数字测井在工程勘察中的应用

数学地质学进展及其在油气资源勘探开发中的应用杨　苗(油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学),长江大学电子信息学院　434023) 摘　要:数学地质是运用数学的理论和方法研究地质学基础理论和解决地质学中实际问题的地质学分支,核心是从量的方面研究和解决地质科学问题。

本文回顾了数学地质学概念和其历史发展的萌芽、形成、发展、普及、推广,提高、完善阶段五个阶段;,介绍了数学地质的内容和方法,以及数学地质在石油地质勘探开发中的应用,最后展望了近年国内外数学地质的现状与发展方向。

关键词:数学地质学;油气勘探;现状;发展1　数学地质学概念数学地质是在地质学与数学互相渗透,紧密结合的基础上产生的一门边缘学科。

它是运用数学的理论和方法研究地质学基础理论和解决地质学中实际问题的地质学分支。

电子计算技术是数学地质研究的主要技术手段,目的是从量的方面研究和解决地质科学问题。

它的出现反映地质学从定性的描述阶段向着定量研究发展的新趋势,为地质学开辟了新的发展途径。

其应用范围是极其广泛的,几乎渗透到地质学的各个领域,目前在国际上已经有了比较普遍的开展,对某些地质问题的研究取得不少的实际效果。

关于对数学地质的其它几种观点:1.1　地质数学的观点,加拿大F.P阿格特伯格—地质数学包括用于地壳研究的所有的数学方法。

1.2　随机过程的观点,苏联维斯捷列乌斯—数学地质是关于地质过程的概念随机模型的建立、检验和解释的科学。

1.3　计算机的观点,美国J.W.哈博D.F梅里亚姆—数学地质就是指计算机在地质学中的应用。

1.4　赵鹏大院士提出—数学地质是研究地壳运动数量规律性的科学。

2　数学地质学的发展历史数学地质学的思想来源很早,开始于18世纪中叶,20世纪50年代才逐步形成一门独立的边缘学科,其发展可大致分为以下五个阶段:2.1　萌芽阶段(1840～1935年)。

是在地质学中应用数学的初步尝试及在个别方面进行少量分散研究。

如1840年莱伊尔通过对古生物化石的统计分析进行第三系地层的划分。

测井知识点总结一、测井的概念测井是指利用测井仪器和设备，通过测量井底岩层岩石和流体的性质，为油气勘探和开发提供地层信息的一种技术。

测井是一种地球物理和地质学的交叉学科，是油气勘探开发中的重要技术手段。

二、测井的作用1.评价储层性质：通过测井可以了解地层的岩石类型、孔隙度、渗透率等参数，帮助确定储层的物性特征，为油气储集层的评价提供数据支持。

2.确定油藏参数：通过测井可以确定油藏的含油饱和度、油层厚度、垂向展布和孔隙结构，为油田的储量估算和开发方案提供依据。

3.指导井位设计：测井可以确定地层的性质和构造，为井位的设计和钻井方案的制定提供依据。

4.优化井筒完井设计：通过测井可以了解井下岩性的变化和油层的特征，指导井筒完井设计，选择合适的生产层位和工程措施，提高油井的生产效率。

5.监测油气层动态：测井可以监测井底岩层的性质和变化，及时了解油气层的动态变化情况，指导油气开发策略。

6.保证油井安全：通过对井下岩层进行测量，可以了解地质构造、地应力状态、孔隙稳定性等情况，确保钻井安全。

三、常见的测井工具和方法1.自然伽马测井：自然伽马测井是利用地下岩石放射性元素自然辐射的特性，通过测量自然伽马射线的能量和强度，了解岩石的密度和成分，判断岩石类型和含油气性质。

2.电测井：电测井是利用钻井井筒和地层的电性差异，通过测量井底岩层对电流的导电、电阻、介电等特性参数，推断地层的电性特征、含水饱和度和孔隙度等信息。

3.声波测井：声波测井是利用声波在地层中的传播特性，通过测量声波波速和波幅的变化，推断地层的孔隙度、渗透率、孔隙结构和成岩环境等信息。

4.核磁共振测井：核磁共振测井是利用核磁共振技术，通过测量原子核在地层中的共振信号，获得储层的渗透率、孔隙度、岩石类型等参数。

5.测井解释方法：根据测井资料的性质、特点和目标，采用各种物理、地质和数学方法，对测井资料进行综合解释和处理，得出地层的物性参数和岩性解释结果。

6.测井井筒完整性检测方法：针对井筒完整性的要求，包括封隔壁、封堵操作、水泥防漏、井下环序装置，钻进模式，测井系统等方面，研究井筒完整性检查方法、工具及其应用。

浅谈声波测井技术在岩土工程勘察中的应用摘要：本文首先论述了声速测井的测试原理，进而论述了影响岩石声波速度的主要因素，第三以工程实例，利用声波测井技术得到了评价岩土动力学特征的参数，既校正地解释岩性和岩层，还反映了岩土层的相对强度，为建筑设计提供一定的参考依据；最后，文章还阐述了当前声波测井技术在岩土工程勘察中存在的不足之处，以供参考。

关键词：声波测井技术；岩土工程勘察；应用abstract: this paper first discusses the velocity measurement principles of well logging, and then discusses the influence of the main factors rock acoustic velocity, and the third by engineering example, the acoustic logging technology got the evaluation of the parameters of the dynamic characteristics of rock, both correction to explain the lithology and rocks, but also reflect the relative strength of geotechnical layer, for building design provides some reference basis; finally, the paper also expounds the current acoustic logging technology in geotechnical engineering investigation in existence deficiency, for reference.keywords: acoustic logging technology; geotechnical engineering; application中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：1前言岩土工程勘察是查明拟建场地内及其附近有无影响场地稳定性的不良地质作用，划分场地土类型和建筑场地类别；查明场地范围内的地层结构及均匀性，提供各岩土层的物理力学指标等。

绪论（2学时）一、测井学和测井技术的发展测井学是一个边缘科学，是应用地球物理的一个分支，它是用物理学的原理解决地质学的问题，并已在石油、天然气、金属矿、煤田、工程及水文地质等许多方面得到应用。

30年代首先开始电阻率测井，到50年代普通电阻率发展的比较完善，当时利用一套长短不同的电极距进行横向测井，用以较准确地确定地层电阻率。

60年代聚焦测井理论得以完善，孔隙度形成了系列测井，各类聚焦电阻率测井仪器也得到了发展，精度也相应得以提高。

测井资料的应用也有了长足的发展，随着计算机的应用，车载计算机和数字测井仪也被广泛的应用。

到现在又发展了各种成像测井技术。

二、测井技术在勘探及开发中的应用无论是金属矿床、非金属矿床、石油、天然气、煤等，在勘探过程中在地壳中只要富集，就具有一定特点的物理性质，那我们就可以用地球物理测井的方法检测出来。

特别是石油和天然气，往往埋藏很深，只要具有储集性质的岩石，就有可能储藏有流体矿物。

它不用像挖煤一样。

而是只要打一口井，确定出那段地层能出油，打开地层就可以开采。

由于用测井资料可以解决岩性，即什么矿物组成的岩石，它的孔隙度如何，渗透率怎么样，含油气饱和度大小。

沉积时是处于什么环境，是深水、浅水、还是急流河相，有无有机碳，有没有生油条件，能不能富集。

在勘探过程中，可以解决生油岩，盖层问题，也可以对储层给予评价，找到目的层，解释出油、气、水。

在油气田开发过程中，用测井可以监测生产动态，解决工程方面的问题。

井中产出的流体性质，是油还是水，出多少水，油水比例如何，用流体密度，持水率都可以说明。

注水开发过程中，分层的注入量，有没有窜流，用注入剖面测井都可以解决。

生产过程中，套管是否变形，有没有损坏、脱落或变位，管外有无窜槽，射孔有没有射开，都需要测井来解决。

对于设计开发方案，计算油层有效厚度，寻找剩余油富集区都离不开测井。

测井对石油天然气勘探开发来说，自始至终都是不可缺少的，是必要的技术。

绪论电法测井被引入石油工业已经超过半个多世纪。

从那时起，就有许多新的和改良的测井仪器被开发出来并投入使用。

随着测井技术的发展，测井资料解释技巧也取得了很大的发展。

目前，详细分析由精心选择的配套电缆测井服务的测量结果，提供了一种用来导出或推断含油气和含水饱和度、孔隙度、渗透率指数和储集层岩石岩性的精确数值的方法。

已经有数百篇描述各种测井方法及其应用和解释的论文被发表，这些文献在内容上足够丰富，但通常情况下对于测井的普通用户却不适用。

因此，本书将对这些测井方法和解释技术做一个总的回顾，并对由斯伦贝谢公司提供的裸眼井测井项目做一些详细的讨论，包括测井解释的基本方法和基本应用。

讨论过程尽可能的保持简洁、清晰，最大限度的减少数学推导。

希望本书能够成为任何一位对测井感兴趣的人的实用手册。

某些可能对更详细资料感兴趣的人，可以查阅每章后列出的参考文献和其他测井文献。

1.1测井历史世界上第一条电法测井曲线是于1927年在法国东北部阿尔萨斯省的佩彻布朗的一个小油田的油井内被记录到的。

这条测井曲线，使用“点测”方法记录井眼穿过的岩层的单条电阻率曲线。

井下测量设备（叫做探头或电极系）按照固定的间隔在井眼内停下来进行测量，然后计算出电阻率并通过手工绘制在曲线图上。

逐点继续完成这个过程，直到整条测井曲线被记录下来。

第一条测井曲线的一部分如图1-1所示。

图1-1 第一条测井曲线：由亨利-道尔点绘手工绘制在坐标纸上1929年，电阻率测井作为商业性服务被引入委内瑞拉、美国和前苏联，很快又进入荷属东印度（今天的印度尼西亚）。

电阻率测量结果的对比功能和识别潜在油气层方面的用途很快被石油工业所承认。

1931年，自然电位（SP）测量结果与电阻率曲线一起被记录在电测井曲线图上。

同一年，斯伦贝谢兄弟马塞尔和康拉德，完善了连续记录的方法，并研制出第一台笔记录仪。

1936年，胶卷成像记录仪被引入。

到那时，电测井曲线图上已包括SP曲线、短电位、长电位以及长梯度电极系曲线。

钻井信息管理系统在石油钻井中的应用探讨随着石油工业的不断发展，对于钻井活动的要求也越来越高。

而钻井信息管理系统的出现，为钻井活动带来了前所未有的便利。

本文将探讨钻井信息管理系统在石油钻井中的应用，分析其作用及优势。

一、钻井信息管理系统的概念及意义钻井信息管理系统是指一套集成化的数字化工具，用于提供一种以数据为基础的管理模式，帮助钻探工程技术人员快速确定钻探计划、进行钻井测井、钻头设计等工作。

该系统可以通过自动化技术、计算机技术、数据库技术等手段，实现对采集到的井下数据进行分析、处理、存储和管理，实现对钻井全过程的监测和指导。

一个好的钻井信息管理系统不仅可以加速石油钻井过程、提升钻井的效能，还可以帮助提高管理水平和决策质量，降低成本和风险。

二、钻井信息管理系统的作用及优势1. 提高钻井效率利用钻井信息管理系统，可以实现现场实时监测钻井过程、识别和解决问题、及时修改钻井方案，有效减少钻井延期时间，提高钻井效率。

2. 保障钻井安全钻井信息管理系统可以实时监控钻井风险和异常状况，在必要时可以及时采取措施，避免事故的发生，保障钻井安全。

3. 优化设计方案利用钻井信息管理系统，可以对钻头类型、井下设备、取心方案等进行全面优化，从而提高钻井的质量、降低成本。

4. 实现数字化管理钻井信息管理系统可以将相关数据进行数字化，通过分析这些数据，实现数字化监督钻井活动，从而加强对整个钻井过程的控制和管理。

三、钻井信息管理系统的应用案例1. 中国石油集团东方钻探公司利用钻井信息管理系统中国石油集团东方钻探公司在钻井活动中采用钻井信息管理系统，实现了现场钻探、数据采集、传输及存储等操作。

通过对数据的分析和处理，实现对钻井活动的数字化管理。

2. 北极星石油采用钻井信息管理系统北极星石油在其首个油气田油井的钻探过程中，采用钻井信息管理系统，完全实现了数字化钻井，从而有效地提高了钻井效率和质量，降低了成本和风险。

四、总结钻井信息管理系统的出现，为石油钻井活动带来了极大地便利和效益。

◄钻井完井►doi:10.11911/syztjs.2020134引用格式：耿黎东. 大数据技术在石油工程中的应用现状与发展建议[J]. 石油钻探技术，2021, 49（2）：72-78.GENG Lidong. Application status and development suggestions of big data technology in petroleum engineering [J]. Petroleum Drilling Techniques ，2021, 49（2）：72-78.大数据技术在石油工程中的应用现状与发展建议耿黎东（中国石化石油工程技术研究院，北京 102206）摘　要: 大数据技术逐渐成为石油公司与油服公司实现石油工程智能化和降本增效的重要手段之一，目前已成为国内外研究的热点。

为了促进大数据技术在油气行业的快速发展和广泛应用，加快石油工程的数字化智能化转型，阐述了大数据技术的定义和特点，从大数据平台和钻井、压裂及开发等具体应用场景2个方面分析了大数据技术在石油工程中的应用现状，指出大数据技术在石油工程中的发展需要建立统一的大数据分析平台，与数字化巨头合作研发，完善石油工程大数据管理机制和技术标准，强化基础、前瞻技术研究，并针对具体应用场景部署实施相关项目，逐步建立石油工程大数据生态系统。

大数据技术在石油工程行业具有广阔的应用前景，加快石油工程大数据技术的研究和应用，对于促进我国油气资源的经济高效开发具有重要作用。

关键词: 大数据；石油工程；应用现状；发展建议中图分类号: TE319 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890（2021）02–0072–07Application Status and Development Suggestions of Big DataTechnology in Petroleum EngineeringGENG Lidong(Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering, Beijing, 102206, China )Abstract: Big data technology, gradually becoming one of the most important methods for oil companies and oilfield service companies to realize petroleum engineering intelligence, cost reduction and efficiency improvement,has become a research hotspot at home and abroad. The paper introduces the definition and characteristics of big data technology to promote its rapid development and widespread application in the oil and gas industry and accelerate the digital and intelligent transformation of petroleum engineering. In this study, the current application of big data in petroleum engineering is analyzed from two aspects: big data platforms and specific application scenarios including drilling, fracturing and developing. Based on the analysis, it is proposed that an unified big data platform should be established with the cooperation of digital giants to modify the data management mechanism and technical standards.Besides, basic and prospective research should be strengthened, and research projects should be implemented for specific application scenarios, establishing an ecosystem of big data for petroleum engineering. The application of big data technology in petroleum engineering is promising, and it is of great significance to accelerate the investigation and application of big data in petroleum engineering for promoting the economic and efficient development of oil and gas .Key words: big data; petroleum engineering; application status; development suggestion随着物联网、云计算的快速兴起和智能终端的快速普及，数据已经渗透到各个行业和领域，逐渐成为重要的生产因素。