CN109281644B - 一种感应测井裂缝模拟装置 - Google Patents
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Abstract
公开了一种感应测井裂缝模拟装置，包括一个或多个裂缝模拟件、感应测井仪器、信号采集***。所述裂缝模拟件包括多个相互叠合的中间层和盐溶液层、覆盖在两侧的覆盖层以及位于中心的中心孔，构成所述盐溶液层的盐溶液按照地层缝矿化度配置，所述中间层被所述盐溶液浸湿，所述中心孔半径为待模拟井眼半径；所述感应测井仪器水平布置，穿过所述一个或多个裂缝模拟件的中心孔；所述信号采集***采集所述感应测井仪器的响应数据。本发明解决了现有技术中不同裂缝参数感应测井响应特征定量模拟测量的难题。
Description
技术领域
本发明涉及测井物理模拟领域，更具体地，涉及一种感应测井裂缝模拟装置。
背景技术
裂缝参数评价是测井解释面临的一个重要难题。裂缝即是重要的油气储集空间又是低渗透储层的重要运移通道。裂缝发育与否，直接关系到油气产能。随着油气勘探开发工作的深入，裂缝性储层的测井评价工作日益引起人们的重视。电阻率测井是目前常规测井评价裂缝的有效手段。
在背景电阻率比较低的砂岩，页岩储层中电阻率测井多为感应测井。目前针对裂缝参数对感应测井影响的模拟装置研究设计较少，仅在《共面感应测井仪探测地层裂缝的试验模型》(刘德军，共面感应测井仪探测地层裂缝的试验模型.石油仪器J，1997，11(2)31～35.)一文中提出了一套采用微缩线圈系的物理模拟装置。该装置采用5cm宽聚氯乙烯容器充填流体导电模拟裂缝电导，导致裂缝宽度过大(等比例计算为0.5米，实际地下裂缝为数十微米)，与实际情况吻合较差，仅可对裂缝响应进行定性模拟，无法进行感应测井裂缝参数的定量评价。因此，需要开发一套针对较薄裂缝的、可以模拟不同矿化度流体充填不同电阻率裂缝对感应测井响应影响的物理模拟装置。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于建立一种感应测井裂缝模拟装置，以模拟不同矿化度流体充填的不同电阻率裂缝感应测井响应。
根据本发明的感应测井裂缝模拟装置包括一个或多个裂缝模拟件、感应测井仪器、信号采集***。所述裂缝模拟件包括多个相互叠合的中间层和盐溶液层、覆盖在两侧的覆盖层以及位于中心的中心孔，构成所述盐溶液层的盐溶液按照地层缝矿化度配置，所述中间层被所述盐溶液浸湿，所述中心孔半径为待模拟井眼半径；所述感应测井仪器水平布置，穿过所述一个或多个裂缝模拟件的中心孔；所述信号采集***采集所述感应测井仪器的响应数据。
优选地，述感应测井裂缝模拟装置还包括测井仪器悬挂组件，所述中间层包括多个叠合的中间层小层，所述中间层小层为宣纸层或纤维层。
优选地，述感应测井裂缝模拟装置还包括测井仪器悬挂组件，用于悬挂所述感应测井仪器。
优选地，所述裂缝模拟件固定于带有裂缝模拟件外框的固定支架上。
优选地，所述感应测井仪器通过测井电缆与所述采集***连接。
优选地，所述按照地层缝矿化度配置的盐溶液为NaCl溶液或者KCl溶液。
优选地，所述覆盖层为聚氯乙烯层。
优选地，所述中心孔为圆形孔或者椭圆形孔。
优选地，当所述裂缝模拟件为多个时，多个裂缝模拟件之间等间距或者变间距排列。
优选地，当所述裂缝模拟件为多个时，多个裂缝模拟件之间平行或者形成设定角度排列。
本发明的感应测井裂缝模拟装置构造简单、易于实现。通过调整盐溶液矿化度，即可模拟不同矿化度地层水充填的裂缝测井响应；通过调整中间层小层数，中间层侵湿程度，即可模拟不同电阻率裂缝测井响应；通过调整感应测井仪器与裂缝模拟件的位置关系，即可模拟裂缝位于仪器不同位置、不同裂缝与仪器夹角的测井响应；通过调整中间孔的大小，即可模拟不同井眼半径下裂缝测井响应；通过调整感应测井仪器位于中间孔的位置(位于中间孔中心或偏离中心)，即可模拟感应测井仪器在井眼中居中或偏心时的测井响应；通过制作多个裂缝模拟件并以不同方式排列(等间距或变间距或呈一定角度)，即可模拟多条裂缝以不同方式分布时总体测井响应。本发明解决了现有技术中不同裂缝参数感应测井响应特征定量模拟测量的难题。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1为根据本发明的示例性实施方案的感应测井裂缝模拟装置的结构示意图；
图2为根据本发明的示例性实施方案的裂缝模拟件的结构示意图。
附图标记：
1-测井仪器悬挂组件，2-感应测井仪器，3-裂缝模拟件，4-中心孔，5-固定支架，6-测井电缆，7-信号采集***；
8-盐溶液层；9-覆盖层；10-中间层。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
以下参考图1详细描述根据本发明示例性实施例的感应测井裂缝模拟装置。该模拟装置包括一个或多个裂缝模拟件3、感应测井仪器2、信号采集***6。
裂缝模拟件3为层叠结构，在其中心处具有模拟井眼的中心孔4，中心孔4的半径为待模拟井眼半径。裂缝模拟件3的层叠结构参见图2，包括多个相互叠合的中间层10和盐溶液层8以及覆盖在两侧的覆盖层9。
感应测井仪器2水平布置，穿过一个或多个裂缝模拟件3的中心孔4，裂缝模拟件3通过中心孔4沿着感应测井仪器移动。
构成盐溶液层8的盐溶液按照地层缝矿化度配置，使溶液矿化度等于待模拟的地层中裂缝矿化度。该盐溶液例如可以是NaCl溶液或者KCl溶液等等。
中间层10被该盐溶液浸湿以能够导电。可以用盐溶液浸湿的多个叠合在一起的中间层小层(如相互叠合的宣纸层、纤维层)组成中间层10。采用万用表测量盐溶液浸湿的中间层10电阻率，可以通过调节中间层盐溶液浸湿层度及中间层小层数，使中间层10电阻率等于待模拟的裂缝电阻率。
采用覆盖层9覆盖于相互叠合的中间层10和盐溶液层8的两侧，防止中间层10所含盐溶液蒸发造成中间层电阻率改变。覆盖层9可以是聚氯乙烯(PVC)层。
感应测井仪器2可以通过测井仪器悬挂组件1固定于裂缝模拟部分3的中心孔4中。通过调节悬挂组件1的长度，可以使感应测井仪器2位于中间孔4的中心处，也可以使感应测井仪器2偏离中心孔4的中心。中心孔4可以是圆形孔也可以是椭圆形孔。本领域技术人员应当理解，中心孔可以是任意适于模拟井眼的形状。
感应测井仪器2通过测井电缆6与采集***7连接，以测量和记录感应测井仪器2的响应。
根据模拟需求，可以制作多个裂缝模拟件3，并按模拟需求将多个裂缝模拟件3进行等间距或变间距排列，也可以按模拟需求将多个裂缝模拟件3平行排列或者呈一度角度地相交排列。
可以将裂缝模拟件3固定于具有能够围住裂缝模拟件3的外框的固定支架5上。可以通过任意适当的方式使裂缝模拟件3通过中心孔4沿着感应测井仪器2移动，例如可以手动搬运裂缝模拟件3，也可以将裂缝模拟件3装载在能够运动的底盘上，以便于使裂缝模拟件以适当的速度平稳运动。
在实际测量中，首先将裂缝模拟件3置于感应测井仪器2的一侧(对应于竖直放置的感应测井仪器的底部)，经由测井电缆6与感应测量仪器2连接的信号采集***7测量记录该模拟装置响应，实现裂缝位于仪器底部时的测井响应测量记录。之后在水平方向缓慢移动裂缝模拟件3，完成单个裂缝参数下感应测井响应曲线测量、记录。也可以仅测量裂缝模拟伯3位于仪器记录点时感应测井响应，完成单个裂缝参数下感应测井记录点处测井响应记录、测量。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
首先进行裂缝模拟件制作：
待模拟裂缝为一条与井眼直交的水平缝，充填流体矿化度为50000ppm，面电阻率为10Ω，井眼直径为8.5in。配制50000ppm的NaCl溶液。如图2所示，用配置好的NaCl溶液侵湿叠在一起的两层宣纸，作为中间层。采用万用表测量侵湿的宣纸电阻率，调节宣纸侵湿程度，使宣纸面电阻率为10Ω。采用聚氯乙烯膜作为覆盖层，覆盖于NaCl溶液侵湿的宣纸两侧，防止宣纸所含NaCl溶液蒸发造成中间层电阻率改变。如图1所示，将制作好的裂缝模拟件固定于带有裂缝模拟件外框的支架上。在裂缝模拟件中心处，根据待模拟井眼半径开一个圆形孔，孔直径为8.5in。
通过以下步骤进行测量：首先将裂缝模拟件的中心置于测井仪器的底端，经由测井电缆6与感应测量仪器2连接的信号采集***7测量记录该模拟装置响应，实现裂缝位于仪器底部时的测井响应测量记录。之后沿水平方向缓慢移动裂缝模拟件3，完成此裂缝参数下感应测井响应曲线测量、记录。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种感应测井裂缝模拟装置，其特征在于，所述感应测井裂缝模拟装置包括一个或多个裂缝模拟件、感应测井仪器、信号采集***，
所述裂缝模拟件包括多个相互叠合的中间层和盐溶液层、覆盖于相互叠合的所述中间层和所述盐溶液层的整体两侧的覆盖层以及位于中心的中心孔，构成所述盐溶液层的盐溶液按照地层缝矿化度配置，所述中间层被所述盐溶液浸湿，所述中心孔半径为待模拟井眼半径；
所述感应测井仪器水平布置，穿过所述一个或多个裂缝模拟件的中心孔；
所述信号采集***采集所述感应测井仪器的响应数据。
2.根据权利要求1所述的感应测井裂缝模拟装置，其特征在于，所述中间层包括多个叠合的中间层小层，所述中间层小层为宣纸层或纤维层。
3.根据权利要求1所述的感应测井裂缝模拟装置，其特征在于，所述感应测井裂缝模拟装置还包括测井仪器悬挂组件，用于悬挂所述感应测井仪器。
4.根据权利要求1所述的感应测井裂缝模拟装置，其特征在于，所述裂缝模拟件固定于带有裂缝模拟件外框的固定支架上。
5.根据权利要求1所述的感应测井裂缝模拟装置，其特征在于，所述感应测井仪器通过测井电缆与所述信号采集***连接。
6.根据权利要求1所述的感应测井裂缝模拟装置，其特征在于，所述按照地层缝矿化度配置的盐溶液为NaCl溶液或者KCl溶液。
7.根据权利要求1所述的感应测井裂缝模拟装置，其特征在于，所述覆盖层为聚氯乙烯层。
8.根据权利要求1所述的感应测井裂缝模拟装置，其特征在于，所述中心孔为圆形孔或者椭圆形孔。
9.根据权利要求1所述的感应测井裂缝模拟装置，其特征在于，当所述裂缝模拟件为多个时，多个裂缝模拟件之间等间距或者变间距排列。
10.根据权利要求1所述的感应测井裂缝模拟装置，其特征在于，当所述裂缝模拟件为多个时，多个裂缝模拟件之间平行或者形成设定角度排列。
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