岩芯扫描技术与成像测井资料交互解释研究3

　2007年　6月　　　　　　　Journal of South west Petr oleu m University　　　　　　　　　Jun　2007　　　文章编号:1000-2634(2007)03-0046-04

岩芯扫描技术与成像测井资料交互解释研究3

范翔宇1,2,夏宏泉1,郑雷清3,吕林燕4,朱义新4

(1.西南石油大学石油工程测井实验室,四川成都610500;2.重庆大学矿业工程博士后流动站;

3.吐哈石油地质勘探开发研究院;

4.西南石油大学石油工程专业2004级)

摘要:为提高成像测井解释精度以及该类资料的应用水平,需进一步利用岩芯扫描图像来刻度成像测井资料,采用了VC++6.0语言进行岩芯扫描与成像测井交互解释软件的设计,成功地将各类地质信息、岩芯数据、岩芯照片与成像测井资料进行了交互解释。通过大量资料处理和现场运用表明,利用岩芯图像对成像测井资料进行标定和佐证不仅使岩芯数据库资料的应用更加充分,也使成像测井解释更加科学、快捷。这不但增强了测井解释的可信度,也大大提高了工作效率,同时更凸显了岩芯扫描技术与成像测井资料的交互解释将在油田勘探开发中发挥着越来越重要的作用。

关键词:岩芯;扫描技术;成像测井;图像;交互解释

中图分类号:TE135;P631　　　　　　　文献标识码:A

　　岩芯扫描技术是随着成像测井技术的迅速发展而发展起来一项新技术。近年来,国内各油田公司陆续引进美国斯仑贝谢、哈里伯顿、阿特拉斯的成像测井仪器,例如:F M I,E M I,ST ARΟⅡ,CB I L,CAST 等,其资料在构造分析、沉积相分析、岩性识别、储层评价、复杂岩性油气藏的评价等的解释研究中起着举足轻重的作用。但成像测井信息在一定意义上具有多解性,所以需利用岩芯扫描图像来刻度成像测井资料,以提高成像资料的应用水平。事实上,科学的利用全井眼岩芯扫描图像和岩芯数据库,改变了以往地质及测井解释专家靠亲临现场或依赖现场平面照片观察、分析岩芯资料的状况。专家们可通过计算机网络能很便利快捷地调用全圆周岩芯表面图像资料进行成像资料的岩芯刻度,从而在构造分析、岩性识别、储层评价和沉积相研究等诸方面进行高质量的研究和评价。通过大量资料处理和现场运用表明,利用岩芯图像对成像资料进行标定和佐证使得岩芯数据库资料得到更加充分的应用,不仅提高了测井解释的可信度,也提高了工作效率。

1　岩芯扫描仪工作原理

岩芯扫描仪的扫描装置为光学仪器,它是运用光学照相原理,将岩芯滚动连续扫描成像,同时对采集信号进行数码转换并将扫描图像数据存盘。由于岩芯是圆柱状,当把岩芯放到滑动杆上时,按开始按钮,滑动杆开始运动,它一边作圆周运动,一边作由左向右的直线运动,这样就把整段岩芯沿圆周都扫描进去了。岩芯扫描图像可随时调用、编辑。图像可按任意比例缩放,展开图像可方便卷动上提和下放。这里以改进的DMT彩色岩芯扫描仪(即图1所示的NDMT彩色岩芯扫描仪)为例来说明其设计标准和操作。

(1)设计标准:NDMT设计分辨率为6000象素/米;全井周岩芯图像“展开式”:<400～<1500 mm,长度≤1m;表面岩芯图像“切片式”:<200mm,长度≤1000mm;彩色相机为3×1728个象素,线性计算机控制显示器频率为3MHz,共5184个象素,每个象素24位,每种色(红、绿、蓝)8位,谱反应范围为400～700n m。

(2)操作:在对所扫岩芯核定其深度、收集岩芯图像数据和岩芯库基础数据以保证资料数据完整和有效的基础上,首先是进行一系列的扫描光学测试(调节物距、焦距、光圈、色彩、亮度等),接下来就要进行分辨率校正,这种分辨率校正只在表面(即展开)扫描方式才被允许。

3收稿日期:2006-10-20

基金项目:四川省重点实验室基金项目(S511)。

作者简介:范翔宇(1975-),男(汉族),四川南部人,博士,讲师,主要从事测井在石油地质和石油工程中的应用研究。

图1　NDMT 彩色岩芯扫描仪

根据岩芯的不同状况和地质分析需要,岩芯图

像扫描有两种工作模式:平面式(切片)扫描和圆周展开(表面)扫描。若岩芯有断裂现象,需清洁岩芯表面并对多块连续断裂且长度小于1000mm 的岩芯段进行对接扫描。

2　岩芯扫描与成像测井交互解释设计

这里用VC ++6.0进行岩芯扫描与成像测井交互解释软件的设计,设计思想是针对我国引进或自行开发的各类声电成像测井仪器,进行数据及图像处理,根据现场需求和经验,可采用先自动后交互的方式进行地质定性解释和定量评价,结合岩芯图像及其它测井资料解释成果,进行综合地质解释。该方法能对各类裂缝、孔洞、砾石或团块等进行交互解释和定量计算(总体思路流程见图2)

。

图2　岩芯扫描与成像测井交互解释设计思想流程

岩芯图像库管理系统中的数据管理采用MFCO DBC 编程。岩芯相类型分相、亚微相和岩芯模版三

级。岩芯模版入库后,放在一个后缀为MDB 的文件中,对不同地区可以建不同的数据库文件。岩芯照片(岩芯照片图像可以是BMP 、GI F 、JPG 格式)在入库前,需将岩芯照片分类,再用照片编辑器将图片编辑好。在“模版库管理”中通过MFC DAO 数据库类的成员函数实现模版数据库的建立、沉积相类型的

划分以及沉积相数据表中字段的修改与添加等功能。利用该软件能很好地实现岩芯数据、照片等信

息与成像资料的交互解释。

3　应用实例

3.1　岩芯扫描图像深度归位

在应用“岩芯刻度测井”这种方法时必须进行深度归位。目前,深度归位有综合录井法、特殊的地质标志层法和密度对比法等。但最直观方法却是井壁图像特征与岩芯扫描图像特征比较分析法。归位时,一边打开岩芯扫描展开图像,一边对着F M I 图像进行对比分析,仔细分析岩芯所在井段深度上下几十米内的各种地质特征,运用F M I 图像测井的理论知识,结合各种沉积构造及裂缝和相序叠置关系,去伪存真,慎重定论。因岩芯深度是钻井进尺的深度,在对扫描岩芯确定深度时可用分析化验样品取样点的深度上下测量计算,最后确定扫描岩芯段的深度范围值。这个深度与测井的深度并非一一对应,故在归位时测井深度与岩芯深度相差较大是很正常的。下面分别以沉积构造和火山岩溶蚀孔特征进行标定说明。

图3从岩芯上看是一个冲刷面,上为砾岩,下为泥岩冲刷充填构造十分明显。而F M I 图像上也有一冲刷面,但并非完全对应。但从岩芯段的深度与测井图像的深度比较,以及相关的取芯段的分析,再从F M I 图像的整个序列分析,为一辫状河道的两个层

序。这样综合相关的区域地质资料,认为这样归位是正确的。当然岩芯图像在方位上也必须与F M I 图像保持一致。图4中岩芯段是一块玄武岩,在原有气孔发育的基础上被地下水溶蚀扩大,进而形成一排排的溶蚀孔。F M I 图像上也有由暗色斑点组成的余弦状的斑点带。而且岩芯段的深度与F M I 图像的深度几乎一致。这样结合F M I 图像的比例与岩芯图像的比例便可进行标定。3.2　岩芯扫描图像方位确定为了确定岩芯的方位,常采用井壁定向取芯方法,该方法虽然较实用,但费用较高。由于微电阻率扫描成像测井展开图像具有方位性。对岩芯图像进行剪切,然后再重新组合,以达到与测井图像的完全对应。归位后的岩芯图像就有了准确的方位,以便进行地质特征的分析,如物源方位的确定,古水流方向的确定等都有十分重要的意义。

7

4第3期　　　　　　　　　　　范翔宇等:　岩芯扫描技术与成像测井资料交互解释研究

图3　冲刷面标定图版　　　　　　　　　　　　　　　图4　玄武岩溶蚀孔标定图版

　　图5是某井的一段岩芯,为中粗砂岩,具斜层

理。通过对F M I 图像分析确认该段图像为曲流河边滩的砂坝沉积。而且F M I 图像上下段都为槽状交错层理,中间2061.5～2062.0m 这一段为斜层理。结合当时在扫描岩芯时对该段上下段的描述情况,确认该段岩芯为曲流河边滩的砂坝沉积,这样深度归位已解决。,与F M I 图像达到一致。通过对F M I 图像的方位分析确认该斜层理为北西倾向。

从图6扫描图像可以看出岩芯为细砂岩与泥岩,具韵律层与同生小错断。通过对F M I 图像分析

确认该段图像为滨浅湖沉积。而且F M I 图像都为亮色条带与暗色条带相间。结合当时在扫描岩芯时对该段上下段的描述情况,确认该段岩芯为滨浅湖沉积,这样结合F M I 图像的比例与岩芯图像的比例便可进行深度归位。再把岩芯图像剪切组合,与F M I 图像达到一致。通过对F M I 图像的方位分析确认该错断向南倾。

另外,所研究方法还能提供包括各种裂缝密度、长度、平均水动力宽度以及孔洞的统计视孔径、面孔率、视砾径、砾石、团块等的面积百分比的交互解释结果,这里就不再冗述

。

图5　斜层理归位图像　　　　　　　　　　　　　　　　图6　同生小错断归位图像

4　结论与建议

(1)成像测井信息往往具有多解性,通过ND 2MT 图像与成像测井资料的交互解释,使得在构造

分析、岩性识别和沉积相研究等方面进行高质量的

研究和评价成为可能,特别是在岩芯深度归位和方位标定上,显示出交互解释方法独特的优势,这也使成像测井解释更加科学和快捷,大大提高了测井解

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　释工作的精细水平。

(2)由于声电测井图像的分辨率是有限的,成像测量要受井眼、泥浆及各种工程因素的影响与干扰等原因,图像上可能会出现许多假象,应该注意识别。同时由于F M I 图像是具有方位的,而岩芯展开图像是随机的,所以即使地质特征对上,所处的位置也不一定一致,岩芯图像通过旋转再展开,在方位上

应该力求与井眼

(下转第84页)

d —漏失点下方流量,m3/d;v

a

—

视速度,m/s;v

off —偏差速度,m/s;v

ac

—校正速度,m/s;

v t—套管的平均速度,m/s;S—流量计叶轮面积,m2;X—流量计涡轮转数,r/s;Y—电缆速度,m/m in。

参考文献:

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(编辑　蒋红)

(上接第48页)

井眼扫描图像的方位保持一致。

致谢:本项目研究过程中,得到了西南石油大学石油工程测井实验室资助,在此表示衷心感谢!

参考文献:

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(编辑　宋艾玲)

Basin

I NTERACT I VE I NTERPRETAT I O N O F CO RE SCANN I NG TECHN I QUE AN D I M AG I NG LO GG I NG DATA

F AN Xiang Οyu (W ell Logging Lab of Southwest Petr oleu m University,Chengdu Sichuan 610500,China ),X I A Hong

Οquan,Z HE N Lei Οqing,et al .JOURNAL O F SOU TH W EST PETROL EUM UN I V ERS ITY,VOL.29,NO.3,46-48,84,2007(I SSN 1000-2634,I N CH I N ES E )

Abstract:A lthough i m agery l ogging p lays an i m portant r ole in structural analysis,lithol ogical descri p ti on,reserv oir evaluati on and sedi m entary facies study,data obtained fr om i m aging l ogging may often be inter p reted in different ways .Therefore,core scanning i m ages need t o be app lied t o calibrate i m aging l ogging data,in order t o be more ac 2curate in l ogging inter p retati on,a p r ogra m has been devel oped for interactive inter p reting core scanning and i m age data by using VC

++

6.0which enables engineers t o successfully inter p ret geol ogical infor mati on,core data,core

phot os and i m aging l ogging statistics interactively .Pr ocessi on of a vast a mount of data and utility in the field de m 2onstrate,by adop ting this method,data in core data bank can not only be utilized more fully,als o l ogging inter p re 2tati on can become faster and more reliable .

I nteractive inter p retati on of core scanning technique and i m aging l og 2

ging data will p lay a more and more i m portant r ole in oil field exp l orati on and devel opment .Key words:core;scanning technique;i m aging l ogging;i m age;interactive inter p retati on

D ES I GN O F DATA ACQU I S I T I O N S Y ST

E M O

F M EASUR I N

G D R I LL I NG ENG I NEER I NG PARA M E 2TER BASE D O N STA I N M EASUR I NG TECHN OLO GY

HU Ze (Electr onic I nf or mati on Engineering I nstitute South west Petr oleum University ,Chengdu Sichuan 610500,China ),CHEN Ping,HUANGW an Οzhi,et al .JOURNAL O F SOU TH W ES T PETROL EUM UN I V ERS ITY,VOL.29,

NO.3,49-52,2007(I SSN 1000-2634,I N CH I N ESE )

Abstract:The authors of the paper designe a data acquisiti on syste m of drilling engineering para meter while drilling based on strain measuring technol ogy .By means of four strain gauge full Οbridge mode,drilling engineering para me 2ters,such as drilling p ressure,t orque,side p ressure and annular p ressure etc .can be measured while drilling .

The data acquisiti on syste m adop tes AD

μC8xx series single chi p as main contr oller,in additi on,peri pheral signal p r ocessing circuit,me mory module,communicati on module and power supp ly module and s o on are designed,t oo .The experi m ental result suggests it is feasible that this data acquisiti on syste m is app lied t o measure well drilling en 2gineering para meters .

Key words:stain measuring technol ogy;drilling;drilling engineering para meter;measuring while drilling;data acquisiti on

FUZZ Y COM PREHENS I VE EVAL UAT I O N O F STEA M FLOOD I NG S O RT I NG HEAV Y O I L RESER 2V O I R

G AO Hai Οhong (College of Petr oleu m Engineering in China University of Petr oleu m ,Beijing 102249,China ),CHE NG L in Οs ong,Z HAO Mei,et al .JOURNAL O F SOU TH W ES T PETROL EUM UN I V ERS ITY,VOL.29,NO.3,53-56,2007(I SSN 1000-2634,I N CH I N ESE )

Abstract:Stea m fl ooding significantly i m p r oves the heavy oil reservoirs recovery,however,it is als o a costy syste m engineering .Bef ore carring out stea m fl ooding t o devel op reserv oir,s orting stea m fl ooding app licability can increase

・

6・2007　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Abstract