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随钻方位伽马能谱测井影响因素分析及校正研究

郑健 高辉 黄禄刚 段军亚 董夺

郑健, 高辉, 黄禄刚, 段军亚, 董夺. 随钻方位伽马能谱测井影响因素分析及校正研究[J]. 石油钻探技术, 2020, 48(1): 104-113. doi: 10.11911/syztjs.2019131
引用本文: 郑健, 高辉, 黄禄刚, 段军亚, 董夺. 随钻方位伽马能谱测井影响因素分析及校正研究[J]. 石油钻探技术, 2020, 48(1): 104-113. doi: 10.11911/syztjs.2019131
ZHENG Jian, GAO Hui, HUANG Lugang, DUAN Junya, DONG Duo. Correcting Errors Due to Borehole and Formation Factors during Azimuthal Gamma Spectrum Logging While Drilling[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2020, 48(1): 104-113. doi: 10.11911/syztjs.2019131
Citation: ZHENG Jian, GAO Hui, HUANG Lugang, DUAN Junya, DONG Duo. Correcting Errors Due to Borehole and Formation Factors during Azimuthal Gamma Spectrum Logging While Drilling[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2020, 48(1): 104-113. doi: 10.11911/syztjs.2019131

随钻方位伽马能谱测井影响因素分析及校正研究

doi: 10.11911/syztjs.2019131
基金项目: 中国科学院A类战略性先导科技专项“智能导钻技术装备体系与相关理论研究”之课题“随钻方位密度和伽马能谱测井技术”(编号:XDA14020600)资助
详细信息
    作者简介:

    郑健(1987—),男,山东潍坊人,2011年毕业于北京工业大学机械工程专业,2014年获北京工业大学机械工程专业硕士学位,工程师,主要从事随钻测井技术研究及仪器研发工作。E-mail: zhengjian@mail.iggcas.ac.cn

  • 中图分类号: P631.8+17

Correcting Errors Due to Borehole and Formation Factors during Azimuthal Gamma Spectrum Logging While Drilling

  • 摘要:

    在不同井眼环境和地层条件下,随钻方位伽马能谱响应会有一定差异,从而影响后续的测井解释及地质导向结果,因此,有必要研究井眼和地层因素对随钻方位伽马能谱的影响规律,以消除其带来的不利影响。对比分析了现有随钻方位伽马能谱测井仪器结构,选择了其中一种结构作为研究对象,建立了相应的MCNP计算模型;采用蒙特卡罗方法模拟了随钻方位伽马能谱测井在不同井眼、地层条件下的响应,得到了钻井液密度、钻井液中KCl含量、地层骨架,以及倾斜放射性地层的倾角、方位角、厚度对随钻方位伽马能谱测井的影响规律,在此基础上,给出了非地层因素影响的校正方法。研究结果表明:计数率与钻井液中KCl含量和地层倾角及厚度正相关,与钻井液密度、地层骨架密度和地层倾斜界面方位角负相关;KCl能改变能谱形状,其他因素不改变能谱形状。研究表明,利用井眼影响因素校正后的计数率或能谱计算的泥质含量及K,U和Th的含量更接近真实值,可为测井解释及地质导向提供更可靠的指导。

     

  • 图 1  建立的MCNP计算模型

    Figure 1.  Established MCNP calculation model

    图 2  不同钻井液密度、井眼间隙下的计数率

    Figure 2.  Total count rate at different mud densities and wellbore gaps

    图 3  不同井眼间隙下的能谱

    Figure 3.  Energy spectrum at different wellbore gaps

    图 4  不同钻井液密度下的能谱

    Figure 4.  Energy spectrum at different mud densities

    图 5  不同KCl含量、井眼间隙下的计数率

    Figure 5.  Counting rate at different KCl contents and wellbore gaps

    图 6  不同KCl含量下的能谱

    Figure 6.  Energy spectrum at different KCl contents

    图 7  不同地层骨架下的计数率

    Figure 7.  Counting rate at different formation matrices

    图 8  不同地层骨架下的能谱

    Figure 8.  Energy spectrum at different formation matrices

    图 9  倾斜界面的MCNP计算模型

    Figure 9.  MCNP calculation model of inclined interface

    图 10  探测器穿过不同倾角界面时的计数率

    Figure 10.  Counting rate when the detector passes through interfaces with different dip angles

    图 11  原点处不同界面倾角下的计数率

    Figure 11.  Counting rate at different interface dips at the origin

    图 12  不同界面倾角下的能谱

    Figure 12.  Energy spectrum at different interface inclinations

    图 13  不同旋转角度下的计数率

    Figure 13.  Counting rate at different azimuths

    图 14  原点处不同旋转角度下的计数率

    Figure 14.  Counting rate at different rotating angles at the origin

    图 15  不同旋转角度下的能谱

    Figure 15.  Energy spectrum at different rotating angles

    图 16  倾斜地层厚度的MCNP计算模型

    Figure 16.  MCNP calculation model of inclined formation with a certain thickness

    图 17  倾斜地层不同厚度下的计数率

    Figure 17.  Counting rate at different inclined formation thicknesses

    图 18  原点处倾斜地层不同厚度下的计数率

    Figure 18.  Counting rate at different inclined formation thicknesses at the origin

    图 19  倾斜地层不同厚度下的能谱响应

    Figure 19.  Energy spectrum response at different inclined formation thicknesses

    图 20  KCl和钻井液密度校正图版

    Figure 20.  Correction chart of KCl and drilling fluid density

    图 21  校正前后泥质含量计算值对比

    Figure 21.  Comparison of the calculated values of muddy content before and after correction

    图 22  校正前后K含量计算值对比

    Figure 22.  Comparison of calculated potassium content before and after calibration

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-08
  • 修回日期:  2019-10-15
  • 网络出版日期:  2019-12-28

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