随钻方位密度测井方法基础研究

摘要

随钻方位密度测井方法可以提供井周16个方位的密度成像资料,为过井眼的地质界面产状的计算提供了方便。测井仪器在工作时,测量的密度和光电数据存储在围绕井眼的16个扇区内。扇区数据分成4个象限(上、下、左、右)。仪器旋转探头在4个象限内测量的密度结果360°成像。在这16个扇区内,通过计算密度和光电系数来获得方位角的数据,这些方位角的数据能给出定性的成像图。根据随钻方位密度测井方法的特点,应用蒙特卡罗方法,对水平井密度测井的响应进行了16方位的数值模拟。利用蒙特卡罗方法进行数值模拟以研究水平井中方位、井径、地层界面位置、间隙、不同地层密度、地层厚度、及倾斜地层的倾角等因素的影响,模拟的137Cs放射源在不同地层条件下的伽马场分布,并确定了随钻方位密度测井仪器的探测能窗和源距大小,以及得到了该测井方法的探测深度。在不同间隙的情况下,随着间隙的增大,密度测井的长、短源距计数率相应减小,而它们的比值相应增大,针对其影响,进行了三探测器补偿的初步研究,并模拟得出了第三个探测器的最佳源距位置。在地层厚度不同的情况下,短源距探测器的计数率随岩屑厚度的增加而降低;而随钻方位密度测井中,随着地层厚度的增大,长、短源距伽马计数率的比值逐渐增大。在斜地层中,通过改变不同倾斜地层的倾角,来研究其响应关系,并利用所得到的数据进行360°方位成像,并得到成像图的处理方法,以便得到地层的密度、倾角及地层厚度等参数,为实现该测井方法实时地质导向的功能打下了基础。通过数值模拟对水平井的随钻方位密度测井响应以及影响因素作了深入研究,为随钻方位密度测井方法的实现及解释建立了理论基础。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 选题依据及研究意义

1.1.1 选题依据

1.1.2 研究意义

1.2 随钻方位密度测井的国内外研究现状

1.2.1 国外随钻测井的研究现状

1.2.2 国内随钻方位密度的发展

1.3 研究内容与关键问题

1.3.1 研究内容

1.3.2 关键问题

1.4 研究方法与技术路线

1.4.1 研究方法。

1.4.2 技术路线

第二章 随钻方位密度测井的原理

2.1 随钻方位密度测井的核物理基础

2.1.1 伽马射线理论

2.1.2 伽马射线相互作用与其在测井中的应用

2.2 随钻方位密度测井

2.3 随钻方位密度测井伽马能窗的确定

第三章 水平井地层散射伽马场分布及仪器源距的确定

3.1 蒙特卡罗方法(MONTE CARLO)简介

3.1.1 蒙特卡罗(Monte Carlo)方法简介

3.1.2 MCNP程序

3.2 地层伽马场分布模拟

3.2.1 同种岩性不同密度地层的伽马场分布

3.2.2 不同岩性地层的伽马场分布

3.3 随钻方位密度测井源距的确定

第四章 随钻方位密度测井的响应模拟

4.1 随钻方位密度测井模型的建立

4.2 随钻方位密度测井16方位的响应

4.3 井眼尺寸对随钻方位密度测井的影响

4.4 随钻方位密度测井在不同间隙条件的响应

4.4.1 随钻方位密度测井同一方位不同间隙的响应

4.4.2 随钻方位密度测井不同方位改变间隙的响应

4.4.3 随钻方位密度测井地层界面对间隙的响应

4.4.4 随钻方位密度测井三探测器的设想

4.5 随钻方位密度测井在不同地层条件下的响应

4.5.1 随钻方位密度测井在不同地层密度的响应

4.5.2 随钻方位密度测井在不同地层界面位置情况下的响应

4.5.3 随钻方位密度测并在不同地层厚度情况下的响应

4.5.4 随钻方位密度测井在不同界面角度情况下的响应

4.6 随钻方位密度测井影响因素小结

第五章 随钻方位密度测井的应用及数据处理

5.1 随钻方位密度测井应用模拟

5.1.1 随钻方位密度测井在不同地层倾角下的模拟研究

5.1.2 随钻方位密度测井在不同倾斜地层厚度下的模拟研究

5.2 随钻方位密度测井的数据处理

5.2.1 数据处理的理论基础

5.2.2 求取地层倾角及储层厚度的方法

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢