现代测井技术在油田勘探开发中的应用

2022-09-12

测井技术在油田勘探和开发过程中占有主要位置, 不仅是确定和评价油田的重要手段, 更是解决与地质相关问题的主要依据。测井技术已经在国内外得到广泛发展及应用, 其中国外测井技术研发三巨头:贝克一阿特拉斯、哈里伯顿和斯伦贝谢公司已经形成规模化、一体化的研发体制, 并迅速占领市场。国内的中石油、中石化和中海油的研发技术较为领先, 但高端测井装备仍依靠国外引进。随着科技的不断进步, 新仪器和新手段不断引入到油田勘探领域, 测井技术不断提升。

1 现代测井技术应用现状

1.1现代测井技术

1.1.1随钻测井技术

随钻测井技术是依靠随钻测井仪确定油井周围的地质状况, 应力状态或地质导向。测井仪测量数据传输方法四种, 分别为:泥浆脉冲遥测、电磁传输速率、钻杆传输和光纤遥测。其中电磁传输与泥浆脉冲遥测是双向传输, 泥浆脉冲遥测应用范围更广, 但传播速度较慢, 仅为4-6bit/s;光纤遥测传输速度最快, 达到1Mbit/s。

1.1.2套管测井技术

脉冲中子仪、过套管地层测试器、过套管地层电阻率及永久监测技术常被用作油藏动态检测, 提供包括地层空隙度、密度、岩层性能、含水量、声波特性、估算渗透率、地层压力及地层流体等在内的多种数据信息。另外还可用来重新评价老井, 通过检测流体界面水量饱和度和地层压力变化, 寻找新增或遗漏油气层。市场上常见套管测井仪为斯伦贝谢公司生产的C/O、RST、DSI及CHDT。

1.1.3声成像测井技术

声波测量可获得油井众多特性, 如渗透率、岩层性质、空隙压力、原始及次生孔隙度、各向异性、流体类型、裂缝方位及应力等。声波测量所得数据信息通过转换器处理转化为图像, 方便使用者进一步分析和处理。

1.1.4电缆地层测试技术

电缆地层测试技术代表产品是斯伦贝谢的RFT及MDT, RFT功能有限, 仅能获取2个样品, 但不能对样品做出详细检测;而MDT的功能更要全面, 可对流体进行动态检测, 测量地层压力、分析地层流体性质、估算地层渗透率等, 从而在勘探初期确定油田中水面、油面、气面, 结合其他数据对油田储量做出估测。

1.1.5井下永久检测技术

井下永久传感器可监测地下流体的分布情况, 为生产决策提供可靠、实时的数据资料。依靠井下永久传感器, 可根据实际情况调整各层的产出量或注水量, 实现生产的自动化。光纤传感器可在高温下作业, 无需井下电子线路, 不受外界因素的干扰, 传输速度快。美国CIDRA公司在这方面的研究处于领先地位。

2 现代测井技术评价

(1) 不同测井技术发展都区域系列化、组合化、标准化和配套化。单一使用某种测井技术显然不能满足油田勘探的需要, 不同测井技术之间的联合配套使用, 取长补短, 可获得更加准确、可靠的数据信息。日本大学研发了利用井眼雷达的直接耦合进行电磁波测井, 可获得雷达图像、电导率及相对介电常数, 仪器分辨率为1m, 可探测深度为10m。

(2) 测井仪器性能更高。现代测井技术可以实现裸眼井测井、随钻测井、水平井和斜井测试、仪器的耐高温、耐高压的性能指标不断上升, 保证仪器在各种作业环境下能正常运行。

(3) 对于产出剖面测井技术主要发展方向为传感器阵列设计和流体成像测井技术;而对于油田动态检测则主要依靠永久性检测技术的发展。

(4) 随钻测井是近年发展较快的新技术, 但由于其传输速度的局限, 在目前市场上占主要地位的仍然是电缆测井技术。

(5) 套观测井技术是对传统套管钻井技术的改进, 将钻井和下套管同步完成。测井模式分为钻井后测井和随钻测井两种模式。

3 我国现代测井技术发展状况

我国测井技术发展迅速, 但与国外先进国家测井技术相比, 还存在一定差距, 具体表现为:首先, 国内测井技术研发水平落后于国外先进国家, 没有研发出先进的成套的井下测试仪器, 研发的产品功能单一、精确度偏低、个别仪器的研发是在国外仪器的技术上进行的改良, 没有自主知识产权。例如, 随钻测井仪器及传输方式的基础研究较少, 仿造能力低下。其次, 国内研发产品性能较差, 不能在复杂油田环境中正常作业, 耐高温、高压性能需要进一步改进。例如, 国内光学电视成像测井仪应用条件极为苛刻, 给仪器的推广使用造成了极大障碍。最后, 部分测井技术的研发处于空白阶段。目前, 在高含水地质环境下, 没有很到的测量方法, 流动成像仪器的研发工作处于空白。永久传感器主要依靠国外进口, 国内研发较少。

4 结语

目前测井面临的环境越来越苛刻, 新油田的勘探和老油田剩余油评价都需要功能多样、性能良好的测井技术及设备作为支撑, 井下仪器的成套化、组合化是未来发展的趋势。我国测井技术落后与先进国家, 应加大测井应用基础研究, 把已有的科研成果转化为具有自主知识产权的、性能及功能良好的成套设备, 以满足我国石油勘探事业发展的需求。

摘要：新油田的勘探和老油田的重新评价难度不断上升, 需要更先进的测井技术作为支撑。现代测井技术应用较多的为随钻测井、套管测井、声成像测井、核磁测井等, 这些技术及成套设备主要是由贝克一阿特拉斯、哈里伯顿和斯伦贝谢公司研发提供。我国测井技术处于落后阶段, 需要加大研发力度。

关键词：随钻测井,套管测井,应用