硕士论文利用光纤电缆传输实现多频率阵列声波测井技术研究.pdf

哈尔滨工程大学
硕士学位论文
利用光纤电缆传输实现多频率阵列声波测井技术研究
姓名:杨志斌
申请学位级别:硕士
专业:控制工程
指导教师:王科俊;岳步江
2012-03-15
摘要方法不可替代的作用。而传统的声波仪器在油井中的径向探测深度小、分辨率差,收集的声波波列信息不全面,很难准确的评价地层信息,本文通过对多频率阵列声波测井技术的探讨和研究,很大程度的提高了声波仪器的径向探测深度及分辨率,从而得到更精确的诸如孔隙度、岩层等地质信息,更好的为油区的勘探和开发提供依据。但是,随着测井技术的发展,新的声法测井仪器陆续产牛,新的仪器朝着信号数字化、发射和接收探头阵列化的方向发展,凶此测井数据量也迅速增加,这就给电缆测井的数据传输速率提出了更高的要求。基于以上技术信息,本文进行利用光纤电缆传输多频率的声波测井技术研究,一方面通过改变传统的电缆测井所使用的传输电缆,利用传输速率更高,传输量更大的光纤电缆作为传输介质,另一方面利用多频率声波的发射与多探头采集组合将井下各频率的声波信号快速传送到地面,经过反演解释获取井下地层信息。经过模拟井对该系统进行了实验和测试,测试表明该系统突破了电缆测井数据高速传输的技术瓶颈,从而解决了多频率阵列声波测井过程巾信息量大、信号欠真等技术问题,同时获取井下地层中丰富方向。通过对信号传输方式、传输载体及多种频率阵列声波测井仪的配合应用研究,推动了声波测井技术的发展。利川光纤电缆传输实现多频率阵列声波测井技术研究目前,声波测井已经成为现代测井不可或缺的一种测井方法,具有电法等其它测井的声波测井信息,从而更好地划分地层岩性。为电缆测井行业开辟了数据传输新的发展关键词:多频率;声波测井;光纤电缆;传输
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第滦髀课题的来源、目的及意义随着石油勘探开采逐步进入后期阶段,这就需要地质学家了解更多、更详细的地层地质参数,以便于合理高效的钻井采油,这就给测井工程提出了大数据量、深径向等要求,本文正是结合该需求,针对测井工程中的现有声波测井技术开展了多频率阵列声波测井结合高速率光纤电缆传输技术的研究与测试,初步试验结果表明该思路可行,并可为其他测井技术的发展提供借鉴。随着光学技术的不断发展,在光学传播领域,光的应用技术发展非常迅速。光纤己从单独作为光物理量的载体,被逐步拓展成为压力、形变、温度、振动、流量等多种物理量的传输的载体。同时光纤本身又成为传输这些物理量的介质。分布式光纤传感器际跏枪饨改攴⒄蛊鹄吹囊恢钟糜谑凳┘嗖馕露瘸”浠母咝录际酢V饕原理依据光纤的光时域反射和光线的背向拉曼散射的温度效应,其在石油工业的应用领域非常广泛。年驹赟油田安装第一个光纤温度、压力测量系统,年初,长城钻探测井公司、物探公司配合美国地球空间公司在辽河油田曙光地潜山构造地区实施井间成像作业项目。在距离米以内的两口套管井中,通过两台测井车分别放入发射和接收两串仪器,发射串为一个偏心电动旋转式声源,向地层发射一定能量的声波;接收串由个声波接收传感器组成接收系统,接收采集通过两井间地层传播过来的声波信息,经电路处理后,由光缆上传到地面系统记录。作业过程中,发射探头多次出现故障,需更换和维修,由此可见,该技术较新,没有达到尽善尽美的程度,当时分析是井中地温梯度较高,发射电机的温度性能不适应本地区要求,据了解该测量方法是先进的,在世界上多个著名油田应用。基于上面技术信息的影响,我们一直寻求发展国内的光缆和声波测井技术的结合,于井下仪器所采集到的储集层的地质信息量,多频率阵列声波测井是目前地球物理测井到年间在世界各地共安装了套测量系统。经多次交流酝酿,经航天科工惯性技术有限公司、长城钻探测井公司以及石油界测井专家的论证,决定进行利用光纤电缆传输多频率的声波测井技术研究。利用地球物理测井测量记录的结果进行储集层地质评价的效果,在很大程度上取决
声波测井技术的国内外研究现状.ú獠⒓际跫蚪方法中能够提供较多地质信息的测井方法之一。由于多频率声波所携带的数据量较大,常规电缆对信号的传输速率有限,对于速率大于痵的多种频率的阵列声波测井信号无法正常传输,为此,我们创造性的应用传输速率可达/墓庀说缋伦魑4输系统,以实现该信号的传输。臼保参5厍蛭锢淼钠渌饩际醯母叽渌俾侍峁了技术储备。测井技术起源于法国,年拢ü怂孤乇葱恍值井曲线。中国使用电法测井勘探石油与天然气始于年月。开始是简单的电阻率测井,直到年才出现侧向测井劢故降缱杪什饩,第一代侧向测井是三侧向,随后发展了七侧向、八侧向、微侧向等,侧向测井出现后,普通电阻率测井被淘汰。测井技术主要包含声学测井、电法测井、放射性测井、磁测井等其他测井方法⋯。在声波测井