现在,新技术可以让操作者“看到”套管之后的地层。借助Sondex新开发的套管井地层评估系统(C-FLT),可以采用套管井服务和单芯电缆准确确定孔隙度、岩性、页岩、天然气、井孔和水泥的情况。利用Sondex获得专利的UltrawireTM技术,可以通过高速遥测或存储器可配置的C-FLT发送信息,从而进一步节约成本。现在,利用C-FLT的新套管井服务,可以重新输入、连接旧的测井结果、旁路防区,进行现场监测和多项测井活动。
应用范围
地层孔隙度—确定和评估 地层孔隙度是确定钻井性能的基本测量值。该信息有助于建立生产模式,并在精心管理钻井的情况下显著延长其开采寿命。补偿中子测井和多重阵列声波等Sondex地层评估工具能够有效地确定地层套管之后的地层孔隙度,同时不会给钻井或套管带来任何风险。
套管之后的天然气检测 从钻井的某个区域移至其它区域时,探明地层之内或套管之后是否有天然气,往往很有用,也非常有必要。为了防止发生意外,必须用一种快捷有效的工具来查明情况。补偿中子测井与多重阵列声波测井仪组合,只需一次井中操作便可快速识别是否有天然气,非常适合用于上述目的。
水泥评估 水泥层间封隔的好坏决定油气层的生产效率以及能否尽量避免渗水。
Sondex多重阵列声波可以快速有效地突出显示钻井的重点区域。同时,在CBL和阵列模式下,该工具均可实现单程运行,从而显著节省了收集全部井况信息所用的时间。
分析软件 借助一种增强的分析软件包,可确保充分利用多重阵列声波测井仪资料获得的所有数据(如图1所示)。
关键要素
套管井地层评估系统由以下几部分组成:一个补偿中子及一个多重阵列声波一个套管接箍定位器和伽马射线工具,该工具可提供补充信息,可以确保数据完好性及深度的准确性。
主要功能:Sondex套管井地层评估系统提供有关地层孔隙度及是否有天然气的关键信息,同时提供基本的水泥评估和套管信息。这些工具与增强软件包一起协助客户,将那些可能因裸眼井测井存在问题、数据丢失而错失的益处转化为现实。
重要特点和优点:Sondex套管井地层评估系统工具(如图2所示)可提供:井中一次操作的理想组合;适用于单程数据采集的同步声波模式;地面直读、存储器可用性;与其它Sondex UW工具协同运行的能力;增强的数据分析软件包。
各组成部分
多重阵列声波MAS 在硬岩和软岩环境下,MAS均可提供优质的宽频带测量。该工具提供在线压缩测量和全波分析,可以确定地层旅行时间。借助可选频率和多重接收器阵列,MAS能够在最复杂的条件下生成可靠的数据。
钻井的水泥上附有稳固的套管,需要其他数据或者需要验证数据时,MAS能够确定声波在各钻井的地层旅行时间。此外,它还可以取代胶结测量仪来确定水泥的胶结情况。
MAS(如图3所示)能够取代带有或不带阵列的标准胶结测量仪;采用专有的(已申报专利)Sondex设计,可提供高强度、高硬度的声学封隔;也可以拆解为不超过10 英寸的分段,便于运输;能够采用多个频率;单程运行时可同时使用胶结和阵列模式。
补偿中子测井—CNL CNL工具包含一个中子发射源,它产生的快中子将撞击地层。与地层中的氢原子核撞击后,已发射的中子速度将放慢(或热化)。有些速度较慢的中子将返回到工具中。随后,与发射源距离不等的两台He3检测器将计算这些中子的数目。这种双重输出可以起到补偿水泥和套管的作用。
当裸眼井数据丢失时,可以使用CNL,或者将其与MAS一起运行,以确定套管之后是否有天然气。将套管置于钻井之内后,便可以用它来记录地层孔隙度。确定地层孔隙度或者是否有天然气后,公司便可以满怀信心地规划生产,生产能力或效率都将得到提高。
CNL可提供AMBe和Cf源两种型号;能够轻松弥补套管和水泥的偏差;能够与其他UW工具一同运行,或者单独运行;工具较短,便于装配(如图4所示)。
伽马射线工具—GRT 利用与工具相邻的地层所含的天然同位素,GRT可以测量出井孔内的伽马射线量。测量得到的测量结果可以用于识别地层,当该工具与其他工具一同运行时,它又可用作各种测量结果的相关器。
GRT主要用作相关器,为某个钻井以及某一区域的钻井之间过去、当前、将来运行的各种测井确立一个参考点。从而确保所有数据点的深度精度,以便进行比较。GRT还可以帮助限定钻井内储层的潜在承压面积。
GRT包含一块大面积的水晶玻璃,非常清晰;能够与其他UW工具一同运行,或者单独运行;工具较短,便于装配(如图5所示)。
套管接箍定位器—CCL CCL将根据井内套管接箍时相关金属元素的增加来做出反应。为此,它采用了强大的磁针,这样工具在行进过程中,便可依据套管中金属元素的不同数量来测得与之相关的磁通量变化。
CCL主要用作相关器,为某个钻井以及某一区域的钻井之间过去、当前、将来运行的各种测井确立一个参考点。从而确保所有数据点的深度精度,以便进行比较。GRT还可以检测出套管内的孔洞和穿孔。
CCL(如图6所示)配有大型磁针,可提高灵敏度,能够与其他UW工具一起运行。
声学软件包—MASwareTM 多重阵列声波(MAS)处理软件是一种易于使用的交互式应用程序。它采用了导向型相似度和/或瞬时频率/慢度信号处理技术,产生高度精确的波速。MAS处理基于W英寸dows平台,即使井孔的情况非常不理想,它也可以提供准确的结果。
MAS处理算法将为各个接收器级别创建一个完整的慢度分布,并在指定的时间范围内对各种接收器之间相匹配的信号进行比较。这样以来可确保快速、高精度和准确地分析已接收到的全部数据。接受器间的波幅变化并不影响结果的准确度。同样,如果所接收的频率差异很大,则将被拒绝。全面的质量控制功能为获得准确的结果提供了有力支持。借助这些功能,用户可以迅速找出测井结果中存在问题的区间,并逐项与已记录的原始数据反复核对,确保结果的准确性。
MASwareTM会保持精确度始终一致,处理错误降至2%以下;具有使用所有数据记录的能力;全面的质量控制,便于迅速发现和拒收错误数据;可以根据时间、频率和慢度域来筛选数据;可使用W英寸dows便携式或台式计算机进行广泛的井场处理(如图7、8、9所示)。
采集系统—DRS 借助这些先进的系统,客户可以顺利、经济且高效操作我们的一系列测井工具。客户可根据作业类型来确定是否需要选用采集系统。所有系统具有最高标准,提供至关重要的数据保护、耐用性和多功能性。
Sondex测井工具和采集系统非常灵活。这些工具可在实时记录与存储器记录之间转换,它将因此由一个遥测转换工具变为一个存储工具。地面直读(SRO)系统配有机架,可永久安装,也可安装在军用便携式计算机坚硬的便携式外壳内,用于多台装置。存储器记录系统由便携式计算机控制,可通过主电源或电池供电。
DRS能够将地面直读(SRO)和存储器记录系统可与Warrior采集软件一同运行;便携式测井系统采用了军用便携式计算机以保护数据;机架系统采用双重硬盘驱动器进行数据保护;SRO系统可以操作所有UltrawireTM工具;为第三方工具配备可选面板;MSW英寸dows 兼容应用程序还可运行Sondex测井分析软件包。
组件附件
便携式测井系统,如图10。 机架安装式测井系统(如图11)。 为了获得精确的测井数据和延长设备寿命,正确部署传感器至关重要。Sondex生产许多附件,用于扶正或倾斜工具在管道中的位置,并以最低的磨损和冲击程度访问钻井。活动接头和弯管接头是为在一次井中操作时灵活部署多种工具而设计的。
有些测井工具需要扶正,而有些则需要倾斜。扶正器和倾斜器可使工具保持最佳位置,并可尽量减少摩檫。活动接头使工具串更加灵活,并允许扶正的工具和倾斜的工具同时运行。可调整弯管接头能够从多个角度调整偏距,这样不同尺寸的套管采用一个附件即可。旋转接头不受线缆转距的限制。最佳的工具串形式取决于完井情况。Sondex工程师随时都将提供专家意见(如图12)。
扶正器可以使工具完全与套管壁接触;可根据不同的套管尺寸调整张力,从而有最好的声学信号;弹簧弓形扶正器适用于裸眼完井;弯管接头非常灵活,可根据不同的套管尺寸进行调整;在高位拉伸载荷下,可调整弯管接头将对主测线位置产生剪应力。
案例分析
Sondex套管地层评估工具给全球客户提供有效、多产和具有成本效益的解决方案,从而解决多样化的问题。以下是Sondex全球创新举措的案例: 案例一:运用基本的声波测井仪根本无法获得优质数据。标准声波测井结果并没有向客户提供有效的数据。
挑战 标准声波测井仪不一定总适合在套管井环境下获取可用数据。在这种情况下,用标准声波测井仪完成初次测井后,又用Sondex MAS工具进行测井。客户没有对该钻井进行裸眼井测井,对他们而言,重要的是尽可能获得所有更多的信息。
解决方案:运行MAS工具,尝试确定套管之后的地层孔隙度。以60英尺/分钟的速度集中进行测井,从而限制测井所需的时间。
现场运用MAS工具提供的相似度软件包后,工程师便可以向客户提供数据,其质量明显高于先前保存的数据。最多经过15分钟的测井,MASwareTM软件就按照其现场设置参数为客户生成了有效的测井结果。随后,计算中心利用MASwareTM软件的专家设置进一步提高了测井结果的质量。
案例二:客户的钻井需要基本的地层评估。在套管之前,未对该钻井进行裸眼井测井。因此,客户需要进行基本测井以达到法律要求。 挑战:如果未进行裸眼井测井,在井场被遗弃之前,需要对该钻井的某些区域进行某种类型的测井才能满足地方委员会和相关条规的要求。 解决方案:一同运行MAS工具、CNL和GRT,尝试确定套管之后的地层孔隙度。借助标准的套管井测井车和单芯电缆,从地表开始以30英尺/分钟的速度运行上述工具。
透过地表操作上述工具时,突然发现一个含气岩层。该岩层位于钻井的上方,而之前却被忽略了。对于这个新发现的区域进行了测井,确保天然气识别错误没有造成异常情况。新区域为进一步开发钻井带来了机遇,如果没有使用上述工具,这些区域就不会得到开发。