一项助力地质导向的 LWD 新技术
时间:2018-10-11 14:32
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非传统油气资源开发过程中,为了有效开采一个储层,同时尽量减少成本投入,井位布局和井眼轨迹控制是其中的关键步骤。这些地层中的某些储层自然伽马射线特征可能很复杂,这给传统伽马射线传感器所获测井数据的 解 释 带 来 很 大 困 难。 哈 里 伯 顿Sperry Drilling 的 Radian™ 随 钻方位伽马射线和井斜测量(LWD/MWD)能提供高质量的井壁图像,可在温度高达 175℃工况下提供一个低成本的地质导向和油藏评价解决方案。
此项服务能实时提供井眼360° 范围的图像数据,即使在滑动钻进时也能帮助石油公司做出更好的地质导向决策,实现最大的储层接触。该工具也可以与一套测斜仪配装使用, 提供连续实时的井斜测量,测量数据立刻送至反馈系统,该系统会对井眼轨迹的导向决策立刻做出反应;这套 Radian 工具外形似一根钻铤,可以安置在井底钻具的任何位置,这使得该工具拥有多种用途,需要时可与高扭矩钻井马达兼容使用;而一些传统的伽马射线工具缺乏这种灵活性或必要的扭矩能力。
Radian 工具能帮助石油公司提高对储层的认识、优化井位布局和井身质量,以最大储层接触实现最大产量和长期开采。图 1 展示了一套专家眼中的 Radian 方位伽马射线和井斜传感器,展示了伽马射线测量的方位划分,目的是详细揭示储层构造。
另外,该工具还配有一个井眼轨迹监测的内置测斜仪。举例来说,一家石油公司需要深入了解储层构造的复杂性,无论是储层内小范围的地质特征,还是构造的整个形状,Radian 传感器随钻测量获得的图像数据展示了构造的详细特征,该构造之前并不被看好,特别是灰岩系呈现出一系列大范围不同地层倾角的复杂岩床,同时连续的井斜测量展示了井眼轨迹的清晰走向,这在传统定向测量中是反映不出来的。
利用高分辨率井斜数据,石油公司能够重新审视该井的垂直位置,在超过传统定向测量 15 英尺的水平段的末端进行了一次总的修正,这一信息结合伽马射线图像测得的构造倾角数据,成功绘制出了该区块的准确构造图,避免了采用传统方法导致的一些畸形解释。
地层评价
由于盐层下地震成像效果较差,石油公司常常发现验证他们的地质模型很具挑战, 如果遭遇一个岩层,这会增加钻入岩层下未知地层的钻井风险,因此钻井过程中任何能够获得的构造信息都是非常宝贵的,因为这些信息可以减少不确定性,有助于降低钻井风险。 许多情况下,需要用大直径钻头钻一个井段,由于要钻的井眼太大,不能使用常规LWD 井眼成像工具,不得不采用昂贵的电测方法,这种情况下问题会更加恶化。
一家石油公司挑战哈里伯 顿 的 Sperry Drilling 产 品, 意在找到一种既能提供所需的构造信息,同时又能降低作业成本的解决方案。图 2 是 ALD(AzimuthalLithoDensity:方位岩性密度,简称 ALD)传感器在一个巨大的盐层下方采集的 16½ in. 井眼的一组图像数据,展示了更加清晰的图像效果,并准确解释了构造倾角。
该方法比较简单:采用一项已有的井眼成像技术,创建出一个适合大井眼应用的版本,哈里伯顿 SperryDrilling 开发出一套新的、基于一根 9½ in. 钻铤和一个稳定的带有14¼ in. 探测器叶片的方位岩性密度测量工具;这种传感器能随钻采集地层密度和井眼方位数据,并生成图像,这些数据可以用于 14½ 至17½ in. 井眼的构造倾角解释,是该行业具有独特能力的随钻测量工具。Sperry Drilling 还开发出相应的处理技术,以提高井眼数据采集的图像质量,甚至在采用传统 LWD 工具进行密度测量在通常被认为超径的井眼情况下也能提供可靠的地层倾角数据。
效果
最终结果是通过提供实时井眼成像技术,迅速解决了石油公司所提的需求,节省了一趟电测作业;墨西哥湾一个下盐层项目期间,水深超过 5,200ft(1,585m),石油公司采用了新的大尺寸 LWD 密度测量工具,从中获得了实时数据,确定了准确的地层倾角,这与盐层退出点的地质模型相吻合,高质量图 2的图像让石油公司取消了一趟三维电阻率电测作业,从而节省了他们约 100 万美元的电测服务成本和钻机作业时间。