高分辨率快速测井平台仪器研发与应用.ppt
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1、,慧眼1000高分辨率快速测井平台研发与应用,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,三、快速测井平台应用情况,四、下步发展方向,二、快速测井平台关键技术,目录,慧眼1000高分辨率快速测井平台是大庆钻探工程公司测井一公司自主研发的新一代成套装备,是针对大庆油田高含水后期薄层开发现状,满足油田4000万吨稳产开发需求,结合多年来在高分辨率测井仪器方面的研究成果和仪器制造经验,经过集成设计形成的一套高分辨率快速测井平台。该套平台具备纵向分辨率高、制造成本低、一次下井取全测井资料的优势。该套平台包括地面测井系统、井下集成仪器以及相应的薄层处理解释技术。,常规井测量项目:双侧向、球焦感应、高分辨声波、
2、补偿中子、补偿密度、自然伽马、微球、微电极、井径、自然电位、井斜、遥测短节、横向电极。常规内部调整井一次下井,外围开发井两次下井完成测井作业。,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,1、方案设计总体方案,采用“硬件软化”的思想,尽可能通过软件实现硬件功能,减小硬件电路规模。采用低功耗设计,减小系统功耗;采用表面封装元件,减小器件的物理尺寸。,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,1、方案设计总体电路,不含有记录点的短节向上集中,遥测短节为张力和连斜短节提供电源。密度通过自然伽马供电,其电子线路与探头集成。推靠电源共用一组。连斜外部采用绝缘材质,作为电极的部分长度。声波仪器外壳做为侧向A2电极使
3、用。,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,1、方案设计机械结构,利用面向对象方法进行分析,抽象,以测井操作为核心,分为测井图形界面、工程(井)管理、屏幕管理、打印管理、文件管理、监视(监督)管理、仪器管理,远程管理等模块。,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,1、方案设计采集软件,该系统是针对大庆油田勘探开发对薄层地质信息采集的需求而设计,系统的采样率高达每米100点,可满足薄层系列井下仪信息采集记录的要求,如高分辨率声波、高分辨率三侧向等信号处理。同时在自然电位、自然伽马、横向电极等曲线上具备高于其它地面系统的分辨率。在功能上该系统具备完井、固井质量检测、射孔、取芯、碳氧比、氧活化、电磁
4、波、生产井等综合施工能力。,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,2、系统构成慧眼1000地面数控测井系统,数据采样率较高,特别增加了薄层处理能力,能够满足大庆对于薄层开发的需求,国内同类产品不能满足大庆对于薄层开发的需求。,系统核心的采集模块采用分层的结构设计。硬件抽象层,数据中心层,应用层。,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,2、系统构成慧眼1000地面数控测井系统,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,2、系统构成慧眼1000地面数控测井系统,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,2、系统构成慧眼1000地面数控测井系统,高分辨率井下集成仪器是针对大庆油田高含水后期油田薄差储层开发的
5、特点,经过集成化设计而形成的一套井下仪器。井下仪器采用了先进的技术手段,对传感器、机械结构、电子线路进行优化设计,具有性能稳定,高效配套的特点,“项目的整体技术水平达到了国内领先水平,个别技术和指标达到了国际先进水平”。,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,2、系统构成高分辨率井下集成仪器,井下仪器组成包括233K数传、微球微电极井径组合测井仪、数字电极、高分辨率数字声波、高分辨率数字三侧向、贴井壁侧向与密度集成仪器、高分辨率自然电位、高分辨率自然伽马等高分辨率系列。,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,2、系统构成高分辨率井下集成仪器,高分辨率数字三侧向,高分辨率数字声波,贴井壁侧向与密
6、度集成仪器,高分辨率自然伽马,高分辨率自然电位,井下集成仪器的分辨率小于0.3米,优于国内同类产品。对于大庆主力油田的常规测井项目,一次下井能够完成所有测井项目,而且记录点长度为14.7米,该长度为国内最短。目前国内同类产品无法完成一次下井录取全部测井资料,且记录长度均大于此长度。该套平台除了能够完成常规的测井项目外,还具备碳氧比、氧活化、电磁波、射孔、旋转式井壁取芯等测井作业能力。,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,2、系统构成高分辨率井下集成仪器,慧眼1000高分辨率快速测井平台快测平台井下仪器实现连接长度和记录点长度分别为31.2米和14.7米。,主要高分辨率井下集成仪器,高分辨率井
7、壁侧向与密度集成测井仪,高分辨率井下集成仪器主要技术指标(一),高分辨率井下集成仪器主要技术指标(二),随着大庆油田开发的深入,油层水淹程度加深,油田开发三次调整对象主要为表内薄层及表外层,占70%左右。这样的储层以薄差层分布为主,因此给测井采集和资料解释都带来一定的难度,必须寻求对厚油层进行细分,薄差层和表外层准确评价。测井公司形成了一套以慧眼1000高分辨率测井资料为基础、以调整井水淹层单井精细评价为主、功能较全面的水淹层测井资料处理解释软件平台。,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,3、系统构成配套的薄层解释技术,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,3、系统构成配套的薄层解释技术,一
8、、慧眼1000高分辨率快速测井平台,3、系统构成配套的薄层解释技术,该软件平台针对公司高分辨率测井系列仪器研究了相应的薄层测井资料处理解释方法,其中重点对于薄层的分层取值、厚度划分和水淹层解释等应用部分进行了完善和提高,使薄层测井解释符合率得到明显的提高,水淹层综合解释符合率达70%以上,为油田有效开采提供可靠的资料数据,对油田挖潜及开发方案的编制具有指导意义。,该软件平台具有大庆油田技术特色的软件包,包括曲线标准化、储层厚度(表外厚度、砂岩厚度和有效厚度)划分、分层取值、岩性识别、水淹层解释、生成小层地质数据库等应用模块(见附图)。同时在软件平台上建立了功能强大的曲线校深、储层厚度划分和水淹
9、层解释等交互工具。,该软件平台是集数据库、工具软件及应用技术为一体的软件平台,其功能设计和实现充分考虑了大庆油田生产的实际需要,具有实用性。,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,3、系统构成配套的薄层解释技术,调整井测井资料处理解释成果图,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,三、快速测井平台应用情况,四、下步发展方向,二、快速测井平台关键技术,目录,传感器集成技术,关键技术1,通过空间复用和功能合成,某些仪器除完成自身的功能外,同时还兼作其它仪器的部分功能使用;对于功能相似的传感器进行集成化设计,进一步缩短仪器的长度。快速平台记录点长度为14.7米,该长度国内最短。,微球、微电极、井径功能
10、合成,连斜和电极复用,嵌入式信号采集技术的应用有利于仪器的小型化设计,并能够有效处理信号相互间干扰。通过分析信号特征,利用自适应滤波技术在复杂信号中识别目标信号,并根据信号的不同性质,多方面处理,仪器具有一定的智能化。,关键技术2,采用嵌入式信号采集技术的密度仪器不再需要单独电子线路,嵌入式信号采集技术,数据跟踪技术能够在测井作业过程中记录地面系统键盘操作、曲线记录等关键操作。该项技术能够监控测井全过程,具有识别异常数据、快速故障定位功能,提高曲线质量。,关键技术3,数据跟踪技术,快速测井平台采用集成化设计,多个测井项目同时进行,数据量较大,高速的数据传输保证了井下采集的地层信息及时、准确地上
11、传。该技术能够实现系统双向通讯,下行速率20Kbps,上行通信速率233Kbps。,关键技术4,采用大规模DSP技术实现了较高的通信速度,数据传输技术,数字化的声波井下仪器同时采集四个声波波列,完成旅行时间和时差计算,仪器工作参数调整灵活,深度精确对齐,测量更准确,具有传统声波无法比拟的优势。,关键技术5,上图为传统的声波仪器,下图为数字声波,声波数字化技术,一、慧眼1000高分辨率快速测井平台,三、快速测井平台应用情况,四、下步发展方向,二、快速测井平台关键技术,目录,三、快速测井平台应用情况范围和规模,慧眼1000高分辨率快速测井平台在大庆油田推广使用45个小队,截止目前完成测井作业180
12、00余口。测井结果表明系统的可靠性、稳定性、重复性、一致性和标准化水平均满足生产要求。,快速测井平台所有测井曲线都是在相同的井眼环境条件下取得的,对油气藏的评价会更准确。在薄层勘探方面优于传统测井系列,可满足目前大庆油田薄层勘探及薄层测井需求,取得了较好地质应用效果。,三、快速测井平台应用情况应用效果,岩性密度纵向分辨率 该仪器的岩性密度与ECLIPS 5700岩性密度实测曲线对比图。从图可以看出:密度对0.3米以上地层有显示;岩性密度曲线经分辨率匹配后对比效果良好,说明该新仪器岩性密度实测资料反映地质规律真实可靠,满足使用要求。岩性密度分层能力0.6米,经高分辨率处理后达到0.3米。,三、快
13、速测井平台应用情况应用效果,井壁侧向与密度集成,三、快速测井平台应用情况应用效果,井壁侧向探测深度 探测深度以气顶砂岩为相对标准,定性判断其探测深度。右图910.6912.0米为一厚度1.4米的气层,高分辨率曲线均反映出泥质夹层的存在,电阻率测井普遍高值。913.0920米为一厚度7米的气层,该层上半段明显含气,饱和度较大,电阻率较高,随着径向深度增大,电阻率逐渐增大,反映出明显的减阻侵入特性,薄层电阻率幅值略低于深三侧向。,井壁侧向与密度集成,三、快速测井平台应用情况应用效果,井壁侧向与密度集成,井壁侧向纵向分辨率 处为粉砂、含泥粉砂、泥质粉砂交互层,饱和度分析表明该层是未水淹油层,由于层内
14、岩性非均质,电阻率测井表现出多个小层,井壁侧向幅度高于三侧向,且随厚度减小幅度差增大。该仪器对薄层具有较高的分辨能力,井壁侧向分层能力可达0.2米。,井壁侧向厚层响应通过多个厚层对比,井壁侧向同高分辨率三侧向一样能够从形态特征反映厚油层水淹变化总体趋势;高分辨率井壁侧向分辨率较高,对层内含油非均质响应更明显,与含水饱和度变化趋势一致性更好。,三、快速测井平台应用情况应用效果,井壁侧向与密度集成,三、快速测井平台应用情况应用效果,高分辨率井壁侧向与密度集成高分辨率井壁侧向具有0.2米的分层能力;体积密度能提高岩性、物性参数计算精度,进而提高剩余油饱和度评价效果;高分辨率井壁侧向能显示0.10.2
15、米薄层;对0.20.5米薄层,较高分辨率三侧向能更好地反映出含油性变化规律,提高薄层和非均质厚层解释效果;0.5米以上均质厚层,孔渗条件好,泥浆侵入较深,高分辨率井壁侧向受侵入影响而与含油性关系不如高分辨率三侧向。,三、快速测井平台应用情况应用效果,高分辨率自然电位,图中可见高分辨自然电位薄层测井响应正确,并且与其他常规高分辨率测井曲线反映的特征一致,能够反映出岩性、物性的变化。,三、快速测井平台应用情况应用效果,高分辨率自然电位,对于厚度较大、相对均质储层中的岩性渐变薄层分层能力略有提高或与常规自然电位基本相同,不能与其他高分辨率曲线的分层能力相匹配。,三、快速测井平台应用情况应用效果,高分
16、辨率自然电位,测井资料与岩心剖面图对比:图中标出的高分辨率自然电位上分别反映为2、2、4个连续的小层,与岩心柱状图上的岩性变化一致,说明该仪器分辨率提高后反映出的薄层响应正确。,三、快速测井平台应用情况应用效果,高分辨率自然伽马,高分辨率自然伽马曲线所反映出的高分辨率信息,与岩心柱状图中的岩性变化相对应,说明该仪器分辨率提高后反映出的薄层响应正确。,国内油田大部分为陆相沉积油田,油田开发中后期“高含水、薄层储层”的开发都将面临认识难、识别难、判准难等一系列疑难问题。慧眼1000高分辨率快速测井平台在此类油田勘探开发中具有很好的发展前景,国外的同类油田也具备推广使用的潜力。,慧眼1000高分辨率
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