特色測井技術分析
| 在油田勘探開發(fā)中，測井技術是確定和評價油、氣層的重要手段，也是解決一系列地質問題的有效途徑，因此有著“地質家的眼睛”的美譽。大慶石油管理局鉆探集團測井公司成立23年來，堅持把科技作為第一生產力，本著“面向技術進步、面向生產實際、面向市場”的原則，適度開發(fā)原創(chuàng)技術，研發(fā)成套測井技術，加強技術革新改造，深化發(fā)展特色技術，共取得公司級以上科研成果477項，其中獲得集團公司和局級獎勵303項，并擁有多項國際國內發(fā)明專利。 測井技術的突飛猛進讓地質家的“慧眼”變得更加明亮，尤其在大慶油田進入特高含水后期，這個公司更牢牢鎖定提高老油田采收率、外圍油田難動用儲量動用率、深層天然氣轉化率這一目標，充分發(fā)揚大慶精神、鐵人精神，自主創(chuàng)新，刻苦攻關，先后完成了“一硬兩軟”三個平臺、小直徑碳氧比能譜測井儀、套管應力檢測、大慶測井儀器通用接口、徐家圍子地區(qū)深層火成巖儲層測井解釋技術等項目的研究，為確保大慶油田高產穩(wěn)產作出了積極貢獻。 特色測井技術不僅滿足了大慶油田持續(xù)發(fā)展的需要，更成為拓展國內外市場的利器，憑借薄層水淹層、碳氧比、氧活化等技術比較優(yōu)勢，大慶鉆探測井先后建立了印尼、蒙古和新疆、冀東、吉林、海拉爾等9個國內外項目部，本著“滿足顧客需求至上，探測地質信息求真”的方針，為國內外40余個油田提供優(yōu)質高效服務。 雄關漫道真如鐵，而今邁步從頭越。面對新形勢、新挑戰(zhàn)，大慶石油管理局鉆探集團測井公司將繼續(xù)致力于測井技術的創(chuàng)新與應用，為創(chuàng)建百年油田、保障國家石油戰(zhàn)略安全貢獻力量。 薄層水淹層測井技術 為適應大慶油田高含水后期開發(fā)的需要，測井公司開發(fā)研制了以薄差儲層為探測對象的高分辨率水淹層測井系列。主要用于薄差儲層的測井評價。是儲層厚度劃分、薄差儲層參數探測及解釋的重要手段和工具。 近年來，測井公司加大投入力度，致力于測井儀器的開發(fā)研制。自主研發(fā)了高分辨率自然電位、高分辨率井壁側向與密度集成測井儀，該項技術已經申請了國家發(fā)明專利。在國內首次成功研制出了高分辨率自然伽馬測井儀。薄差層水淹層測井系列總體分層能力達到0.4米，部分測井項目分層能力達到0.2米。 我國絕大多數油田屬于陸相沉積，薄互層多，而且很多油田的薄互層中石油資源豐富，已經成為增加原油產量的重要開采對象。因此，高分辨率測井系列具有非常好的應用前景。 陸相非均質多層系砂巖油田，平面、層間、層內非均質性非常嚴重。油田進入高含水期以后，地下水分布及礦化度變化莫測，層內未含水部位與含水部位犬牙交錯，剩余油在空間上分布狀況較為復雜，為測井解釋帶來了一系列的難題。測井公司投入了大量人力物力，攻克薄差層水淹層測井解釋技術上的難關，依據測井解釋基礎理論及泥質砂巖特點，建立了注水開發(fā)油田水淹層測井解釋新模型——“雙地層水電阻率”模型，并以解釋技術為基礎，先后開發(fā)了SUN工作站和微機版的處理解釋軟件，已在大慶油田一萬多口調整井中應用，厚水淹層解釋符合率大于85％以上，薄水淹層解釋符合率達到75％以上。 深層火成巖測井解釋技術 近年來，深層天然氣勘探逐漸成為油氣勘探的重中之重。大慶油田探明的天然氣儲量主要集中在松遼盆地深層火成巖儲層中。由于成因的不同，火成巖儲層在成分、結構、構造上千變萬化，既有純的火成巖、也有火山碎屑巖及過渡巖性。并且由于儲層類型復雜，多屬雙孔隙介質儲層，導致測井曲線上的特征復雜多變，在巖性識別、飽和度方程建立、雙孔隙介質儲層參數確定、裂縫性儲層流體性質識別等方面都存在極大困難，是世界性難題。 測井公司經過2005-2006兩年的刻苦攻關，在酸性火成巖含氣儲層的測井解釋上有了突破性進展：首先，在巖性識別方面，以不同類型火成巖在化學成分、放射性元素含量、巖石密度等方面的差異為依托，應用能譜測井資料、化學元素測井資料，與神經網絡分析技術并用，建立了一套酸性火成巖巖性識別方法，巖性識別的準確性達到90%以上。其次，以大量的巖心分析資料為基礎，確定巖石骨架參數，提高了火成巖孔隙度、滲透率計算精度，能夠滿足市場要求。第三，建立了適合于酸性流紋巖儲層的含水飽和度計算模型，建立了定量的氣層識別標準，并應用常規(guī)、核磁、陣列聲波等測井資料建立了定性氣層識別圖版。將定性與定量的方法相結合，經過試氣資料的驗證，氣層解釋符合率達到85%以上。 該項技術建立的非均質孔隙度、飽和度定量計算理論和處理流程具有通用性和普遍意義。不僅適用于大慶油田火成巖，也可推廣應用于其他油田各類縫洞型復雜儲層的解釋評價。 碳氧比測井技術 在套管井條件下，碳氧比測井是確定地層含油飽和度的有效方法。它是依據儲層中碳元素與氧元素的比值確定儲層流體性質的一種直接有效的剩余油監(jiān)測方法。 測井公司已開發(fā)出四種碳氧比測井儀器：高精度碳氧比測井儀器、雙探測器碳氧比測井儀器、伴隨粒子碳氧比測井儀器、小直徑碳氧比測井儀器。其中，伴隨粒子碳氧比測井儀器獲得兩項國外專利和三項國內專利。 在研制多種類型的碳氧比測井儀器的同時，為每種儀器都配備了具有針對性的解釋方法。在劃分水淹等級、確定可采層位、劃分油水層、尋找高含水層、為堵水作業(yè)提供依據、在枯竭井中尋找有生產潛力的油層、確定剩余油分布等方面取得了很好的應用效果。而且服務范圍遍及國內多數油田、服務公司和印尼、哈薩克斯坦等海外測井市場，受到了業(yè)內專家的一致好評。 高泥高鈣儲層測井解釋方法 對于濱淺湖相沉積的油氣藏，由于陽光充足，湖中生存的大量貝殼類生物，使部分儲層含有大量的鈣質。而由于水體相對平靜，沉積的砂巖顆粒細小，又富含泥質，使部分儲層具有較高的束縛水飽和度。鈣質的存在，使得巖石電阻率升高、孔隙度降低，易將水層誤判為油層；而泥質的存在使巖石的電阻率降低、孔隙度下降，易將油層誤判為水層。這類復雜儲層的地質特性，使解釋工作深受困擾。測井公司加大科研力度，對這類復雜儲層的解釋技術進行攻關。 針對含鈣高阻儲層，通過動態(tài)計算儲層地層因素、巖性指數的方法，達到對含水飽和度的動態(tài)確定。再通過準確計算鈣質含量，實現對鈣質的有效校正。實現了以高精度的儲層參數為基礎，建立起了一套由產能界限判斷到油氣水層識別的系列圖版。對于高含泥的低電阻率油層，運用可動水法，判斷儲層流體性質，建立了適合于區(qū)域特征的束縛水飽和度計算模型。同時，經過優(yōu)化，選擇了混合砂泥巖電阻率模型——威克斯曼－施密斯方程，確定含水飽和度。建立了定量的油水層解釋標準。 該技術達到國內領先水平，已經在大慶油田解釋近200口井，收到了很好的效果。使勘探區(qū)域內測井解釋符合率達到86.6%，為油田創(chuàng)造了巨大的經濟效益。并能夠為其他陸相沉積盆地的勘探和開發(fā)提供有力的技術支持。 電磁波測井技術 隨著油田的注水開發(fā)，地層水的礦化度變化大，地層水電阻率很難確定，這對常規(guī)的電阻率測量方法影響非常明顯。電磁波測井是利用一個發(fā)射天線在地層激勵產生特定頻率的電磁場，并用兩個接收天線記錄地層中電磁波傳播的相位差，由相位差反演地層的電阻率和介電常數。電磁波介電常數測井，受地層水礦化度的影響較小，適應于注水開發(fā)油田劃分油水層，為確定含水飽和度提供了一種新的手段。 測井公司在電磁波的理論研究、巖石物理實驗、儀器制造、測井資料解釋方法研究等方面均取得了顯著成績。先后研制成功了1.1GHz、60MHz、25MHz、2MHz四個頻段的電磁波測井儀器，在電磁波測井技術研究方面處于國內領先水平，為油田的穩(wěn)產提供了有效的輔助手段。目前，他們正在探索陣列電磁波測井技術。 油井套管應力檢測技術 隨著油田注水開發(fā)速度的加快，套管損壞情況也越來越嚴重，僅大慶油田，套損造成每年六、七百口油水井停產，直接和間接的經濟損失達十幾億元，嚴重制約了油田經濟的發(fā)展。因此，套損尤其是片損問題越來越引起人們的高度重視。用戶提出了由套損治理轉到套損預防的新要求。 套損預報預防的前提是能否給出局部（單井或具體層位）的應力變化情況，然后再進一步做出單井或區(qū)域性預測。 “套管應力檢測技術”是由磁測應力的技術原理研發(fā)的全新的測井方法與儀器。它是根據鐵磁材料在外載荷的作用下，其導磁性能發(fā)生變化的機理而研制的一種應力檢測儀器，主要用于檢測油井鋼套管的應力、應變情況。鋼套管的應變特征是油井套管發(fā)生套損的主要征兆，技術人員可以根據它來判斷套損趨勢，從而預測套損。 在“套管應力檢測技術”的研究過程中,研究人員把國際上*********的無損檢測技術應用到石油測井行業(yè)中來，并且取得了突破性進展，實現了油水井套管應力狀態(tài)的直接測量，填補了套損檢測的一項國際空白。該系統(tǒng)的應力信號提取與處理效果達到了國際先進水平，有兩項技術獲得了國家發(fā)明專利，實現了自主創(chuàng)新的發(fā)展目標。 通過對大慶油田十幾口井檢測結果分析，已經明顯的反應出該技術在套損檢測方面的獨特優(yōu)勢，目前已經推廣使用。它的研制成功，不僅為解決困擾油田多年的套損問題提出了很好的方向，而且具有十分可觀的經濟效益和社會效益。 激發(fā)極化弛豫時間譜測井技術 激發(fā)極化弛豫時間譜測井技術由測井公司自主研發(fā)，具有自主知識產權，已經申報了2項國家發(fā)明專利。該方法的提出和儀器電極系的設計在國際上均屬首次，具有非常好的應用前景，對國內各油田的勘探開發(fā)具有重要意義。 激發(fā)極化弛豫時間譜測井，是將巖石激發(fā)極化二次場電位隨時間的衰減譜擬合成弛豫時間譜，再通過巖石物理實驗建立起弛豫時間譜與儲層參數之間的關系，進而確定儲層參數。 巖石激發(fā)極化弛豫時間譜是由多個具有不同時間常數的衰減指數合成的，它與地層滲透率、孔隙結構以及孔隙度之間有較好的相關關系，進一步深入研究和利用激發(fā)極化弛豫時間譜，對于泥質砂巖儲層的測井地層評價，尤其對于低滲透儲層有比較好的評價效果。 激發(fā)極化弛豫時間譜測井分辨率高、探測較深、測速相對較快，測井成本低，能較好地反映地層微觀孔隙結構的變化，可以用來確定滲透率、孔隙度等重要地層參數，適合在砂泥巖儲層和低滲透等復雜儲層中推廣應用。 氧活化測井技術 在三次采油過程中，注聚合物驅油是提高原油采收率的重要手段之一。目前，這項技術已進入了工業(yè)化全面推廣應用階段。但是，聚合物注入剖面的測試問題一直是一個難題?，F場試驗表明，現有的注入剖面常規(guī)測井儀器已不適應注聚合物剖面測試的要求。例如：應用渦輪流量計測井時，因注入流體粘度增高，導致測量誤差增大，甚至渦輪不轉動無法測量；同位素示蹤法也由于聚合物粘度大、注入量低以及地層的射孔深度大、地層吸液孔隙不均等因素影響而得不到理想的結果。而氧活化測井不受井內流體黏度的影響，與吸液地層孔隙大小無關，沒有同位素粘污和沉淀，是測量聚合物注入剖面較好的一種測井方法。該方法主要應用于找漏找竄、封隔器驗封、判斷套管變形、糾正錯誤的井下工具位置、確定管線漏損等方面。 該成果適用于所有注入井的注入剖面測試工作，覆蓋率為100%。已經在大慶油田測井1834口，為油井的正常生產提供了必要的檢測手段。該技術的成功應用，減小了水的無效循環(huán)，提高了聚合物利用率。另外，該成果在低注入量配水井中的成功應用，對低注入量配水井的井下動態(tài)認識具有十分重要的意義。 大慶油田XX井的薄層水淹層測井解釋成果圖，資料的分層能力達到0.4米，對薄差層水淹層有很好的顯示。通過資料處理，能夠提供儲層的泥質含量、含水（油）飽和度、孔隙度、滲透率、水淹程度等解釋參數。薄層解釋符合率達到75％以上。 應用含鈣砂泥巖薄互層處理軟件解釋的慶英XX井的處理解釋成果圖。圖中可以提供巖石完全含水電阻率R0、總含水飽和度、總孔隙度、滲透率、有效孔隙度鈣質含量、泥質含量等重要地層參數。測井公司擁有該軟件的自主知識產權，在生產中得到了廣泛應用。 某井的碳氧比能譜測井解釋成果圖。該井日產液4.5方，含水100%。通過碳氧比能譜測井處理解釋，確定了4號層是高含水層，對4號層采取封堵措施后，該井日產液1.5方，日產油1.3噸，含水15%，降水增油效果明顯。 一口注聚合物水溶液的井，1101.84米有一封割器，喇叭口的位置在1115.50米，射孔井段為1115.4-1149.0米。經氧活化測量發(fā)現1101.84米處的封割器上漏。漏失量為59.1立方米/天。且在該封割器上方流量有變化，流量進入PII-4層。 慶徐深XX井應用新研究火成巖飽和度解釋模型處理的成果圖。圖中提供了中子-密度曲線交會幅度、有效孔隙度、含氣飽和度等重要參數。在4167.0 -4201.0 米井段內的流紋巖儲層，處理含氣飽和度平均在65%。經自然測試，日產氣105876方，試氣結論為工業(yè)氣層。 |
