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隨鉆測(cè)井技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)
作為油氣勘探的重要手段之一,測(cè)井技術(shù)具有分辨率高、連續(xù)性強(qiáng)、節(jié)約成本等優(yōu)勢(shì)。隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)向著更深更復(fù)雜儲(chǔ)層的推進(jìn),常規(guī)測(cè)井技術(shù)逐漸難以滿足當(dāng)前地層評(píng)價(jià)的需求。對(duì)此,越來(lái)越多的石油公司和服務(wù)公司致力于改進(jìn)、提升測(cè)井探測(cè)和評(píng)價(jià)能力。下面是小編整理的隨鉆測(cè)井技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì),歡迎閱讀與收藏。
隨鉆測(cè)井技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì) 篇1
[摘要]
石油測(cè)井技術(shù)主要用于地下油氣層的勘察,并對(duì)油氣層的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。隨著我國(guó)科學(xué)水平的不斷提高和石油勘探事業(yè)的快速發(fā)展,測(cè)井技術(shù)也在不斷提高,目前已經(jīng)成為一種比較成熟,并且具有多樣化特征的技術(shù)手段。本文就從石油測(cè)井技術(shù)的現(xiàn)狀出發(fā),對(duì)它的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討。
[關(guān)鍵詞]
測(cè)井,技術(shù)現(xiàn)狀,發(fā)展趨勢(shì)
1927年,法國(guó)的斯倫貝謝公司開(kāi)發(fā)出測(cè)井技術(shù)。而我國(guó)于1939年將它正式應(yīng)用到石油工業(yè)當(dāng)中。歷經(jīng)幾十年的發(fā)展,測(cè)井技術(shù)從最初的模擬測(cè)井逐漸發(fā)展為后來(lái)的數(shù)字測(cè)井、數(shù)控測(cè)井、成像測(cè)井等。目前,該項(xiàng)技術(shù)已被列為石油十大學(xué)科之一,已廣泛應(yīng)用于油氣田的整個(gè)勘探、開(kāi)發(fā)過(guò)程中。另外,測(cè)井技術(shù)不僅能應(yīng)用于油氣田的開(kāi)發(fā)利用,還被廣泛應(yīng)用到對(duì)煤炭、金屬等礦產(chǎn)資源的勘探中。
1測(cè)井技術(shù)現(xiàn)狀分析
1.1電法測(cè)井
電法測(cè)井是通過(guò)井下測(cè)井儀器向地層發(fā)射一定頻率的電流測(cè)量地層電位,從而得到地層電阻率的測(cè)井方法(如地層傾角測(cè)井、側(cè)向測(cè)井、感應(yīng)測(cè)井等),還包括向地層發(fā)射電流測(cè)量地層自然電位的測(cè)井方法。
1.2放射性石油測(cè)井技術(shù)
放射性石油測(cè)井技術(shù)又被稱作核測(cè)井技術(shù)。其具體形成原理是通過(guò)研究地層巖石見(jiàn)空隙流體的核物質(zhì)性質(zhì),探測(cè)油氣儲(chǔ)備的一種石油測(cè)井技術(shù)。根據(jù)所使用的放射源或者測(cè)量的`放射性物質(zhì)和所研究的巖石性質(zhì),核測(cè)井技術(shù)可分為,伽馬測(cè)井技術(shù)和中子測(cè)井技術(shù)。伽馬測(cè)井技術(shù)是以伽馬射線為基礎(chǔ)的核測(cè)井技術(shù)。中子測(cè)井技術(shù)是通過(guò)對(duì)巖石及空隙流動(dòng)體與中子間的相互作用為基礎(chǔ)的核石油測(cè)井技術(shù)。最為常見(jiàn)的是自然伽馬能譜測(cè)井技術(shù)與自然伽馬密度測(cè)井技術(shù)以及中子空隙測(cè)井技術(shù)。
1.3聲波測(cè)井
聲波測(cè)井是通過(guò)測(cè)量環(huán)井眼地層的聲學(xué)性質(zhì)來(lái)判斷地層的特性、井眼土程狀況的測(cè)井方法,它主要包括聲速測(cè)井、聲幅測(cè)井、聲波全波列測(cè)井等多種方法。聲波測(cè)量能揭示許多儲(chǔ)層與井眼特性,可以用來(lái)推導(dǎo)原始和次生孔隙度、滲透率、巖性、孔隙壓力、各向異性、流體類型、應(yīng)力與裂縫的方位等。聲成像測(cè)井則是換能器發(fā)射超聲窄脈沖,通過(guò)掃描井壁并接收回波信號(hào),采用計(jì)算圖像處理技術(shù),將換能器接收的信號(hào)數(shù)字化、預(yù)處理及圖像處理轉(zhuǎn)換成像。斯倫貝謝的Sonic Scanner將長(zhǎng)源距與井BE-1將長(zhǎng)源距相結(jié)合,在6英尺的接收器陣列上有13個(gè)軸向接收點(diǎn),每個(gè)接收點(diǎn)有個(gè)以45個(gè)間隔繞儀器,放置8個(gè)接收器,儀器總計(jì)有104個(gè)傳感器,在接收器陣列的兩端各有一個(gè)單極發(fā)射器,另一個(gè)單極發(fā)射器和兩個(gè)正交定向偶極發(fā)射器位十儀器下部較遠(yuǎn)處,可接收在徑向、周向和軸向上縱波和橫波慢度。
1.4套管鉆井測(cè)井
套管測(cè)井技術(shù)是隨著石油需求量的增長(zhǎng)而發(fā)展起來(lái)的,它能夠突破時(shí)間的限制,讓勘探人員在任何時(shí)候都能了解到自己需要的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)。利用對(duì)這此數(shù)據(jù)的分析,勘探人員就可以對(duì)出產(chǎn)層的產(chǎn)油量和出水量進(jìn)行具體的判斷,并且確定出油層中石油的飽和度。除此之外,套管測(cè)井技術(shù)還能應(yīng)用到老井中,幫助尋找剩余石油,并對(duì)油田的生產(chǎn)清況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。
1.5可發(fā)性石油測(cè)井技術(shù)
在整個(gè)有天開(kāi)發(fā)期間進(jìn)行的全面是測(cè)井活動(dòng)被稱作開(kāi)發(fā)性石油測(cè)井技術(shù)。其主要的任務(wù)是油田儲(chǔ)備層評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)和油井作業(yè)實(shí)施以及井下技術(shù)狀況監(jiān)測(cè)和效果評(píng)價(jià)等。其主要目的是評(píng)價(jià)剩余石油儲(chǔ)藏飽和度、生產(chǎn)測(cè)井以及井間測(cè)井等。
2石油測(cè)井技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
經(jīng)過(guò)了近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,測(cè)井技術(shù)己經(jīng)成為石油氣開(kāi)發(fā)勘探的重要需求質(zhì)疑,也是石油工業(yè)的主要?jiǎng)恿χ。科學(xué)技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步也促進(jìn)了石油測(cè)井技術(shù)的發(fā)展。
(1)石油測(cè)井采集正在向集成化和單點(diǎn)測(cè)量發(fā)展,以便適應(yīng)復(fù)雜儲(chǔ)油層等非均勻地質(zhì)需要。分散項(xiàng)目的測(cè)量時(shí)一種高精準(zhǔn)度的組合式測(cè)量,主要適應(yīng)質(zhì)量和效率的需求。隨養(yǎng)套管井和隨鉆電阻率測(cè)井技術(shù)的不斷完善,己經(jīng)能夠逐步適應(yīng)復(fù)雜井礦探井的要求以及老油井測(cè)井技術(shù)評(píng)價(jià)等。
。2)從測(cè)井資料應(yīng)用這方面講,單井的處理解釋技術(shù)會(huì)逐漸朝著多井綜合的方向發(fā)展,促進(jìn)解釋符合率的提高。為了能夠準(zhǔn)確獲取地層的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),評(píng)價(jià)的方式也從靜態(tài)轉(zhuǎn)變成了動(dòng)態(tài)。從現(xiàn)階段的發(fā)展來(lái)看,對(duì)于非均質(zhì)和具有向異性的地層評(píng)估上,會(huì)逐漸實(shí)現(xiàn)測(cè)井技術(shù)和相關(guān)資料的綜合應(yīng)用,這也是測(cè)井資料實(shí)際應(yīng)用的發(fā)展目標(biāo)和方向。因此,測(cè)井的應(yīng)用軟件會(huì)朝著功能一體化的方向不斷發(fā)展,以便能同時(shí)滿足不同的測(cè)井需求。
。3)從技術(shù)和設(shè)備上來(lái)看,為了滿足地質(zhì)勘探工作的需求,上述測(cè)井技術(shù)和相關(guān)的儀器設(shè)備必然會(huì)朝著高效率、高性能、高精確度、高穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)化的方向不斷發(fā)展,而具體的測(cè)量方法也會(huì)逐漸實(shí)現(xiàn)多波、多源、多譜和多接收器的方向發(fā)展。另外,三維立體成像也成為了未來(lái)測(cè)量參數(shù)的主要方向。
在測(cè)井技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中,如果能將電源、集成傳感器和電子線路結(jié)合起來(lái)使用,就能降低成本,并提高測(cè)井工作的效率。同時(shí),套管測(cè)井技術(shù)在老油田中得到廣泛應(yīng)用,井下永久傳感器的技術(shù)也取得了較大進(jìn)步,隨鉆測(cè)井技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸效率不斷提高,儀器設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性加強(qiáng)等等這此現(xiàn)象都表明,石油測(cè)井技術(shù)在未來(lái)具有廣闊的發(fā)展空間。
3結(jié)語(yǔ)
測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用,為石油勘探工作提供了新的技術(shù)手段同時(shí)也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了石油勘探與開(kāi)發(fā)的效率。各種新的測(cè)井技術(shù)的廣泛應(yīng)用,將會(huì)使石油勘探和開(kāi)發(fā)更加深入的進(jìn)行,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力支持。
隨鉆測(cè)井技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì) 篇2
一、近幾年測(cè)井技術(shù)新進(jìn)展
1電纜測(cè)井測(cè)量精度大幅提升,功能得到擴(kuò)展
近年來(lái),電纜測(cè)井技術(shù)進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展期,雖未推出革命性的系列技術(shù),但在原有電、聲、核等測(cè)量原理的基礎(chǔ)上,發(fā)展了許多新的測(cè)量方法、新技術(shù)和新工藝,電纜測(cè)井技術(shù)的測(cè)量精度得到大幅提升,功能也越來(lái)越完善。
新型高分辨率巖性掃描成像測(cè)井儀Litho Scanner
斯倫貝謝公司正式推出了基于14MeV脈沖中子發(fā)生器的新型高分辨率巖性掃描成像測(cè)井儀Litho Scanner,該儀器可在井場(chǎng)提供高分辨率能譜測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),實(shí)時(shí)定量分析復(fù)雜巖性地層的礦物成分及有機(jī)碳含量。主要技術(shù)特點(diǎn)包括:
1)準(zhǔn)確的總孔隙度定量分析和儲(chǔ)層質(zhì)量量化評(píng)價(jià);
2)俘獲譜和非彈性伽馬譜成功組合使用,精確確定總有機(jī)碳TOC參數(shù);
3)提供準(zhǔn)確的鎂含量,區(qū)分白云巖和方解石;
4)儀器的測(cè)量值不受巖芯標(biāo)定和復(fù)雜解釋模型限制。
Litho Scanner較之前的巖性識(shí)別技術(shù)ECS具有明顯優(yōu)勢(shì)(見(jiàn)下表)。
新型多分量多陣列感應(yīng)測(cè)井儀MCI
多年來(lái),陣列感應(yīng)測(cè)井在改善常規(guī)和非常規(guī)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方面發(fā)揮著重要作用,這類技術(shù)主要采用多頻單陣列或單頻多陣列方式進(jìn)行測(cè)量。為了滿足不斷增加的各向異性儲(chǔ)層評(píng)價(jià)需求,哈里伯頓公司研發(fā)了新型多頻多陣列MCI儀器,該儀器具有1組發(fā)射線圈(軸向線圈和正交線圈)和6組接收線圈,在12~84千赫范圍多個(gè)頻率上順序激勵(lì)每個(gè)發(fā)射線圈(X、Y、Z方向),測(cè)量每個(gè)接收線圈的信號(hào)。
MCI的主要特點(diǎn)是,采用多個(gè)頻率和多個(gè)陣列在垂直或大斜度井中測(cè)量所有張量數(shù)據(jù),然后利用快速數(shù)據(jù)處理算法和軟件系統(tǒng),準(zhǔn)確計(jì)算出地層水平電阻率、垂直電阻率、傾角和走向等。儀器具有較強(qiáng)的適用性,可在垂直和大斜度的水基泥漿井、油基泥漿井和空氣鉆成井中使用。
新型高分辨率油基泥漿微電阻率成像測(cè)井儀Quanta Geo
盡管近年油基泥漿微電阻率成像測(cè)井技術(shù)取得了一定進(jìn)步,但受成像質(zhì)量不高等因素限制,仍落后于水基泥漿微電阻率成像測(cè)井技術(shù),特別是在深海低阻地層中,油基泥漿微電阻率成像測(cè)井的成像效果較差。斯倫貝謝公司研制的新型油基泥漿微電阻率成像測(cè)井儀Quanta Geo,由探測(cè)器、供電部分和采集部分(含測(cè)斜模塊)組成。
其中,探測(cè)器部分有8個(gè)極板,安裝在2組間隔3.6英尺的支撐臂上,每組支撐臂上4個(gè)極板位于相同的測(cè)量深度上,極板與支撐臂之間由旋轉(zhuǎn)接頭連接,可以軸向旋轉(zhuǎn)15°,所有6個(gè)支撐臂完全獨(dú)立,可變換節(jié)面角,測(cè)井時(shí)無(wú)需使儀器完全居中,便于在各種剖面和傾角的井中測(cè)井。
與常規(guī)成像測(cè)井儀不同,新型高分辨率油基泥漿微電阻率成像測(cè)井儀的測(cè)量全部在極板上實(shí)現(xiàn)(見(jiàn)下圖),且頻率(兆赫)高于以往的任何成像儀器。極板中心裝有一排鈕扣電極,屏蔽電極環(huán)繞著鈕扣電極,兩個(gè)回流電極位于屏蔽電極兩側(cè)。鈕扣電極和屏蔽電極基本保持相同電位,共同形成電流發(fā)射極,兩個(gè)回流電極的電位也基本保持相同。新型儀器的測(cè)量結(jié)果具有更高的分辨率、更大的井眼覆蓋范圍,受環(huán)境影響也更小。
2隨鉆測(cè)井系列不斷完善,探測(cè)深度和數(shù)據(jù)傳輸率逐步提高
多層位地層邊界探測(cè)技術(shù)PeriScope HD
為了更準(zhǔn)確地探測(cè)多層位、多方向的地層及流體邊界,確定邊界方位,以便在碎屑巖或碳酸鹽巖等復(fù)雜地層中優(yōu)化井位布置,斯倫貝謝公司推出了多層位地層邊界探測(cè)技術(shù)PeriScope HD。該技術(shù)可獲取方位伽馬、多深度電阻率、深方位成像及隨鉆環(huán)空壓力(APWD)等數(shù)據(jù),定量評(píng)價(jià)地層和當(dāng)量循環(huán)密度,在含薄層、隔層的多種儲(chǔ)層類型中提供較好的地質(zhì)導(dǎo)向服務(wù)。
結(jié)合反向?qū)ΨQ測(cè)量的隨機(jī)反演模型,能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)地層傾角,從而更好地在復(fù)雜地層導(dǎo)向,確保井筒穿過(guò)儲(chǔ)層最佳甜點(diǎn),有效增加產(chǎn)能。PeriScope HD技術(shù)通過(guò)提高信噪比可降低地層邊界的不確定性,更精細(xì)地描繪儲(chǔ)層邊界和流體界面。
此外,該儀器的一項(xiàng)全新質(zhì)量控制指標(biāo)可用于驗(yàn)證實(shí)時(shí)解釋結(jié)果,包括反演數(shù)據(jù)的不確定性,從而得到更準(zhǔn)確的儲(chǔ)藏模型和儲(chǔ)量估值,優(yōu)化未來(lái)的井位設(shè)計(jì)。
油藏隨鉆成圖技術(shù)GeoSphere
斯倫貝謝公司推出的GeoSphere油藏隨鉆成圖服務(wù),利用深探測(cè)定向電阻率測(cè)量?jī)x器和專用的實(shí)時(shí)解釋方法,有效識(shí)別地下巖層和流體邊界特征,優(yōu)化井眼軌跡和地質(zhì)導(dǎo)向,完成多層邊界繪制。該項(xiàng)服務(wù)采用全新的數(shù)學(xué)反演方法,通過(guò)模塊化多頻測(cè)量,獲取多種地層電阻率、傾角和儲(chǔ)層厚度等數(shù)據(jù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、自動(dòng)隨機(jī)反演。
GeoSphere儀器分為675和825兩種型號(hào)(見(jiàn)下圖),分別適用81/2~97/8英寸和121/4~143/4英寸井眼,探測(cè)深度達(dá)100英尺,可準(zhǔn)確指導(dǎo)鉆達(dá)目標(biāo)油藏,無(wú)需鉆領(lǐng)眼,從而大大降低鉆井風(fēng)險(xiǎn)和成本。利用GeoSphere技術(shù)還可確保井眼保持在目標(biāo)儲(chǔ)層范圍內(nèi),遠(yuǎn)離流體邊界,提高油藏接觸面積。該技術(shù)可對(duì)專業(yè)人員開(kāi)展地震解釋結(jié)果和地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型完善工作提供有力保障。
新一代MWD小井眼隨鉆測(cè)量?jī)xDigiScope
在深井、超深井的隨鉆數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,受井深距離影響,泥漿脈沖信號(hào)在傳輸至地表時(shí)會(huì)出現(xiàn)信號(hào)衰減,降低了數(shù)據(jù)質(zhì)量。斯倫貝謝公司開(kāi)發(fā)出新一代小井眼隨鉆測(cè)量?jī)xDigiScope(見(jiàn)下圖),儀器采用平滑相移鍵控(SPSK)遙測(cè)方法,實(shí)時(shí)完成井斜、方位、工具面、方位伽馬、振動(dòng)與沖擊、壓力等的測(cè)量,可為大位移井、陸上和深海小井眼井實(shí)時(shí)提供地質(zhì)導(dǎo)向和油藏描述服務(wù)。
該儀器的工作頻率為0.25~24赫茲,最大數(shù)據(jù)傳輸速率36比特/秒,較常規(guī)傳輸速率提高了6倍。通過(guò)采用新型調(diào)制算法,將DigiScope技術(shù)與新型數(shù)據(jù)壓縮平臺(tái)Orion Ⅱ結(jié)合,可使數(shù)據(jù)傳輸速率提升至140比特/秒。如果采用加工后的微粉化重晶石鉆井液進(jìn)行鉆井作業(yè),可將隨鉆測(cè)量(MWD)信號(hào)強(qiáng)度提升一個(gè)數(shù)量級(jí)。
3地層測(cè)試與采樣技術(shù)優(yōu)化升級(jí),應(yīng)用效果良好
三維流體測(cè)試與采樣技術(shù)Saturn 3D
斯倫貝謝公司推出的自密封Saturn 3D探頭技術(shù),可實(shí)現(xiàn)井眼周圍地層中真正的三維環(huán)形流體流動(dòng),使獲得有代表性的地層流體和流體取樣及挑戰(zhàn)性環(huán)境下(低滲透、重油、未固結(jié)地層、不規(guī)則井眼等)的井下流體分析(DFA)所需時(shí)間大大減少。
Saturn 3D的4個(gè)橢圓形徑向探頭分布在儀器四周,間隔90°(見(jiàn)下圖),每個(gè)探頭的表面流動(dòng)面積均為19.86平方英寸,是傳統(tǒng)探頭最大表面流動(dòng)面積的2倍以上,4個(gè)探頭的總流動(dòng)面積達(dá)79.44平方英寸,是傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)探頭的500倍。
探頭邊緣四周安裝了64個(gè)獨(dú)立的重型彈簧,并在芯軸四周安裝了2個(gè)大直徑重型彈簧,彈簧系統(tǒng)較大的累計(jì)閉合力能夠保證圓形探頭的回收,使作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)降到最低。該儀器的探頭排列有助于流體沿井眼四周形成環(huán)形流動(dòng),快速清除井周的泥漿濾液,抽取未被污染的地層流體。較大的流動(dòng)面積可誘發(fā)和保持低滲透地層、未膠結(jié)巖地層和稠油油藏的流體流動(dòng)。
地層流體采樣系統(tǒng)RCX Sentinel
相較于常規(guī)流體取樣技術(shù),貝克休斯公司新推出的RCX Sentinel技術(shù)采用聚焦取樣探頭模塊,封隔器配有兩個(gè)同心的環(huán)形流體入口。當(dāng)封隔器貼靠地層時(shí),通過(guò)不同的管線和泵出模塊將流體分別引入不同入口。獨(dú)立的外圍入口充當(dāng)泥漿濾液向中心入口流動(dòng)的屏障,單獨(dú)控制與每個(gè)入口連接的流體泵,可以優(yōu)化流速。
通過(guò)對(duì)地層/井眼界面的流速進(jìn)行優(yōu)化,可以將被污染的流體引入外圍入口,使純凈流體進(jìn)入內(nèi)部流動(dòng)區(qū)域,進(jìn)而獲取純凈流體樣品。RCX Sentinel系統(tǒng)可快速開(kāi)啟和關(guān)閉取樣筒,確保純凈流體不受干擾進(jìn)入單相取樣筒,從而獲取較高純度的地層流體樣品,且作業(yè)時(shí)間節(jié)省50%以上。
新系統(tǒng)能夠耐高溫高壓,可承受的最高溫度達(dá)375Fo(約191℃),最高耐壓達(dá)2.5萬(wàn)磅/平方英寸(約172兆帕),可以在高溫高壓等惡劣環(huán)境下使用。
4光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)快速發(fā)展,發(fā)展前景廣闊
近年來(lái),光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)取得較大進(jìn)展,主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
1)光纖分布式溫度測(cè)量(DTS)
威德福、斯倫貝謝、哈里伯頓等大型服務(wù)公司均推出了耐溫達(dá)300℃的光纖溫度測(cè)量系統(tǒng),該項(xiàng)技術(shù)將光纖轉(zhuǎn)換成間隔0.5米或1米的若干個(gè)溫度傳感器,在測(cè)量時(shí),通過(guò)詢問(wèn)器向光纖發(fā)送激光脈沖,光纖中的分子振動(dòng)引起拉曼反散射,通過(guò)對(duì)比反散射強(qiáng)度來(lái)計(jì)算光纖的溫度。利用DTS技術(shù)對(duì)油氣井的溫度剖面進(jìn)行永久性監(jiān)測(cè),利于更好地實(shí)現(xiàn)油氣井和油藏管理,尤其適用于蒸汽輔助重力驅(qū)(SAGD)和注蒸汽采油作業(yè)。
2)光纖分布式聲波測(cè)量(DAS)
DAS系統(tǒng)使用沿井筒長(zhǎng)度方向布放的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖,將數(shù)千米長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)電信光纖轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑿蜋z波器陣列,利用相干光時(shí)域反射測(cè)定技術(shù),觀測(cè)因光纖玻璃芯非均質(zhì)性引起的微弱的反散射信號(hào),并在上部讀寫(xiě)單元對(duì)采樣率、空間分辨率和通道數(shù)量等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,從而將原始聲波數(shù)據(jù)從讀寫(xiě)器單元傳送到處理單元,進(jìn)行信號(hào)的解釋與可視化。
利用該項(xiàng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)流量測(cè)定、出砂檢測(cè)、氣體突破、人工舉升優(yōu)化、智能完井監(jiān)測(cè)及近井眼監(jiān)測(cè)等。
3)光纖分布式應(yīng)變測(cè)量(DSS)
受地質(zhì)應(yīng)力或油藏壓力過(guò)高等因素影響,套管會(huì)出現(xiàn)變形或破裂等情況。為了對(duì)套管形態(tài)變化進(jìn)行預(yù)防性檢測(cè),優(yōu)化油氣井生產(chǎn)和開(kāi)發(fā),殼牌與貝克休斯公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了實(shí)時(shí)套管成像儀(RTCI),可提供連續(xù)、實(shí)時(shí)、高分辨率的套管圖像,監(jiān)測(cè)受油藏壓實(shí)、上覆層膨脹和其他地質(zhì)力引發(fā)的套管異常。
截至目前,尚無(wú)其他方法能夠在無(wú)需下入井中、不干擾生產(chǎn)的情況下,實(shí)現(xiàn)同等靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍、空間分辨率和響應(yīng)時(shí)間的套管監(jiān)測(cè)。
5非常規(guī)地層評(píng)價(jià)技術(shù)備受關(guān)注,依然是研究重點(diǎn)
從近幾年測(cè)井分析家協(xié)會(huì)(SPWLA)年會(huì)中的論文數(shù)量可以看出,正式論文中涉及非常規(guī)地層評(píng)價(jià)領(lǐng)域的文章占比最大,這說(shuō)明非常規(guī)儲(chǔ)層的測(cè)井評(píng)價(jià)依然是難點(diǎn)和熱點(diǎn)。
從研究?jī)?nèi)容上來(lái)看,近年來(lái)主要是將測(cè)井評(píng)價(jià)與石油公司儲(chǔ)層研究緊密結(jié)合,在采集技術(shù)、巖石物理研究、處理與解釋方法研究以及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)等系列技術(shù)方面提升優(yōu)化,形成有地質(zhì)針對(duì)性的測(cè)井綜合解決方案。
例如,哈里伯頓公司與Anschutz勘探公司聯(lián)合研究的利用微電阻率成像和元素分析數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別富含有機(jī)質(zhì)的非常規(guī)薄層;斯倫貝謝公司提出一種新的工作流程來(lái)精確評(píng)價(jià)古沉積環(huán)境的氧化還原條件等級(jí),量化非常規(guī)地層有機(jī)質(zhì)含量,并結(jié)合測(cè)井與錄井方法,利用軟件對(duì)礦物及其比例進(jìn)行精確識(shí)別,計(jì)算得到的元素比率對(duì)地層評(píng)價(jià)起到關(guān)鍵的指示作用。
6數(shù)字巖石物理技術(shù)發(fā)展迅速,越來(lái)越受到重視
數(shù)字巖石物理技術(shù)能夠克服經(jīng)驗(yàn)化的巖石物理數(shù)據(jù)、理想化的巖石物理模型以及難以開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)等種種限制,可以獲得同一塊巖芯的幾乎所有巖石物理特性及其相互關(guān)系;而對(duì)于一組給定的流動(dòng)單元、相或者巖石類型的若干巖芯,還可以通過(guò)高分辨率成像、細(xì)分以及特征值的`計(jì)算與處理,獲得這些巖芯的巖石物理特性變化趨勢(shì)或規(guī)律,因此該項(xiàng)技術(shù)一直被測(cè)井界所推崇。
近幾年,建立在孔喉尺寸級(jí)別上大量巖石物理實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)格的數(shù)值模擬技術(shù)不斷涌現(xiàn),包括成像、計(jì)算、模擬等,這不僅降低了鉆井取芯工作量,加快了低滲透巖石物理測(cè)量進(jìn)度,提高了數(shù)據(jù)精度,也極大地提高了非常規(guī)復(fù)雜儲(chǔ)層巖石物理研究水平和能力。預(yù)計(jì)未來(lái)數(shù)字巖石物理技術(shù)將在測(cè)井評(píng)價(jià)與分析方面發(fā)揮更重要的作用。
7測(cè)井軟件系統(tǒng)不斷更新,構(gòu)建綜合解釋評(píng)價(jià)平臺(tái)
近年來(lái),測(cè)井軟件系統(tǒng)方面也獲得了新進(jìn)展。CGG公司的powerlog測(cè)井分析軟件系統(tǒng),可快速滿足單井、多井的測(cè)井資料分析任務(wù),在單井壓裂分析與評(píng)價(jià)方面有特色。PARADAM公司的Geolog 7.2測(cè)井解釋系統(tǒng)在油藏背景的測(cè)井評(píng)價(jià)方面具有特色。斯倫貝謝公司的Techlog 2015版平臺(tái),能夠把所有的井筒數(shù)據(jù)集成到一個(gè)高度直觀的應(yīng)用模塊中進(jìn)行分析,且支持跨學(xué)科的復(fù)雜工作流程。
二、測(cè)井行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
1國(guó)際先進(jìn)測(cè)井技術(shù)仍將以大型測(cè)井服務(wù)公司引領(lǐng)為主
從近幾年測(cè)井新技術(shù)、新儀器的推出情況來(lái)看,國(guó)際先進(jìn)測(cè)井技術(shù)壟斷的格局依舊存在。斯倫貝謝、哈里伯頓、貝克休斯等大公司仍主導(dǎo)著全球測(cè)井技術(shù)的發(fā)展方向,在儀器研發(fā)、基礎(chǔ)研究、資金投入等方面都處于領(lǐng)先地位。
2015年,斯倫貝謝公司在已有產(chǎn)品基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出GeoFlex井場(chǎng)巖芯定量分析與成像裝備、proVISION Plus核磁共振隨鉆測(cè)井儀器等前沿技術(shù);貝克休斯公司推出的新一代水泥膠結(jié)測(cè)井儀Integrity eXplorer,代表著該領(lǐng)域的世界最新水平。由此可見(jiàn),國(guó)際先進(jìn)測(cè)井技術(shù)仍將以大型測(cè)井服務(wù)公司引領(lǐng)為主。
2隨鉆測(cè)井技術(shù)向縱深發(fā)展,測(cè)量系列日趨完善
由于地層界面的變化和儲(chǔ)層的非均質(zhì)性越來(lái)越強(qiáng),加大隨鉆測(cè)井儀器的探測(cè)深度能夠更好地探測(cè)儲(chǔ)層邊界及油氣水界面,了解地層界面和儲(chǔ)層性質(zhì)的變化情況,使井眼軌跡保持在儲(chǔ)層以內(nèi)并同儲(chǔ)層界面保持一定的距離,遠(yuǎn)離油水界面,從而起到更好的勘探生產(chǎn)效果。目前,隨鉆電阻率測(cè)井的探測(cè)深度已經(jīng)增加到30米,利用深探測(cè)定向電阻率測(cè)量、實(shí)時(shí)解釋方法和油藏隨鉆成圖服務(wù),可以有效識(shí)別地下巖層和流體邊界特征,進(jìn)行油藏多層邊界繪制。
近年來(lái)在全球隨鉆測(cè)井領(lǐng)域,既有隨鉆核磁共振測(cè)井儀、自然伽馬能譜隨鉆測(cè)井儀等新型儀器推出,也有利用隨鉆測(cè)井資料開(kāi)展水平井的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)與巖石物理研究,還有在成熟的常規(guī)隨鉆技術(shù)基礎(chǔ)上加入了新的成像測(cè)井系列儀器。隨鉆測(cè)井技術(shù)正在向縱深發(fā)展,測(cè)量系列更完善,解決地質(zhì)難題的能力也更強(qiáng)。
3地層測(cè)試技術(shù)需求不斷增加,未來(lái)應(yīng)用范圍廣泛
地層測(cè)試技術(shù)的最新進(jìn)展表明,儀器探頭的數(shù)量已經(jīng)從1個(gè)增加到4個(gè),可以從井眼周圍4個(gè)方向開(kāi)展壓力測(cè)試和流體采集,從而實(shí)現(xiàn)三維壓力測(cè)試和流體采樣。此外,探頭表面流動(dòng)面積大幅增加,使低滲、未固結(jié)和含高粘度流體地層的測(cè)試和取樣時(shí)間大幅減少。
隨著目標(biāo)儲(chǔ)層愈加復(fù)雜,地層評(píng)價(jià)難度越來(lái)越大,未來(lái)對(duì)地層測(cè)試技術(shù)的需求將不斷增加,其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)展。
4測(cè)井解釋評(píng)價(jià)軟件向多學(xué)科一體化方向發(fā)展,更重視油氣藏綜合評(píng)價(jià)
經(jīng)過(guò)數(shù)年發(fā)展,測(cè)井軟件系統(tǒng)已不是單一的測(cè)井解釋評(píng)價(jià),而是向多學(xué)科一體化方向發(fā)展,與巖石物理實(shí)驗(yàn)分析、硬件的結(jié)合更加緊密,更加重視運(yùn)用綜合井筒數(shù)據(jù)對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行全面評(píng)價(jià)和整體解釋。通過(guò)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化、模塊化和系列化,油氣藏綜合評(píng)價(jià)已經(jīng)成為未來(lái)測(cè)井解釋評(píng)價(jià)軟件發(fā)展的主體趨勢(shì)。
5測(cè)井基礎(chǔ)理論方法研究更加重要,分析技術(shù)與手段日益豐富
近年來(lái),國(guó)際大型石油公司、服務(wù)公司以及涉及油氣領(lǐng)域的綜合大學(xué),在測(cè)井基礎(chǔ)理論方法研究方面投入巨大,形成的解釋方法、解釋模型得到了很好的應(yīng)用。
例如,貝克休斯公司為了提高水泥膠結(jié)測(cè)井的精度與可靠性,研究了一種新型電磁聲波換能器,通過(guò)改變磁場(chǎng)和線圈結(jié)構(gòu),使換能器發(fā)出不同模式的波,可用于空氣鉆成井的水泥膠結(jié)測(cè)量,實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這種換能器測(cè)井儀器的穩(wěn)定性,形成了在測(cè)井理論、方法等方面的前沿性研究成果。
BP公司聯(lián)合貝克休斯公司研究了高頻介電測(cè)井儀器在介電各向異性測(cè)量的敏感性,并基于漸進(jìn)分析和數(shù)值模擬結(jié)果,針對(duì)不同的儀器結(jié)構(gòu)、相對(duì)傾角、頻率和地層參數(shù),取得了一些介電各向異性敏感性研究結(jié)果,新方法具有扎實(shí)的測(cè)井基礎(chǔ)理論作支撐。
可見(jiàn),在測(cè)井技術(shù)的未來(lái)發(fā)展道路上,測(cè)井基礎(chǔ)理論方法的研究具有至關(guān)重要的作用,通過(guò)不斷的深入研究和探索,分析技術(shù)與手段將日益豐富。
三、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前地層評(píng)價(jià)對(duì)測(cè)井技術(shù)要求越來(lái)越高,全球測(cè)井行業(yè)繼續(xù)保持穩(wěn)定發(fā)展,技術(shù)進(jìn)展主要集中在傳統(tǒng)技術(shù)的性能提升、新技術(shù)的系列完善以及前沿技術(shù)的探索研究等方面。伴隨著國(guó)際油價(jià)振蕩、技術(shù)服務(wù)市場(chǎng)收緊等復(fù)雜環(huán)境,測(cè)井技術(shù)發(fā)展將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
我國(guó)測(cè)井技術(shù)發(fā)展雖然起步較晚,但近十幾年來(lái),通過(guò)實(shí)施”學(xué)習(xí)、跟隨、追趕”的技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略,并適當(dāng)增加科研人力物力投入,我國(guó)測(cè)井技術(shù)已經(jīng)取得顯著進(jìn)展。電纜測(cè)井方面,成功研發(fā)出了以EILog、LEAP為代表的電纜測(cè)井技術(shù),大大提高了國(guó)內(nèi)測(cè)井成套裝備的技術(shù)水平,并形成了”三電兩聲一核磁”等成像測(cè)井儀器系列,但與國(guó)外電纜測(cè)井技術(shù)的飛速發(fā)展相比,仍存在一定差距,需要持續(xù)開(kāi)展重點(diǎn)新技術(shù)和新儀器的研發(fā)工作。
隨鉆測(cè)井、地層測(cè)試及前沿技術(shù)等方面與國(guó)外差距明顯,在研發(fā)力度和應(yīng)用規(guī)模方面均處于落后狀態(tài),必須緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),加快發(fā)展步伐。當(dāng)前全球范圍內(nèi)的大型測(cè)井公司正處于格局調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期,可酌情開(kāi)展國(guó)際間合作或并購(gòu),把握國(guó)外大公司重組整合機(jī)遇,提高研發(fā)起點(diǎn),推動(dòng)測(cè)井技術(shù)跨越發(fā)展,增強(qiáng)我國(guó)測(cè)井行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
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