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本篇文章介绍了一项正在进行的科学研究:在直井和水平井中定量评价钻井液滤液侵入对补偿中子和密度的影响.目的是评估流体饱和度的非轴对称空间分布对普通核仪器的影响.由于钻井液滤液侵入以及流体密度差异、渗透率各向异性、流体流度等其他因素可造成井眼周围流体的复杂空间分布,所以水平井的情况成为了人们的主要兴趣所在.
模拟侵入是在假设水基钻井液滤液侵入一个气层进行的.除此之外,我们还模拟了钻井液滤液和原生水之间的盐混合.这种方法能够准确重现孔隙度、渗透率、渗透率各向异性、相对渗透率、毛细管压力和流体密度对井筒周围流体空间分布和含盐浓度的影响.
蒙特卡罗N粒子(MCNP)代码与源传感器结构保持一致,用于模拟核仪器的响应.在这之后,我们介绍普通的热中子和密度仪器--Longhorn核测井仪器(LNLT)的模型.按照标准工业模型对这些模拟的核测量进行了标定,目的是评价它们的可靠性和准确性.
这项研究的结果指示了钻井液滤液侵入减少,甚至排除了气体在中子仪器测量中的影响.同时发现原生水的含盐浓度会在模拟中子测量时产生一种与气体存在相反的影响.更重要的是,由淡水钻井液滤液取代含盐原生水引起的盐度差异增加了浅侵入情况下中子测量中气体的影响.但是在密度测量中,盐混合的影响不那么重要.研究人员还同时发现,非轴对称分布的钻井液滤液和含盐浓度使密度和视中子孔隙度的估算存在偏差.同样,在水平井情况下,依赖于井周仪器的位置,中子和密度测量均受到由于侵入造成的非轴对称空间分布的钻井液滤液的影响.这种影响在仪器处于井口和井底位置时非常明显.仪器的偏离间隙也严重地影响两种测量.