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油服公司各显神通 推出多项测井新技术(上)

油服公司各显神通 推出多项测井新技术(上)

油气行业探究地下情况的脚步从未停歇,各大油服公司顺应需求,推陈出新,研发出众多测井新技术。

编译丨TOM

近年来,得益于随钻测井技术与电缆测井技术的飞速发展,油气行业拥有更多手段,来提高储层钻遇率、评价邻近地层、了解目标储层、分析储层岩性与流体。

超深电阻率随钻测井

据Halliburton的报告所述,其EarthStar电阻率随钻测井技术可以检测与绘制距离井筒超过225英尺(68米)的油藏与流体边界,这一距离已经达到了先前系统探测深度的两倍以上。这项新技术结合了基于井深的电阻率测量、方位角灵敏度以及先进的反演处理,可精准确定地层倾角、地层流体的位置与电阻率。该服务还提供三维图像,与实时地质导向软件结合使用,可优化井位。

利用EarthStar电阻率测井技术可绘制出沿井筒的油气层,识别潜在的未波及产层。Halliburton认为,这有助于改善油藏评价,能够更有效地开发油田。

超深电阻率测井还可优化实时导向决策。若井眼即将偏离储层,或钻头前存在潜在危险,地质导向工程师就会收到警报,这样他们就可在需要侧钻之前停止钻进,从而避免出现导向孔。随着随钻测井技术的发展,钻井作业人员更有信心将井眼轨迹控制在油/水界面之上,以实现最佳的完井与生产作业。

Halliburton报告称,EarthStar服务已成功应用于深水油田与老油田。并声称,在北海钻探的一口碳酸盐岩井中,部分储层遭遇水淹,利用该电阻率测井技术发现了一个未波及产层。后来,该产层为油田的产量做出了贡献。

页岩中的地质导向技术

Nabors工业公司的Accusteer测量与随钻测井系统已成功应用于Permian盆地以及其他北美页岩盆地的地质导向作业。Accusteer系统内置于外径4.75寸、长30英尺的钻铤中,可测量方位角、伽马、井斜角、环空压力(ECD)、冲击与震动、粘滑、以及井下钻压等。更大的6.75寸工具则可部署电磁传播电阻率传感器。该系统采用切换遥测方案,可在旋转时消除工具面,以提高传输带宽与测井质量。

该系统的16扇区方位角伽马射线测量(与总伽马射线相比)可实现高分辨率的成像测井,用于识别地层,并导向地层中的底部钻具组合。连续的井斜角测量与瞬时的狗腿度计算可加强作业者对井眼轨迹的持续认识与控制。

通常,小尺寸测井工具很难拥有测量钻进动力学的功能。该功能可实时提供泥浆马达的作业性能数据,有助于防止卡钻,提高滑动钻进效率。

在德克萨斯州西部的一口井中,作业者利用Auccusteer测量技术,仅仅耗费两天时间,在目标层位内钻出8125英尺的水平段,并且钻遇率高达100%。无需滑动纠斜,方位伽马测量有助于将井眼轨迹保持在快速钻进的岩床上,总进尺高达4000英尺。

在俄克拉荷马州,Nabors公司报告称,作业者采用方位伽马测量技术,成功将井眼钻至设计深度,并确保5200英尺的水平段100%位于目标层位内。

高温随钻测量技术

Weatherford国际公司最近推出了专门用于深水作业的HeatWave Extreme(HEX)高温高压随钻测量系统,如下图所示。该系统的额定温度高达392华氏度(200摄氏度),额定压力高达30000 psi,运行时间长达200小时。它拥有伽马射线、电阻率、密度与中子、随钻测压传感器。Weatherford与一家大型油气公司合作开发了这项技术,目的是用于极端的井下环境。

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经过9个月的项目研发,Weatherford在泰国湾的22口海上高温油井中应用了HEX测井系统,获取了实时与存储的数据共计1650小时,记录了150282英尺(45806米)的井段,某些井的井底温度甚至超过了347华氏度(175摄氏度)。

无需任何降温措施,例如降低转速、控制机械钻速、循环冷却BHA。这22口井,每口井的钻井与测井作业时间平均仅为6.2天。

声波成像随钻测量技术

Weatherford还推出了一种高分辨率井眼成像随钻测井系统,名为超声波成像仪,可在水基与油基泥浆中工作,如下图所示。

油服公司各显神通 推出多项测井新技术(上)

该成像仪可全方位记录井壁反射超声波的振幅与行进时间的测量值。反射振幅图像能够显示出层理、天然裂缝、次生孔隙、诱发裂缝以及井壁崩落。行程时间图像能够生成高分辨率的井径图像,以分析井壁稳定性。钻进作业期间,该成像技术可用于优化非常规油藏中的井眼轨迹与完井作业。该系统还可检测人工裂缝网络的连通性,以减轻页岩井间的压裂冲击,并帮助作业者相应地优化压裂与完井作业设计。

多频介电测井

随着新型测量方法与传统传感器组件的逐步融合,裸眼电缆测井技术变的愈发复杂。BHGE的Xplorer阵列介电测井服务就是近期的一个典型案例。

基于油与盐水之间的电导率差异,标准电阻率测井可检测出井筒附近的碳氢化合物。当地层水是淡水且不导电时,电阻率测井则不可靠。新型测井系统利用多频介电技术获取介电常数测量值,可在任何矿物度的地层水中确定油气饱和度。

与以前的介电仪器相比,阵列介电eXplorer使用4个1英寸间隔的接收器,并布置了上下对称的3对发射器。电磁波发射器的工作频率为5个频率,从几十兆赫到1千兆赫,并在多个深度进行测量。基于发射器与接收器的组合,该系统拥有6个间距。利用5个频率在这些间距中的每一处都采集数据,以提供经井眼校正的地层视电阻率与介电常数值。最终可获得的岩石物性包括:渗入带电阻率、含水孔隙度、地层水矿化度、岩石结构参数等。

该系统的测井速度极快,并可与其他BHGE电缆测井服务(如FLeX矿物测井与MReX磁共振测井)结合使用,以全面了解储层的矿物组成与总孔隙度。

经过两年半的发展,阵列介质Xplorer服务已成功应用于包括中东、非洲以及美国在内的多个地区。

通过引进新型Xaminer核磁共振技术(XMR),Halliburton推出了先进的电缆核磁共振(NMR)测井技术,如下图所示。设想一下,核磁共振不是评估储层岩石,而是检测孔隙空间中的流体,以提供流体体积、孔隙度以及渗透率的测量值。

油服公司各显神通 推出多项测井新技术(上)

Halliburton报告称,Xaminer技术提高了薄层的垂直分辨率,有助于评价有机页岩、碳酸盐岩、浊积岩与致密气藏。它还可以检测与量化地层中的天然气、凝析油、水、轻/重质原油。

这项新技术所获得的数据量是传统核磁共振传感器的八倍,而其功率却还不到传统核磁共振传感器的一半。它提供二维与三维图像,并通过区分可移动流体、毛细管束缚流体、微孔隙内流体来进行分析。

XMR服务一趟钻即可获取数据,并可与其他测井传感器相结合进行综合评价。该服务还可以帮助作业者在投资开发前确定无法开采的储量。据Halliburton报道,XMR测井帮助德克萨斯州西部的一家油气公司,对一个碳酸盐岩油藏进行了评估,发现了无法开采的油层与咸水层,从而节省了生产测试的成本。

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