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小尺寸偶极工具优化致密油气开采(下)

小尺寸偶极工具优化致密油气开采(下)

昨天为大家介绍了小尺寸偶极子工具在致密油气压裂作业中应用的第一部分,本文将就其应用做进一步介绍。

来自 | WorldOil
编译 | 白小明 惊蛰

如前所述,与近井眼方法相比,DCHSA可被视为中距离技术。因此,它具有足够的DOI来评价地层中的裂缝生长,不依赖时间,不需要考虑水力压裂后何时必须应用相关技术。尽管该技术已在Neuquén盆地成功应用于致密和页岩气藏,但其应用还受限于缺乏针对非常规井普遍的小直径套管井的小尺寸声波工具。

过钻头声波服务

为了使小尺寸井眼受益于复杂的声波测量技术,工作人员已经开发出了用于单极和交叉偶极声波测井的新一代小井眼工具。经过优化的ThruBit Dipole*过钻头声波服务,所有组件仅包含在一个2 1/8-in保护壳中。

使用ThruBit Dipole服务的宽频带偶极子源获得的高质量偶极测量数据,已在各种井眼和地层条件(包括套管井)中得到验证。通过将套管井声波各向异性的应用扩展到小尺寸套管井的测井中,ThruBit Dipole服务使工作人员可以对比压裂后和压裂前的小尺寸偶极测井数据,或者全尺寸Sonic Scanner声波扫描平台的裸眼测井数据。

工具复杂的传感器部分为色散模式提供精细的空间和频率采样,它有4个方位接收器条带,每个接收器条带有12个传感器,每隔4-in一个,确保空间假频不会造成声波处理问题。另外,工具中的两个正交偶极发射器的配置支持各向异性处理,而不用考虑两次偶极子发射间的深度未对准问题。

3D建模验证:研究人员使用三维有限差分建模来测试零件形状和尺寸,以全面理解和优化工具响应。与其他测井技术不同,声波测井工具是一个必须进行评估和量化的集成系统。例如,工具的几何形状、密度、压缩性和柔性可以改变所测量井眼模式的传播。

建模表明,工具的新颖设计在很大程度上减弱了隔离器部分不需要的工具弯曲波,不会干扰接收器部分中2 – 6 kHz频带的井眼弯曲波。在非常规油藏中常见的快速地层中,工具的机械强度被最大化而不影响单极和偶极子测量的质量。

压裂裸眼井与套管井数据采集

中距离DCHSA技术的应用要求在水力压裂前、后,声波测井数据保持一致性。在本研究中,评估了使用全尺寸Sonic Scanner声波扫描平台和ThruBit Dipole过钻头声波服务工具采集的压裂前数据的一致性。评估需要在套管井压裂前,使用ThruBit Dipole服务进行额外的一趟作业。

从理论上讲,偶极信号不应受套管或井眼胶结质量的影响。从声波角度来说,Lajas地层被认为是快速地层,纵波和横波慢度分别为40 – 50 us/ft和90 – 110 us/ft。然而,对于这种类型的地层,可能很难测量通过套管的单极纵波慢度,且很大程度上取决于井眼的胶结质量。

如果工具完全居中,几乎在所有情况下,套管井中的偶极子模式都可以测量地层横波慢度。图5中的对比显示两次作业具有高度一致性,单极纵波和偶极横波信号非常一致。因此,压裂前,无论是使用全尺寸Sonic Sc​​anner平台还是使用小尺寸的ThruBit Dipole服务进行测井,都与压裂后使用Thrubit Dipole采集的数据高度一致,因此可以使用DCHSA技术。

裂缝高度解释

工作人员使用了三个案例,展示了应用DCHSA技术评估被支撑裂缝高度的情况。所采用的方法是,在压裂前,使用Sonic Sc​​anner平台进行裸眼测井;在水力压裂作业后,使用ThruBit Dipole服务进行套管井测井。对于前两个案例,在压裂前使用ThruBit Dipole工具进行了额外一趟作业以证明数据的一致性。

小尺寸工具的价值

新一代小尺寸偶极声波工具成功地将DCHSA技术应用于小直径套管井。分别将裸眼测井数据与使用全尺寸Sonic Sc​​anner平台,以及与使用小尺寸ThruBit Dipole服务获得的套管井数据进行对比,对比的一致性证明了该技术的可行性,它可以灵活配合不同工具使用并应对不同的工况。

案例研究分析表明,支撑裂缝高度测量结果为确定每级压裂射孔段的成败提供了有价值的信息。对测量结果进行解释,是修改和重新确定(为了优化Lajas致密气藏的完井成本而进行的)水力压裂策略的关键。测量结果清楚地表明,新型小尺寸ThruBit Dipole过钻头声波服务作为可行的裂缝优化工具,为作业公司带来了价值。

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