测井设备对石勘探和开发具有重要意义,应用测井设备和测井技术对矿井进行探测可以有效采集地下环境中的多种物理信息如力、热、核等。对这些数据信息进行分析可以有效解释 油田范围内的油气层厚度和位置,还可以确定与开采相关的一些性能参数。我国的油田测井装备研发经历了半自动、数字测井、数控测井、高精度与高集成测井等多个阶段。
1石油测井装备概
述测井仪器根据应用场景不同可以分为井下和井上两类。在井下仪器研发方面,我国的石油测井装备研发投人相对较高,因而仪器的种类相较于井上仪器的种类而言更为丰富,不同的设备的信号与功能均具有其自身特性。而在井上仪器研发方面,由于实际应用要求井上仪器尽量多的与不同的井下仪器兼容,以便于能够根据应用场合与应用需求等制定灵活的装备选取方案这一 特点的存在就大大增大了井上相关测井装备的研发成本和研发难度。且随着兼容性的提升,井上仪器的复杂度也呈现大幅增加趋势,但是这种趋势一定程度上降低了地面仪器的可靠性。
由于测井的成本相对较高,使用的设备与仪器数量庞大,测井过程复杂,耗时耗力,故为提升测井效率,现代测井设备中需要集成多种测井方法和数据采集工具, 以便于能够通过尽量少的下井次数就可以获得较多的测井参数。这一特性使得现代测井装备大量应用了总线模块、通信模块、高速传输线缆、多种类型的传感器等
2我国石油测井装备的研发创新
2.1侧试仪器侧试方法的创新
多数情况下,为获得较全面的测井信息,需要联合采用多种测井方法对测得的数据信息进行采集、解释和计算。具体到测试仪器的研发方面,该创新表现为设计研发能够对底层中各种无力信号源或可激发底层物理场的仪器。如若希望测井仪器使用的信号源为自然信号源,如地热、地声场、自然辐射等,就需要为设备添加上述信号源的强度、空间分布、能量等特征的采集与分析等功能若希望测井仪器使用的信号源为人工激发源,如脉冲声源、电流源等,就需要为设备添加可激发井眼地层性质的物理场设备,并对相关参数进行采集与分析等功 能。通过上述研发可以有效推动测井设备、测井技术、测井效果的发展与进步。
2.2侧井仪器探侧器的创新
测井仪器的测井效果一方面是后续的计算机数据分析与处理方法与功能决定的,另一方面石油所采集到的物理场相关数据信息的质量所决定的。实际应用中,探测器的类型、 布局以 及支持模式等都会对整个测井系统的测井效果产生影响。针对测井器进行技术研发和功能创新不仅能够丰富测井信息量,还能够提升相关数据的精度,推动更新更好的测井方法的应用。例如闪烁探测器可被用于对井内的能量谱进行测量偶极声波探头可被用于对井下横波进行直接测量源和探测器共同组成的探头可以提升系统对底层的响应灵敏度等。
2.3侧井仪器数据采集与处理的创新
地下环境相对复杂,环境噪声多,在各参数的数据信息采集完毕后还需要对所采集到的混合信号进行去噪、解析与分类处理,这类仪器工作效果的好坏对测井效果同样具有十分重要的 作用。如何在信噪比较低的环境下采集到正确可用的数据信息,或者从含噪较多的数据中正确提取出有用信息同样是我国测井仪器的研发方向之一。为实现上述内容,一方面要提升硬件设备的性能,另一方面要通过适当的软件研发,来提升仪器的软件效果。
2.4解释软件创新
随着信息技术的发展,现代石油测井装备正逐渐向自动化、集成化、智能化的方向发展高性能计算机和功能强大的测井解释软件的应用同样推动了石油测井装备的发展。数据采集设备与分析设备处理完毕的数据需要传输到控制中心进行解释和分析,为更好的服务勘探、开发等过程,在相关信息分析与处理软件应尽量根据所提供的信息分析出不 同参数之间的内在联系
3我国石油测井仪器的发展分析
核磁共振测井、成像测井、井间测井等先进 技术的应用与发展对相关测井仪器的应用与发展提出了新的要求。在声音测井设备方面,基于声波研制开发的测井探头和测井仪器正在逐渐向阵列声波测井设备、多极子横波测井设备、三维体积扫描与成像设备等方向发展。这些设备能够很好的完成地层相关声学性质的探测与采集。其他如随钻声波测井设备、地质导向测井设备等同样得到了广泛的关注和研究。
在电测井设备方面,高分辨率、高敏感性的电流、电阻测井仪器同样会得到长足的发展。以电磁成像、过套管电阻率测量技术为核心的测井设备不仅能够形成高分辨率的测井成像 图,还能够精确反应井下环境与特性。在核测井设备方面,随着更多核测井方法与技术的应用,相关测井设备同样得到了长远的发展,并且其功能也更加丰富和完善。如双晶碳氧比伽马 能谱、双岩性密度能谱、核磁共振等测井技术的发展在不 同程度上推动了相应测井设备的适配与发展。
在测井装备集成方面,设备的便携性越来越高,所支持的功能越来越丰富。同时受微电子集成技术的推动,测井装备正逐渐向成像测井地面系统方法发展。在光纤测井设备方面,基于光处理与探测所设计与研发的光测井仪器不仅可以取代传统的探测器,还能够 取代传统的探测电路,在数据传输速率方面具有更为明显的性能优势,是测井设备的必然发展方向之一。
