CN204126629U - π成像测井系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种π成像测井系统,包括地面系统和井下仪器串,地面系统包括工控机、数据采集传输箱、电源设备,井下仪器串包括从上至下依次组装相连的马笼头、温度/张力/泥浆电阻率仪、数字传输短节、数字能谱仪、成像组合测井仪。温度/张力/泥浆电阻率仪、数字能谱仪、成像组合测井仪经由数字传输短节、数据采集传输箱与工控机连接,温度/张力/泥浆电阻率仪、数字传输短节、数字能谱仪、成像组合测井仪由电源设备供电。本实用新型可根据实际测井需求完成各种成像测井项目,为储集层评价提供可靠依据,测井精度高,造价低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种π成像测井系统,属于石油测井技术领域。
背景技术
传统测井技术只能获取井下地层井眼周向和径向上单一的信息,它适用于简单的均质地层。而实际上地层是非均质的,尤其是裂缝性油气层的非均质性最为明显,在地层的周向和径向上的非均质性也非常突出。
随着测井技术的飞快发展,成像测井技术应对上述需求而出现,它能获取井下地层井眼周向和径向上多种丰富的信息,能够在更复杂、更隐蔽的油气藏勘探和开发方面有效地解决一系列的问题,可对薄层、薄互层、裂缝储层、低孔隙低渗透率层、复杂岩性储层进行评价,以及对高含水油田开采中剩余油饱和度及其分布进行确定。但是,目前出现的成像测井仪器大多只包含某种参数测井设备,若想得到完整的测井资料,需要针对各种成像测井仪器进行多次下井,工作效率低,且成本高,无法得到较好的推广应用,有待解决。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种π成像测井系统,该系统可根据实际测井需求完成各种成像测井项目,为储集层评价提供可靠依据,测井精度高,且造价低。
为了实现上述目的,本实用新型采用了以下技术方案:
一种π成像测井系统,其特征在于:它包括地面系统和井下仪器串,地面系统包括工控机、数据采集传输箱、电源设备,井下仪器串包括从上至下依次组装相连的马笼头、温度/张力/泥浆电阻率仪、数字传输短节、数字能谱仪、成像组合测井仪,其中:温度/张力/泥浆电阻率仪、数字能谱仪、成像组合测井仪的信号传输端分别与数字传输短节的相应信号传输端连接,数字传输短节的信号通讯端经由数据采集传输箱与工控机的通讯端连接,温度/张力/泥浆电阻率仪、数字传输短节、数字能谱仪、成像组合测井仪的供电端分别与电源设备的相应输出端连接。
在所述马笼头与所述温度/张力/泥浆电阻率仪之间可设有电源适配短节,所述温度/张力/泥浆电阻率仪、所述数字传输短节、所述数字能谱仪、所述成像组合测井仪的供电端经由电源适配短节分别与所述电源设备的相应输出端连接。
对于配设了电源适配短节的井下仪器串,在所述电源适配短节与所述温度/张力/泥浆电阻率仪之间可设有旋转短节。对于没有配设电源适配短节的井下仪器串,在所述马笼头与所述温度/张力/泥浆电阻率仪之间可设有旋转短节。
所述数字传输短节与所述数字能谱仪用数字伽马传输短节替代。
所述成像组合测井仪可包括从上至下依次组装相连的六臂微电阻率扫描成像仪、隔离短节、井斜方位仪、超声井周成像仪,其中:六臂微电阻率扫描成像仪、井斜方位仪、超声井周成像仪的信号传输端分别与所述数字传输短节的相应信号传输端连接,六臂微电阻率扫描成像仪、井斜方位仪、超声井周成像仪的供电端分别与所述电源设备的相应输出端连接。
所述成像组合测井仪可包括从上至下依次组装相连的井斜方位仪、上四臂扶正器、多偶极子阵列声波成像测井仪、下四臂扶正器、六臂地层倾角测井仪,其中:井斜方位仪、多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的信号传输端分别与所述数字传输短节的相应信号传输端连接,井斜方位仪、多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的供电端分别与所述电源设备的相应输出端连接。
所述成像组合测井仪可包括从上至下依次组装相连的上四臂扶正器、多偶极子阵列声波成像测井仪、下四臂扶正器、绝缘短节、六臂地层倾角测井仪,其中:多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的信号传输端分别与所述数字传输短节的相应信号传输端连接,多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的供电端分别与所述电源设备的相应输出端连接。
所述成像组合测井仪可包括从上至下依次组装相连的六臂微电阻率扫描成像仪、绝缘短节、超声井周成像仪,其中:六臂微电阻率扫描成像仪、超声井周成像仪的信号传输端分别与所述数字传输短节的相应信号传输端连接,六臂微电阻率扫描成像仪、超声井周成像仪的供电端分别与所述电源设备的相应输出端连接。
所述成像组合测井仪可为核磁共振成像测井仪,其中:核磁共振成像测井仪包括从上至下依次组装相连的核磁共振测井电源短节、核磁共振测井电子线路短节、核磁共振测井探头,核磁共振测井电子线路短节旁设有核磁共振测井偏心器,核磁共振测井电源短节的供电端与所述电源设备的相应输出端连接,核磁共振测井电源短节的输出端与核磁共振测井电子线路短节的供电端连接,核磁共振测井电子线路短节的输出端连接核磁共振测井探头,核磁共振测井电子线路短节的信号传输端与所述数字传输短节的相应信号传输端连接。
本实用新型的优点是:本实用新型将成像仪器与实际测井需求中必要的各种测量仪器进行了组合集成,可完成各种成像测井项目,有效探测非均质、复杂油气层,确定油气层油气含量以及对油气层的静态及动态特征进行图像绘制,为储集层评价提供可靠依据。并且,本实用新型运行稳定可靠,测井精度高,且造价低,适于在油田开发测井中推广应用。
附图说明
图1是本实用新型的组成示意图。
图2是本实用新型中的井下仪器串的组成示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示,本实用新型π成像测井系统包括地面系统和井下仪器串100,地面系统包括工控机400、数据采集传输箱200、电源设备500,井下仪器串100包括从上至下依次组装相连的马笼头101、温度/张力/泥浆电阻率仪102、数字传输短节103、数字能谱仪104、成像组合测井仪105,其中:
温度/张力/泥浆电阻率仪102、数字能谱仪104、成像组合测井仪105的信号传输端分别与数字传输短节103的相应信号传输端连接,数字传输短节103的信号通讯端经由数据采集传输箱200与工控机400的通讯端连接,温度/张力/泥浆电阻率仪102、数字传输短节103、数字能谱仪104、成像组合测井仪105的供电端分别与电源设备500的相应输出端连接。
如图1,地面系统还包括吊放设备800,吊放设备800的吊放连接端与从马笼头101伸出的电缆(图中未示出)连接固定,吊放设备800用于下放与吊起井下仪器串100。另外,地面系统还可包括打印机600,打印机600分别经由集线器300与工控机400的相应IO端连接。在实际中,电源设备500可为井下仪器串100提供各种所需电压幅值的直流电和交流电。
在本实用新型中,地面系统为本领域的公知系统,其还可设计有其它设备,具体构成不在这里赘述。
在实际设计中,根据选用仪器的需求,可在马笼头101与温度/张力/泥浆电阻率仪102之间设有电源适配短节,这样,温度/张力/泥浆电阻率仪102、数字传输短节103、数字能谱仪104、成像组合测井仪105的供电端便经由电源适配短节分别与电源设备500的相应输出端连接。
在实际设计中,若井下仪器串100过长,对于安装有电源适配短节的井下仪器串100,则可在电源适配短节与温度/张力/泥浆电阻率仪102之间设有旋转短节,对于没有安装电源适配短节的井下仪器串100,则可在马笼头101与温度/张力/泥浆电阻率仪102之间设有旋转短节。
在实际设计中,根据实际需求,可将数字传输短节103与数字能谱仪104用数字伽马传输短节替代。
在本实用新型中,成像组合测井仪105可有如下几种组合形式:
第一种:成像组合测井仪105可包括从上至下依次组装相连的六臂微电阻率扫描成像仪、隔离短节、井斜方位仪、超声井周成像仪,这种组合形式为声电成像组合,其中:六臂微电阻率扫描成像仪、井斜方位仪、超声井周成像仪的信号传输端分别与数字传输短节103的相应信号传输端连接,六臂微电阻率扫描成像仪、井斜方位仪、超声井周成像仪的供电端分别与电源设备500的相应输出端连接(若安装有电源适配短节,则这些仪器的供电端经由电源适配短节分别与电源设备500的相应输出端连接)。
第二种:成像组合测井仪105可包括从上至下依次组装相连的井斜方位仪、上四臂扶正器、多偶极子阵列声波成像测井仪、下四臂扶正器、六臂地层倾角测井仪,这种组合形式为地层倾角与多偶极子阵列声波成像组合,其中:井斜方位仪、多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的信号传输端分别与数字传输短节103的相应信号传输端连接,井斜方位仪、多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的供电端分别与电源设备500的相应输出端连接(若安装有电源适配短节,则这些仪器的供电端经由电源适配短节分别与电源设备500的相应输出端连接)。
第三种:成像组合测井仪105可包括从上至下依次组装相连的上四臂扶正器、多偶极子阵列声波成像测井仪、下四臂扶正器、绝缘短节、六臂地层倾角测井仪,这种组合形式为地层倾角与多偶极子阵列声波成像组合,其中:多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的信号传输端分别与数字传输短节103的相应信号传输端连接,多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的供电端分别与电源设备500的相应输出端连接(若安装有电源适配短节,则这些仪器的供电端经由电源适配短节分别与电源设备500的相应输出端连接)。
第四种:成像组合测井仪105可包括从上至下依次组装相连的六臂微电阻率扫描成像仪、绝缘短节、超声井周成像仪,这种组合形式为声电成像组合,其中:六臂微电阻率扫描成像仪、超声井周成像仪的信号传输端分别与数字传输短节103的相应信号传输端连接,六臂微电阻率扫描成像仪、超声井周成像仪的供电端分别与电源设备500的相应输出端连接(若安装有电源适配短节,则这些仪器的供电端经由电源适配短节分别与电源设备500的相应输出端连接)。
第五种:成像组合测井仪105可为核磁共振成像测井仪,这种组合形式为核磁共振测井成像组合,其中:核磁共振成像测井仪包括从上至下依次组装相连的核磁共振测井电源短节、核磁共振测井电子线路短节、核磁共振测井探头,核磁共振测井电子线路短节旁设有核磁共振测井偏心器,核磁共振测井电源短节的供电端与电源设备500的相应输出端连接,核磁共振测井电源短节的输出端与核磁共振测井电子线路短节的供电端连接,核磁共振测井电子线路短节的输出端连接核磁共振测井探头,核磁共振测井电子线路短节的信号传输端与数字传输短节103的相应信号传输端连接。
下面对井下仪器串100中的各仪器进行简单介绍:
马笼头101:用于连接井下仪器串100中各仪器与地面电缆。
电源适配短节:电源适配短节中设有电源适配器,其作用为将电源设备500输出的电压进行限流后再传输给井下仪器串100中的各仪器,以实现安全供电。
旋转短节:旋转短节相对于上下设备可以相对旋转,以起到防止电缆打扭的作用,确保安全性。
温度/张力/泥浆电阻率仪102:主要用于测量电缆头的张力、泥浆电阻率和井眼温度。
数字传输短节103:数字传输短节中设有控制芯片,其主要用于为井下仪器串100内的各仪器传送地面工控机400发出的指令以及将各仪器测量得到的测井数据向地面工控机400上传。
数字能谱仪104:其作用主要为采集伽马射线的能量,进行校深以及确定地层中铀、钍、钾的含量。
数字伽马传输短节:其为数字传输短节103和数字能谱仪104的结合。
六臂微电阻率扫描成像仪:其主要作用为在经过地层的时候,通过自身极板上的电钮测量地层电导率,获得反映纽扣电极覆盖处地层电阻率变化的图像,图像高分辨率显示,可直观反映出被测地层的裂缝、分层、区域地层、倾角情况、沉积环境等信息。目前,六臂微电阻率扫描成像仪有常规水基泥浆环境下的RIT型和RIT-X型以及油基泥浆环境下的RIT-5型。
隔离短节:用于对上下仪器实现声隔离。
井斜方位仪:用于确定井眼在空间中的倾斜和倾向角度。
超声井周成像仪:该仪器为一种为获得裸眼井或套管井的井壁详细成像资料而设计的声学仪器,其脉冲回波探头发射高频率的脉冲声波,并测量声幅以及反射波的传播时间,反射波的振幅受到井眼表面变化的影响,传播时间可反映出从探头到井壁的距离。目前,超声井周成像仪有两种型号:一种是USI型,可应用于裸眼井,用于获得井壁全360度成像图像。另一种是USI-V型,其不但可以工作在裸眼井中,还可以工作在套管井中,在裸眼井中,该仪器可提供完整的井眼成像和精确的地层评价,在套管井中,该仪器能够完成超声波管道检查和固井质量评价。
上、下四臂扶正器:均为四臂扶正器,用于对多偶极子阵列声波成像测井仪进行上下固定。
多偶极子阵列声波成像测井仪:其主要用于测量声波在地层中的传播时差,确定地层孔隙度,识别岩性,估算次生孔隙度,估算储层渗透率,识别裂缝,描述区域构造,计算水力压裂高度,出砂时的采液压差限,射孔稳定性等问题。目前,多偶极子阵列声波成像测井仪有两种型号:一种是MAA型,该仪器将一个单极阵列和一个偶极阵列交叉组合在一起。另一种是MAA-W型,该仪器不但能对偶极源信号进行全面的控制,还可对声源发射时序和连续发射之间的周期进行自由控制。
六臂地层倾角测井仪:其主要作用为在裸眼井中探测地层结构和地层界面空间位置,通过对采集的极板电阻率、井径、方位、相对方位和井斜角等信号进行处理,来获得精确的井下地层构造和沉积学信息。该仪器能够提供6条恒压测量的聚焦电导率曲线、一条极板压力曲线、一条增益控制曲线、6条推靠臂半径曲线(3条井径曲线),以确定出不同地层界面的方位角和倾角。目前,六臂地层倾角测井仪有常规水基泥浆环境下的HDT型和HDT-H型以及油基泥浆环境下的HDT-O型。
绝缘短节:其用于对上下仪器实现电隔离。
核磁共振成像测井仪:其采用的是梯度磁场的脉冲回波技术,其包括核磁共振测井电源短节、核磁共振测井电子线路短节、核磁共振测井探头和核磁共振测井偏心器。
核磁共振测井电源短节:其主要由储能短节和高压电源两部分组成。该电源短节中含有不耐高温元件,故而要置于保温瓶内部,其底部可通过一个32芯承压接头与下方的核磁共振测井电子线路短节相连。
核磁共振测井电子线路短节:其内设有核磁共振测井电子线路,用于接收地面发来的控制信号并根据控制信号控制相应功能,以及对各种信号(如深度、温度、回波等)进行采集、处理,并把这些信号发送给数字传输短节103或数字伽马传输短节。
核磁共振测井偏心器:用于使核磁共振测井探头实现偏心测量。
核磁共振测井探头:其包括磁体和天线两部分,天线由LC并联谐振电路组成,磁体与天线的主要作用是通过自身配备的永磁体产生一个适宜发射/接收核磁信号的磁场环境,将上方传来的信号发射出去,再将地层返回的核磁信号接收回来。
下面列举出了一些井下仪器串100的较佳实例:
实例1:井下仪器串100由从上至下依次组装相连的马笼头101、电源适配短节、旋转短节、温度/张力/泥浆电阻率仪102、数字传输短节103、数字能谱仪104、六臂微电阻率扫描成像仪(RIT型或RIT-5型)、隔离短节、井斜方位仪、超声井周成像仪(USI型)构成。
实例2:井下仪器串100由从上至下依次组装相连的马笼头101、电源适配短节、旋转短节、温度/张力/泥浆电阻率仪102、数字传输短节103、数字能谱仪104、井斜方位仪、上四臂扶正器、多偶极子阵列声波成像测井仪(MAA型)、下四臂扶正器、六臂地层倾角测井仪(HDT型或HDT-O型)构成。
实例3:井下仪器串100由从上至下依次组装相连的马笼头101、旋转短节、温度/张力/泥浆电阻率仪102、数字伽马传输短节、上四臂扶正器、多偶极子阵列声波成像测井仪(MAA-W型)、下四臂扶正器、绝缘短节、六臂地层倾角测井仪(HDT-H型)构成。
实例4:井下仪器串100由从上至下依次组装相连的马笼头101、旋转短节、温度/张力/泥浆电阻率仪102、数字伽马传输短节、六臂微电阻率扫描成像仪(RIT-X型)、绝缘短节、超声井周成像仪(USI-V型)构成。
实例5:井下仪器串100由从上至下依次组装相连的马笼头101、温度/张力/泥浆电阻率仪102、数字传输短节103、数字能谱仪104、核磁共振成像测井仪构成。
在本实用新型中,工控机400、数据采集传输箱200、集线器300、电源设备500、吊放设备800、马笼头101、温度/张力/泥浆电阻率仪102、数字传输短节103、数字能谱仪104、电源适配短节、旋转短节、数字伽马传输短节、六臂微电阻率扫描成像仪、隔离短节、井斜方位仪、超声井周成像仪、上四臂扶正器、多偶极子阵列声波成像测井仪、下四臂扶正器、六臂地层倾角测井仪、绝缘短节、核磁共振成像测井仪等均为本领域的已有仪器或设备,属于熟知技术,故其具体构成不在这里详述。
使用时,经由吊放设备800将井下仪器串100下放到井中,工控机400经由数据采集传输箱200向井下仪器串100下达成像测量指令,具体地,成像测量指令经由数字传输短节103下达给井下仪器串100内的其它各仪器(此处指具有测量功能的仪器),于是各仪器开始进行作业。各仪器将各自测得的测井数据传送给数字传输短节103,然后数字传输短节103将这些测井数据传送给数据采集传输箱200,由数据采集传输箱200对接收的测井数据进行相应处理(解码等)后传送至工控机400,由工控机400进行相应处理而得到地层静态及动态特性曲线,完成图像绘制,以及进行油气层油气含量的确定等,完成成像测井任务,为储集层评价提供可靠依据。并且,工控机400可控制打印机600对各种测井曲线、成像图形进行输出,供相关人员分析使用。
本实用新型的优点是:
本实用新型将成像仪器与实际测井需求中必要的各种测量仪器进行了组合集成,可完成各种成像测井项目,有效探测非均质、复杂油气层,确定油气层油气含量以及对油气层的静态及动态特征进行图像绘制,为储集层评价提供可靠依据。并且,本实用新型运行稳定可靠,测井精度高,且造价低,适于在油田开发测井中推广应用。
本实用新型可更准确直观地判断地层的岩性和流体性质,确定油、气、水层的位置,定量解释油、气层的厚度、含水饱和度以及储层物性等参数。
本实用新型可把测井、地震和地质信息集成起来,确定最佳井位,最终达到以少量的油气井产出更多的石油与天然气的目的,大大提高了生产效益,降低了生产成本。
以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理,对于本领域的技术人员来说,在不背离本实用新型的精神和范围的情况下,任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变,均属于本实用新型保护范围之内。
Claims (10)
1.一种π成像测井系统,其特征在于:它包括地面系统和井下仪器串,地面系统包括工控机、数据采集传输箱、电源设备,井下仪器串包括从上至下依次组装相连的马笼头、温度/张力/泥浆电阻率仪、数字传输短节、数字能谱仪、成像组合测井仪,其中:
温度/张力/泥浆电阻率仪、数字能谱仪、成像组合测井仪的信号传输端分别与数字传输短节的相应信号传输端连接,数字传输短节的信号通讯端经由数据采集传输箱与工控机的通讯端连接,温度/张力/泥浆电阻率仪、数字传输短节、数字能谱仪、成像组合测井仪的供电端分别与电源设备的相应输出端连接。
2.如权利要求1所述的π成像测井系统,其特征在于:
在所述马笼头与所述温度/张力/泥浆电阻率仪之间设有电源适配短节,所述温度/张力/泥浆电阻率仪、所述数字传输短节、所述数字能谱仪、所述成像组合测井仪的供电端经由电源适配短节分别与所述电源设备的相应输出端连接。
3.如权利要求2所述的π成像测井系统,其特征在于:
在所述电源适配短节与所述温度/张力/泥浆电阻率仪之间设有旋转短节。
4.如权利要求1所述的π成像测井系统,其特征在于:
在所述马笼头与所述温度/张力/泥浆电阻率仪之间设有旋转短节。
5.如权利要求1所述的π成像测井系统,其特征在于:
所述数字传输短节与所述数字能谱仪用数字伽马传输短节替代。
6.如权利要求1至5中任一项所述的π成像测井系统,其特征在于:
所述成像组合测井仪包括从上至下依次组装相连的六臂微电阻率扫描成像仪、隔离短节、井斜方位仪、超声井周成像仪,其中:六臂微电阻率扫描成像仪、井斜方位仪、超声井周成像仪的信号传输端分别与所述数字传输短节的相应信号传输端连接,六臂微电阻率扫描成像仪、井斜方位仪、超声井周成像仪的供电端分别与所述电源设备的相应输出端连接。
7.如权利要求1至5中任一项所述的π成像测井系统,其特征在于:
所述成像组合测井仪包括从上至下依次组装相连的井斜方位仪、上四臂扶正器、多偶极子阵列声波成像测井仪、下四臂扶正器、六臂地层倾角测井仪,其中:井斜方位仪、多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的信号传输端分别与所述数字传输短节的相应信号传输端连接,井斜方位仪、多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的供电端分别与所述电源设备的相应输出端连接。
8.如权利要求1至5中任一项所述的π成像测井系统,其特征在于:
所述成像组合测井仪包括从上至下依次组装相连的上四臂扶正器、多偶极子阵列声波成像测井仪、下四臂扶正器、绝缘短节、六臂地层倾角测井仪,其中:多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的信号传输端分别与所述数字传输短节的相应信号传输端连接,多偶极子阵列声波成像测井仪、六臂地层倾角测井仪的供电端分别与所述电源设备的相应输出端连接。
9.如权利要求1至5中任一项所述的π成像测井系统,其特征在于:
所述成像组合测井仪包括从上至下依次组装相连的六臂微电阻率扫描成像仪、绝缘短节、超声井周成像仪,其中:六臂微电阻率扫描成像仪、超声井周成像仪的信号传输端分别与所述数字传输短节的相应信号传输端连接,六臂微电阻率扫描成像仪、超声井周成像仪的供电端分别与所述电源设备的相应输出端连接。
10.如权利要求1至5中任一项所述的π成像测井系统,其特征在于:
所述成像组合测井仪为核磁共振成像测井仪,其中:核磁共振成像测井仪包括从上至下依次组装相连的核磁共振测井电源短节、核磁共振测井电子线路短节、核磁共振测井探头,核磁共振测井电子线路短节旁设有核磁共振测井偏心器,核磁共振测井电源短节的供电端与所述电源设备的相应输出端连接,核磁共振测井电源短节的输出端与核磁共振测井电子线路短节的供电端连接,核磁共振测井电子线路短节的输出端连接核磁共振测井探头,核磁共振测井电子线路短节的信号传输端与所述数字传输短节的相应信号传输端连接。
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