进行了改进:(1) 基础上在每个极板上安装一个数字化模块,对测量电极的数据进行数字化处理,从而消除色彩亮度干扰引起的错误。(2)极板上的电子线路允许两个测量电极同时采样,增加了采样次数。(3)每个测量电极的数据可以实时显示并对数据进行处理,从而大大减少由于相位探测器探测相位的瞬时现象和偏差引起的错误。(4)发射器的驱动信号是 者 15 发射器驱动信号则为2频可以减少干扰降低信号衰减。(5)通过对信号数字化处理,以同时得到有用的实部信号 R 和虚部信号 X,而使用 R 信号来成像。(6)电子线路的电路板采用 子原件而不是 件,减少了由于焊接不良而引起的故障,提高了仪器的可能性。(7)子线路可以在油基钻井液中直接使用,但探头的极板必须更换成油基钻井液中使用的极板。2)斯伦贝谢公司的 器组成与 同,仅探头部分的差异较大(图 1。从图 1头装有四个能伸缩的臂,相邻两个臂互相垂直。每个臂上安装两个极板,即一个主极板和一个副极板,所以共 8 块极板,主极板主动受力,副极板随主极板活动,并与主极板用弹簧相连,弹簧片和液压系统迫使主极板与地层接触,副极板打开后与主极板呈曲面贴靠井眼。每个极板设有 24 个电极,这些电极在极板上分两排,每排 12 个电极,8 块极板共有192 个电极,可获得 192 条曲线。两排电极间距、每个电极直径和绝缘环尺寸与 同。图 1失起在测量是有三种模式可选择,即全井眼图模式、四极板图像模式和倾角模式。全井眼测井方式时,采用 8 个极板测量(主、副极板全用) ,可以获得最大的井壁覆盖率。在 井眼中其井壁覆盖率达 80%,允许最大测速为 1800ft/h。四极板方式测量时,只用四个主极板,不用副极板,与微电阻率扫描测井仪(似,在 井眼中其井壁覆盖率达 40%,允许最大测速为 3600ft/h。这种方式适用于对地层比较熟悉的地区,可以节省测井费用和提高测井速度。倾角方式测量时,只用每个主极板上的两个电极测井,相当于 井。3)贝克井仪的仪器组成与 本相同,仅极板部分差异较大(图 1。从图1见,探头装有六个能独立伸缩的臂,每个臂上安装一块极板,所以共有 6 块极板。每块极板设有 24 个纽扣电极,共测 144 条曲线。电极的排布、间距、直径、绝缘环尺寸、测量模式和测井速度与 同。出了各类微电阻率成像测井仪器技术指标。表 1 微电阻率成像测井仪器的技术指标参数 1127272740极数 6 个、150 个 6 个、150 个 8 个、192 个 6 个、144 个采集系统 2444514最大测井速度 成像模式时 548m/h 成像模式时 548m/h 全井眼方式时548m/0º 90º 90º 90º测量范围 000Ω·m 0000Ω·m 0000Ω·m 1~3000Ω·000000000000000075℃ 175℃ 175℃ 175℃井壁覆盖面积 64%(眼) 64%(眼) 80%(8眼) 60%(眼)采样率 像、倾角方式 成像、倾角方式 全井眼、四极板、 倾角方式 成像、倾角方式仪器组合方式 不能与其他测井仪 组合测井能与偶极横波成像仪(合测井能与其他测井仪组合测井,但必须在仪器串最底部能与声波成像仪(合测井(二)微电阻率成像测井资料的质量控制微电阻率成像测井资料的质量控制包括仪器刻度标准、曲线质量标准、极板压力实验和测井资料质量评价。1. 仪器刻度标准测井刻度是通过刻度装置建立测井仪器在规定的测量条件下的测量值与相应刻度装置已知值之间函数关系的操作过程。包括车间刻度(主刻度)和现场校验,其目的是保证同一类型仪器计算结果的统一。微电阻率成像测井的刻度主要包括对加速度计、磁力计、静静电阻率刻度和扶正器的选择。由于各公司仪器刻度方法相似,下面以 器为例,说明微电阻率成像的刻度标准。1) 车间刻度(主刻度)2) (1)要求对仪器进行车间刻度,应满足下列刻度要求:① 仪器每六个月对磁力计进行一次车间刻度,其他项每月进行一次车间刻度。仪器维修或软件更新后必须进行车间刻度。② 仪器刻度时,线路和探头必须硬连接。③ 仪器做吊升检查必须在做加速度计车间刻度时完成。④ 仪器在做磁力计和加速度计刻度时,应加电预热至 47℃以上方能进行刻度。⑤ 微电阻率成像仪刻度时,极板压力应加至 60%。(2)刻度及容差下面分别介绍井径仪、加速度仪、测力计和电阻率仪的车间刻度及容差。 ①井径仪车间刻度分别在 178 381度环执行井径刻度;井径刻度的误差为井径刻度环值值的±6加速度计车间刻度。加速度计刻度时必须吊离地面作垂直检查,仪器在垂直静止状态下井斜角的偏离值应小于等于 加速度计的值与偏差范围: 0g ± 0g±0g±中,别是加速度计 X、Y、Z 三个方向分量。g 为重力加速度,设其最大值为 1,最小值为 0。③磁力计的车间刻度。磁力计的车间刻度分别执行以下六个刻度项:1(最大值),1(最小值);1(最大值),1(最小值);1(最大值),1(最小值)。磁力计刻度误差:最小值=大值=1H±中 、Y、Z 桑方向分量,H 为代表磁场强度的一个物理量,设其最大值为+1,最小值为电阻率仪车间刻度。Ⅰ 仪器线路检查。测量记录仪器内部标准电阻的“零刻”和“高刻”值。Ⅱ 6 块极板的 13 号电极刻度。将井径腿打开,确保极板电极不接触任何东西,采集“空气值” 。然后依次将带有 5阻的刻度盒装在 1~6 块极板上,分别采集数据。极板刻度盒响应值见表 1—2。Ⅲ 电极检查。应用“步级 别对 1~6 号极板进行检查。若每个电极方波呈线性等高逐次上升,仪器正常。表 1 极板刻度盒的响应值读值表极板刻度盒 电阻率 Ω·0005场校验(1)井径现场校验与车间刻度相同。(2)电阻率现场核查。采集“零刻”和“高刻”值和“空气值” ,核查过程中与车间刻度相同。(3)加速度计现场核查。先将仪器垂直吊起静止,核查 和 应为 0g±)扶正器的选择。选择适当的扶正器,首先可以使仪器完全居中,从而保证各极板与地层接触良好,其次可以准确测出各个角度(井斜角、井斜方位角、1 号极板方位角等)。当仪器不居中时,极板在井壁分布不均匀,影响到最终的解释结果,特别是在大斜度井或井眼较大的井中,居中显得尤为重要。按现场经验,在不同的井况下推荐使用的 正器如表 1—3 所示。 12表 1正器推荐使用尺寸表位置8~眼、井斜角5°~20°8~眼、井斜角大于 20°井眼大于 斜角 5°~20°井眼大于 斜角大于 20°仪器顶部 35/8中扶正器 35/8氟纶扶正器(必需) 35/8中扶正器 35/8氟纶扶正器(必需)仪器中部 41/4胶扶正器(可选) 41/4胶扶正器(必需)探头部分 居中扶正器 41/4胶扶正器(可选) 居中扶正器 41/4胶扶正器(必需)注意:在井斜角大于 10°或者井眼尺寸大于 8,器必须采取居中措施或必须加扶正器。因为仪器中部的线路中有磁定位计。若一定要在仪器中部电子线路上加扶正器,则必须保证扶正器没有磁性(当心带有微磁的螺丝、顶丝等),否则对测量角度有很大影响。2.曲线质量标准1)基本要求(1)图幅、图面及图头。①测井原图图头规格化,图头数据齐全。图头内容应与测井通知单内容一致。②测井原始胶片、蓝图上应有测速标记,图面曲线清晰。③原图格线均匀,不出现大小格。④原始测井记录按照测井图头、主曲线、重复曲线、验证曲线、主刻度、主核实、测前和测后核实、仪器串图、图尾顺序记录。并记录下井仪器参数和测井参数。⑤下井仪器参数包含仪器号、各曲线测量点、测量模式,测井参数包含采样密度、曲线滤波参数。(2)在图像模式下,测井速度不得超过 1800ft/h。 在倾角模式下,测井速度不得超过3600 ft/h。 (3)测井曲线①曲线记录齐全,曲线交叉可辨认,曲线线条宽度应小于 1在仪器允许范围内,曲线不得出现与井下仪器无关的零值、负值、干扰、跳动、图像不连续等异常,否则应重复测量进行验证。若仍有疑义,则应更换仪器进行证实,并把验证曲线放到原始胶片及蓝图重复段的后面。③按录取资料要求取准各项测井资料,组合测井项目的最低记录点记录曲线,井底漏测不得超过 15m。 ④曲线显示特征和数值应与地层岩性吻合,各曲线之间有良好的相关性,并符合地区规律。⑤在测量过程中,若仪器在砂岩层段遇卡而造成曲线、图像、波形畸变超过 岩层段超过 2m,则应重复测量。⑥ 测井曲线应记录张力曲线,张力曲线应变化正常。(4)数据磁带①根据用户要求格式提供数据磁带,数据磁带按用户能识别的版本拷贝。②数据磁带内除曲线数据外,还应包含主刻度、主核实、测前和测后核实、测量参数和图头信息。③交给用户的数仍磁带各条曲线深度对齐,磁带上贴正规标签并注明井号、日期、测量井段、文件名称、软件版本号、测井仪器系列号、地区、小队号、测量项目,所标示的文字应与磁带记录内容相符。(5)深度误差要求①曲线对技术套管的测量深度与套管下深之间的深度误差不超过 则应用 行测量以查明原因,并进行深度校正,在 注明原因。②同一组合测井各曲线深度误差应小于 同一电缆在同一口井中测井,各系列曲线间深度误差应小于 不同电缆在同一口井中测井,各系列曲线间深度误差应小于 每串仪器测井都应带测自然伽马,以确保深度准确。(6)重复曲线。①重复曲线应选测量井段内井眼规则、岩性变化明显处,测量井段长度不少 10m。②电成像侧井。重复井段要选在有明显电性特征的井段进行测量。声波成像测井,重复井段要选在井壁有明显声特征的井段进行测量,重复井段测量与主测井测量所反应井壁特征要一致。③井斜角如出现负值,其绝对值不得大于 ④双井径曲线变化正常,在套管内的测量值与套管内径相差应不超过 井斜方位角的重复测量误差要求见表 1—4。表 1(°) 井斜方位角最大允许误差, (°)1~2 502~3 303~4 204~5 103)具体要求(1)井眼规则井段,声、电成像图像清晰并与常规电阻率、声波曲线对应良好。(2)对于同一井段,井眼规则处,声、电成像测量结果要相互对应,深度及方位要一致。(3)在岩心均匀层段,电成像测井六个极板图像颜色应一致。同时,每个极板颜色均匀。(4)在刻度范围内,电成像测井六个极板曲线不应有干扰。每个极板无效电极数不应超过 4 个。(5)井斜角、方位角曲线无异常跳跃,不出现台阶,井斜无负值。(6)测井过程中 1 号极板相对方位角曲线 12m 内转动不能超过一周(360°) 。(7)三条井径曲线变化正常,在套管内应基本重合,误差不超过 5%。(8)由于数据通讯中断等造成的图像、曲线数据缺失长度不超过 9)仪器遇卡连续井段超过 1m 以上必须进行补测。克像测井仪极板压力范围为0,~3,推荐值为 ~10,推荐设为自动增益,根据这套参数测得成像图像与同井的斯伦贝谢公司 比,清晰度之间差异较大。为分析问题产生原因,了解测井参数对原始测井图像清晰度的影响,选择了大庆采油十厂的朝翻×××-××井进行改变极板压力、自动极板增益、屏蔽增益参数的现场试验。(1)极板压力实验。极板压力实验结果如图 1示。从图 1见,采用自动极板板增益、屏蔽增益参数,当极板压力为,井深 1069~107壁划痕和钻井液涂抹消晰。但层理较模糊。当极板压力为 5 以上时,水平、斜、交错层理消晰,井壁划痕和钻井液涂抹较模糊。而极板压力达到 10 时,图像清晰度与 5 相当,说明再增大极板压力无意义,同时增大测井风险,所以这一地区极板压力应选择 5。图 1缺失(2)屏蔽(益实验。屏蔽(益实验如图 1—8 所示。从图 1—8 可见,左图应用极板压力 10,极板增益应用 3,屏蔽(益设为 10,图像出现饱和现象,效果变差。右图应用极板压力 10,极板增益为 3,屏蔽(益设为自动增益,图像效果变好。 2) 哈里伯顿公司的 哈里伯顿公司推出的最新型微电阻率成像测井仪,所记录的曲线有反映极板压力的 刻度范围是 0~1。徐深 x x 井不同极板压力图像成果如图 1示,该井的岩性为火成岩。 从图 1见,主图像极板压力 像非常清楚。重复图像极板压力 像较模糊。每个极板上都有垂直的钻井液涂抹线条,这是因为极板压力太小,导致极板与地层未能很好接触所致。根据上述实验结果,结合实际情况确定,打庆深层火成岩地层 板压力 .各类微电阻率成像测井仪资料质量评价为进行各类微电阻率成像测井仪资料质量评价,分别选择了 测资料,应用相同 处理程序、参数和图像处理方法,对两种测井方法对比分析如下。1) 井资料对比肇深 x x 井 井资料对比如图 1示。从图 1见,3,408.0m 为砂砾岩地层,盖率为 80%,反映的高阻亮色大块砾石棱角、边缘清晰,较小的砾石颗粒也可明显分辨。像井眼覆盖率为 60%,高阻亮色大块砾石棱角、边缘较模糊,较小的砾石颗粒难以分辨。从而说明 像消晰度明显高于 ) 井资料对比英 x x 井 井资料对比如图 1示。从图 1见,2300~2350m 为砂泥岩地层,两幅图像的井眼覆盖率均为 60%,两者纵向分层、内部特征和层理响应相同,但 像清晰度比 高一些。3) 井资料对比徐深 x –x 井 比如图 1示。从图 1见,两幅图像的井眼覆盖率均为 60%。但 像清晰度明显高于 过上述各类微电阻率成像测井仪资料的对比,图像质量最好的是 次是差是 、井周反射声波成像测井仪(一)井周反射声波成像测井仪的种类及技术指标1.井周反射声波成像洲井仪的种类1)哈里伯顿公司的 器如图 1—13 所示。从图 1见,该仪器主要由电子线路、定向接头和探头 3 部分组成。(1)电子线路。用于采样、检测和放大测量探头信号,保证图像的分辨率和清晰度。 (2)定向接头(导航包)与 器相同。(3)探头由固定在仪器上的—个旋转换能器构成。该换能器沿井眼周围 360°方位向地层发射脉冲,工作频率 250~500冲在井筒液体中传播到达井壁,其中一部分能量被反射回原来的换能器。此时,该换能器相当于一个接收器,接收到的脉冲幅度和双程传播时间都被记录下来,总的路径是一条围绕井壁的螺旋线,旋转 1 周 200 点。能器与井内流体直接接触,以减少传播路径可能产生的波阻抗不匹配,并且使换能器接近井壁,减低钻井液院信号产生的影响,直径可变且能快速卸换的扫描器,使它能用在不同的井径和钻井液中。该仪器即适合于裸眼井,又适合于套管井,既适合于普通钻井液,也适用于油基钻井液。其仪器井眼覆盖率为 100%,垂向分辨率为 井记录包括:反射时间(发射器到井壁的双程传播时间,反射幅度(为反射回接收器的声波信号能量大小。测井解释主要依据这两个测量信息的图像特征进行解秤,但 量的是二维数据,必须经过处理。2) 斯伦贝谢公司的 器组成与 本相同,仅探头部分差异较大如图 1用低分辨率平面超声换能器,工作频率在 195~650间,测井时由地面系统软件控制选择。由 进而来的,它使用高分辨率强聚焦换能器,工作频率为250~500井时根据钻井液密度和类型来确定。 有四个不同尺寸的可更换超声旋转头,分别是 8。543 井时可根据套管直径和井眼直径来选用。于套管井的水泥评价和套管检查,提供映像似的套管显示,其中包括套管内径和厚度、内部和外部损坏或变形以及紧靠套管后面的介质声阻抗等信息。供和常规 类似的井壁反射幅度成像和超声脉冲传播时间成像。4) 贝克器结果与 本相同,所不同的事换能器和换能器的工作频率和旋转 1 周采样数不同。用密闭换能器不与井内流体直接接触,来减低钻井液信号产生的影响。换能器直径有两种,分别是 2作频率均为 250能器旋转速率为 6 周/s,采样率每周 250 点。另外,以 合测量,但要使 测一个 器长度。别给出了各类井周反射声波成像测井仪器技术指标。表 1 各类井周反射声波成像测井仪器的技术指标参数 24514最大测井速度 420m/h 240m/h 640m/h 182m/4460° 90° 90° 90°水基 g/g/g/g/000000000000000075℃ 175℃ 175℃ 204℃分辨率 能与其他测井仪组合测井能与其他测井仪组合测井 ,但必须在仪器串最底部能与其他测井仪组合测井,但必须在仪器串最底部能与其他测井仪组合测井,但必须在仪器串最底部(二)刻度)和现场校验,主要对仪器方位、井径、时差刻度。由于各公司仪器刻度方法相似,下面以 器为例,说明刻度标准。1) 车间刻度(主刻度)主儿宽度每月进行一次,仪器维修或软件更新版本时需要重新刻度,刻度时仪器应硬连接。(1) 方位刻度①将 4405 方位刻度器置于 4401 仪器方位标志处,使其居中采集方位数据。在010 范围内,一号极板相对方位角 ±3º 之内。②将 4405 方位刻度器置于声波成像仪方位标志处,采集数据。在010 范围内,一号极板相对方位角 4401 仪器标志槽相对方位之间的角度差应在±15º 之内。(2) 井径刻度。声波成像仪井径刻度分别用 803.2,、12井径规,在刻度筒中进行。筒中充满水,静止 24h。仪器必须居中,刻度完毕后进行核实,误差±133) 时差刻度。主刻度在车间进行,刻度时保持声成像仪器探头(1671于水平位置,泥浆槽面朝上,在泥浆槽部分裹一干净的塑料套。然后,用清水充满泥浆槽,并确保泥浆槽内物任何气泡存在。同时用温度计测量清水温度,精度为±入刻度程序。流体传播时差和传播时间是以流体温度和泥浆槽间隔为基础计算出来的。所以声波传播时间是 70±3µs。当泥浆槽内加入泥浆槽隔板时,泥浆槽间距变为 声波传播时间是 µs,此时计算出流体声波的时差是205µs/)现场校验(1)用 井径规进行现场核查;(2)在自由套管中检查仪器响应,误差为 187µs/m±3µs/m。(3)加速度计现场检查与微电阻率成像测井仪相同。标为,图幅、图面、图头、测井曲线、数据磁带、深度误差和重复曲线的要求与微电阻率成像测井仪资料质量标准基本要求相同。在实际测井过程中,应严格执行下列要求:(1)测井过程中要求仪器居中,按井眼条件使用扶正器,保证探头聚焦良好,电缆张力曲线显示仪器在井下运动平稳。(2)回波幅度图像与回波时间图像特征应有一致性,在测量井段中不能出现大段回波幅度图像色暗,而回波时间图像色亮的异常现象。(3)在目的层,数据通讯中断造成的图像缺失井段不超过 4)仪器遇卡连续井段超过 1m 以上必须进行补测。(5)测井过程中 1 号极板相对方位角 线 12m 内转动不能超过一周(360 º) 。(6)方位曲线与井周声波成像必须在同一组合内测量。井斜角、方位角曲线无异常跳跃现象,不出现台阶,井斜无负值。在井斜大于 1 º 的井段内,方位、相对方位曲线有良好的对应性,计算的井眼方位与钻井提供的井眼方位相同。(7)图像清晰,反映地层特征良好,显示裂缝、溶洞、层界面等特征清楚。第三节 声、电成像测井资料处理与解释一、声、电成像测井资料处理目前处理成像测井资料的软件系统主要有四套。第一是斯伦贝谢公司的 。该系统不仅能处理斯伦贝谢本公司的声、电成像资料,同时还可以处理哈里伯顿和阿特拉斯公司的声、电成像测井资料,地层倾角测井资料等,但没个模块均需选择仪器类型。第二是大庆测井公司于北京吉奥特公司合作开发的 理与解释工具系统,第三是阿特拉斯公司的 统,第四十哈里伯顿公司的 统。由于这些处理系统的流程和方法基本相似,故本文将以 处理 井资料为例,重点介绍成像测井资料的数字处理流程、模块和基本方法。(一)斯伦贝谢 司的 斯伦贝谢公司所研制的资料处理系统。该系统采用统一的一体化平台,它主要包括数据库软件包、储层工程软件包、数据处理软件包、应用地质软件包、地球物理软件包、岩石物理软件包、生产工程软件包等众多软件系统。其中应用地质软件包(称 G 包)是用于成像测井资料数字处理的软件系统。井资料 G 包数字处理流程如图 1示,该流程共有 8 个主要模块。式转换处理应用 块,把原始测井数据加载到计算机中,同时对数据格式进行转换。这里主要是对非斯伦贝谢公司资料,如哈里伯顿的 特拉斯的数据格式转换,其转换的目的是把原始的、整型数转换成程序要求的浮点数。数据输入可以使文件 带 网络传输 入参数有原始数据文件所在的地区、井号、井区、测井设备厂家、曲线名称、数据的顶底深度等。另外,块中的 对原始数据文件的数组和目标的类型滤波程序。从有效的原始文件中选择要处理数据文件程序,可输出原始文件的起止深度、采用间隔和仪器串类型。2. 数据编辑校正应用 块进行数据编辑校正,其内容包括速度校正、电压校正、水平均衡校正、不同排的钮扣电极深度对齐、深度校正和坏电极数据剔除。块输入数据时 到库中的原始数据块,包括原始图像、井斜数组包、钻头尺寸、增益、加速度数组包 据等。输出为经过数据编辑校正后的图像和数据。1)速度校正(器子啊井眼中非匀速运动,特别是当仪器偶尔发生轻度遇卡而又依靠电缆压力解压时,井下仪器会在井眼中发生短暂停歇和非匀速“窜动” ,而井下电缆却表现为匀速运动。这必然使得仪器的真实深度(即真深度)与井口的测探系统所测得的深度(即视深度)之间存在不稳定偏差,从而扰乱了曲线采样值与真实深度之间严格的对应关系,速度校正就是要恢复原始采样数据所对应的真实深度,以消除仪器非匀速运动而引起的影响。针对以上这些问题,首先从理论上分析井下仪器的运动特点。在测井过程中,当仪器未遇卡时,仪器的运动是匀速运动和阻尼运动的合运动,阻尼运动幅度大小事按指数规律衰减的,此时真实深度与视深度的偏差主要来自于阻尼振动;当仪器遇卡时,视深度的变化实际上是电缆伸长,此时电缆张力的扩大率与电缆的弹性系数成正比,真实深度与视深度的偏差等于电缆伸长量。在整个遇卡过程中,电缆张力均匀增长,基于对井下仪器运动特点的分析,建立速度校正模型。该模型虽不是直接精确计算井下仪器的真实深度,但能给出真实深度的最佳估计值。对于 声波成像系列,无效。2)电压校正(测井过程中,仪器动态地改变其电流强度,以保证在电阻率差别较大的情况下,仪器仍在其有效的工作范围内工作。即当仪器遇到高电阻率地层时,仪器会增加电流的强度以保证电流的有效部分流入地层,而在低电阻率地层,仪器会降低电流的强度以避免电流的过量。电压校正的目的就是要减小发射的电流强度的变化对测量值的影响,得到地层的真电阻率。3)水平均衡校正(理论上讲,每一个钮扣电极的测量灵敏度应该是相同的,但由于各种因素的影响,可能会使各电极测量的灵敏度和应用范围稍有不同,水平均衡校正
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本文标题:成像测井技术及其在大庆油田的应用
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