测井在石油勘探开发工程中的作用

测井是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性,测量地球物理参数的方法。各种测井方法基本上是间接地、有条件地反映岩层地质特性的某一侧面。在油气藏勘探开发中,测井被喻为地质和油气藏开发工程师的“耳朵和眼睛”。随着电成像、声成像和核磁共振测井为代表的现代测井技术发展,测井技术在提高勘探开发效益、降低施工风险、确保工程质量方面发挥了重要作用。

一、地质作用

1.地层评价。主要包括利用测井资料划分储层,确定储层深度和厚度;对储层进行精细描述与油气评价,识别岩性,计算孔隙度、渗透率、含油气饱和度和含水饱和度等储集层参数,判断储层流体性质;进行裂缝特征定量描述和评价,识别孔隙结构,定性判断储层质量和产能。

测井曲线处理解释综合成果图

2.油藏静态描述与综合地质研究。以多井评价形式完成,通过测井、地质(录井、岩心)、地震等资料间的相互深度匹配与刻度,进行地层与油气层的对比,研究地层的岩性、储集性、含油气性等在纵横向的变化规律;研究地区地质构造、断层和沉积相以及生、储、盖层;研究地下储集体几何形态与储集参数的空间分布;研究油气藏和油气水分布规律;计算油气储量等。

特色技术包括基于电成像测井资料的井旁构造分析技术、断裂带划分评价技术以及不整合纵向结构测井评价技术;基于偶极横波远探测的井外异常体探测和评价技术。

电成像测井评价孤古斜25井潜山倒转背斜构造

3.油藏动态描述研究。在油气田开发过程中,研究产层的静态和动态参数(包括孔隙度、渗透率、温度、压力、流量、含油气饱和度、油气水比等)的变化规律,确定油气层的水淹级别及剩余油气分布,确定生产井的产液和吸水剖面以及它们随时间的变化情况,检测产层的油水运动状态、水淹状态、水淹状况极其采出程度,确定挖潜部位,对油气藏进行动态描述,为提高油气采收率提供基础数据。

产液剖面测井示意图

二、工程作用

在钻井工程中,测量井眼的井斜、方位分析井身轨迹,通过井径几何形态的变化估算固井水泥量,固井质量测井检查固井质量和水泥上返高度;通过多极子阵列声波等资料计算泊松比、杨氏模量、剪切模量等岩石力学参数计算和地层最大、最小水平主应力、破裂压力、坍塌压力、孔隙压力等参数计算,进行井眼稳定性分析、地层压力预测、压裂高度预测和压后缝高检测等工程应用。在采油工程中,进行油气井射孔、检查压裂效果,确定出水、窜槽层以及压力亏损层位,检查套管损坏情况等。

特色技术包括基于多极子阵列声波测井资料的储层压裂缝高预测技术、压后缝高检测技术、井眼稳定性评价技术及储层可压性评价技术。

电成像、阵列声波测井结合确定最大水水平主应力

测井技术在油气田勘探开发中发挥了重要作用,已成为油气资源评价、油藏管理、钻井和采油工程设计、固井质量评价的高效技术手段,随着三维成像技术和随钻测井技术的发展,测井作业取得的岩石地球物理参数和工程参数越来越丰富,如何利用这些测井资料促进石油工程技术难题的解决,是测井解释人员与工程技术人员面临的重要问题。在详细分析测井资料在钻井工程、完井工程、储层改造工程及开发工程中的应用情况的基础上,指出目前测井资料在石油工程中的应用还存在重视程度不够、服务体制不完善、技术先进性欠缺等问题,未来测井技术应该在地质环境因素描述、可视化井筒测井技术、非常规油气资源工程应用等方面加强研究。

三、测井在地质工程一体化中的作用

近年来,随着非常规油气勘探开发的逐渐深入,面对勘探开发面临甜点评价难度大、钻井工程复杂、油气产量低等现实问题,地质工程一体化是当前形势下实现国内非常规油气和复杂油气田实现效益勘探开发的有效途径。地质工程一体化就是将研究地质以及储层作为基础,完善钻井完井的设计工作,使用先进的钻完井技术,全方位管理施工的项目,促使单井产量增加、减少资金的投入,然后提升勘探开发的效益。因为地质工程一体化是提升单井的产量,研究强化地质以及储层综合性,但是在油藏勘探开发的不同时期会出现不同的情况,将多个学科领域以及专业方面的知识、工作经验结合在一起,然后根据实际情况有实效、针对性的进行研究。测井作为具有重要性和普遍性的基础资料可以发挥“千里眼”和“放大镜”作用。

1、水平井地质建模(1)多井对比建模利用地质建模过程中收集的多口邻井曲线(测井、录井)数据资料,结合井位资料,构建一个三维空间测录井属性体(三维测录井属性模型)。(2)井震结合地质建模通过时深关系的标定,可以根据实钻井测井资料约束三维地震数据体,调整地质体(深度、边界、形态展布)的三维模型,调整水平井井眼轨迹和靶点。

多井对比建模实例

2、实时地质导向分析钻井过程中,根据随钻自然伽马、电阻率测井数据可实时参与属性反演,动态调整地质模型,开展地层展布预测和地质导向工作。

3、通测一体化测井通测一体化测井工艺较以往常规电缆测井技术在钻井施工中更能应对中、深井下复杂情况。新工艺采取先下钻通井的措施,解决了以往电缆软测遇到井下淤堵测不到底的难题,大大降低了施工仪器损坏率,确保电测成功率%。电测过程也由常规的“通井+测井+通井+下套管”施工模式简化为“通测井+下套管”模式,减少了人员操作环节,降低了常规测井存在的施工风险,口井节约钻井周期也提高到1至3天。,同时缩短泥浆浸泡时间,改善固井质量,提升油层保护水平。

4、随钻测井在钻井的过程中测量地层岩石物理参数,并用数据遥测系统将测量结果实时送到地面进行处理分析。可以测量随钻电阻率、随钻伽马、随钻密度、随钻孔隙度和钻井工程参数(随钻钻具扭矩、随钻振动、随钻钻压等)。可以确定地层界面,确定地层岩性,砂泥岩含量评价;分辨油气水以及油/气,油/水界面。;判断地层变化,预测井眼轨迹在油层中行进的情况;预测高压地层,实现无风险钻井;代替中途及完井测井,节约投资,提高施工效率;缩短钻井周期,减少油气的浸泡时间和油层污染。通过技术支持中心的“两地四方联动”,实现钻、测、定、录各专业的“零距离、零时间”共享,发挥各专业专家作用,提高工作效率和判断准确性。

随钻测井井眼轨迹监控

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