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1、西安石油大学本科毕业设计（论文）1绪论11.1 课题的背景、目的及意义11.2 国内外发展状况11.3 现代成像技术及发展趋势31.4 主要研究内容42多臂井径仪52.1 多臂井径仪概述52.2 四十臂井径仪简介53 多臂井径仪对套管的成像结果分析113.1 正常套管113.2 弯曲变形113.3 缩径与扩径123.4 断裂143.5 裂缝153.6 错断153.7 腐蚀163.8 射孔174 多臂井径在LEAD上的处理与分析194.1 综述194.2 方法原理194.3 功能介绍204.3.1 数据准备214.3.2 打开井文件234.3.3 数据预处理244.3.4 数据处理244.4 处
2、理参数264.4.1 输入曲线264.4.2 输出曲线264.4.3 处理参数274.4.4 图像分析275 结论29毕业设计小结30参考文献31致谢32321绪论1.1 课题的背景、目的及意义石油测井是石油科学的十大学科之一。一般说,它包含勘探测井、开发测井、射孔、井壁取心等几方面。我国测井工作始于1939年,已经走过60年历程。它在石油工业中的地位和作用日显重要。随着油田开发的深入，油水井套管的损坏日渐严重。套管损坏主要分为套管变形、破损和密封性破坏3类。多臂井径测井仪主要用于测量套管内径变化,提供套管变径、壁厚、套管外径变化、椭圆变形及等效破坏载荷等评价资料.根据多臂井径测井套损检测评价
3、标准和已经开发的相对应的评价软件,可进行280臂井径测井套损检测评价,给出多种直观图,满足大多数生产井套管维修和工程地质应用的需要。为确定套损发生的机理和时间，需长期动态监测套管。多臂井径测井是套管监测的重要手段，其精度为0. 2 5mm，4 0个传感器4 0个臂可测量4 0条半径。现有的多臂井径测井解释方法大都只给出最大、最小和平均井径曲线。当套管发生弯曲变形时由于在变形部位套管轴心与井径仪器的轴心不在同一直线上，井径测井获得的曲线不能真实反映套管的变形，许多有用的信息也未揭示。为此，这次课题计划研究多臂井径成像测井解释方法，应用该方法不仅可给出变形截面上近似偏心圆的圆心，而且能确定变形截面
4、最大通径和有效通径，这可为进一步解释套管变形提供必要的信息。LEAD 测井综合应用平台是由中国石油集团技术中心牵头开发的一套适用于复杂油气藏储层评价的测井资料处理与解释软件集成系统。该系统目前已推广应用30 余套。这次课题研究中将通过学习该软件对多臂井径的套管监测作用，加深我们对多臂井径测井的认识。1.2 国内外发展状况多臂井径测井仪是通过多条测量臂来实现对套管变形、弯曲、断裂、孔眼、内壁腐蚀等情况的检查。可测得套管内壁一个圆周内最大直径、最小直径、每臂轨迹，可以探测到套管不同方位上的形变。可以形成内径展开成像、圆周剖面成像、柱面立体成像来反映井下套管的受损情况。近年来，测井技术发展迅速。主要
5、表现为：地面记录系统向高性能复合型方向发展；声、电、核、磁等各系列的井下仪器全面向成像化方向发展，尤其是核磁成像测井技术，发展特别迅速；测井资料处理解释技术向解决实际问题的个性化方向发展；测井软件技术则向大型综合性方向发展。斯仑贝谢、阿特拉斯及哈里伯顿三大测井公司代表着当今世界测井技术的前沿。他们的工作紧紧围绕电缆测井和随钻测井两大系列展开，并且以井下仪器的研究、推广及应用来推动新技术的快速发展。目前市场主导产品是斯仑贝谢公司的 MAXIS- 500 系统、贝克阿特拉斯公司的ECLIPS - 5700 系统及哈里伯顿公司的EXCELL- 2000 系统。同时为了满足一些特殊的测井需求, 各测井
6、公司又开发了集成快速测井平台系统如斯仑贝谢测井公司的新的电缆测井系列扫描仪器系列和哈里伯顿公司的 INSIT E 仪器系列。这些测井系统可为客户提供高性能、高可靠、低成本的测井服务, 这类服务正逐步取代原有的常规测井。在国外，哈里伯顿公司研发了Log- IQ 成像测井系统。这套测井平台除了能系统、准确地采集高质量的测井数据外, 还具有测后资料处理功能。2001年 , 阿特拉斯公司推出新型阵列侧向测量仪 (HDLL)。该仪器是一种阵列型非聚焦电阻率测井仪 , 仪器有一个电流注入电极和 18个分布于电流注入电极上下两侧的测量电极 , 8个作为接收电极 , 能测量 8个不同深度曲线 , 垂直分辨率小
7、于30.48cm。在国内, 中国石油集团 2005 年研制成功了EILog- 100 快速与成像测井系统。还有SDZ- 3000 快速测井平台是中国电子科技集团公司第二十二研究所最新自主研发成功的新一代高集成、高可靠、高时效的组合测井系统。另外，测井资料综合评价软件系统也在近些年得到了飞速发展。在国外，哈里伯顿公司的 Hal Log View er ( tm) 系统使哈里伯顿公司能为用户以标准的媒体格式( CGM: computer g raphics metaf i le) 提供测井信息, 这是一种新的轻型网络测井资料观察工具( view ing tool) , 允许灵活、安全、快速和容易地
8、交换复杂的图形信息。以及哈里伯顿公司的套管评价和探伤软件 ( CASETM) 使用 CASE- VTM仪器在成像和套管两种模式下提供精确的套管评价。套管评价和探伤软件( CASE) 提供了精确的套管标识和厚度, 对套管损害进行解释。将CA SE 软件同CAST - V 测井仪器结合在成像或套管井口模式下工作。在国内，开发了LEAD 测井综合应用平台。LEAD 测井综合应用平台是由中国石油集团技术中心牵头开发的一套适用于复杂油气藏储层评价的测井资料处理与解释软件集成系统。该系统目前已推广应用30 余套。此外北京石油勘探开发研究院开发出了新一代测井地质应用平台 Fo rw ar d NET 综合应
9、用网络平台。平台提供了由单井解释、精细评价直至储层综合分析所需的各种应用分析方法和工具。适用于测井处理、关键井研究、多井评价、沉积研究、储层参数分布研究等, 强大的测井地质图表绘制功能满足用户随意组合出地质应用图件。1.3 现代成像技术及发展趋势数据可视化 (Data viusalization)技术是一种现代的成像技术，它指的是运用计算机图形学和图像处理技术将数据转换为图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机辅助设计、计算机视觉及人机交互技术等多个领域。数据可视化概念首先来自科学计算可视化，科学家们不仅需要通过图形图像来分析由计算机
10、算出的数据，而且需要了解在计算过程中数据的变化。随着计算机技术的发展，数据可视化概念已大大扩展，它不仅包括科学计算数据的可视化，而且包括工程数据和测量数据的可视化。学术界常把这种空间数据的可视化称为体视化技术。 多年前，人们就已经找到了许多大型油气田。目前石油工业面临的一个严峻问题是:如何寻找规模小而埋藏深的油气田。除了寻找新油田之外，新技术的出现还允许我们通过改善分析和回收方法使现存油田处于最佳状态，并延长很多油田的产油寿命。科学家和工程技术人员必须先对大量的地震勘探数据进行精确的解释，然后才能确定油田是否存在，并确定对地下资源的开采管理方案。油气勘探的主要方式是通过天然地震波或人工爆炸产生
11、的声波在地质构造中的传播来重构大范围内的地质构造，并通过测井数据了解局部区域的地层结构，探明油藏气藏位置及其分布，估计蕴藏量及其勘探价值。由于地震数据及测井数据的数据量极其庞大，而且分布不均匀，因而无法根据纸面上的数据做出分析。利用可视化技术可以从大量的地质勘探数据或测井数据中，构造出感兴趣的等值面、等值线，并显示其范围及走向，并用不同颜色显示出多种参数及其相互关系，从而使专业人员能对原始数据做出正确解释，得到矿藏是否存在、矿藏位置及储量大小等重要信息。这不仅可以指导打井作业、减少无效井位、节约资金，而且必将大大提高寻找油藏的效率，从而具有重大的经济效益及社会效益。英国的PGS Tigress
12、有限公司开发了数据的可视化软件，已在全世界许多油田和天然气开发中得到广泛的应用。利用这种软件，可以进行地震数据处理、测井多井评估、模拟油气的储存和生产过程。不仅能确定油气储存的位置，而且可以跟踪油气的运动，便于确定开采油气的最优路径。我国大庆勘探开发研究院开发了地质数据可视化系统，可以全方位、方便灵活地对三维数据体中的断层、部面、层面及其内部所包含的数据类别、地质属性进行立体显示，具有面向对象的开发环境，能满足用户的各种数据可视化要求。成像测井系统处于迅速发展和不断完善阶段，发展趋势集中于四个方面：（1）不断发展复杂储层解释技术，提高定量解释精度；（2）根据油田勘查、开发需要，不断完善现有的成
13、像测井技术，研制、开发成像测井新方法和新仪器；（3）利用成像信息对油藏结构、储层结构和流体分布进行三维非均质描述；（4）适应大斜度井、水平井测井需求，继续研究、开发随钻测井成像技术。 总之，成像测井技术拓宽了测井在石油勘探开发中的应用范围，也提高了传统测井方法在解决石油地质问题上的精确性和准确性。特别对我国陆相湖盆地沉积地层的特点，岩性地层油气藏及其复杂，成像技术更有发挥的场所，他在越来越多的隐藏油气藏和非常规油气藏的勘探开发工作中起着十分重要的作用。随着技术的进一步发展，井下侧向环形光源将会使井下的成像质量得到进一步的提高。1.4 主要研究内容 中国石油集团测井公司开发的测井综合应用平台Le
14、ad软件是国内开发的最新测井数据处理平台，它集成了众多测井处理软件。多臂井径处理是其中的一个模块，它是生产测井中套管检测的新方法。本次毕业设计在熟悉Lead软件基础上重点研究多臂井径处理的各过程，学习处理方法，完成实际测井数据全过程处理。主要内容如下：1、 学习Lead软件，了解软件功能特点。2、 学习多臂井径测量仪器的基本知识，要求掌握仪器结构、测量原理、测量过程和测量影响因素。3、 学习生产测井中，套管质量测量的基本要求；学习多臂井径测量数据的应用范围，如套管腐蚀、变形、断裂等基本概念和基本现象。4、 操作Lead软件中的电声成像模块，熟练掌握多臂井径处理流程、参数输入、参数刻度、图像处理
15、、解释和分析等。5、 完成开题报告。6、 完成15000字符英文参考资料的翻译，要求译文准确，外文资料内容与所完成毕业设计内容或者专业相关。2多臂井径仪2.1 多臂井径仪概述多臂井径仪是一种新型套损检测仪器，主要应用于套损检测、补贴效果检查、射孔工程作业效果评价等方面。多臂井径仪具有多个独立臂，能够测量多个独立的井径信息，对于井壁具有较强的描述能力。多臂井径测井仪是机械式的用于检测套管内径变化、套管接箍深度及射孔深度等井径测井系列仪器。井径测量原理井径系列测井仪器是指接触式测量仪器，即通过井径仪器的测量臂与套管内臂接触，将套管内壁的变化转为井径测量臂径向位移;通过井径仪内部的机械传递系统，将探测臂的径向位移转换为推杆的垂直位移;位移传感器将推杆的垂直位移变化转换成电信号被接收。井径系列仪器电路工作原理早期的XY，8臂井径仪等仪器井下没有处理电路，信号直接经过电缆传送到地面。国内的XY井径仪使用陀螺仪确定仪器方位和斜度。随着传感器差动变压器的使用，井径测量臂数量增加，处理电路越来越复杂，井径仪录取数据量增大，使井径成像变成现实。本文以四十臂井径仪为例说明，下面将对四十臂井径仪做相应说明。2.2 四十臂井径仪简介2.2.1 概述四十臂井径仪是通过40条测量臂来实现检查套管的变形、弯曲、断裂、孔眼、内壁腐蚀等情况。该仪器采用桥
