不同井眼条件下的水平井双侧向测井响应

为解决油气开发中水平井中井眼对双侧向测井响应的影响,建立了上、中、下三层介质的水平井模型,采用三维有限元方法进行研究。数值计算结果表明,水平井眼处于目的层不同位置、不同井眼尺寸以及泥浆电阻率等都对水平井双侧向测井响应有不同程度的影响,特别是对非厚层影响更加明显。井眼尺寸越大和泥浆电阻率越高,对双侧向测井响应的影响就越严重。当目的层小于6 m时,水平井中的深、浅双侧向测井响应都不同程度地受到层厚围岩的影响;当层厚分别大于36 m和6 m时,深侧向和浅侧向测井几乎不受围岩影响;在15°的范围内,不同的井眼倾角对双侧向测井响应影响不大。     

水平井和大斜度井中阵列侧向测井响应数值模拟

针对水平井和大斜度井中阵列侧向电极系的工作原理,利用多电场叠加方式进行电场合成,采用三维有限元方法模拟仿真各个分电场的场分布,进而利用电场线性叠加原理得到阵列侧向测井响应。在基于计算机仿真的基础上,得到阵列侧向五条测井曲线的径向探测深度,阵列侧向径向探测深度要小于深侧向探测深度。考察了三维地层模型下井斜和侵入深度变化对阵列侧向测井响应的影响,分析了水平井和大斜度井中阵列侧向测井响应特征。模拟结果表明,在井斜小于15°时,阵列侧向测井响应受井斜影响小,可以不进行井斜校正;井斜超过60°的大斜度井以及水平井中,阵列侧向测井响应视地层厚度逐渐增大,测井响应值与直井条件下响应值差别较大,必须进行井斜校正。     

应用地质和地震反演信息进行三维沉积微相随机建模

探讨了综合应用地质及测井约束地震反演信息进行三维沉积微相随机建模的基本原理、思路与方法，并以渤海湾盆地某区块新近系明化镇组河流相储层为例，说明这一研究过程的基本步骤，包括井眼沉积微相解释、测井约束地震反演、波阻抗与地质相的概率关系分析、随机模拟方法选择、地质统计特征分析、三维随机建模、随机模拟预测的多解性评价。研究表明，波阻抗与沉积微相之间具有一定的概率相关关系。综合应用包括地震信息在内的多学科信息进行沉积微相随机建模，可对储层预测的多解性进行有效评价。     

利用直线型四探针法刻度微电阻率成像测井电阻率

微电阻率成像测井方法在储层评价及沉积相、沉积、构造研究方面具有重要价值,但是其测量值未经过专门刻度,而目前利用浅侧向测井和球型聚焦测井对其刻度的方法仍不精确。笔者阐述了直线型四探针法的基本原理,并利用ST2258C型四探针测试仪器,验证了直线型四探针法测量岩样电阻率的有效性,进而提出了一种电成像测井电阻率刻度流程。     

0.2 m高分辨率双侧向测井仪器仿真设计

为满足油田薄层及薄互层开发的需求,采用数值模拟与电路仿真联合的交互式仪器仿真设计方法,开发了高分辨率数字聚焦双侧向测井仪器。通过仪器仿真,形成了纵向分辨率为0.2 m、深浅侧向探测深度分别为1.09 m、0.38 m的双侧向测井电极系,并得到了不同地层条件下测量信号的幅度以及视电阻率测量误差。现场应用效果表明,所设计的双侧向测井仪器的纵向分辨率与探测深度达到了理论指标,曲线重复性满足质量要求。仪器仿真方法有效地沟通了理论设计与仪器实现,不仅有助于0.2 m高分辨率双侧向测井仪器开发,同样也适用于电极型测井仪器设计。     

激发极化弛豫时间谱测井仪探测特性理论分析

大庆测井公司提出具有自主知识产权的激发极化弛豫时间谱测井方法,并研制出了仪器原理样机。这里利用数值分析技术计算了仪器的探测特性。对于仪器分辨率,以简化井眼模型为基础,利用格林函数得出了仪器层厚响应的计算公式,并将计算结果与自然电位测井层厚响应对比,给出仪器的定性分辨率为0．4m;对于仪器的探测深度,利用有限元数值模拟方法得到地层中电位分布,并与核磁共振仪器相类比,得出仪器探测深度为0．75m。     

科学钻探中的地应力测量

本文详细介绍了在钻孔中利用声波测井和密度测井数据原位确定最小主应力的原理和方法。对于小型水力压裂实验确定地应力,以及利用其结果对测井结果进行刻度,从而获得连续地应力剖面的方法也作了系统讨论。对于预应力场中钻孔周围的应力分布和造成井眼变形的力学原理,以及利用多方位井径测量,声波井壁成像测井和微电阻率扫描成像测井确定主应力方向的方法作了介绍,文中给出ＫＴＢ主孔中应力测量结果的一些实例。     

斜井成像测井资料处理中地层产状的校正方法与应用

从成像测井图像中直接提取的地层产状，只反映测井仪器坐标系中的结果。对于井眼倾斜的情况，只有进行了井斜校正后，才能获得真实的地层产状。作者推导了成像测井地层产状计算结果的井斜校正算法，并将其应用于苏北大陆科学钻探PPⅡ孔超声成像测井资料处理中，给出了应用实例。     

侧向测井电极系结构影响分析及阵列化测量新方法

针对目前广泛使用的侧向测井电极系结构和聚焦方式,利用有限元数值模拟方法研究了三种常见的侧向测井电极系结构对电极系数、井眼影响系数、径向探测深度的影响;对比硬件聚焦中监督电极残余电位差对测井响应的影响,引入聚焦系数,提出了一种利用软件聚焦实现阵列化测量的新方法;利用Oklamoha标准地层模型验证了方法的正确性。结果表明,不同电极系结构和电极系的不同部分对测井响应的作用不同,其中电极系绝缘部分长度对探测特性的影响很大,在电极系设计过程中应重视绝缘尺寸对探测特性的影响。采用软件聚焦方式,不仅消除了硬件聚焦方式中残余电位差的影响,而且在不改变双侧向电极系结构的基础上,选择聚焦系数为0~1.1,得到了不同径向探测深度的测井曲线,实现了类似于阵列侧向测井中的阵列化测量。测量结果表明,电极系数随着聚焦系数的增大而减小,井眼影响系数保持在0.80~1.16,并提高了径向探测能力,最大探测深度达到2.0 m以上,获得更丰富的地层电阻率分布信息。     

HD油田水平井测井储层参数解释研究

水平井测井解释,主要体现在测井仪器响应的理论模拟以及各向异性的实验研究方面,远未达到实际水平井测井储层参数解释应用的深度和要求。在对比分析HD油田水平井段与对应直井层段测井响应特征基础上,这里针对水平井段测井曲线进行了校正,提出使用直井取芯物性数据刻度水平井段测井曲线,来建立适应于水平井段井眼和曲线特征的孔隙度、渗透率神经网络解释模型,进而对整个研究区水平井段进行测井储层参数解释和评价。通过用直井岩芯物性对测井解释结果的检验表明,水平井测井储层参数解释精度得到了明显改善和提高,能够较好地满足三维地质建模的井属性参数精度要求。     

极等间距网在钻迹成图及孔斜规律分析中的应用

钻孔轨迹图在分析和处理钻孔偏斜问题中起着非常重要的作用。极等间距网因具有较高的工程精度、直观性和准三维特性,既可用来描述和绘制钻孔偏斜轨迹图,也可为分析钻孔偏斜规律等问题提供详实的图形信息。以某铁矿帷幕灌浆部分试验孔的测斜数据为例,介绍了极等间距网在钻孔轨迹成图和钻孔偏斜规律分析中的初步应用。     

深井钻进时井底参数自动遥控系统用传感器的设计研究

我国正在计划打一口13000 m的特深地质井,以超过目前世界上最深的俄罗斯12262m科拉超深井,意义重大。深井、特别是超深井钻进中,除了钻井设备、钻具(含钻头)之外,钻井工艺和操作技术也非常重要。钻井工艺和操作技术目前主要是利用地面仪表显示的井底参数数据来进行指导的。但是这些数据与井底钻井参数的实际情况可能有较大差异,直接影响技术经济指标的提高。俄罗斯阿斯特拉罕国立技术大学В.Н.Есауленко教授等人,设计出了井底参数自动测量控制系统,其中传感器是必不可少的关键器具。现以方位角传感器设计计算为例对其进行讨论和分析,或许对我国打此特深地质井有一定的参考价值。     

基于动量平衡密封装置的大孔径静态爆破掏槽试验研究

根据大孔径静态破碎膨胀压力测试结果,分析了大孔径静态破碎剂反应机理。基于动量平衡原理发明了新型大孔径静态破碎密封装置,并成功运用于模拟掏槽实践。结合掏槽实践实测数据,修正了孔间距近似计算公式。该技术对小净距交叉环境下掏槽工程具有一定参考意义。     

新型大孔径静态破碎技术的试验研究

在传统静态爆破的基础上,提出了一种新型大孔径静态爆破技术,使用新型扩孔钻头结合机械堵孔器解决了大孔径静态爆破的冲孔问题。由于孔径的增大,使得破碎剂膨胀压力增大,膨胀剂反应速度加快,加大了堵孔难度。设计的新型扩孔钻头和新型堵孔器进行了孤岩块的大孔径静态爆破试验,试验结果证实了该新型大孔径静态爆破技术的可行性,达到了提高爆破能力和缩短破坏时间的预期目的。为今后的敏感地区岩石爆破工程开挖提供了新途径。     

基于多层DEM与QTPV的混合数据模型及其在地质建模中的应用

提出一种基于多层DEM与似三棱柱体元（QTPV）的混合三维数据模型。模型包含顶点、线段（棱边、三角形边）、三角形、侧面四边形、似三棱柱体元和DEM 6个基本元素,同时包含点对象、线对象、面对象、体对象、复杂对象、空间对象等6个对象。设计了6个基本元素和2种地质对象的数据结构和它们之间的拓扑关系。研究了基于原始采样点和基于内插点的两种建模方法。以模拟数据和地质钻探数据对开发的原型系统进行验证。研究表明,基于多层DEM与似三棱柱体元的混合三维数据模型具有同时表达空间对象的表面和内部结构的能力,适合地质勘探领域的三维建模。     

水力振荡器降低摩擦阻力影响的分析

在斜井钻进中,钻具基于重力影响会自然贴合下井壁,并与井壁产生静摩阻,滑动钻进中则进一步演变为托压现象,常导致工具面摆置困难、机械钻速降低、单趟钻进尺减少等问题;若活动钻具不及时,则有可能引发钻具粘卡事故,严重时可致单井报废。因此,降低摩阻、减缓托压已然成为安全钻井的重要环节。摩阻大小由钻柱自重在井眼轨迹法线方向上的分力和静摩擦系数来决定。在滑动钻进中,技术人员往往通过向泥浆中添加润滑剂或进行短起下（目的为修整井壁）等方式来降低静摩擦系数,从而达到降低摩阻、减缓托压的目的。由经典物理可知静摩阻大于滑动摩阻,因此,可以通过把静摩阻转化为动摩阻来减缓托压。通过摩阻成因分析、水力振动器作用机理及其在苏里格气田、玉门油田和大庆油田等多口井的现场使用情况来评价水力振荡器的使用效果,并通过玉门油田鸭K1-7井现场试验来分析水力振荡器使用中的注意事项。     

高密度电阻率法在山前冲积平原地层勘察中的应用

利用山前冲积平原岩土体间的电性差异,使用高密度电阻率测量系统,采用不同的装置,不同电极距对山前冲积平原地层进行岩土层界面的划分.比较不同装置的勘探效果,以及不同电极距的勘探效果,说明此种情况下使用哪种装置,哪种极距勘探效果更好.使用钻孔资料来证明视电阻率反演结果的正确性,通过反演结果校正钻孔资料可能存在的误差.这种相互验证的综合勘探方法,使最终的解释结果更贴合实际的地层分布.     

泥岩地基桥梁钻孔灌注桩承载力试验研究

根据安徽省安庆市某高速公路桥梁工程3根钻孔灌注桩的单桩竖向抗压静载试验,以及桩身轴力传递和桩侧阻力性状的测试,分析了其静载试验Q~s曲线的特性、桩身轴力传递机理、桩侧阻力和桩端阻力发挥性状,探讨了钻孔方法、泥浆循环等施工因素对钻孔灌注桩的工程性状的影响,揭示了泥岩地基中桥梁钻孔灌注桩的承载力特性和破坏机理模式。      

Considerations on a suction drill for lunar surface drilling and sampling: II. experimental tests in vacuum conditions

Drilling devices with the ability to create narrow, but deep, boreholes in a planetary surface are important tools for the exploration of the structure and properties of planetary surface layers. Therefore, they are usually proposed for planetary landers for the Moon, Mars, Venus or small planetary bodies. A method based on the use of a cold gas flow for ejecting debris particles from the borehole has recently been suggested and investigated theoretically (K?mle et al. in Acta Geotech 3:201–214, 2008a). The current paper reports on laboratory experiments designed to validate this method under vacuum or low pressure conditions. Two different sample materials were used: (1) glass beads in the sub-millimeter size range, and (2) the certified lunar analog material JSC-1A, a finely crushed basaltic rock. For both materials, the suction process for removing the particles from a simulated borehole worked well and with a moderate gas consumption.     

川甘陕交汇地区现今地应力环境与地震危险性

川甘陕交汇地区新构造活动强烈、地震频发,具有复杂多样的构造变形模式和构造强烈活动特征,为一潜在地震危险性研究的关键构造部位。为了查明川甘陕交汇关键构造部位地壳浅表层现今地应力环境和潜在地震危险性,在甘肃省水市甘谷县及四川省广元市三堆镇实施机械岩心钻探工程和水压致裂地应力测量。地应力测量结果表明,甘谷钻孔3个主应力关系为SHShSv,甘谷地区现今水平主应力起主导作用,且具有较高地应力值,钻孔附近最大水平主压应力方位平均为N41°E,易于钻孔附近北西西向西秦岭北缘断裂产生左旋走滑兼逆冲活动;三堆钻孔3个主应力关系为SHShSv,该地区现今水平主应力起主导作用,钻孔附近最大水平主压应力方位平均为N85°W,利于钻孔附近北东向青川断裂产生右旋走滑兼逆冲活动。利用库仑摩擦滑动准则对断裂活动进行分析,结果表明天水和广元地区的地应力大小均已经达到了使地壳浅部断层产生滑动失稳的临界条件,需加强地应力实时监测和分析。该研究成果为川甘陕交汇关键构造部位的断裂活动性分析和地质环境安全评价提供科学依据。