碳储深孔超声成像测井系统设计与应用

doi:10.11720/wtyht.2022.0061

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京津冀地区和雄安新区地热资源分布广泛,以深部碳酸盐岩热储层为主要特征。为了实现热储稳产、增产,采用超声波成像测井技术对储层裂缝参数进行检测、评价,分析地下岩体构造裂缝的分布规律,是非常有效的手段。本文针对深部碳酸盐岩热储层高温、高压的应用环境,研发了超声成像测井系统,满足了井深在4 000 m以深、井径150~500 mm、温度达到110 ℃以上、连续工作时间12 h以上、每米井段像点数大于5万点的使用要求。整装设备在雄安新区D22井进行了测井试验,结果表明:所研制的超声成像测井系统成像效果清晰、裂缝识别度高,各项性能指标均达到国外同类先进设备水平,能够为深部碳酸盐岩热储层的裂缝、破碎带识别以及产状分析提供一种高效的技术手段。

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	张建伟
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关键词 ：深部碳酸盐岩热储层, 超声成像测井系统, 雄安D22井, 裂缝识别

Abstract：

Geothermal resources are widely distributed in the Beijing-Tianjin-Hebei region and the Xiong'an New Area and are mainly characterized by deep carbonate geothermal reservoirs. To achieve stable and increased production of geothermal reservoirs, it is effective to detect and evaluate the fracture parameters of reservoirs and analyze the distribution patterns of tectonic fractures in underground rock masses using the ultrasonic imaging logging technique. Targeting the high-temperature and high-pressure environment of deep carbonate geothermal reservoirs, this study developed an ultrasonic imaging logging system, which can be used under the conditions of well depth greater than 4,000 m, well diameter of 150~500 mm, temperature greater than 110℃, continuous operating time greater than 12 h, and pixels per meter of a geological well greater than 50,000. The equipment of this ultrasonic imaging logging system has been tested in well D22 in Xiong'an New Area. The test results show that the developed ultrasonic imaging logging system has a clear imaging effect and high identification degree of fractures and that its various performance indicators are comparable to those of advanced foreign equipment. Therefore, this system can provide an efficient technical method for identifying fractures and fractured zones and analyzing the occurrence of deep carbonate geothermal reservoirs.

Key words： deep carbonate geothermal reservoir ultrasonic imaging logging system Well D22 in Xiong'an fracture identification

收稿日期: 2022-02-16 修回日期: 2022-04-14 出版日期: 2022-12-20

ZTFLH:

P631

基金资助:国家重点研发计划项目“深部碳酸盐岩热储层天然构造及人工干预下综合评价技术”(2019YFB1504103)

通讯作者: 杨卓静

作者简介: 张建伟(1983-),男,汉族,硕士,高级工程师,主要从事深部热储层探测设备研发及应用工作。Email:chegs_jianwei@st.btbu.edu.cn

引用本文:

张建伟, 杨卓静, 王新杰, 李胜涛, 赵玉军. 碳储深孔超声成像测井系统设计与应用[J]. 物探与化探, 2022, 46(6): 1500-1506.
ZHANG Jian-Wei, YANG Zhuo-Jing, WANG Xin-Jie, LI Sheng-Tao, ZHAO Yu-Jun. Design and application of the ultrasonic imaging logging system for deep carbonate geothermal reservoirs. Geophysical and Geochemical Exploration, 2022, 46(6): 1500-1506.

链接本文:

https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2022.0061 或 https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2022/V46/I6/1500

Fig.1 测井系统组成示意
1—测井车;2—测井地面控制系统;3—测井铠装电缆;4—井架;5—超声成像测井探头;6—井口

Fig.2 超声成像测井探头示意
1—声像总成单元;2—方位监测单元;3—信息采集与处理单元;4—数据传输单元;5—DC电源单元;6—电连接器;7—不锈钢壳体;8—扶正器

Fig.3 信息采集与处理单元原理

Table 1 超声成像仪主要技术参数

Fig.4 重复性试验第一次测井图像

Fig.5 重复性试验第二次测井图像

Table 2 井液参数

Fig.6 D22井的测井图像片段1

Fig.7 裂缝形态综合展示

Fig.8 裂缝产状统计

Fig.9 D22井岩心片段(3 153.59~3 157.49 m)

Fig.10 D22井的测井图像片段2

[1]	吴爱民, 马峰, 王贵玲, 等. 雄安新区深部岩溶热储探测与高产能地热井参数研究[J]. 地球学报, 2018, 39(5): 523-532.
[1]	Wu A M, Ma F, Wang G L, et al. A study of deep-seated Karst geothermal reservoir exploration and huge capacity geothermal well parameters in Xiongan New Area[J]. Acta Geoscientica Sinica, 2018, 39(5): 523-532.
[2]	白青清, 田林, 吕欣萍, 等. 容城—牛驼镇凸起碳酸盐岩层地热开发小微断裂探究[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2020 (11): 39-40.
[2]	Bai Q Q, Tian L, Lu X P, et al. Exploration of small and micro fracture of geothermal development of raised carbonate layer in Rongcheng-Niutuo Town[J]. Theoretical Study on Urban Construction:Electronic Edition, 2020 (11): 39-40.
[3]	刘东明, 林振洲, 高文利, 等. 藏南泽当科学钻探ZDSD-1孔超声成像测井解释[J]. 物探与化探, 2017, 41(4):672-677.
[3]	Liu D M, Lin Z Z, Gao W L, et al. Interpretation of ultrasonic imaging logging data obtained in Drill Hole ZDSD-1 of the Zedang Scientific Drilling in Tibet[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2017, 41(4):672-677.
[4]	涂善波, 郭良春, 姜文龙. 基于成像测井技术的地下岩体裂隙分布规律预测研究[J]. 河南水利与南水北调, 2019, 48(1):83-85.
[4]	Tu S B, Guo L C, Jiang W L. Study on crack distribution of underground rock mass based on imaging logging[J]. Henan Water Resources and South-to-North Water Diversion, 2019, 48(1):83-85.
[5]	朱文娟. 成像测井资料在裂缝识别中的应用[J]. 石油仪器, 2009, 23(3):45-47,101.
[5]	Zhu W J. Application of imaging logging data in crack identification[J]. Petroleum Tubular Goods & Instruments, 2009, 23(3):45-47,101.
[6]	夏琼. 基于超声波技术的井壁成像系统设计[J]. 化工管理, 2018(24):65.
[6]	Xia Q. Design of well wall imaging system based on ultrasonic technology[J]. Chemical Enterprise Management, 2018(24):65.
[7]	付青青. 超声成像测井图像增强和复原方法研究[D]. 荆州: 长江大学, 2020.
[7]	Fu Q Q. Research of enhancement and restoration method for ultrasonic logging images[D]. Jingzhou: Changjiang University, 2020.
[8]	冯延强, 乔宝强, 焦仓文, 等. CS404小口径超声成像测井探管研制[J]. 铀矿地质, 2020, 36(1):46-51.
[8]	Feng Y Q, Qiao B Q, Jiao C W, et al. CS404 development of small caliber ultrasonic imaging logging tube[J]. Uranium Geology, 2020, 36(1):46-51.
[9]	占志鹏. 井周超声成像仪主控系统设计[D]. 成都: 电子科技大学, 2020.
[9]	Zhan Z P. Design of main control system for circumferential borehole ultrasonic imaging tool[D]. Chengdu: University of Electronic Science and Technology of China, 2020.
[10]	方志强, 付桂翠, 高泽溪. 电子设备热分析软件应用研究[J]. 北京航空航天大学学报, 2003(8):737-740.
[10]	Fang Z Q, Fu G C, Gao Z X. Application research on thermal analysis software of electronic systems[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2003(8):737-740.

[1]	赵宝峰, 汪启年, 郭信, 官大维, 陈同刚, 方雯. 汝城盆地深部构造及地热资源赋存潜力——基于重力与AMT探测的认识[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1147-1156.
[2]	何胜, 王万平, 董高峰, 南秀加, 魏丰丰, 白勇勇. 等值反磁通瞬变电磁法在城市地质调查中的应用[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1379-1386.
[3]	常小鹏, 陈亮, 张翔, 张凌霄, 朱樟柳, 乔衍溢. 基于不同规范的重力仪双程往返零漂率计算分析[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1307-1315.
[4]	吴嵩, 宁晓斌, 杨庭伟, 姜洪亮, 卢超波, 苏煜堤. 基于神经网络的探地雷达数据去噪[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1298-1306.
[5]	周慧, 孙成禹, 刘英昌, 蔡瑞乾. 基于DC-UNet卷积神经网络的强噪声压制方法[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1288-1297.
[6]	李栋, 朱博华. 基于上覆地层频率约束的匹配追踪强反射层分离方法[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1261-1272.
[7]	席宇何, 王洪华, 王欲成, 吴祺铭. 基于速度移动窗的最小熵法在GPR逆时偏移中的应用[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1250-1260.
[8]	周钟航, 张莹莹. 山峰对电性源地面瞬变电磁响应的影响及校正方法[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1236-1249.
[9]	项诸宝, 张大洲, 朱德兵, 李明智, 熊章强. 不同骨料混凝土模型中瑞利波传播特性研究[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1226-1235.
[10]	张帆, 冯国瑞, 戚庭野, 余传涛, 张新军, 王超宇, 杜孙稳, 赵德康. 瞬变电磁法勘探煤矿不同层间距双层积水采空区的可行性研究[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1215-1225.
[11]	游希然, 张继锋, 石宇. 基于人工神经网络的瞬变电磁成像方法[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1206-1214.
[12]	张利振, 孙成禹, 王志农, 李世中, 焦峻峰, 颜廷容. 面波信息约束的初至波走时层析反演方法[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1198-1205.
[13]	薛东旭, 刘诚, 郭发, 王俊, 徐多勋, 杨生飞, 张沛. 基于土壤氡气测量和可控源音频大地电磁的陕西眉县汤峪地热预测[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1169-1178.
[14]	黄彦庆. 川东北元坝地区致密砂岩多产状裂缝刻画[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1189-1197.
[15]	杨海, 徐学义, 熊盛青, 杨雪, 高卫宏, 范正国, 贾志业. 凤太矿集区航空地球物理异常特征及找矿方向[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1157-1168.

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