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油服公司各显神通 推出多项测井新技术(下)

油服公司各显神通 推出多项测井新技术(下)

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。

压力测试与流体取样

BHGE持续发力,研发出更先进的电缆地层压力测试与流体取样方法。该公司新推出的FTEX电缆地层压力测试服务,将井下自动化与精确的泵速控制相结合,以提供压力数据,如下图所示。BHGE声称,在首次测井时,这项新技术就能够获得压力剖面、流体界面以及流动信息,这得益于该技术可以与其他地层评价方法相结合。

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传统的电缆测压服务需要大量的手动控制。现场工程师需要分析地层的初始响应,并调整测试参数,以达到精确读数所需的稳定条件。这种传统测量方式容易延长测试时间,增加不准确或不完整测试的风险,特别是在低流动性的环境中。

新技术将人工智能应用于井下系统,无需在井口进行手动操作,就可实现对井下泵的精确控制。系统每秒分析100次压力响应,并自动调整测试参数,以优化测试时间,提高测量精度。BHGE断言,测量结果可帮助岩石物理学家早日做出决策,以达到他们的评估目标。

该系统完全可以与BHGE的其他电缆测井服务相结合。而且,与其他方法相比,该系统与井壁的接触面积更小,降低了卡钻风险。

从亚太地区、北海以及墨西哥湾的海上油田,到中东与拉美的陆上油田,FTeX服务已应用于全球各地。在越南近海,该系统在一口井中进行了29次压力测试。该系统以0.004 cc/sec的降速,在15分钟内就实现了稳定的压力测量。北海一口地层渗透率变化的井中,该系统在20小时内对50个测压点进行了读数,所用时间仅为传统方法的一半。此外,BHGE报告称,在墨西哥湾一口井中,油藏的流动性为0.1至1 mD/cp,该系统对200个测压点进行了测试,每个测压点平均耗时仅为6分钟。

BHGE还对其已有的油藏描述eXplorer(RCX)电缆服务平台进行了几项渐进式改进,以提高测压精度,获取清洁的流体样品。RCX服务拥有一个表面可控的封隔器组件,用于改变容积与降速,并确保流体样品不受污染。多罐运输系统可在一趟钻中回收多达52个样品。

改进后的RCX服务可在高压高温井中进行流体取样,最高承压可达27000 psi,最高温度可达375华氏度(191摄氏度)。

新型RCX eXceL(如下图)可将RCX平台的采样能力扩展至低渗透地层,且无需充气式封隔器。在具有大流动压差的极低渗透率地层(小于1mD/cp)中,需要大过流面积来实现有效的采样作业。截至目前,只有通过使用充气式单封隔器或跨接封隔器,才能实现更大的取样过流面积,这使得取样与卡钻风险变得复杂,尤其是在小井眼中。

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RCX eXceL是一种基于探头的采样服务,具有33英寸可流动的测量区域,从而实现高流量与小压降。更大的过流面积也降低了砂面处的流速,减少了未固结地层中侵蚀造成的密封损失。

BHGE报告称,在东南亚井况恶劣的条件下应用了RCX服务,它收集了两个井中7个深度的22个样本。在北海高温高压小井眼的井中,作业者利用该技术从极度致密的地层中成功收集了样本。

套管井脉冲中子测井

套管井测井是评价管外地层、寻找未波及油气区的有效手段。斯伦贝谢最近推出了一种用于套管井地层评价的脉冲中子测井服务。Pulsar多功能光谱仪将多个探测器与高输出脉冲中子源相结合,以实现套管井的地层评价与油藏监测。结果表明,该方法可用于优化完井设计,实现产量的最大化。与传统的套管井测井不同,Pulsar服务不依赖于输入裸眼数据,来获得高分辨率的体积岩相解释,因此,可以在不中断钻井作业的情况下,进行无需钻机的测井作业。在套管井完井后再进行测井作业,也避免了水平段与页岩油藏中常见的井壁失稳风险。

斯伦贝谢表示,该服务的高中子输出与高采集精度,提高了测井速度与测量精度。该系统能够获取传统套管井自补偿测量的一系列结果,包括Sigma、孔隙度与碳/氧比。该服务还可检测更多参数,包括总有机碳(TOC)。此外,新型快中子截面(FNXS)测井技术可以区分与量化充满液体地层与致密地层的充气孔隙度。

斯伦贝谢报告称,由于Pulsar服务不依赖于传统基于电阻率的岩石与流体识别方法,因此可以精准地确定任何地层水矿化度下的饱和度。它可以测定水平井、斜井与直井中的矿物组成、岩性以及流体含量剖面。该服务还可以识别出低电阻率产层中的碳氢化合物。

该井下工具采用耐腐蚀外壳,适用于恶劣的井况。它的直径为1.72寸,可在347华氏度(175摄氏度)的高温下作业。该工具可用于:地层评价,以识别出未波及的烃类与枯竭的油气层;在没有进行现代裸眼测井的老井中测井;元素测井,以实现井间对比与地质分层。

在美国一口陆地油井的泥质砂岩中,Pulsar测井显示出两个目的层,分别为X、160至X、180英尺与X、270至X、330英尺,如下图所示。环境校正后的FNXS曲线与计算得到的气比曲线(曲线道7与6)表明下部地层含气,而上部地层的孔隙度非常低。利用先前获得的裸眼测井资料(曲线道8与9),来验证Pulsar服务获取的Sigma、FNXS与TPHI测量值(曲线道10与11)。

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根据斯伦贝谢的说法,采用这种单趟、单工具的套管井测井方案,作业者可在更稳定的套管井中,简化测井作业的流程。

Weatherford的Raptor 2.0套管井评估工具是一种脉冲中子测井系统,它使用增强的Sigma与碳/氧技术来测量油水饱和度,并使用专有的N视觉技术穿透套管,量化气液饱和度,如下图所示。该系统包括:一个脉冲中子发生器;四个光谱溴化镧(LABR3)探测器,而先前工具仅有两个;一个用于精确测量中子发射率的快中子计数器;一个遥测套筒,可使该服务能够与生产测井和固井质量评价工具相结合。该公司还提供软件与岩石物理分析,以帮助作业者识别碳氢化合物的位置、类型与体积。

Weatherford声称,自2017年推出Raptor 2.0系统以来,加拿大一直使用该系统来识别传统裸眼测井技术无法探测到的产层。在马来西亚,该系统应用于五口双层套管井中,以识别浅层含油砂。在印度,该系统收集了80多口井的饱和度数据,以监测一个大型注水项目的波及效率。Weatherford还报告称,在欧洲一家陆地油气公司的现有天然气项目中,该脉冲中子测井技术发现了新的潜在储层目标,使该公司的产量提高了四倍。

先进的岩心分析

利用最新的数字技术,石油公司的地质学家与岩石物理学家可以从油藏的岩心样品中获取比以往更多的信息。2017年,Halliburton将Ingrain岩心分析服务添加到其系列产品中。

Ingrain技术可沿着岩心的长度,获取高分辨率、连续的图像,以更好的了解孔隙系统,并量化岩石的相对可生产性。

过钻头成像测井

斯伦贝谢的ThruBit过钻头测井服务获取小井眼非常规井中的成像测井资料,可更好地了解油藏,进而规划完井与压裂作业,以优化生产。这项新服务包括地层微成像测井与Dipole声波测井。该服务所用工具外径仅为2.125寸,可穿过钻杆下入至井底来测量关键参数,因此避免了测井工具遗落或卡钻的风险。

ThruBit FMI微成像仪可在水基泥浆中生成图像,提供地质信息,包括断层与裂缝检测、地层倾角数据以及井眼剖面。

ThruBit Dipole测井服务通过采集斯通利波,获得单极和交叉偶极子波形,以提供井眼周围地层的详细信息。在裸眼与套管井中,可通过井口下载或内存模式来获得测井数据。

在井眼轴向,利用三维各向异性算法处理压缩、快速、慢速剪切波与斯通利波时差,以提供参考的各向异性模量。各向异性检测能够识别地层的非均质性,优化水力压裂作业的工程设计,并指导选择性的射孔与防砂。将ThruBit Dipole服务的应力状态识别与孔隙压力数据相结合,可以评估井位部署与井壁稳定性。

通过使用这两项服务,结合其他岩石物理参数(如密度、孔隙度等),工程师可以优化水平井的完井设计。例如,在Bakken的Three Forks地层中,ThruBit FMI微成像仪与ThruBit Dipole测井服务可沿着水平段显示出地层的非均质性,从而实现完井设计的优化,并易于预测增产措施的作业效果。

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