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HAL6505阵列侧向测井仪

文档名称:HAL6505阵列侧向测井仪
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文档名称:HAL6505阵列侧向测井仪
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上传者:hongjames123
添加时间:2019/05/21
内容摘要:
贺飞等:HAL6505阵列侧向测井仪
HAL6505阵列侧向测井仪
贺飞马骁冯琳伟李强曹景致刘伟
中国石油集团测井有限公司
摘要:双侧向测井仪一直是重要的常规电阻率测井仪器,随着勘探开发进一步深入,双侧向仪器测量的深、浅两条
电阻率曲线已不能满足复杂油气评价需求。为提高侧向测井信息量,满足精细化评价需求,中国石油集团测井有限公司进
行了大量理论方法研究,研制了国内首支阵列侧向测井仪。通过设计阵列化的电极系结构,利用软硬结合聚焦方法,实现
6种径向探測深度测量模式。与双側向测井方法相比,该方法具有纵向分率高、径向信息量多等优点,能够清晰描述地层
侵入特征。通过大量现场试验,实測曲线特征和仪器各项指标均达到理论设计要求,仪器可用于薄层等复杂油气测并评价。
关键词:阵列侧向探测深度纵向分辨率井眼影响侵入影响
Dol:10.3969/iiss.1002-302x.2013.02.015
双侧向仪器自推出以来,一直被作为标准的电法年方法研究5?和技术攻关,成功研制出具有自主知识
测井仪器,在盐水钻井液和中高阻地层井中,双侧向
产权的阵列侧向仪器HAL( High Resolution Array
测井是确定地层真电阻率的重要方法。由于盐水钻
Laterolog Logging Tool)。该仪器具有纵向分辦率高、测
井液侵入地层特征复杂?,双侧向仪器只提供深、浅
量地层信息多等优点,仪器各项指标均达到国际同类
两条测量曲线,测量地层信息少,不能详细描述侵人
仪器技术水平。
地层剖面,同时纵向分辨率低(0.6m),不能满足精细
化储层评价需求。为克服双侧向探测特性的不足,1仪器作用和用途
1998年斯伦贝谢公司推出了高分辨率阵列侧向仪器
相对于应用在低阻地层测量的阵列感应仪器?,
HRLA( High Resolution Laterolog Array),该仪器不但
阵列侧向仪器主要用于盐水钻井液中高阻地层电阻率
具有较高的纵向分辨率,而且提供多条径向不同深度测量,能够测量5条地层不同径向深度的视电阻率曲
的测量曲线,对地层侵入剖面的描述更加详细。2006线,描述井眼到原状地层电阻率的变化情况。主要作
年贝克休斯也推出了类似的阵列侧向仪器MLT
用和用途如下:
(Muli- Laterolog Array Logging Tool),但未见大规模市
(1)刘分岩性剖面。仪器纵向分层能力很强,能
场应用。为打破国际大公司的市场垄断,填补国内测
够有效分0.3m以上的薄层、薄互层及高阻致密地
井技术装备空白,中国石油集团测井有限公司通过多层,测量曲线反映地层层位明显。与双侧向类似,在
中国石油天然气集团公司2012年度自主创新重要产品
基金情況:“十ー五”国家重大专项“大型油气田及煤层气开发测井项目”中“复杂油气藏测井综合评价技术、配套装备与处理
解释软件”之课题4“模块式动态地层测试系统及EIlg配套装备”(编号:2008ZX05020-004)。
获奖情况:“阵列侧向成像測井仪HAL6505”获2012年度国家重点新产品计划战略性创新产品;“阵列侧向成像测井方法与仪器”
2011年获中国石油天然气集团公司科学技术进步三等奖;“阵列侧向成像测井仪推广应用”2012年获陕西省职工科技创新成果优秀
推广应用项目奖。
获专利情况:“一种石油测井仪电极系"(专利号:ZL2010201701449、“一种绝缘隔离体結构”(专利号:ZL201020696016.
8)获国家实用新型专利。
第一作者简介:贺飞,1966年生,高级工程师,1988年毕业于江汉石油学院矿场地球物理专业,从事测井仪器研发工作,成功
研制HAL阵列侧向测井仪器。E-mai:hflycpla126.com
2013年第2期?石油科技论坛59
成果推介
致密性地层,仪器测量的视电阻率基本一致,5条曲现多种探测模式,从而提高径向探测信息量。
线重合,在裂缝性、滲透性地层,5条曲线出现有序
根据以上的设计思想,设计了具有6种探测深度
的正差异或负差异特征,能够有效划分岩性。
的电极系结构,通过数值模拟优化计算,确定电极系
(2)清晰描述侵入特征。5条曲线可以有效判断侵尺寸参数。如图1、图2所示,HAL电极系结构是一个
入状况:当RAL1≈RAL2≈RAL3≈RAL4≈RALS时,
电极棒上安装25个环状电极,其中有6对监控电极和
说明地层没有被钻井液侵入;当RAL1≈RAL4=RALS时,说明钻井液侵入较浅;当RAL1
(A1')~A6(A6')在各种探测模式中分别作为屏蔽电
极或返回电极,MO(M0')~MS(M5')为成对监控电极。
浅;当RALI6种探测模式的工作原理如下:
液侵入较中深;当RALIRAL0模式:主电极A0发射主流,电流返回到A
说明钻井液侵入较深;如果侵入深度超过主电流径向
(AI)~A6(A6')。由于主流不聚焦,大部分电流在
范围,且侵入带电阻率径向变化不大,5条曲线也会基
井眼钻井液内流动,主要反映钻井液电阻率信息。
本重合,但往往径向侵入带电阻率是非均质的。
RAL1模式:主电极A0发射主流,A1(A1')发射
(3)判断油(气)水层。在油(气)层段,地层
屏蔽电流,所有电流返回到A2(A2)~A6(A6),聚
往往电阻率较高,受钻井液侵入呈现低侵特征,5条
焦条件:MO(MO')与M1(M1')等电位。由于返回电
测量曲线表现为正差异;而在水层,受钻井液侵入呈极距A0很近,主电流进入地层很浅的地方就散开了,
现高侵特征,测量曲线表现为负差异。利用5条曲线
探测深度较浅。
幅度的差异情况,可以初步判断油(气)层、水层或
RALS模式:主电极A0发射主流,屏蔽电极A1
油水界面等情况,精确解释还需结合其他測井资料综
(AI)~A5(A5)发射屏蔽电流,所有电流返回到A6
合解释。
(A6),聚焦条件:MO(MO')与M1(M1')、M2(M2)
(4)求取含油(气)饱和度。HAL仪器配套的
与M3(M3')、M4(M4)与M5(M5)、A3(A3')与A4
维反演软件可以快速反演侵入带半径、侵人带电阻(A4)、A4(A4')与A5(A5)均两两等电位。探测深
率、原状地层电阻率等信息。反演的真电阻率能够使
度最深。
含油饱和度计算效果更好。
RAL2~RAL4模式工作原理可以参照RAL1模式
和RAL5模式。
2仪器结构和工作原理
HAL电极系为达到提高纵向分辦率和增加径向探3仪器技术参数指标
测信息的目的,需要采取两种办法实现:一种是缩小
仪器技术参数指标分别如下:测量范围为0.2
A0电极尺寸和主监控MO(MO')和M1(M1)间距,使40000·m;测量精度为±5%(1~2000·m),±10%
流入地层的主电流宽度变窄,实现纵向分辨率的提
(2000~500090?m),±20%(0.2~10?m,5000~40000
高;另一种是增加屏蔽电极个数和返回电极位置,实
2·m);探测深度为
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