测井录井设备分析

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　　一、斯伦贝谢新一代介电测井仪

　　斯伦贝谢公司推出多频介电扫描成像测井仪(Dielectric Scanner)，在业内第一个应用多频介电频散技术来准确测量储层剩余油气体积、阿尔奇公式中的m和n指数以及储层的离子交换能力CEC。这些参数以前只能通过实验室岩心分析得到。介电频散测量能够提供近井眼区域电性质的径向剖面，用于推导复杂油气储层的岩石特性和流体分布。结合传统测井方法，介电测井能够提供更准确的储层评价和油藏描述。
　　该仪器采用多间距阵列天线，可在20兆赫到1000兆赫之间的4个不同频率上进行测量。为降低各向异性的影响，采用了纵向和横向极化两种测量模式，天线安装在全铰接式连接的短极板上，通过液压推靠器使天线紧贴井壁。同原有介电测井仪相比，新仪器测量精度高，井眼补偿效果好。介电扫描测井与传统的测井方法相结合，可为储层评价和油藏描述提供更丰富的信息。

　　Dielectric Scanner仪器示意图

　　1、Dielectric Scanner技术特点：

　　(1) 仪器有1个铰链连接活动极板，2个发射天线位于极板中央，两边各对称排列4个接收天线，2个用于测量泥饼和泥浆特性的浅探测探头。
　　(2) 4种源距的发射——接收模式(双发四收)，提供不同的径向探测深度(1～4 in)(2.5～10 cm)，从泥饼、侵入带、过渡带到原状地层都能探测到。
　　(3) 2种极化模式扫描，即纵向极化和横向极化，以减小各向异性影响。
　　(4) 基本测量包括每个接收天线对接收到的电磁波信号的幅度和相位移，在每一个工作频率下有72种幅度和72种相位测量。

　　2、Dielectric Scanner用途：

　　(1) 孔隙流体分析：使用多源距高频率测量数据，可以测量剩余油气饱和度和侵入带地层水矿化度，还可以描述侵入剖面，即稠油储层/低侵入储层的含油饱和度剖面。
　　(2) 骨架分析：根据电介质散射测量数据，可以得到碳酸盐岩地层的m、n曲线，以及泥质砂岩地层的离子交换能力CEC、泥质含量和各向异性。
　　(3) 地质构造分析：根据多极化模式和高分辨率测量数据，可以进行薄层分析、超薄层的构造各向异性测量、地质特性提取、碳酸盐岩分类。

　　3、技术的使用方法

　　使用方法：该新一代的介电测井仪具有诸多特色，如资料采集得到改善，测量精度得到提高。以前的仪器都采用固定极板，而Dielectric Scanner通过井径仪臂将活动极板推向地层。极板的曲度也有助于改善一起与井壁的接触。发射器(TA和TB)和天线组(RXA1-RXA4和RXB1-RXB4)在20MHz-1GHz不连续频率下工作。发射器和天线是并列的正交偶极子，可以同时在横向(红色箭头)和纵向(蓝色箭头)极化模式下工作。两个开放电偶极子(开放的同轴电缆探头)测量泥饼的属性，并提供质量控制。如需要更精确的流体属性输入数据，该仪器还在测量点出测量温度和压力。井眼补偿用于消除不平衡的发射器-接收器对。在每个测量周期，针对四种频率中的每一频率，测量72个衰减值和72个相位值。探测深度是2.5-10.2cm(1-4ft)，具体取决于发射器-接收器间距和地层流体属性。

　　二、斯伦贝谢新一代ECS元素测井仪

　　1、ECS测井原理

　　ECS测井利用中子与地层原子核发生的中子-伽玛(n,γ)核反应放出的γ射线，测量地层的γ射线谱。由于不同核素的特征γ射线能量是不同的，通过对γ射线谱进行解谱分析可得到元素的相对产额。进而应用氧化物闭合模型可将元素谱的相对产额转换成元素的绝对百分含量。对于一个地区的沉积地层，相同沉积环境下沉积的矿物类型大致相同，因而具有变化不大的主要元素含量。反之，不同沉积环境下沉积的岩石矿物类型不同，岩石矿物中的元素含量有较大的变化。这是利用ECS测井资料测得的元素含量划分地层、进行地层对比的理论依据。此外，利用ECS测井资料，也可以根据岩心分析数据所建立的经验关系式，求得不同矿物的体积含量。

　　2、ECS仪器结构及指标

　　地层元素测井仪由Am-Be中子源、BGO晶体探测器、光电倍增管、高压放大电子线路构成。该仪器总长4.45m，测速可达到550m/h，而且不受泥浆密度、流体类型和井眼状况的影响。在测井过程中，它通过Am-Be中子源发出能量为0～8MeV(平均4MeV)的快中子，快中子首先与地层中C，O，Si，Ca，Fe，Mg等元素发生非弹性散射反应，迫使地层放射出γ射线，快中子经过多次散射逐渐减速形成热中子，热中子被原子核所俘获产生特征俘获γ射线。用BGO晶体探测器可以探测并记录这些非弹性散射γ能谱和俘获γ能谱。ECS探头部分利用一个标准的592GBq(16居里)Am-Be中子源和一个大的BGO探头。利用Am-Be中子源(化学)大大的减少了探头部分的复杂性。但利用BGO探头需要探头在温度低于50℃的条件下测井，这是因为BGO的温度效应较差，30℃时其发光强度已降为0℃的一半，所以在制造时采用了一个杜瓦瓶和一个制冷系统。同时在BGO晶体探头的外面装有硼罩，它可以防止由中子源直接射入井眼中的中子及地层中的带电粒子进入BGO晶体探测器，而只允许γ射线通过。
　　

　　

　　3、技术的使用方法及效果

　　ECS测井资料在B12ST1井中应用。
　　利用ECS测井数据，并结合自然γ能谱测井数据，可计算粘土含量及其类型。下图为西江油田的B12ST1井2436.61～2463.71m井段ECS解释成果图。图中第10道为测井质量控制，反映ECS探测氧化物标准因素：F<3，探测质量好;F>3，探测质量差。从下图中可以知道，不同深度的一些地层主要元素和矿物的含量，根据这些元素和矿物的含量可以判断沉积环境和准确求取孔隙度、渗透率、饱和度和泥质含量这些储层参数，与其他常规测井方法所得到的参数比较起来，根据ECS测井计算出来的参数更加符合实际情况。特别是对于一些低阻油田的开发具有重要的参考价值。
　　

　　图为利用ECS解释的B12ST1井2436.61～2463.71m井段岩性剖面图。从图中自然伽马曲线和上图中硅元素的曲线可知，该处理井段内主要为砂泥岩;钙元素含量比较少，铁元素含量相比于钙元素比较多，而硅、铝、钙、铁又是伊利石、蒙脱石的主要元素，从而可知伊利石、蒙脱石的相对含量;从图中第6道岩性剖面也可看出B12ST1井2436.61～2463.71m井段的泥质含量以伊利石为主，蒙脱石在其中的含量较少;从岩性剖面成果图还可以看出，该处理井段内上部蒙脱石含量要高于处理井段下部蒙脱石含量。这种由ECS提供的详细地层岩石组分对于以后的储层改造是非常有帮助的。

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穆熙妍

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