石油测井技术论文范文

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二新型技术在石油地质勘探中的应用

1GIS技术在石油勘探中的应用

GIS技术在石油勘探中主要应用在两个方面：一个是空间数据的应用；另一个是石油勘探成果的可视化。在石油勘探的过程中，能够积累大量的图形数据以及基础数据，所以利用GIS技术进行对数据的管理与存储，可以为工作人员提供灵活、完整的资料管理的环境。在实际工作中，主要应用Oracle数据库来对石油勘探进行管理与组织。使用服务器（B/S）/浏览器的操作模式，便能够允许用户可以组合直观的HTML界面，并且允许用户开发数据库，对石油勘探所得到的数据进行访问。GIS具有较为强大的空间数据的分析能力，这主要是针对数据的处理而言，所以GIS数据库能够将石油勘探过程中所得出的不同资料进行比较，进而得到具有意义的数据。对于石油勘探成果的可视化，主要是将基于GIS可视化系统用计算机数据和图形进行结合，并通过网络技术将实际的情况图文并茂的输出，更利于决策。和一般的数字石油应用的可视化系统相比较，石油勘探的可视化系统要满足以下层次的需求，主要是面向管理层、决策层和科研层。

2测井技术在石油地质勘探中

测井技术的发展，主要是因为计算机技术和电子技术的发展。目前，石油地质勘探工作中，利用计算机设备，能够有效地完成测井工作的数据分析、采集与处理，并能够将现有的数据转变为成像测井技术，从而提升数据的准确性和真实性，在短时间内，发送更全面的数据信息，而且通过对设备进行不同的组合，从而扩大范围，提升勘探的深度和采样的效率。除了测井技术，其中新型技术中还包括随钻测井技术、核磁共振技术、套管井技术等，这些技术都对石油地质勘探工作效率具有重要的作用。比如，在石油地质勘探中应用核磁共振技术，能够有效地提升测井效率，还能够提升测量的准确与精读，并且通过对应的测量平台，还能够减少测井过程中出现意外的发生，从而保证测井工作进行得更加顺利。核磁共振技术不仅能够缩短测井的时间，提升测量的效率，还能够保证设备的安全。在石油地质勘探中应用综合性的测井技术，对测井车、仪器以及计算机等设备和系统合理进行搭配，从而提升测井的成功率，加强测井的质量。

3虚拟现实技术在石油勘探中的应用

在石油地质勘探中应用虚拟现实技术能够提升人们对勘探目标的识别能力。此功能能够提升勘探的效率和精度，并有效地降低在勘探时出现错误的几率。在传统的勘探中，一般需要足够的实践对数据进行整理和分析，但是，在虚拟现实技术系统中，仅需要几天就可以完成数据的分析工作，能够直观地显现，使数据更容易被人们理解。这种技术还能够对储集层的三层模型进行分析，以及对其进行处理，使工作人员可以更方便快捷地使用这些数据，能够有效地减少工作人员的工作时间，从而有效地提升工作人员的工作效率，推进石油勘探的进步。应用虚拟现实技术分析数据能够使交易更加容易，并能够减少工作人员出现错误的次数，保证石油勘探工作可以正常地运行。虚拟现实技术通过对传统数据进行分析与处理，从而形成直观的三维影像，对石油勘探工作中的相关数据进行分析与展示，让工作人员有身临其境的感觉，让数据的分析过程更加顺利。

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主管单位：中国石油天然气集团公司

主办单位：中国石油集团测井有限公司

出版周期：双月刊

出版地址：陕西省西安市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1004-1338

国内刊号：61-1223/TE

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1977

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

中科双效期刊

Caj-cd规范获奖期刊

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中图分类号：TP212

0 引 言

目前大庆长垣油田进入特高含水开采阶段已经6年，油水分布极为复杂，多区块、多井、多层高含水，含水90%以上的区块已达到67.4%，剩余油高度分散，层系间含水差异进一步缩小，各层段产液、含水随开发动态变化。由于开发已经进人高含水期开采阶段，由开采厚层、好层到开采薄层、差层，地下地质情况越来越复杂，如何在增加产量、提高采收率、降低投资成本、提高设备利用率等方面少走弯路是油田可持续发展的关键【1】

为此，需要开展可适应长期动态调整、可实现层段周期生产、能进行单层测含水的多级井下测控配产技术研究。

以往油田主要采用外径28mm阻抗式含水率仪，只能在常规套管中测试，而配产器的最小通径只有27.5mm，在分层配产丢手管柱内无法下入，原来的皮球式集流【2】和伞式集流【3】也不适用于配产器。为此，进行了配产器内含水、流量测试技术研究，以适应分层配产井测试。

1 仪器测量环境、定位、含水、流量测量

仪器由套管和油管的偏心环形空间下入目的层段，进入由封隔器和配产器组成的内孔，配产器内部最小通径为27.5mm，当进行单层测试时，其下层段的生产不受影响，经配产器的专用通道向上流入井筒内。

仪器下入后采用磁定位测量配产器的深度，仪器下到配产器上10m，打开支撑爪，以1000m/h速度下落12m，电缆张力突变时，仪器支撑爪卡入定位体（示意图见图1），打开皮瓦，实现单层集流，测量流量、阻抗含水混相值，上提仪器至配产器上10m，静置2分钟，测量全水值，其他测点顺序同上。

2 仪器设计概述

含水率测量采用阻抗传感器，通过测量传感器内混相油水介质的阻抗变化来确定含水率[4]，通过对目的层水嘴的上下进行密封实现含水流量单层测试，不采用递减法解释，可以消除因产气和波动而引起的测量误差，这样可以提高含水测量精度。

新设计的仪器含水、流量测量部分示意图见图2，含水测量采用阻抗式传感器[5]，单层测试的密封采用两头皮瓦涨封，皮瓦与定位装置共用一个电机，本层的流体由配产器进口进入，下行经由涡轮再从仪器的出液口流到下面，与下层流体汇合进入专用通道流到井筒内，皮瓦的制造充分考虑了厚度、弹性、内外压力平衡。

阻抗全水值的测量，出液口采用倒须设计，示意图见图3，因流体流动而进入倒须的油滴会因浮力作用而重新浮出，保证了全水测量的准确性。

另外，由于仪器内流通道的限制，流量上限不可能做到很大，于是我们设计出了线切割筒，示意图见图4，该筒是根据流量上限与内流截面积计算出的线切割缝面积。该筒接在阻抗传感器的下方和流量传感器的上方，起到分流的作用，同时，由于缝设计的足够小，油、气的流出会受到阻碍，而水基本不受阻碍，从而提高含水测量的分辨率，这对特高含水井的意义非常重大。

3结 论

实验表明，配产管柱内产出剖面油水两相测井仪达到了项目要求：1）由于采用单层测量，降低了合层解释中分层递减和流量波动的影响；2）采用了线切割筒在狭小的空间内增加流量测量上限并提高了含水测量精度；采用了倒须装置实现了阻抗全水值测量；3）采用支撑爪定位，准确可靠；4）采用了皮碗胀封，集流度高。

参考文献

1. 王德民对大庆油田持续发展有影响的四项工艺技术与方法的探讨.大庆石油地质与开发，2002， 21（I）：10-19.

2. 金宁德.皮球集流油气水三相流涡轮流量计测量模型研究[J.].测井技术，2006，30（2）

3. 金宁德.伞集流油气水三相流涡轮流量计统计模型研究[J].测井技术，2007，30（1）

4. 胡金海，刘兴斌，张玉辉，周家强，袁智慧，乔卓尔.阻抗式含水率计及其应用，测井技术，1999，23（增刊）

5. 胡金海，刘兴斌。张玉辉，等.阻抗式含水率计及其应用[J1.测井技术，1999，23（增刊）：511―514.

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中图分类号：TH74

文献标识码：A

文章编号：1006-0278（2013）08-176-01

一、前言

光纤传感器在地球物理测井领域取得了长足的进步，全世界各大石油生产公司、测井服务公司以及各种光纤传感器研发机构和企业都参加了研究、开发过程。

二、光纤传感器在测井上的研究进展

（一）储层参数监测

1 压力监测

由于开发方案的需要，对油藏压力的管理需要特别谨慎，这样做的目的是减少因在低于泡点压力的状态下开采所造成的原油损失，减少在注气过程中因油藏超压将原油挤入含水层所造成的原油损失。传统的井下压力监测采用的传感器主要有应变压力计和石英晶体压力计，应变式压力计受温度影响和滞后影响，而石英压力计会受到温度和压力急剧变化的影响。在压力监测时，这些传感器还涉及安装困难、长期稳定性差等问题。井下光纤传感器没有井下电子线路、易于安装、体积小、抗干扰能力强等优点，而这些正是井下监测所必需的。

2 温度监测

分布式光纤温度传感器具有通过沿整个完井长度连续性采集温度资料来提供一条监测生产和油层的新途径的潜力。因为井的温度剖面的变化可以与其它地面采集的资料（流量、含水、井口压力等）以及裸眼测井曲线对比，从而为操作者提供有关出现在井下的变化的定性和定量信息。传统的测温工具只能在任何给定时间内测量某个点的温度，要测试全范围的温度，点式传感器只能在井中来回移动才能实现，不可避免地对井内环境平衡造成影响。光纤分布式温度传感器的优势在于光纤无须在检测区域内来回移动，能保证井内的温度平衡状态不受影响。而且由于光纤被置于毛细钢管内，因此凡毛细钢管能通达的地方都可进行光纤分布式温度传感器测试。

3 多相流监测

为了做好油藏监控和油田管理，最关键的环节是获得生产井和注水井稳定可信的总流量剖面和各相流体的持率。然而，大多数油井分层开采，每层含水量不同，而且有时流速较大，给利用常规生产测井设备测量和分析油井的生产状况带来了巨大的困难。液体在油管中的摩阻和从油藏中向井筒内的喷射使得压差密度仪器无法准确测量，电子探头更是无法探测到液体中的小油气泡。

光纤测量多相流有两种方法，第一种是美国斯伦贝谢公司的持气率光纤传感仪，该仪器能直接测量多相流中持气率。其四个光纤探头均匀地分布在井筒的横剖面中，其空间取向方位可用一个集成化的相对方位传感器准确测量，在气液混合物中，通过探头反射的光信号来确定持气率和泡沫数量（这二者与气体流量相关联）。此外，利用每个探头的测量值来建立一种井中气体流动的图像，这些图像资料特别适用于斜井和水平井，可以更好地了解多相流流型以及解释在倾斜条件下这些流型固有的相分离。最近，这种仪器已在世界各地成功地进行了测井实验。它提供的资料能直接测定和量化多相混合物中气体和液体，能准确诊断井眼问题，并有助于生产调整。仪器通过了三口井的现场测试。

第二种是通过测量声速来确定两相混合流的相组分，因为混合流体的声速与各单相流体的声速和密度具有相关性，而这个相关性普遍存在于两相气/液和液腋混合流体系统中，同时也适用于多相混合流系统。根据混合流体的声速确定各相流体的体积分数，就是测量流过流量计的各单相体积分数（即持率测量）。某一流体相持率是否等于该相流动体积分数，取决于该相相对于其它相是否存在严重的滑脱现象。

（二）声波测量

与过去相比，勘探开发公司如今面临更大的风险和更复杂的钻井环境，因此获得准确的地层构造图和油藏机理具有重要意义。目前使用的地震测量方法，如拖曳等浮电缆检波器组、临时海底布放地震检波器和井下电缆布放地震检波器等，能提供目的产油区域的测量，但这些方法具有相对高的作业费用，不能下入井内或受环境条件的限制等，而且提供的图像不全面、不连续，分辨率不是很高，因此难于实现连续实时油藏动态监测。

基于光纤的井下地震检波器系统能够解决这些问题，它能提供整个油井寿命期间永久高分辨率四维油藏图像，极大方便了油藏管理。这种井下地震加速度检波器能接收地震波，并将其处理成地层和流体前缘图像。

永久井下光纤3分量地震测量具有高的灵敏度和方向性，能产生高精度空间图像，不仅能提供近井眼图像，而且能提供井眼周围地层图像，在某些情况下测量范围能达数千英尺。它在油井的整个寿命期间运行，能经受恶劣的环境条件（温度达175℃，压力达100MPa），且没有可移动部件和井下电子器件，被封装在直径2.5cm的保护外壳中，能经受强的冲击和振动，可安装到复杂的完井管柱及小的空间内。此外，该系统还具有动态范围大和信号频带宽的特点，其信号频带宽度为3Hz～800Hz，能记录从极低到极高频率的等效响应。

三、激光光纤核测井技术

激光技术和光纤技术可以用于研制井下传感器，用于在充有原油和泥浆等非透明流体的井中进行测井。对于激光光纤核传感器的研究在国外比较盛行，美国、德国、俄罗斯和比利时等国均有大量的有关研究论文。

激光光纤核传感器是在光纤通信和光纤传感器的基础上产生的，它利用了光致损耗和光致发光等物理效应，比常规核探测器具有更多的优越性，是典型的学科交叉。光纤核测井技术，实际上就是在特定的环境下的核探测技术，其典型的优点为：

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0. 引 言

水平井技术自诞生以来，就在石油钻采行业得到迅速普及。水平井可以大面积贯穿天然裂缝，增加泄油面积，提高单井的控油半径，减少底水锥进和气锥进等，极大限度的开采储层，提高单井产量和原油采收率，是油田高效开发的最重要的技术之一。

1．水平井测井解释评价技术现状

水平井钻井在国内的发展非常迅速,水平井的解释技术也相应取得了较大进展。国内已钻的水平井主要分布于胜利、塔里木、新疆(准噶尔盆地) 、大庆、辽河、四川、冀东等油田,中国海洋石油总公司在莺歌海、渤海湾、黄海等近海处钻有大量水平井。

相对说来,中石化集团的胜利油田由于水平井技术起步比较早,每年的完钻井数较多,其水平井的解释技术一直处于较高水准,已开发成功的水平井咨询系统可绘制井轨迹平面投影图、空间投影图、测井曲线垂深校正图、井轨迹测井曲线图、井轨迹测井成果显示图等图件；中石油集团的塔里木油田也是较早开展水平井钻井的几个油田之一,其研制的水平井成图系统软件在井眼轨迹空间展布、井眼轨迹与地层关系对比等方面显示出实用和直观的特点,而在三维非均质地层模型中的电法数值模拟方法及大斜度井测井响应校正等应用上取得相当成效；大庆油田在上世纪90年代中期即已研制出适合大庆低渗透油藏水平井测井资料解释的系统,经过多年来的不断完善,在斜井校直、井眼轨迹绘制、测井资料数字处理方法等方面日趋成熟；中海油的水平井技术基本是引进国外技术,在水平井的测井解释上基本是应用成熟技术；一些科研院所正在进行三维各向异性地层模型中的感应、声波、密度和中子数值模拟方法研究,多年来积累的技术如水平井地层对比、测井曲线异常分析、储层评价等在应用中取得了良好的地质效果。

国外在水平井技术发展方面跟国内差距不大。当前，水平井已不仅仅只用于油田的开发,它在油田的勘探特别是新区的地层评价中也正发挥出越来越重要的作用。因此,提高数据采集技术水平、发展和完善水平井测井方法进而提升水平井测井解释技术水平是中国测井界所面临的艰巨的任务。

2．水平井测井解释面临的问题

目前国内外使用的测井仪器绝大多数是以直井眼轴对称地层为对象设计的，根据其径向探测特征基本上可分为两类（图1）：径向平均型测井仪、定向聚焦型测井仪。径向平均型测井仪包括双感应、双侧向、自然伽马、声波、中子等，定向聚焦型测井仪包括密度、微球形聚焦、倾角仪等。

（a） 径向平均型（b）定向聚焦型

图1 常规测井仪器探测特征类型

在垂直井中，一般情况下地层模型可以假定为各向同性的均质体，测井仪器轴垂直或近似垂直于地层水平面,无论是地层、井眼还是泥浆侵入形状均认为是绕仪器轴旋转对称的，仪器一般探测的是平行于地层层理的地层参数特征；对于水平井，与仪器轴垂直方向的地层多数情况下不再是各向同性的均质体了，而是各向异性的非均质体，仪器一般探测的是垂直于地层层理的地层参数特征；同时，由于井眼和泥浆侵入形状等的对称性也不再存在了，水平井泥浆侵入规律难以掌握，很难进行有效的校正。

因此应用于垂直井中的测井仪器再用于水平井测井需要面对种种不利因素的影响。

在大斜度井和水平井中,受重力因素的影响,仪器的测井状态通常是偏心的。偏心对各种测井仪器的测量均有不同程度的影响,加上仪器在测量过程中经常转动,这些不利因素加大了数据采集和处理的难度,也给测井解释造成了一定困难。

因此，在水平井的综合解释中，要注意测井仪器与水平井眼、地层的相对位置关系，在解释过程中要综合考虑仪器测量位置、井眼和地层的各向异性、非均质性等。目前水平井中的解释模型大多采用原直井中的方法，这就要求必须首先根据水平井的特点对测井资料进行有效的校正。

3．水平井测井解释评价技术研究

水平井测井解释的主要任务包括水平井井筒轨迹及地层剖面咨询(水平井咨询)和地层评价等。其处理原则是先把水平井测井资料转换为井眼轨迹信息和储层特性参数信息，并根据这些信息绘制出井眼轨迹图和垂深的测井组合成果图；然后在此基础上，以直井中的解释方法为参考进行地层定量评价。

3.1 水平井咨询

水平井咨询即是根据测井资料解决水平井钻井、地质、采油工程师提出的一系列问题，指导水平井钻进和检查水平井钻进效果，而且对于水平井地层评价工作也具有指导作用。在水平井钻进过程中，水平井咨询工作可以帮助和指导钻井工程师和地质家实时修正实际井眼轨迹和修正设计井眼轨迹；在水平井完钻以后，水平井咨询工作可检验水平井的实际效果，既能检查实钻井眼轨迹与设计井眼轨迹的吻合程度，又可检验水平井井眼轨迹的地质设计是否正确。

3.2 地层评价

水平井地层评价的任务是搞清目的储集层的岩性、物性和含油性及其沿井筒的变化。水平井工作重点与垂直井略有不同：在垂直井中，测井解释的主要任务是进行地层评价，即划分储集层的孔隙度、渗透率、饱和度等参数，进而确定油、气、水层。在水平井中，其工作重点是与垂直井对比，找到相应的储集层，分析该储层平面上的展布和物性变化情况。，井眼轨迹。按照此目的，根据绘制出的斜深和垂深的测井组合成果图，测井分析家和地质分析家可以方便地对斜井和周围直井进行地层对比，分析储层层段的垂直厚度及斜厚度，从而对水平井做出更全面、更准确的地质评价。，井眼轨迹。

3.3 井眼轨迹与油藏的空间关系

经过上述分析认识到，无论是钻井地质导向完井方案的优化，还是水平井测井解释综合评价与采油工程优化研究，都涉及到一个核心问题，即水平井井眼轨迹与油藏的空间关系问题。主要包括：

（1）水平井井眼轨迹与以油藏为核心的地层之间的关系；

（2）水平井井眼轨迹与储层流体分布之间空间的关系；

（3）水平井井眼轨迹与油藏储层物性空间分布的关系。

井眼轨迹是利用井径、井斜角和井斜方位数据计算井轴每一点垂直深度、东西位移、南北位移、水平位移和闭合方位等空间坐标数据，然后通过一系列坐标变换及演算绘制出井身结构二维平面和三维立体图，反映井身钻进深度、造斜点、水平段和斜井段空间方位等。在水平井的资料解释中，测井分析家和地质家借助实际垂直深度曲线（包括测井曲线和解释成果曲线），可以方便地对水平井和周围直井进行更准确的地质评价。

水平井属于复杂结构井，受条件限制井筒内各种地质工程数据的采集手段有限，普遍情况下只有地质录井和测井数据。相对而言测井资料与录井资料相比，其包含的地质信息更加丰富、连续性更好，更不受人的经验和技术影响。尽管相对直井而言，水平井中采集到的测井资料要比直井少的多，但一般而言，连续的井斜方位资料保证描述井眼轨迹的几何形状；连续的自然伽马、电阻率、声波（或中子密度）资料可以定性地判断地层、流体识别和储层物性。

在直井中油藏剖面中的穿越只是一条一维的短线，用这些资料信息去分析研究油藏体的情况相对较难，而水平井井眼中轨迹在油藏剖面中穿行的路线是一个二维的曲线。如果加上导眼井的资料，则相对直眼井更能反映油藏体的很多信息，为解释评价和研究水平井井眼轨迹与油藏空间关系提供了保证。

另外，开发水平井的布井前提是对油藏有了比较清楚的认识，这些丰富的背景资料也能为利用测井资料进行井眼轨迹与油藏关系的描述提供良好的指导，提高解释的准确性。

3.4 水平井测井解释研究思路

综合以上分析，在水平井测井解释技术方面提出了一套新的研究思路：

（1）熟悉地质数据体。在进行水平井测井解释前，要分析研究并彻底搞清水平井在油藏构造上的位置，熟悉油藏构造和储层（包括储层上下各标志性地层）的分布规律。具体步骤包括：

1) 阅读油藏相关资料；

2) 在构造背景上标出水平井井口位置及平面投影；

3) 选定参考井（若有导眼井，则首先采用导眼井），在构造图上标明参考井位置，参考井眼的位置；

4) 对参考井进行地层构造倾角处理，以备参考。

图2 井眼轨迹与油藏关系解释技术

（2）测井数据校直处理。，井眼轨迹。，井眼轨迹。利用水平井测井资料的井斜、方位数据,计算出井轴上每一点的垂直深度、水平位移,并绘制出井眼轨迹图。，井眼轨迹。同时，利用计算出的垂直深度,以垂直深度值作为新的深度系统,相应对每条曲线进行重新等距采样,形成新的数据文件,并用该数据文件绘制出垂深的测井组合成果图。，井眼轨迹。在这个过程中，还要特别注意曲线的深度对齐，在使用校深曲线法进行校深时，要保证校深测井仪器两次测量时的运行轨迹尽量一致。

（3）加强水平井的地质设计研究。综合利用地质资料、三维地震资料，充分把握油层的空间展布和物性的三维变化情况，才能使水平井轨迹位于油层的最佳位置，使水平井测井资料的解释转变成近似均匀介质的厚层时的资料处理程度。这样就可以极大地简化解释的复杂性和技术上的难度，目前常规直井中比较成熟的解释技术就可以发挥较好的效果。

图3 井眼轨迹与地层关系测井解释成果图

4．结论

目前垂直井所固有的解释方法在水平井解释中仍然占主导地位，具水平井特点的解释方法还须系统化和综合化。总体看来，水平井的整个解释评价技术都是围绕水平井井眼轨迹与油藏关系这一核心来开展。因此，本文提出的评价解释技术研究主要集中在两个方面：一方面研究利用测井资料解释和描述井眼轨迹与油藏地层、流体等空间分布位置关系的描述技术；一方面研究井眼轨迹与油藏空间位置关系成果的生产应用技术。

但目前水平井的成图系统在储层的几何形状描述和油藏动态特征统计显示、储层垂向上描述与横向变化的岩石物性参数的结合以及三维可视化显示等方面还需要进行不断完善，最终形成一套以水平井井眼轨迹与油藏空间关系为核心的测井解释评价技术，解决水平井工程中的实际技术难题，提高水平井开发效率。提高数据采集技术水平、发展和完善水平井测井方法进而提升水平井测井解释技术水平是中国测井届所面临的艰巨的任务。

参考文献：

[1]雍世和，张超谟主编，测井数据处理与综合解释[M] 东营：石油大学出版社 1996

[2]谭廷栋主编，测井学[M] 北京：石油工业出版社 1998

[3]冯启宁主编，测井仪器原理[M] 东营：石油大学出版社 1991

[4]中国石油天然气集公司人事服务中心编，测井工[M] 东营：石油大学出版社 2003

[5]史小锋，水平井中随电阻率测量仪定位和预测地层界面的方法[J]，测井技术

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篇7

中图分类号：O212.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0358-01

储层流体性质识别一直是测井解释的重点和难点，其解释精度和准确度直接关系到油田的经济效益，甚至是评价整个油藏是否具有开发价值的关键[1]。在油田的实际应用过程中，一般采用交会图法来识别储层流体性质，但是通过研究发现，利用交会图技术总是存在交叉的边界区间无法判定，只能粗略地进行识别，识别精度低。近年来，随着测井技术以及计算机技术的飞速发展，多种数学方法如模糊数学、神经网络等相继引入到测井解释中，并在某些方面取得了较大的成果。对于模糊数学，计算过程较为复杂，而且主观经验依赖性强；对于神经网络，需要采用大量的样本进行训练，运行效率低。贝叶斯判别分析方法是判别样品所属类型的一种统计方法[2]，通过计算样品属于各类总体的后验概率，将样品判别为来自概率最大的总体。该方法应用简单方便，运行速度快，具有一定的实用价值。

1 贝叶斯判别法原理

设有G个总体，N个样品，每个样品都属于这G个总体的一个样本，每个样品有P项指标。同时，视各样品为相互独立的正态随机向量，于是便有第g类服从均值向量为，协方差矩阵为的多元正态分布。若有一来自某类的新样品，则可根据贝叶斯公式计算出样品归属于第g类的后验概率：

其中是第g类的先验概率，是x属于第g类的概率密度函数。

在算出的G个后验概率中，如果x属于第k类的后验概率最大，则将样品x归属于第k类。

在的假设下，若各类总体的协方差矩阵不全相等，其概率密度函数可以表示为：

2 方法应用

2.1 资料分析

S凹陷地质特征复杂，储层电阻率测井响应受岩性等多种因素影响严重，导致油水层电阻率跨度范围大，油水界限模糊不清，应用常规方法无法建立统一的油水层识别标准，流体识别难度较大。分析认为主要是研究区钙质胶结严重，低阻油层和高阻水层同时存在，岩性对电性的控制作用大于储层流体对电性的控制作用。

2.2 样本选择

由于岩性等多种因素影响，油水层测井响应复杂，直接利用原始电阻率曲线来区分油水层是行不通的。在进行油水层测井响应特征提取的过程中发现，深浅电阻率的比值能较好地反映油水层性质。通过对储层的分析和研究，最终选取了对流体性质响应敏感的4个参数，即声波时差、补偿中子、密度、R’（深浅电阻率的比值），作为储层流体识别的指标，进行流体识别。针对研究区块储层特征并结合试油资料，在18口井的储层中各选取了60个样品组成每一类的样本集，每一个样品都反映出与之对应的流体类型。

3 应用效果分析

在确立了样本集的基础上，建立了判别函数，编制了相应的处理程序。图1为S1井处理成果图，其40、42、44号层电阻率分布在15.59～27.92Ω・m之间，采用贝叶斯判别（第9道）结果为油层，试油结果为油层，经压裂后日产油15t，日产水0.13m3。判别结果与试油结果相符。

4 结论

（1）利用贝叶斯判别法对储层进行流体识别是可行的，具有较高的应用价值。

（2）在实际应用过程中，样本的选取一定要全面，而且参数的选取非常关键，本文中对电阻率曲线进行了适当变换，提高了识别准确度。

参考文献

[1] 范翔宇，黄毅，等.基于对应分析理论的油气储层流体识别新方法[J].钻采工艺，2009，32（1）：39-42.

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1前言

由于油田区块的开发己经到了中后期，为了开发薄油层以及残余油，地质导向仪器己经变得相当重要。另外这些区块的地质构成及地层描述都已相当清楚，再利用邻井的测井资料，就可以定性和定量描述开发地层的地质构成、各层位的孔隙度、地层骨架的岩性及密度。在这种情况下，只要使用MWD+自然伽玛+电阻率组成的LWD，就可以满足定向轨迹测量和地质导向的要求。

图1贝壳休斯LWD井下仪器示意图

2NAVIMPR仪器简介

贝克休斯公司（Baker-Hughes）的随钻测井系统NAVIMPR的井下仪器主要由脉冲发生器（UPU）、探管（PROBE）、M30短节、MPR电阻率和井斜伽玛（SRIG）几大模块组成，探管由整流模块（SNT）、驱动模块（SDM）、存储器（MEM）、定向模块（DAS）和伸展电子连接头（EEJ）等组成，仪器总长13.02m。井下仪器示意图如图1所示。仪器中有一个涡轮发电机，钻井液冲击涡轮产生交流电，经SNT整流后，供给各个电路模块。MPR(MultiplePropagationResistivity)有4个发射极、2个接收极，可以发射和接收频率为2MHz和400kHz的两种脉冲，考虑到相位延迟和衰减，共可接收32种脉冲信号。由4个发射极向地层分别发射2MHz和400kHz的电磁波，不同岩性的地层对电磁波的相位延迟或衰减不同的，从而通过泥浆脉冲经过地而传感器传到地面设备中，进行解码。

MPR技术的引进提高了电阻率测量的精度，增强了薄层及其流体界面划分的能力，使储层综合解释及详细的油气水分析技术得到改进及完善。

3随钻电阻率测井原理

根据物理学，凡能在电场中极化的物质叫电介质。物质的介电性质也就是它的极化能力，用介电常数来表示。通常，泥饼的介电常数大于地层的介电常数。因此，在泥饼和地层之间会产生全反射，一部分波经泥饼传播；另一部分波进入地层，并沿泥饼和地层的界面传播，即所谓的侧面波。测量侧面波的幅度衰减和相位变化，就可求得地层的介电常数和电阻率。电磁波传播测井仪器采用双发双收补偿式测量（如图2）。

图2MPR双发双收补偿式天线

3.1衰减的测量与补偿

电磁波在介质中传输能量衰减。衰变或衰减速度与介质（地层）的导电率成正比。衰减（有时称为振幅比）是根据两个接收天线所检测到信号的振幅计算得来的，和发射天线的距离有关。量化衰减水平最常用的单位是分贝（dB）。“振幅比”定义为：

振幅比＝20Xlog()（1）

其中，A代表振幅，单位是伏特。

T1天线发射，近接收天线（R1）和远接收天线（R2）分别测得电压信号，根据公式1得到的振幅比分别为A11和A12。T2天线发射，近接收天线（R1）和远接收天线（R2）分别测得电压信号，根据公式1得到的振幅比分别为A22和A21。在T1和T2交替发射一次后，得出补偿后的衰减值：

在高导电率地层，由于远接收器信号振幅比近接收器信号振幅弱，远接收器的衰减较大。电阻率高时，发送器信号衰减较少，远接收器振幅将只比近接收器振幅小一点。

3.2相移的测量与补偿

电磁波在介质中传输除了有能量衰减，还有相位的移动。如图3所示。T1天线发射，远接收天线测得的相位差为P12，近接收天线测得的相位差为P11；T2天线发射，远接收天线测得的相位差为P21，近接收天线测得的相位差为P22。在T1和T2交替发射一次后，得出补偿后的相位差值为：

虽然电磁波的传播速度一般被认为是一个常数（300,000千米/秒，通常被认为是光速），但这是实际上仅适用于在真空里传播的电磁波（EM）。在电导体中，传导电磁波的速度依照材料导电性的比例放慢。扩散波的波长、频率和速度都通过以下方程式联系在一起：

V=ω*λ或V=2πf*λ

电磁波在高阻地层中的传播速度比在低阻地层快。因此，仪器传送的信号在较高电阻率地层将有更长的波长，在较低的电阻率地层有较短的波长。

图3相位信号示意图

4随钻电阻率工作原理

MPR短节由探管（SONDE）和天线壳体组成。SONDE安置在天线壳体的内部，在壳体的内侧通过PADDLE与壳体固定在一起。SONDE包括三个主要部分，它们都同PADDLE相连接：①发送器的上半部分，放置T2和T4的发射电路板；②发送器的下半部分，放置T1和T3的发射电路板；③接收器部分，放置主控板，接收板，电源板和调制解调器；PADDLE主要有以下四个功能：

同两个发射骨架和一个接收骨架相连接；

提供各模块之间的电气连接；

提供发射和接收天线间的电气连接；

给记忆存储提供通信的通道。

在MPR钻铤中，PADDLE的一个插针与M30滑环相连接，通过此线与上面的探管（MASTER）进行串行通讯。68332芯片安装在主控的电路板上，它控制每一个在发送和接收电路板上的68HC11芯片。每一个68HC11芯片都控制着一个数控振荡器（NCO），68332通过总线直接和68HC11通信；68HC11会解码一系列指令，并承载一些数据进入NCO寄存器，以产生特定的频率：2MHz或400KHz。获取的数据必须保证同发送信号是完全的同步，这是由在处理器主板上的一个晶体振荡器来完成的。时钟频率是12.288MHz，这个频率允许数控振荡器以最小的失真产生2MH和400KHz的输出信号。

4.1电源板和调制解调板

图4供电与信号框图

1）电源板和调制解调板的组成及工作原理

电源板主要由变压器和开关电路组成。调制解调板主要由ACTEL芯片和运放电路组成。

MPR电阻率上有1个电源板和1个调制解调板。LWD的主处理器（MASTER）与MPR通过一根线进行串口通讯，这根线上同时走30V直流电和通讯信号，M30即为这根线。M30通过低通滤波器滤掉信号，剩下30V直流电进入电源板，通过变压器和开关电路产生5V、+5V、-5V、+12V和-12V直流电，为主控板、接收板和调制解调板供电。M30通过高通滤波器滤掉30V直流电，剩下信号进入MODEM，转换为MPR主控可识别的1039信号。MPR测得的数据通过MODEM将信号转换成M30送给LWD的主处理器。

图5电源电路板

图6井下数据及信号通讯传输电路板

2）调试过程中遇到的问题

①电源板变压器的缠制：变压器缠不好就得不到规定的输出电压，同时变压器会发热，影响变压器的工作寿命和工作的可靠性，还会造成功耗大的问题，此变压器还会影响信号的处理。为此，我们缠了100多个变压器进行试验，解决了此问题。

②ACTEL芯片的解密：在世界范围内，还没有人能对ACTEL芯片进行解密，我们在掌握其工作原理和通信原理后，历时3个多月完成了解密。

4.2发射板

图7发射板框图

1）发射板的组成及工作原理

发送板主要由下面元件和电路组成：68HC711微控制器、12.288MHz的时钟电路、数控振荡器（NCO）、滤波器、输出放大器、直流电源转换器和分频器。

MPR电阻率上有4个发射电路板，位于SONDE的2端，每一端有2块。它们的外观和功能都是一样的，产生2MHz或400KHz的振荡频率，它们之间唯一的区别是68HC711芯片内的程序不同。主控电路板通过总线和晶振控制发射板工作，并保持工作同步。发射板的供电方式为M30线直接供电，而不用电源板供电；M30线通过滤波电路滤掉信号，只保留30V直流电，通过变压器进行直流转换产生+12V，-12V和+5V直流电给每块芯片提供电源。68HC711接到68332的指令开始工作，向NCO传送数字命令使其振荡，通过滤波器后，产生2MHz和400KHz的振荡信号；然后进行电压和电流放大，以增大其发射的功率，然后通过天线向外发射。

图8发射电路板

2）调试过程中遇到的问题

①变压器的缠制：变压器缠制达不到要求会得不到规定的输出电压，同时变压器会发热，进而影响变压器的工作寿命和工作的可靠性，还会造成功耗大的问题。为此，我们缠制了100多个变压器进行试验，解决了此问题。

②滤波电路的调试：滤波电路中电感和电容的选择直接影响发射的相位和衰减，经过几天的摸索找到了调试的规律，达到了规定的相位值和衰减值。

4.3接收板

图9接收板框图

1）接收板的组成及工作原理

接收板主要由下面元件和电路组成：68HC711微控制器、12.288MHz的时钟电路、数控振荡器（NCO）、滤波器、混频电路、放大器、带通滤波器和分频器。

MPR电阻率上有1个接收电路板，上面有2个接收通道（R1和R2）。它们的外观和功能都是一样的，接收发射天线产生2MHz和400KHz的振荡信号，并处理成6KHz的信号去主控。接收板的供电方式为电源板供电，需要+12V，-12V和+5V的直流电。主控电路板通过总线和晶振控制接收电路板工作，并保持工作同步。68HC711接到68332的指令开始工作，向NCO传送数字命令使其振荡，通过滤波器后，产生1.994MHz和394KHz的本振信号。接收天线接收到信号，放大后与本振产生的1.994MHz和394KHz信号进行混频，经过放大和带通滤波器后，产生6KHz的信号，然后进入主控板的A/D转换器。混频后降低信号频率有助于更加简单的处理信号。

图10接收电路板

2）调试过程中遇到的问题

混频电路的调试：在调试过程中，得不到要求的衰减值和相位值，存在一定的数值差；我们检查了电路中所有的滤波电容、电感和电阻，没有发现问题。我们将接收板分割成3块进行调试，排除了本振部分和带通滤波器部分，最后把问题定位在混频器部分。对混频器电路的电容和电阻进行调试，最后达到要求，完成调试。

4.4主控板

图11主控板框图

1）主控板的组成及工作原理

主控板主要由下面元件和电路组成：68332主处理器、数字信号处理器DSP、12.288MHz的晶体时钟电路、32.768KHz的晶体时钟电路、存储器、A/D转换器和LT1039芯片。

MPR电阻率上有1个主控电路板，它是MPR的大脑，控制发射板和接收板，并处理采集的数据，使用电源板供电。68332是主控板的核心，它是M30同LWD主处理器（MASTER）通信的结点。68332的主要功能是控制安装在发射板和接收板上的微控制器68HC711的活动，68332与68HC711的通信通过总线来完成。6KHz的信号通过运放进入A/D转换器，将6KHz的模拟信号转换为数字信号，再将数据传送给。DSP以每秒钟24000次的速度接收A/D通道上采集的数据，DSP采用快于6KHz四倍的采样速度，这就决定了它能以0度，90度，180度和270度的角度进行采样，四个位置（0度，90度，180度和270度）的平均值的测量方法可以降低噪声对系统的影响，DSP能对数据进行采样并取平均值，除了原始的相位和振幅值外，还可算出相位差和振幅衰减值。68332把计算好的数据通过LT1039传给MODEM，然后到LWD的主处理器。

图12主控电路板

2）调试过程中遇到的问题

整体调试：在焊完68332、DSP及相应的电容电阻后，开始调试，68332总在复位，我们对电路板进行详细的走线检查，未发现问题；又仔细的检查了电容和电阻，发现了错误，排除了问题。持续低电平；更换68332后，正常，持续高电位。焊上剩下的元器件后调试，又出现了复位现象，卸下备用存储器后，主控板工作正常。用电脑进行测试，数据有错误，更换运算放大器后，一切正常。

5地面试验和现场试验

1）老化试验：在实验室进行了72小时的老化试验，验证其长期工作的可靠性。72小时后，测得数据正常，老化试验成功。

图13老化试验

2）抗温试验：在水平井维修车间进行了抗温试验（85℃），验证电子元器件的抗高温性能。试验得到数据如图14和图15。

图14室温情况下airhang数据

图1585℃后airhang数据

上面2图中红色椭圆内相应位置的数据差值在±0.1之间，符合标准，高温试验成功。

3）现场试验：使用自主研发的电阻率仪器2009年6月12日17：30到6月17日7：00在钻井二公司30629队杏13-55-平44井进行了下井试验。从1074米开始工作，到1676.8米完钻，仪器井下循环81小时，进尺602.8米，工作正常，现场试验成功。

6结论

随钻测井是当今国际钻井界的一项高新技术，对于提高勘探开发和钻井总体效益具有重要意义和作用。本文深入的分析了补偿式天线和电阻率电子部分的工作原理。得出了MPR的优点如下：

1）MPR天线采用对称式结构，可补偿温度和震动对电子元器件的影响，得到准确的测量数据；

2）SONDE在MPR天线壳体的内部，靠PADDLE与壳体连接，很好的与泥浆隔离，避免了泥浆的渗漏；

3）MPR电路板采用了大规模的集成电路，运用了DSP和FPGA等技术，受元器件的影响较小，工作稳定可靠。

参考文献

[1]徐莉莉,夏克文,朱军.测井学[M].北京:石油工业出版社,1998:283-285.

[2]谭廷栋.现代石油测井论文集[M].北京:石油工业出版社,1997:4-9.

[3]王若.随钻测井技术发展史[J].石油仪器:2001,15(2):5-7.

篇9

关键词： 煤层气；地震属性；强反射；数值模拟；波阻抗反演

Key words： coal gas；seismic attribute；strong reflection；numerical modeling；impedance inversion

中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）03-0051-03

0 引言

煤层气作为一种新能源，越来越受到人们的重视，世界上已经有29个国家开展了煤层气勘探[1]。目前，煤层气勘探与开发依然处于初期阶段，各种地球物理方法正被试验性地应用于煤储层、煤层气研究。

地震属性分析方法较为成熟，在油气勘探方面的应用效果明显，为石油、天然气的勘探与开发起到关键的作用，目前也被应用于煤层气研究中。地震属性分析方法种类很多，有振幅类、频率类、相位类、吸收衰减类、波阻抗反演类、叠前AVO和弹性反演等，它是通过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征和统计学特征，是地震资料中可描述的、可定量化的特征，并能以与原始地震资料相同的比例显示出来[2]。不同的属性方法可反映地层不同的物性参数，因此，利用不同的属性分析方法可以对煤层气储层进行多方位预测。

1 煤层的基本特征

煤层的测井响应特征明显，经统计分析，煤层多具有低密度、低波阻抗、低伽马、高声波时差、高电阻率“三低两高”的显著特征。研究中选取了山西省沁水盆地多口煤层气钻井进行分析，煤层密度约为1.33～2.28g/cm3，自然伽马约为33.7～110API，声波时差约为380～500μs/m，具有明显的低密度、低伽马、高声波时差的特征。

煤层的基本特性决定了它具有明显的地震响应特征。煤层与围岩之间具有较大的波阻抗差异，在地层界面处能产生较强的振幅反射，在地震剖面上很容易识别。

2 地震属性分析方法的优选

2.1 数值模拟分析 根据实际煤层资料建立煤层地质模型（图1a），模型中煤层横向连续性较好，设计煤层密度为1.33g/cm3、速度为2092m/s、煤层厚度为2～5m；设计煤层的顶、底板岩层为泥岩层，顶板泥岩密度为2.66g/cm3、速度为3968m/s，底板泥岩密度为2.65g/cm3、速度为3750 m/s，煤层与顶、底板岩层有较明显的物性差异。数值模拟结果（图1b）结果显示，煤层厚度发生变化时，煤层与顶、底岩层间的地震波反射强度有明显变化，当煤层厚度由薄变厚时，地震反射强度有增大的趋势。地震响应特征中振幅属性特征较为明显，煤层与顶板岩层界面形成较强的波谷反射，煤层与底板岩层界面形成较强的波峰反射。

2.2 相关地震属性分析方法的分析及选择 地震属性分析方法种类很多，在石油、天然气储层预测研究中效果较为明显，但针对煤储层研究的地震属性分析方法研究尚处于初期阶段。分析煤储层形成的主控因素，将适合于煤储层研究的相关属性分为以下几类，并进行属性分析方法的优选。

2.2.1 与构造相关的属性。煤层分布区一般具有变化较大的构造特征，其中，影响煤储层分布的构造主要有3种，即断层、褶皱、陷落柱。从目前煤储层勘探开发结果来看，断裂发育区、构造高部位、陷落柱分布区是煤储层破坏较严重的区域，资料表明，煤层底板突水情况都与断层、陷落柱等有关[3]。因此，能够较好地指示这3种构造特征的属性可以为煤储层、煤层气的开发起到指示作用，有效地指导回避这些不利区域。

道相关属性在识别断裂构造方面效果较好；相干技术可以实现对道相关、地层不连续性的刻画[3-4]；曲率技术能够识别出地层中的微小裂缝，效果明显；旅行时、时深转换后的深度构造图可以较好地表现褶皱构造的分布；陷落柱分布区，地震波组发生错断、相位反转，可以综合道相关属性、相干属性和相位属性对其进行识别。

2.2.2 与煤质相关的属性。古地势决定沉积微相的变化，沉积微相反映不同煤区的分布，在某种意义上，沉积微相决定了煤质的变化。实际应用中得知，振幅属性在表现沉积微相方面优势明显。

2.2.3 与煤层上覆地层厚度有关的属性。煤层一般埋藏较浅，随着煤层埋深的增加，储层的压力会不断增加。如果煤储层保护性较好，煤层气的含气量有增加的趋势，这一因素对于煤储层的研究以及煤层气的开发具有指导意义。描述煤层上覆地层最有效的参数是时间和深度，对应属性是地震旅行时和深度。因此可以应用层位的自动追踪技术得到煤层的t0图，并利用时深转换技术实现对煤层上覆地层有效厚度的刻画。

2.2.4 与煤层上覆直接盖层有关的属性。河道的冲刷作用对煤层上覆直接盖层影响较大，河道冲刷发生在煤层上覆沉积物沉积过程中或沉积后。河流冲蚀下覆泥炭层并经沉积充填而形成冲刷带，其特点是冲刷带向上直接过渡为煤层顶板，或冲刷带直接切割煤层而且切割了煤层的伪顶/直接顶。

对河道的识别最有效的属性是地震几何形态属性，其次为振幅属性；河道存在能够引起地震波组下切、充填、斜交、透镜体等现象，也能引起煤层减薄和反射振幅变弱。

依据实际地震资料，从岩性角度分析，煤层的直接盖层多为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩类，属于封闭性能很好的岩层。泥岩和砂质岩类一般具有较致密，节理、裂缝不发育的特点；同时，具有很好的封盖能力，利于煤储层分布和煤层气富集。

泥岩与煤层、砂岩之间的物性差异大，差异属性主要有密度、波阻抗属性，地震波阻抗反演和地震参数反演技术可以有效实现对泥岩的识别和厚度预测。

2.2.5 与煤储层物性有关的属性。煤层密度小且与顶、底岩性有较大的波阻抗差，地震波穿过煤层时会发生能量吸收和高频衰减，因此地震频率属性、吸收衰减属性可以进行有效的煤储层物性参数

分析[5-7]。

3 实例分析

山西省沁水盆地整体地层特征平缓，地层内部零星发育小型的逆断层或正断层。古构造控制聚煤盆地，主要含煤盆地多发育在稳定地块或构造稳定的地带，从古构造演化及构造变形程度看，沁水盆地具有很好的聚煤条件[8]。我们在该盆地地震工区进行了实际地震属性分析方法的应用研究，取得了较好的效果。

图2为SPZ勘探区煤层发育区的曲率属性切片，该区EW，SN向断裂系统发育，属性切片中断层及裂缝清晰可见，连续性较好，同时可见因断层而引发的微裂缝，曲率技术在识别小断裂方面非常有效。

图3为沁水盆地内SMB勘探区过3号煤层的地震剖面，由于煤层与顶、底板岩层间具有较大的密度差异，因此岩层之间会形成较强的地震反射[9]。

我们结合钻井资料，应用地震相、沉积相刻画方法——地震振幅属性分析技术进行了本区煤质的预测。图4为沁水盆地内SMB勘探区过煤层的振幅切片，结合实际钻井资料对煤层进行了Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四类沉积微相划分。不同的微相带内纵向沉积煤层数量不同、厚度不同、地震反射剖面波组特征不同，表明4个微相沉积的煤质不同，通过振幅属性可以体现出对应不同煤质的煤层横向分布情况。在第Ⅲ类微相中可以看到海陆沉积环境中沉积的朵状特征，第Ⅳ类微相中有一条明显的古河道。图5为本区EW向的地震剖面，图中古河道特征明显。河道冲蚀了煤层，使得煤层变薄或中断，一定程度上影响了煤储层的分布。

图6为SYC勘探区过煤层的频率属性切片。由于煤层具有高声波时差、高电阻、低密度、低伽马、低电阻的特征，煤层与顶底岩性间有较大的波阻抗差异，使得地震波穿过煤层时发生高频的吸收衰减，特别当煤储层煤层气含气量增大时，高频的衰减速度会增大[10]。图中蓝绿色区域为高频区，红黄色区域为低频区，位于低频区的钻井日产气量较大。

图7为SHS勘探区过井地震波阻抗剖面，其中红黄色连续条带为15号煤层，由图可见，煤层波阻抗值较低。在黄色条带的上、下直接接触区为较连续的蓝色条带，与黄色的煤层条带相比其波阻抗值较大。有效结合测井资料，分析可知，钻井h2-1分布位置煤层顶板和底板岩性均为一套泥岩，与煤层相比其密度和速度值较大，结果表明，利用地震波阻抗反演方法进行煤层及其顶、底板岩性刻画效果明显。

4 结束语

地震属性分析方法在煤层气储层预测方面属于初期阶段，该方法在沁水盆地煤层气储层预测中的应用效果显著，提高了煤储层及煤层气预测精度，特别是在煤层的精细构造刻画方面具有较突出的效果。通过研究得出如下结论：①地震反射结构、相干技术以及曲率技术在刻画断层及小断裂方面效果较好；②地震振幅属性能直接反映煤层及围岩间的物性差异，可以应用于沉积微相刻画和煤储层厚度预测，结合钻井资料可以预测煤质；③频率属性可以有效预测煤储层含气性，较好地刻画了地震波穿过煤层时产生的能量衰减效应，预测结果与实际钻井结果吻合度较高；④地震波阻抗反演技术可以有效地刻画煤层及其顶、底板岩性，并能有效计算煤层厚度。

在应用地震属性分析方法进行煤层气储层预测时，应根据不同的地质条件，在地震数值模拟应用的基础上，实现属性分析方法的优选；同时应结合钻井、测井技术，促进地震属性方法技术的广泛应用。

参考文献：

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1引言

在钻井工作中，钻井液工程是十分重要的内容，它不仅能安全合理地保障钻井的实效性，而且能科学有效地保护好油气层的环境，为工程的开展提供较高的稳定性[1]。近年来，我国的钻探技术得到了全面的提升和优化，由于矿井的结构非常复杂，因而衍生出了全新的技术要求，在这样的状况下，必然要对钻井液进行多方面的控制，使这项技术在实际的运用中，促使井壁处于稳定的状态，做好对储层的保护工作。

2钻完井液工程技术在新疆油田应用中存在的问题

2.1钻完井液工程技术开展的难度大

在石油工业迅速发展的过程中，我国新疆油田的钻井速度也在不断地加快，而在这个过程中，很多简单结构的油田表层都被迅速地采掘一空，而剩下的油田在开展各方面工艺时，都存在很大的难度，具体体现在以下几个方面:（1）对于油田的老区部分，由于长期施工，井套管出现了严重的破损状况，并且其本身的结构十分复杂，要进行以往的简单施工已经十分困难；（2）在新疆油田发展的过程中，涌现出越来越多的全新油田区域，这些区域的钻井往往非常深，地层压力和温度都会随着钻井深度的加深而不断增加，这样的状况无疑使钻井施工技术的开展更加艰难；（3）无论是新的石油钻井，还是传统的石油钻井，都需要考虑其复杂的状况，很多油田本身的钻井技术并不是十分完善，盲目地开采很容易加大其风险，为整个施工埋下隐患。

2.2缺乏对油气层的多方面认知

在新疆油田的钻探过程中，油气层保护属于其中的重要内容之一，对于这一系统工程的开展，需要采取最合理有效的措施，而不能仅仅依赖简单的处理剂。同时，在钻井的过程中，需要对多个技术环节进行合理的协调，直到完善地完成整个作业内容。但是很多石油部门在钻探的过程中，并没有考虑这么多因素，认为油气层属于简单的保护位置，不需要进行多方面的关注。并且在技术衔接方面，所采取的措施效果不好，经常出现一些问题，并且难以科学有效地解决。

2.3在方案的设计上缺乏一定的针对性

在新疆油田的钻探过程中，需要设计油田钻探方案，而这些方案的制定，需要对不同的区块采用不同的设计方法，进而突出其针对性，发挥理论结合实际的实效性。同时，在这个过程中，还需要有一定的资料作基础，并且需要进行全方面的分析，以提高其实际效益。但是资料的收集，往往是施工人员最容易忽略的部分，使最终的油田施工区域资料相当不完善，存在许多漏洞，导致在施工过程中出现问题。

3钻完井液工程技术在新疆油田当中的应用

3.1井壁稳定钻井液技术

1）油基的钻井液施工技术。在整个施工过程中，需要保证钻井液的性能处于十分稳定的状态，而且钻屑颗粒的直径也要比较平均，尽量不出现过于突出的棱角。而且钻井的直径应较为规则，如果钻井的直径扩大率已然达到了2%，则需要对井眼进行一定的清理，使其具有一定的携带能力。同时，其抗原油性能也十分强，能容下较高的固相值。通过合理的应用井壁稳定钻井液技术，可以使整个钻井处于十分稳定的状态，而且出现复杂事故的概率很低[2]。合理地采用油基钻井液回收技术，可以对井筒进行合理的清洗。而在这一过程中，需要分步骤实施。如果钻屑油基钻井液的回收率已超过了90%，则需要节约一定的成本，并保持钻井环境的清洁干净。此外，合理地运用生物酶技术，能对钻屑的含油量进行合理有效的处理，使处理后的钻屑含油量低于1%，进而实现有效的排放。2）水基钻井液技术，它在实际的油田钻探过程中，能满足实际的钻探需求，并有效地降低成本。而且，其在新疆油田钻探中的应用也较为广泛，已经完全替代了以往的油基钻井液，能够实现深层次的钻井效率。由于砂岩与灰岩属于互层部分，而泥岩的夹层则容易受到水化的影响，进而出现一系列的膨胀状况，容易导致井壁的平稳难以维持下去。

3.2钻完井油气层保护技术

在运用这些技术的过程中，需要考虑到实际的储层保护效果，并且采用针对性的储层钻开液。1）在保护储层的处理材料方面，需要对材料进行一定的分类，而这些材料主要包括暂堵材料、黏土防膨类以及防水锁剂类。（1）暂堵材料的功能主要在于其可以较好地提升泥饼的细密性，使其中的滤液水平相当低，固相的侵入量也会保持最低的水平。在现阶段的新疆油田钻探工作中，这一技术被运用在碎屑岩储层中，具有较高的实效性。（2）黏土类的材料的功能主要在于能提升钻井液的抑制效果，在一定程度上可以减少钻井液的敏感运用。在这一技术的完善过程中，已经可以应用于对水有着较高敏感程度的储层。同时，对于不同的岩石储层，需要进行合理的分析，以确定其本身的抑制作用[3]。2）储层的钻井液技术，这一技术包含的技术内容也很多，主要有基础的无固相钻井液技术、泡沫钻井、气体钻井等。（1）无固相钻井液技术，主要针对一些不容易发生漏失现象的钻井，它可以有效地解决裂缝伤害的问题，如果油田现场的温度够高，它的油气保护层效果也能完全地凸显出来。（2）泡沫钻井技术一般可以应用在潜山底层，其实效性也十分高，能使钻井作业良好地进行下去。（3）气体钻井。在新疆的钻井液技术当中，气体钻井属于储层保护层采用较多的技术，需要对地层有着一定的了解，才能够在实际的钻井当中发挥最为有效的功效。

4结语

总而言之，石油工业的发展过程中，新疆油田的多样化发展必然需要较完善的钻完井液工程技术，而现如今我国采用的钻完井液工程技术依然存在着相当多的问题，需要进行切实的完善和发展。考虑不同的钻井状况，尤其是井壁的稳定钻井液技术以及钻完井油气层的保护技术，都需要进行多方面的创新，才能切实迎合当前新疆油田钻井工程的实际需求，产生最为高效的效用。

【参考文献】

【1】邱广军.声波变密度测井技术及其应用[J].内蒙古石油化工,2010(1):102.

篇11

油藏工程是石油工程专业重要的主干专业课程之一，是专门研究油田开发方法的一门综合技术学科。它综合应用地球物理、油藏地质、油层物理、渗流理论和采油工程等方面的成果以及所提供的信息资料，对油藏开发方案进行设计和评价，以及应用有效的开采机理、驱替理论和工程方法来预测和分析油藏未来的开发动态，并根据这种预测结果提出相应的技术措施，以便获得最大的经济采收率[1]。毫无疑问，该课程是石油工程专业的一门主要专业课，但该课程在传统的讲授式教学中却难以培养学生的工程实践能力[2]，作为专业课建设只停留在本课程的改革与建设上，没有与相关的专业基础课和实践环节的改革结合起来，没有作为系统工程进行建设，既没有很好地让专业基础课发挥对本课程的支撑作用，也没有很好地发挥本课程对实践环节的带动作用。

一、学生实践能力的培养原则

（一）系统性原则

1、基础知识：包括油田勘探开发程序、油藏评价、开发层系划分与组合、井网与注水方式、油田开发方案报告编写、复杂油田开发、油田开发调整等相关专业基础知识的学习，对油藏工程所研究的对象——“油气藏”有一定的了解。在油藏工程的教学中，要充分结合基础理论课程，加强技能培养，利用实验仪器设备进行实验室观察、演示性实验、验证性实验、创新性实验、观摩操作等巩固、深化、扩展课程内容，加快知识向技能转化，应掌握油藏工程的基本概念、基础理论和基本方法，学会用油藏工程的理论解决油田开发过程中的实际问题[3] 。

2、应用性知识：包括非混相驱替及注水开发指标计算、试井分析方法、油藏动态分析方法学等。利用计算机教室开展油藏驱替机理、动态分析、试井分析的编程演练，并组织学生演示分析计算过程和对结果进行分析。

3、研究性知识：包括油藏井间示踪剂动态分析方法、生产测井技术在油田开发中的应用、示踪剂流出曲线方程的推导、多层油藏的总示踪剂浓度方程的推导、水平井及其产能评价等知识体系。利用油田科研实例，深入分析涉及难点知识的运用方法，课余邀请学生参与科研的工作，在实际的运用过程中深化知识的掌握。

通过理论教学与现场实践相结合，培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的专业素质使学生具有一定独立参加科研工作的能力。

当学生进行第一线实践时，要求所学的知识技能能够综合应用、融会贯通。只有把知识融会贯通，各种技能熟练化，才能在实践中信手粘来，得心应手。系统化还要求实践安排的层次系列化。需要经过不间断的实践—反思—改进—再实践—再反思—再提高的螺旋上升的过程。

（二）层次性原则

观摩、练习指导与综合实践三层次。观摩与练习指导是综合实践前的重要教学环节。是学生头脑中储存的陈述性知识，无法自觉熟练地应用。虽然，有的人通过自己摸索也能做好，但从总体上来说，有效练习与指导是观察学习、模仿学习，促进多数人的技能全面快速提升的有效方法。因此，需要观摩，观摩有助于把知识技能形象化、操作化，而练习指导则有助于把技能的程序化、熟练化，这样才能内化。例如，油藏驱替过程的实验教学、油藏动态分析和试井编程活动的组织、科研案例的分析都需要经过观摩、练习与指导。

要让学生实践能力得到有效的提高，需要有综合实践这个环节，综合实践有助于让学生把各种知识技能综合应用。通过综合实践使学生知道知识技能应用的条件与边界，这样才能形成自己的独特的知识结构与能力。实习是最好的综合实践，抓好实习有助于提高学生的综合能力。

（三）个体性原则

共性与个性培养相结合。任何事物都具有两面性：共性和个性。共性是一切人和事的基础和立足点。一般来说，共性的要求也是普遍化要求。普遍化要求是教学目标的基本特性。面对集体教学，我们只能做一些最基本的要求，否则，教学就无法进行，也无法保证每个学生都能达到教学的要求。

此外，我们也不能忽略个性的问题，个性是指人和事的特性，对于个人发展非常必要。对石油工程专业的学生来说，由于每个人兴趣、知识背景、特长不一样，所能达到的水平也不一样，尤其在实践能力上更是差异很大。针对有些同学对于油藏没有感性认识，可以让他们参与岩心的制备，直观看、摸到岩心；对于编程能力差的同学，引导做好程序流程图，思路清晰地解决问题；对于数学基础差的同学，进行对比计算，让油藏和流体物性参数对计算结果的影响直观化。

二、学生实践能力的培养途径

（一）课内练习与课外实践相结合

课堂练习是培养学生实践能力的主渠道，既有教学目标、教学计划、课时等措施的保障，又有教师的指导。然而，课内练习时间是极其有限的，因此课外练习无疑是课堂练习的重要的补充。学生通过主题班会、课外兴趣小组、社会实践等活动来培养自己的专业特长，满足自身专业成长的需求。课外练习具有个体性、情境性和综合性的特点，能够有效地提升学生自我效能感和成就感，促进个体自我进一步完善。 转贴于

课堂教学是针对全体同学进行基础训练的重要组织形式，可以保证绝大多数学生达到教学基本要求。但由于课时、指导力量的限制等原因，要使学生能力，尤其是创新能力，以及综合素质得到全面提高是有一定困难的。因此，利用课余时间，特别是寒暑假让学生自行组织实践活动，无疑是一条促进学生实践能力形成和发展的有效途径。而且学生对此有兴趣、没压力、不怕失败，这样学生完全可以放开手脚，大胆尝试，充分发挥其潜能和作用。

注重学生的应用实践和科研实践能力的培养，毕业生的能力和表现当受到用人单位的认可和好评。我们认为应在以下几个方面下功夫：

1、加强技能型的课程学习。充分利用课堂的师生示范、学生练习；利用实验室、实习基地的设备和空间，要求学生操作与演练。如油田勘探开发程序、开发层系划分与组合、井网与注水方式、油田开发方案报告编写、油田开发调整等知识的学习。

2、设立实验兴趣小组。实验兴趣小组定期开展活动。兴趣小组分为三类：一类是在教师指导下由学生尝试进行实验设计，目的是帮助学生加深对专业知识的理解和提高实验操作能力；一类是以问题为导向，引导学生通过设计综合性实验，提高学生实验设计能力；一类是协助和参与由教师主持的课题研究，目的是为了促使本科生及早进入科研，提高其研究水平。

3、建立学生实践平台。建议利用油藏工程实验中心，设立“油藏驱替机理与提高采收率研究中心”的学生组织。专业学生在假期充分利用“中心”的设备、场所、网络等为对广大石油工作者提供基础计算、文献调研等方面的社会服务。在服务的过程中，强化知识的掌握和知识面的拓宽，进一步了解油田开发运行的程序和规律。

（二）课程演练、专业实习相结合

阶梯式的推进，层层加固学生技能在课程演练中，需要对学生进行必要的实践训练，这种练习有助于学生理解与掌握有关的技能。

除了课程演练外，实习也是重要的途径。在见习中学生可以学到在大学课堂上所学不到的知识技能，如班主任的班级管理、课堂教学的组织、教材的处理方法。在条件允许的情况下，在见习过程中进行尝试性的教学，为后续课程的学习提示方向，为实习奠定基础。

（三）科研实践与应用实践相结