特色測(cè)井技術(shù)分析
| 在油田勘探開(kāi)發(fā)中，測(cè)井技術(shù)是確定和評(píng)價(jià)油、氣層的重要手段，也是解決一系列地質(zhì)問(wèn)題的有效途徑，因此有著“地質(zhì)家的眼睛”的美譽(yù)。大慶石油管理局鉆探集團(tuán)測(cè)井公司成立23年來(lái)，堅(jiān)持把科技作為第一生產(chǎn)力，本著“面向技術(shù)進(jìn)步、面向生產(chǎn)實(shí)際、面向市場(chǎng)”的原則，適度開(kāi)發(fā)原創(chuàng)技術(shù)，研發(fā)成套測(cè)井技術(shù)，加強(qiáng)技術(shù)革新改造，深化發(fā)展特色技術(shù)，共取得公司級(jí)以上科研成果477項(xiàng)，其中獲得集團(tuán)公司和局級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)303項(xiàng)，并擁有多項(xiàng)國(guó)際國(guó)內(nèi)發(fā)明專利。 測(cè)井技術(shù)的突飛猛進(jìn)讓地質(zhì)家的“慧眼”變得更加明亮，尤其在大慶油田進(jìn)入特高含水后期，這個(gè)公司更牢牢鎖定提高老油田采收率、外圍油田難動(dòng)用儲(chǔ)量動(dòng)用率、深層天然氣轉(zhuǎn)化率這一目標(biāo)，充分發(fā)揚(yáng)大慶精神、鐵人精神，自主創(chuàng)新，刻苦攻關(guān)，先后完成了“一硬兩軟”三個(gè)平臺(tái)、小直徑碳氧比能譜測(cè)井儀、套管應(yīng)力檢測(cè)、大慶測(cè)井儀器通用接口、徐家圍子地區(qū)深層火成巖儲(chǔ)層測(cè)井解釋技術(shù)等項(xiàng)目的研究，為確保大慶油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)作出了積極貢獻(xiàn)。 特色測(cè)井技術(shù)不僅滿足了大慶油田持續(xù)發(fā)展的需要，更成為拓展國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的利器，憑借薄層水淹層、碳氧比、氧活化等技術(shù)比較優(yōu)勢(shì)，大慶鉆探測(cè)井先后建立了印尼、蒙古和新疆、冀東、吉林、海拉爾等9個(gè)國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目部，本著“滿足顧客需求至上，探測(cè)地質(zhì)信息求真”的方針，為國(guó)內(nèi)外40余個(gè)油田提供優(yōu)質(zhì)高效服務(wù)。 雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越。面對(duì)新形勢(shì)、新挑戰(zhàn)，大慶石油管理局鉆探集團(tuán)測(cè)井公司將繼續(xù)致力于測(cè)井技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，為創(chuàng)建百年油田、保障國(guó)家石油戰(zhàn)略安全貢獻(xiàn)力量。 薄層水淹層測(cè)井技術(shù) 為適應(yīng)大慶油田高含水后期開(kāi)發(fā)的需要，測(cè)井公司開(kāi)發(fā)研制了以薄差儲(chǔ)層為探測(cè)對(duì)象的高分辨率水淹層測(cè)井系列。主要用于薄差儲(chǔ)層的測(cè)井評(píng)價(jià)。是儲(chǔ)層厚度劃分、薄差儲(chǔ)層參數(shù)探測(cè)及解釋的重要手段和工具。 近年來(lái)，測(cè)井公司加大投入力度，致力于測(cè)井儀器的開(kāi)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(cè)向與密度集成測(cè)井儀，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利。在國(guó)內(nèi)首次成功研制出了高分辨率自然伽馬測(cè)井儀。薄差層水淹層測(cè)井系列總體分層能力達(dá)到0.4米，部分測(cè)井項(xiàng)目分層能力達(dá)到0.2米。 我國(guó)絕大多數(shù)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(jīng)成為增加原油產(chǎn)量的重要開(kāi)采對(duì)象。因此，高分辨率測(cè)井系列具有非常好的應(yīng)用前景。 陸相非均質(zhì)多層系砂巖油田，平面、層間、層內(nèi)非均質(zhì)性非常嚴(yán)重。油田進(jìn)入高含水期以后，地下水分布及礦化度變化莫測(cè)，層內(nèi)未含水部位與含水部位犬牙交錯(cuò)，剩余油在空間上分布狀況較為復(fù)雜，為測(cè)井解釋帶來(lái)了一系列的難題。測(cè)井公司投入了大量人力物力，攻克薄差層水淹層測(cè)井解釋技術(shù)上的難關(guān)，依據(jù)測(cè)井解釋基礎(chǔ)理論及泥質(zhì)砂巖特點(diǎn)，建立了注水開(kāi)發(fā)油田水淹層測(cè)井解釋新模型——“雙地層水電阻率”模型，并以解釋技術(shù)為基礎(chǔ)，先后開(kāi)發(fā)了SUN工作站和微機(jī)版的處理解釋軟件，已在大慶油田一萬(wàn)多口調(diào)整井中應(yīng)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(dá)到75％以上。 深層火成巖測(cè)井解釋技術(shù) 近年來(lái)，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(chǔ)量主要集中在松遼盆地深層火成巖儲(chǔ)層中。由于成因的不同，火成巖儲(chǔ)層在成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造上千變?nèi)f化，既有純的火成巖、也有火山碎屑巖及過(guò)渡巖性。并且由于儲(chǔ)層類型復(fù)雜，多屬雙孔隙介質(zhì)儲(chǔ)層，導(dǎo)致測(cè)井曲線上的特征復(fù)雜多變，在巖性識(shí)別、飽和度方程建立、雙孔隙介質(zhì)儲(chǔ)層參數(shù)確定、裂縫性儲(chǔ)層流體性質(zhì)識(shí)別等方面都存在極大困難，是世界性難題。 測(cè)井公司經(jīng)過(guò)2005-2006兩年的刻苦攻關(guān)，在酸性火成巖含氣儲(chǔ)層的測(cè)井解釋上有了突破性進(jìn)展：首先，在巖性識(shí)別方面，以不同類型火成巖在化學(xué)成分、放射性元素含量、巖石密度等方面的差異為依托，應(yīng)用能譜測(cè)井資料、化學(xué)元素測(cè)井資料，與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)并用，建立了一套酸性火成巖巖性識(shí)別方法，巖性識(shí)別的準(zhǔn)確性達(dá)到90%以上。其次，以大量的巖心分析資料為基礎(chǔ)，確定巖石骨架參數(shù)，提高了火成巖孔隙度、滲透率計(jì)算精度，能夠滿足市場(chǎng)要求。第三，建立了適合于酸性流紋巖儲(chǔ)層的含水飽和度計(jì)算模型，建立了定量的氣層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)用常規(guī)、核磁、陣列聲波等測(cè)井資料建立了定性氣層識(shí)別圖版。將定性與定量的方法相結(jié)合，經(jīng)過(guò)試氣資料的驗(yàn)證，氣層解釋符合率達(dá)到85%以上。 該項(xiàng)技術(shù)建立的非均質(zhì)孔隙度、飽和度定量計(jì)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(yīng)用于其他油田各類縫洞型復(fù)雜儲(chǔ)層的解釋評(píng)價(jià)。 碳氧比測(cè)井技術(shù) 在套管井條件下，碳氧比測(cè)井是確定地層含油飽和度的有效方法。它是依據(jù)儲(chǔ)層中碳元素與氧元素的比值確定儲(chǔ)層流體性質(zhì)的一種直接有效的剩余油監(jiān)測(cè)方法。 測(cè)井公司已開(kāi)發(fā)出四種碳氧比測(cè)井儀器：高精度碳氧比測(cè)井儀器、雙探測(cè)器碳氧比測(cè)井儀器、伴隨粒子碳氧比測(cè)井儀器、小直徑碳氧比測(cè)井儀器。其中，伴隨粒子碳氧比測(cè)井儀器獲得兩項(xiàng)國(guó)外專利和三項(xiàng)國(guó)內(nèi)專利。 在研制多種類型的碳氧比測(cè)井儀器的同時(shí)，為每種儀器都配備了具有針對(duì)性的解釋方法。在劃分水淹等級(jí)、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(jù)、在枯竭井中尋找有生產(chǎn)潛力的油層、確定剩余油分布等方面取得了很好的應(yīng)用效果。而且服務(wù)范圍遍及國(guó)內(nèi)多數(shù)油田、服務(wù)公司和印尼、哈薩克斯坦等海外測(cè)井市場(chǎng)，受到了業(yè)內(nèi)專家的一致好評(píng)。 高泥高鈣儲(chǔ)層測(cè)井解釋方法 對(duì)于濱淺湖相沉積的油氣藏，由于陽(yáng)光充足，湖中生存的大量貝殼類生物，使部分儲(chǔ)層含有大量的鈣質(zhì)。而由于水體相對(duì)平靜，沉積的砂巖顆粒細(xì)小，又富含泥質(zhì)，使部分儲(chǔ)層具有較高的束縛水飽和度。鈣質(zhì)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(zhì)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(fù)雜儲(chǔ)層的地質(zhì)特性，使解釋工作深受困擾。測(cè)井公司加大科研力度，對(duì)這類復(fù)雜儲(chǔ)層的解釋技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。 針對(duì)含鈣高阻儲(chǔ)層，通過(guò)動(dòng)態(tài)計(jì)算儲(chǔ)層地層因素、巖性指數(shù)的方法，達(dá)到對(duì)含水飽和度的動(dòng)態(tài)確定。再通過(guò)準(zhǔn)確計(jì)算鈣質(zhì)含量，實(shí)現(xiàn)對(duì)鈣質(zhì)的有效校正。實(shí)現(xiàn)了以高精度的儲(chǔ)層參數(shù)為基礎(chǔ)，建立起了一套由產(chǎn)能界限判斷到油氣水層識(shí)別的系列圖版。對(duì)于高含泥的低電阻率油層，運(yùn)用可動(dòng)水法，判斷儲(chǔ)層流體性質(zhì)，建立了適合于區(qū)域特征的束縛水飽和度計(jì)算模型。同時(shí)，經(jīng)過(guò)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(biāo)準(zhǔn)。 該技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，已經(jīng)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(nèi)測(cè)井解釋符合率達(dá)到86.6%，為油田創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。并能夠?yàn)槠渌懴喑练e盆地的勘探和開(kāi)發(fā)提供有力的技術(shù)支持。 電磁波測(cè)井技術(shù) 隨著油田的注水開(kāi)發(fā)，地層水的礦化度變化大，地層水電阻率很難確定，這對(duì)常規(guī)的電阻率測(cè)量方法影響非常明顯。電磁波測(cè)井是利用一個(gè)發(fā)射天線在地層激勵(lì)產(chǎn)生特定頻率的電磁場(chǎng)，并用兩個(gè)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(shù)。電磁波介電常數(shù)測(cè)井，受地層水礦化度的影響較小，適應(yīng)于注水開(kāi)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(cè)井公司在電磁波的理論研究、巖石物理實(shí)驗(yàn)、儀器制造、測(cè)井資料解釋方法研究等方面均取得了顯著成績(jī)。先后研制成功了1.1GHz、60MHz、25MHz、2MHz四個(gè)頻段的電磁波測(cè)井儀器，在電磁波測(cè)井技術(shù)研究方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，為油田的穩(wěn)產(chǎn)提供了有效的輔助手段。目前，他們正在探索陣列電磁波測(cè)井技術(shù)。 油井套管應(yīng)力檢測(cè)技術(shù) 隨著油田注水開(kāi)發(fā)速度的加快，套管損壞情況也越來(lái)越嚴(yán)重，僅大慶油田，套損造成每年六、七百口油水井停產(chǎn)，直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)十幾億元，嚴(yán)重制約了油田經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，套損尤其是片損問(wèn)題越來(lái)越引起人們的高度重視。用戶提出了由套損治理轉(zhuǎn)到套損預(yù)防的新要求。 套損預(yù)報(bào)預(yù)防的前提是能否給出局部（單井或具體層位）的應(yīng)力變化情況，然后再進(jìn)一步做出單井或區(qū)域性預(yù)測(cè)。 “套管應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)”是由磁測(cè)應(yīng)力的技術(shù)原理研發(fā)的全新的測(cè)井方法與儀器。它是根據(jù)鐵磁材料在外載荷的作用下，其導(dǎo)磁性能發(fā)生變化的機(jī)理而研制的一種應(yīng)力檢測(cè)儀器，主要用于檢測(cè)油井鋼套管的應(yīng)力、應(yīng)變情況。鋼套管的應(yīng)變特征是油井套管發(fā)生套損的主要征兆，技術(shù)人員可以根據(jù)它來(lái)判斷套損趨勢(shì)，從而預(yù)測(cè)套損。 在“套管應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)”的研究過(guò)程中,研究人員把國(guó)際上*********的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用到石油測(cè)井行業(yè)中來(lái)，并且取得了突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了油水井套管應(yīng)力狀態(tài)的直接測(cè)量，填補(bǔ)了套損檢測(cè)的一項(xiàng)國(guó)際空白。該系統(tǒng)的應(yīng)力信號(hào)提取與處理效果達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，有兩項(xiàng)技術(shù)獲得了國(guó)家發(fā)明專利，實(shí)現(xiàn)了自主創(chuàng)新的發(fā)展目標(biāo)。 通過(guò)對(duì)大慶油田十幾口井檢測(cè)結(jié)果分析，已經(jīng)明顯的反應(yīng)出該技術(shù)在套損檢測(cè)方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，目前已經(jīng)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(wèn)題提出了很好的方向，而且具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 激發(fā)極化弛豫時(shí)間譜測(cè)井技術(shù) 激發(fā)極化弛豫時(shí)間譜測(cè)井技術(shù)由測(cè)井公司自主研發(fā)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已經(jīng)申報(bào)了2項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。該方法的提出和儀器電極系的設(shè)計(jì)在國(guó)際上均屬首次，具有非常好的應(yīng)用前景，對(duì)國(guó)內(nèi)各油田的勘探開(kāi)發(fā)具有重要意義。 激發(fā)極化弛豫時(shí)間譜測(cè)井，是將巖石激發(fā)極化二次場(chǎng)電位隨時(shí)間的衰減譜擬合成弛豫時(shí)間譜，再通過(guò)巖石物理實(shí)驗(yàn)建立起弛豫時(shí)間譜與儲(chǔ)層參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)而確定儲(chǔ)層參數(shù)。 巖石激發(fā)極化弛豫時(shí)間譜是由多個(gè)具有不同時(shí)間常數(shù)的衰減指數(shù)合成的，它與地層滲透率、孔隙結(jié)構(gòu)以及孔隙度之間有較好的相關(guān)關(guān)系，進(jìn)一步深入研究和利用激發(fā)極化弛豫時(shí)間譜，對(duì)于泥質(zhì)砂巖儲(chǔ)層的測(cè)井地層評(píng)價(jià)，尤其對(duì)于低滲透儲(chǔ)層有比較好的評(píng)價(jià)效果。 激發(fā)極化弛豫時(shí)間譜測(cè)井分辨率高、探測(cè)較深、測(cè)速相對(duì)較快，測(cè)井成本低，能較好地反映地層微觀孔隙結(jié)構(gòu)的變化，可以用來(lái)確定滲透率、孔隙度等重要地層參數(shù)，適合在砂泥巖儲(chǔ)層和低滲透等復(fù)雜儲(chǔ)層中推廣應(yīng)用。 氧活化測(cè)井技術(shù) 在三次采油過(guò)程中，注聚合物驅(qū)油是提高原油采收率的重要手段之一。目前，這項(xiàng)技術(shù)已進(jìn)入了工業(yè)化全面推廣應(yīng)用階段。但是，聚合物注入剖面的測(cè)試問(wèn)題一直是一個(gè)難題?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，現(xiàn)有的注入剖面常規(guī)測(cè)井儀器已不適應(yīng)注聚合物剖面測(cè)試的要求。例如：應(yīng)用渦輪流量計(jì)測(cè)井時(shí)，因注入流體粘度增高，導(dǎo)致測(cè)量誤差增大，甚至渦輪不轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)法測(cè)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(jié)果。而氧活化測(cè)井不受井內(nèi)流體黏度的影響，與吸液地層孔隙大小無(wú)關(guān)，沒(méi)有同位素粘污和沉淀，是測(cè)量聚合物注入剖面較好的一種測(cè)井方法。該方法主要應(yīng)用于找漏找竄、封隔器驗(yàn)封、判斷套管變形、糾正錯(cuò)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(cè)試工作，覆蓋率為100%。已經(jīng)在大慶油田測(cè)井1834口，為油井的正常生產(chǎn)提供了必要的檢測(cè)手段。該技術(shù)的成功應(yīng)用，減小了水的無(wú)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(yīng)用，對(duì)低注入量配水井的井下動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)具有十分重要的意義。 大慶油田XX井的薄層水淹層測(cè)井解釋成果圖，資料的分層能力達(dá)到0.4米，對(duì)薄差層水淹層有很好的顯示。通過(guò)資料處理，能夠提供儲(chǔ)層的泥質(zhì)含量、含水（油）飽和度、孔隙度、滲透率、水淹程度等解釋參數(shù)。薄層解釋符合率達(dá)到75％以上。 應(yīng)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(zhì)含量、泥質(zhì)含量等重要地層參數(shù)。測(cè)井公司擁有該軟件的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。 某井的碳氧比能譜測(cè)井解釋成果圖。該井日產(chǎn)液4.5方，含水100%。通過(guò)碳氧比能譜測(cè)井處理解釋，確定了4號(hào)層是高含水層，對(duì)4號(hào)層采取封堵措施后，該井日產(chǎn)液1.5方，日產(chǎn)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(jīng)氧活化測(cè)量發(fā)現(xiàn)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(jìn)入PII-4層。 慶徐深XX井應(yīng)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(huì)幅度、有效孔隙度、含氣飽和度等重要參數(shù)。在4167.0 -4201.0 米井段內(nèi)的流紋巖儲(chǔ)層，處理含氣飽和度平均在65%。經(jīng)自然測(cè)試，日產(chǎn)氣105876方，試氣結(jié)論為工業(yè)氣層。 |
