测井技术发展新趋势(上)

时间:2013-06-01 09:53 来源:《石油与装备》杂志 作者:张晓岗 点击:

测井技术作为认识和识别油气 层的重要手段,是石油十大学科之 一。现代测井是当代石油工业中技 术含量最多的产业部门之一,测井 学是测井学科的理论基础,发展测 井的前沿技术必须要有测井学科作 指导。

二十一世纪,测井技术要在石 油与天然气工业的三个领域寻求发 展和提供服务:开发测井技术、海 洋测井技术和天然气测井技术。

目前,测井技术已经取得了“三个 突破、两个进展”,测井技术的三 个突破是:成像测井技术、核磁测 井技术、随钻测井技术。测井技术 的两个进展是:组件式地层动态测 试器技术、测井解释工作站技术。 “三个突破、两个进展”代表了目 前世界测井技术的发展方向。为了 赶超世界先进水平,我国也要开展 “三个突破、两个进展” 的研究。

对测井技术的需求

目前我国油气资源发展对测井 关键技术的需求主要有如下三个方 面: 复杂地质条件的需求 、油气开 采的需求 、工程上的需求 。 复杂地质条件的需求 我国石 油储量近90%来自陆相沉积为主的 砂岩油藏,天然气储量大部分来自 非砂岩气藏,地质条件十分复杂。 油田总体规模小,储层条件差,类 型多,岩性复杂,储层非均质性严 重,物性变化大,薄层、薄互层及 低孔低渗储层普遍存在。这些迫切 需要深探测、高分辩率的测井仪器 和方法,开发有针对性、适应性强 的配套测井技术。

油气开采的需求 目前国内注 水开发的储量已占可采储量的90%以 上,受注水影响的产量已占总产量 的80%,综合含水85%以上。油田经 多年注水后,地下油气层岩性、物 性、含油(水)性、电声特性等都 发生了较大的变化,识别水淹层、 确定剩余油饱和度及其分布、多相 流监测、计算剩余油(气)层产量 等方面的要求十分迫切。

工程上的需求 钻井地质导向、 地层压力预测、地应力分析、固井 质量检测、套管损坏检测、酸化压 裂等增产激励措施效果检测等都需 要新的测量方法。

测井技术现状

我国国内测井技术发展措施及道 路主要有两条:一方面走引进、改 造和仿制的路子;另一方面进行自 主研究和开发。下面分别总结一下 我国测井技术各个部分的现状: 勘探井测井技术现状 测井 装备以MAXIS-500、ECLIPS-5700及 EXCELL-2000系统为主;常规探井测 井以高度集成化的组合测井平台为 主;数据采集主要以国产数控测井 装备为主;测井数据的应用从油气 勘探发展到油气藏综合描述。

套管井测井技术现状 目前,套 管和油管内所使用的测井方法主要 有:微差井温、噪声测井、放射性 示踪,连续转子流量计、集流式和 水平转子流量计,流体识别、流体 采样,井径测量、电磁测井、声测 井径和套管电位,井眼声波电视、套管接箍、脉冲回声水泥结胶、径 向微差井温、脉冲中子俘获、补偿 中子,氯测井,伽马射线、自然伽 马能谱、次生伽马能谱、声波、地 层测试器等测井方法。测井结果的 准确性取决于测井工艺水平、仪器 的质量和科技人员对客观影响因素 的校正。测井数据的应用发展到生 产动态监测和工程问题整体描述与 解决。

生产测井资料解释现状 为了获 得油藏描述和油藏动态监测准确的 资料,许多公司都把生产测井资料 和其它科学技术资料综合起来。不 仅测得流体的流动剖面.而且要搞 清流体流入特征,因此,生产测井 资料将成为油藏描述和油藏动态监 测最重要的基础。生产测井技术中 一项最新的发展是产能测井,它建 立了油藏分析与生产测井资料的关 系。产能测井表明,生产流动剖面 是评价完井效果的重要手段。产能 测井曲线是裸眼井测井资料、地层 压力数据、产液参数资料、射孔方 案和井下套管设计方案的综合解释 结果,其根本目的就是利用油层参 数预测井眼流动剖面。生产测井流 量剖面成为整个油层评价和动态监 测的一个重要方法。

随钻测量及其地层评价的进展

随钻测井(LWD)是随大斜度井、水 平井以及海上钻井而发展起来的, 在短短的十几年时间里,已成为日 趋成熟的技术了。如今随钻测井已 经拥有了裸眼井电缆测井所拥有的 各种测井方法。随钻测量(LWD)的 进展体现在:仪器尺寸更小;扩大 了温度范围;出现了新的地质导向 技术。地层评价的最新进展,尤其 是随钻数据采集,改善了地层数据 的质量,增加了数据量,并有实时 地层评价功能,便于发现那些电缆 测井难以发现的储层;此外,随钻 测井缩短了钻机的在用时间,从而 在整体上节省了成本,提高了作业 效率。

通过多年的发展,我国在碳酸盐 岩油气层、火成岩裂缝性油气层、 砾岩油气层、复杂岩性油气层、低 孔低渗油气层、稠油层以及水淹层 剩余油饱和度等测井方面积累了丰 富的经验。在生产测井方面形成了 具有中国特色的生产测井技术。在 常规测井的资料分析、解释方面, 处于国际先进水平。测井前沿技术 研究就是测井超前技术研究,也是 测井创新技术研究, 它是发展测井 高科技的基础。

测井前沿技术的发展

进入上世纪90年代,世界测井的 前沿技术有:成像测井技术、核磁 共振测井技术、过套管电阻率测井 技术、地球化学测井技术、光测井 技术、随钻测井技术、组件式地层 动态测试器技术、网络一体化软件 集成平台技术。这些开创性的研究 对世界测井技术的发展将起着主导 作用。表1是三大公司成像测井技术 概况:

核磁共振测井 阿特拉斯、哈 里伯顿公司相继在各自的地面测井 系统开发测井软件配接NUMAR公司 生产的MRIL下井仪器。哈里伯顿公 司于97年6月不惜以3亿多美元收购 了NUMAR公司。壳牌等油公司纷纷 扩大核磁共振测井的应用规模,同 时还加大了这方面的技术投入。从 1991年始,世界各地用NUMAR公司 进行测井服务逐年上升,其地质效 果明显。例如在北海某地区低电阻 率巨厚砂泥岩层,常规组合测井解 释为水层,进行MRIL仪器测井后认 为孔隙流体水大部分为束缚水,判 定为油层,经射孔后证实为一高产 油井。目前,NUMAR公司的MRIL新型 仪器已经能测量岩石总孔隙度、有 效孔隙度、自由流体、岩石特征参 数及油/气/水识别等,同时在开展 综合地层评价及双频研究,并已开 发随钻测井LWD的核磁仪器。NUMAR 公司声称希望用MRIL和电阻率仪器 替代常规三组合测井(即补中、密 度、电阻率)。

斯仑贝谢公司研发了新一代NMR 电缆测井仪。该仪器是一只多频的、 偏心的、梯度场测井仪。多采集模式 可使仪器在单程测井中获得近井眼地 层的径向剖面。仪器的探测深度增 大,可以更好地探测原生流体,并降 低了对井眼不规则的灵敏度。斯仑 贝谢公司还推出了一种新的MRF多流 体弛豫模型,可用于NMR仪现场采集 的数据。通过对一组NMR数据的联合 反演,MRF方法能对现代NMR仪探测的 近井眼地层进行详细的地层评价,包 括:冲洗带流体饱和度、NMR总孔隙 度、总束缚水体积、原油粘度、盐水 T2分布及T1/T2比、原油T2及扩散系 数D的分布、估算经过油气影响校正 的渗透率。【未完待续】

战略合作
战略合作 全球石油化工网 世伟洛克 北京石油展 API 斯伦贝谢