[發明專利]一種測井方法及測井裝置

有效

• 申請號: 202011319925.4
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112443314B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 李艷紅;劉國強;李元園;李士強;張來福
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所;國網山西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: E21B47/002
• 分類號: E21B47/002;E21B47/13;E21B47/14;E21B49/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

本發明公開了一種測井方法及測井裝置，利用布置在井孔中的靜磁體在井周地層中產生靜磁場，超聲換能器向周圍地層中的目標體激發聲波，超聲波激勵目標體中的正負離子產生振動，在靜磁場作用下，產生洛倫茲力，使得電荷分離，進而在目標體中形成隨聲波傳播而變化的電流分布，通過電極檢測電信號，電信號反映地層中目標體的電導率特征。應用本發明方法的裝置中，靜磁體、超聲換能器陣列和電極A、電極B置于井孔中。激勵源激勵超聲換能器激發聲信號，移動控制器控制超聲換能器陣列的位置，電極A和電極B檢測電信號，經放大器、濾波器、數據采集單元、數據處理單元、圖像重建系統后，反映井周地層地質結構。

技術領域

本發明涉及一種測井方法及測井裝置。

背景技術

我國是世界上最大的能源消耗國，目前，勘探和開采無法滿足實際需求，石油和天然氣對外依存度持續增長，分別達72％和43％，給我國能源革命帶來巨大挑戰。隨著常規油氣資源的日漸減少，裂縫性油藏、頁巖氣等非常規油氣資源成為現實的選擇，推進非常規油氣資源開發，是保障能源安全與國家安全的重要途徑。裂縫是非常規油氣儲層儲集空間及運移通道的重要組成部分。因此，無論是在地應力解釋、識別斷裂等地質構造、作用研究；裂縫性油氣藏探明儲量過程對油氣裂縫儲層特性評價；在壓裂使得油氣層形成裂縫的過程中，裂縫及流體監測以及壓裂效果評價等方面，都需要能夠對裂縫性地質結構及其中流體特性精準認識的先進技術，裂縫及周圍流體介質的定量評價具有重要意義且面臨著巨大挑戰。

全球成像測井技術發展迅速，由于其對觀測裂縫、各向異性、薄互層等復雜非均質地質剖面具有較強的適應能力，是當今世界測井技術的前沿，深受各國高度重視。為從根本上打破技術壟斷，研究原創性成像測井方法，創建基于自主知識產權、不受制于人的原創性成像技術，意義重大而深遠。

傳統的成像測井技術主要有：微電阻率掃描成像測井(FMI)、超聲成像測井和核磁共振成像測井，微電阻率掃描成像測井是目前應用效果最好的成像測井方法，其對過井壁裂縫反應靈敏，但其探測深度依然比較淺，對不過井壁裂縫識別效果不佳，對于井眼不規則時測量效果較差；超聲成像測井在用于裸眼井探測時，幾乎只對井壁粗糙度敏感，且受泥漿影響嚴重，多用于丼眼測量；核磁共振成像測井對流體性質識別有獨特優勢，但在裂縫性地層應用效果不明顯。現有單一場成像測井技術只能提供井壁表面裂縫圖像，亟需一種高分辨率、大探測深度、對“不過井壁裂縫”敏感的成像測井技術和儀器。

地層的碳酸鹽巖、碎屑巖等結構都是含流體多孔介質，基于此，提出了一種原創性的電磁場與聲場結合的測井新方法，磁聲電成像測井方法。

與醫學磁聲電成像技術不同，磁聲電成像測井的目標體環繞于激勵檢測周圍，醫學磁聲電成像目標體位于激勵檢測懷抱之中，其不受井孔限制，目標體位于靜磁體上方，超聲探頭一般與磁場方向垂直布置；結構上的變化決定了電磁場、聲場耦合特性發生變化，磁場方向、聲波激勵方式、檢測方式均不相同；從檢測對象上看，醫學磁聲電成像檢測對象為含電導率異常病變組織的生物組織，磁聲電成像測井檢測對象為含孔隙砂巖層及裂縫油氣儲層等。

作為一種新型成像測井技術，其利用電磁場與聲場的耦合效應，繼承了電成像測井和聲成像測井對含油飽和度、裂縫儲層同時敏感和分辨率高的優良基因，同時可探測不過井壁裂縫，探測井旁構造，提高探測深度，是一種對復雜裂縫儲層探測更有效的電磁與超聲結合的成像測井技術。

發明內容

本發明的目的是克服現有成像測井技術對不過井壁裂縫識別效果不佳、成像深度淺等不足，提出一種磁聲電成像測井方法和測井裝置。本發明磁聲電成像測井方法采用電磁場與聲場耦合成像技術，繼承電成像對裂縫敏感和超聲成像分辨率高的優勢，通過井孔周圍地層電導率分布反映地層特征，可識別不過井壁的井孔周圍內部的裂縫，同時可提高探測深度。