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【摘 要】测井技术在勘探过程中,可以解决生油岩,盖层问题,也可以对储层给予评价,找到目的层,解释出油、气、水层。在油气田开发过程中,用测井可以监测生产动态,解决工程方面的问题。所以对石油天然气勘探开发来说,测井自始至终都是不可缺少的,是必要的技术。它服务于勘探开发的全过程。
【关键词】测井技术;评价;应用
1.测井的概念及发展概况
1.1测井的概念
测井技术又称为地球物理测井技术,是一种井下油气勘探的重要手段,是在钻探井中使用反映热、声、电、光、磁和核放射性等物理性质的仪器测量地层的各种物理信息;通过对这些信息按各自的物理原理和它们之间相互联系进行数据处理和解释,辨别地下岩石的孔隙性、渗透性和流体性质及其分布,用于发现油气藏,评估油气储量及其产量。测井技术在油气田开发和钻井工程中也有广泛的用途。测井技术还是勘探煤、盐、硫、石膏、金属、地热、地下水、放射性等矿产资源的重要方法和有效手段,并扩展到工程地质、灾害地质、生态环境等领域的应用。在油气藏勘探开发中测井技术是地质家和油气藏开发工程师的“眼睛”,通过测井获得的测井资料是测井评价、地质研究和油气藏开发的科学依据。
1.2测井技术的发展阶段及趋势
1.2.1测井技术的发展阶段
测井技术可以分为测井仪器研制、测井数据处理技术及测井资料的综合解释与应用三大部分。它的发展可以划分为五个阶段:第一阶段(20世纪 20~40年代),半自动测井;第二阶段(20世纪40~60年代),全自动测井;第三阶段(20世纪60~70年代),数字测井;第四阶段(20世纪70~80年代),数控测井;第五阶段(20世纪 90年代以来),成像测井。世界上第一条测井曲线是电测井曲线,是1927年法国人斯伦贝谢(Schlumberger)兄弟在 Pechelbronn 油田的一口井中通过“点测”方式,由人工绘制而成的,这是现代测井技术的开端。我国的测井工作相对晚了十多年,1939年12月20日,我国著名的地球物理勘探专家翁文波首次在四川石油沟1号井测出一条电阻率曲线和一条自然电位曲线,并划分出了气层的位置。随着油气田勘探的不断进行及电子技术、计算机技术的进步,石油测井得到了迅速发展。20世纪50年代,将普通电阻率测井技术与相关的各种地质资料作参考,定性地判断地层的岩性、孔隙度、渗透率和含油性,划分油、气、水层。20世纪60年代,孔隙度测井逐步完善,各类聚焦电阻率测井仪器也得到了发展。20世纪70~80年代,有了更完善的测井系列和计算机处理测井资料后,可以定量计算地层的泥质含量、孔隙度、渗透率和油气饱和度等储层参数值及油气分析。1986年,成像测井问世。20世纪90年代初,成像测井系统开始投入生产,使裂缝、井壁及附近介质的直观评价成为可能。随着计算机技术的迅猛发展,近几年来,井场快速测量、快速解释平台的出现使石油测井技术及其应用达到了新的高度。
1.2.2测井技术的发展趋势
现代测井是石油工业中高科技含量最多的技术之一,在石油工业中占重要的地位。它的确像是“深入地球深部的窥测镜”可以是人们站在地表就对几千米以下的地层性质,石油、天然气等是否存在很快地了解个大概或者做到“了如指掌”。测井技术发展趋势表现在如下几个方面:①测井采集向阵列化和集成化发展。变单点测量为阵列测量,以适应复杂储层非均质的需要;变分散项目的测量为高精度组合测量,以适应质量和效率的需要。②随钻和套管井电阻率测井系列不断完善,应用范围不断增加,以适应复杂井况探井和老井测井评价的需求。③测井评价从目前的单井解释和多井评价,发展为以测井为主导在地质认识约束下的具有多学科结合特征的油气藏测井评价技术,为油气勘探开发提供重要保障。④以因特网为依托的网络测井采集和评价技术将会发展,以解决复杂井的快速评价。
2.测井方法的分类
岩层有各种物理特性,如电化学特性、导电性、导热性、声学特性、弹性、放射性等。根据测量目的、测量参数以及测井环境的差异,可以将现有的主要测井方法归纳为电法测井、声波测井、核测井、生产测井和电缆地层测试器测井五大类。电法测井、声波测井、核测井分别以研究岩石及其孔隙流体的电学性质和核物理性质为基础。电法测井、声波测井、核测井是在裸眼井地层评价的基础上发展起来的。目前,除电法测井外,声波测井和核测井已被广泛应用到了套管井地层评价中。
3.测井资料在油气田勘探开发中的应用
测井技术是石油勘探、开发的“眼睛”。在油气田的勘探和开发阶段,现场地质工作的重要任务之一就是落实地质构造划分钻井地质剖面。通过确定钻井所穿过的各地质时代地层的层序、埋藏深度、地层厚度和岩石性质了解油气生、储、盖层的构造位置、岩性特征及含油气情况等。完成这些任务除通过钻井取心、井壁取心、岩屑录井等地质方法外,再就是通过测井方法,对岩层各种地球物理性质进行研究,间接地确定岩层的地质特性。测井资料在工程中的应用一方面对解决油气田开发中遇到的工程技术问题提供了新的途径;另一方面,也推动了测井资料解释技术及仪器技术的发展。将测井技术应用于工程领域的研究十分活跃,贯穿于油气田开发,钻井,采油气的全过程。由于测井观测密度大、分辨率高、纵向连续性好,具有综合信息和技术优势等,因此已成为地层评价的主体,是油气资源评价和油藏管理不可缺少的关键技术手段。测井在地层评价、地质、钻井和采油工程、矿产资源(如金属、煤、钾盐、水文观测等)勘探开发方面也得到了广泛的应用。
3.1地层评价方面
用于分析岩石性质,确定地质界面;计算岩层的矿物成分,绘制岩性剖面图;计算储集层岩性,油气藏的孔隙度,渗透率,饱和度,油气层厚度,温度,压力以及开展油气藏地质特征研究;储层综合评价,划分油、气、水层,并评价产能,为油气田开发方案编制的编制,储量评价,油藏数值模拟等提供基础参数。这是目前应用最广泛也最成熟的领域,也是目前测井应用的主要领域。
3.2地质应用方面
应用测井资料编制钻井地质综合柱状剖面图,岩心归位,地层对比;研究地层构造、断层和沉积相;研究油气藏和油、气、水分布规律,计算油气储量和制定油田开发方案。
3.3钻井工程方面
井壁稳定、钻头选型,井眼轨迹设计、确定井眼的倾斜状况、方位和几何形态等;计算平均井径,检查固井质量及套管损坏检测;确定下套管的深度和水泥上返高度;估计地层孔隙流体压力和岩石的破裂压力梯度;复杂条件下的深井,完井工程,管柱优化设计,大位移井随钻地质导向钻井技术。
3.4采油工程方面
进行油田射孔;测量生产剖面和吸水剖面;判断水淹层及水淹状况;储集层损害矿场评价;检查射孔、酸化、压裂效果。其中,将测井技术应用于解决钻井井壁稳定,钻头选型,井眼轨迹设计,完井工程,管柱优化设计,钻井导向,储集层损害矿场评价,射孔及压裂优化设计等工程问题的研究尤为活跃,对油气田安全,高效开发起到了积极的推动作用。
4.结论
随着计算机技术在测井领域的逐渐应用及随钻测井、成像测井、声波测井、核磁共振测井等多种测井方法的组合使得测井资料综合解释与数据处理将在高效率、低成本,高效益、低风险的石油勘探综合技术中充分发挥应有的作用。
【参考文献】
[1]刘向君,刘堂晏,刘诗琼.测井原理及工程应用.石油工业出版社,2008.
【关键词】测井技术;评价;应用
1.测井的概念及发展概况
1.1测井的概念
测井技术又称为地球物理测井技术,是一种井下油气勘探的重要手段,是在钻探井中使用反映热、声、电、光、磁和核放射性等物理性质的仪器测量地层的各种物理信息;通过对这些信息按各自的物理原理和它们之间相互联系进行数据处理和解释,辨别地下岩石的孔隙性、渗透性和流体性质及其分布,用于发现油气藏,评估油气储量及其产量。测井技术在油气田开发和钻井工程中也有广泛的用途。测井技术还是勘探煤、盐、硫、石膏、金属、地热、地下水、放射性等矿产资源的重要方法和有效手段,并扩展到工程地质、灾害地质、生态环境等领域的应用。在油气藏勘探开发中测井技术是地质家和油气藏开发工程师的“眼睛”,通过测井获得的测井资料是测井评价、地质研究和油气藏开发的科学依据。
1.2测井技术的发展阶段及趋势
1.2.1测井技术的发展阶段
测井技术可以分为测井仪器研制、测井数据处理技术及测井资料的综合解释与应用三大部分。它的发展可以划分为五个阶段:第一阶段(20世纪 20~40年代),半自动测井;第二阶段(20世纪40~60年代),全自动测井;第三阶段(20世纪60~70年代),数字测井;第四阶段(20世纪70~80年代),数控测井;第五阶段(20世纪 90年代以来),成像测井。世界上第一条测井曲线是电测井曲线,是1927年法国人斯伦贝谢(Schlumberger)兄弟在 Pechelbronn 油田的一口井中通过“点测”方式,由人工绘制而成的,这是现代测井技术的开端。我国的测井工作相对晚了十多年,1939年12月20日,我国著名的地球物理勘探专家翁文波首次在四川石油沟1号井测出一条电阻率曲线和一条自然电位曲线,并划分出了气层的位置。随着油气田勘探的不断进行及电子技术、计算机技术的进步,石油测井得到了迅速发展。20世纪50年代,将普通电阻率测井技术与相关的各种地质资料作参考,定性地判断地层的岩性、孔隙度、渗透率和含油性,划分油、气、水层。20世纪60年代,孔隙度测井逐步完善,各类聚焦电阻率测井仪器也得到了发展。20世纪70~80年代,有了更完善的测井系列和计算机处理测井资料后,可以定量计算地层的泥质含量、孔隙度、渗透率和油气饱和度等储层参数值及油气分析。1986年,成像测井问世。20世纪90年代初,成像测井系统开始投入生产,使裂缝、井壁及附近介质的直观评价成为可能。随着计算机技术的迅猛发展,近几年来,井场快速测量、快速解释平台的出现使石油测井技术及其应用达到了新的高度。
1.2.2测井技术的发展趋势
现代测井是石油工业中高科技含量最多的技术之一,在石油工业中占重要的地位。它的确像是“深入地球深部的窥测镜”可以是人们站在地表就对几千米以下的地层性质,石油、天然气等是否存在很快地了解个大概或者做到“了如指掌”。测井技术发展趋势表现在如下几个方面:①测井采集向阵列化和集成化发展。变单点测量为阵列测量,以适应复杂储层非均质的需要;变分散项目的测量为高精度组合测量,以适应质量和效率的需要。②随钻和套管井电阻率测井系列不断完善,应用范围不断增加,以适应复杂井况探井和老井测井评价的需求。③测井评价从目前的单井解释和多井评价,发展为以测井为主导在地质认识约束下的具有多学科结合特征的油气藏测井评价技术,为油气勘探开发提供重要保障。④以因特网为依托的网络测井采集和评价技术将会发展,以解决复杂井的快速评价。
2.测井方法的分类
岩层有各种物理特性,如电化学特性、导电性、导热性、声学特性、弹性、放射性等。根据测量目的、测量参数以及测井环境的差异,可以将现有的主要测井方法归纳为电法测井、声波测井、核测井、生产测井和电缆地层测试器测井五大类。电法测井、声波测井、核测井分别以研究岩石及其孔隙流体的电学性质和核物理性质为基础。电法测井、声波测井、核测井是在裸眼井地层评价的基础上发展起来的。目前,除电法测井外,声波测井和核测井已被广泛应用到了套管井地层评价中。
3.测井资料在油气田勘探开发中的应用
测井技术是石油勘探、开发的“眼睛”。在油气田的勘探和开发阶段,现场地质工作的重要任务之一就是落实地质构造划分钻井地质剖面。通过确定钻井所穿过的各地质时代地层的层序、埋藏深度、地层厚度和岩石性质了解油气生、储、盖层的构造位置、岩性特征及含油气情况等。完成这些任务除通过钻井取心、井壁取心、岩屑录井等地质方法外,再就是通过测井方法,对岩层各种地球物理性质进行研究,间接地确定岩层的地质特性。测井资料在工程中的应用一方面对解决油气田开发中遇到的工程技术问题提供了新的途径;另一方面,也推动了测井资料解释技术及仪器技术的发展。将测井技术应用于工程领域的研究十分活跃,贯穿于油气田开发,钻井,采油气的全过程。由于测井观测密度大、分辨率高、纵向连续性好,具有综合信息和技术优势等,因此已成为地层评价的主体,是油气资源评价和油藏管理不可缺少的关键技术手段。测井在地层评价、地质、钻井和采油工程、矿产资源(如金属、煤、钾盐、水文观测等)勘探开发方面也得到了广泛的应用。
3.1地层评价方面
用于分析岩石性质,确定地质界面;计算岩层的矿物成分,绘制岩性剖面图;计算储集层岩性,油气藏的孔隙度,渗透率,饱和度,油气层厚度,温度,压力以及开展油气藏地质特征研究;储层综合评价,划分油、气、水层,并评价产能,为油气田开发方案编制的编制,储量评价,油藏数值模拟等提供基础参数。这是目前应用最广泛也最成熟的领域,也是目前测井应用的主要领域。
3.2地质应用方面
应用测井资料编制钻井地质综合柱状剖面图,岩心归位,地层对比;研究地层构造、断层和沉积相;研究油气藏和油、气、水分布规律,计算油气储量和制定油田开发方案。
3.3钻井工程方面
井壁稳定、钻头选型,井眼轨迹设计、确定井眼的倾斜状况、方位和几何形态等;计算平均井径,检查固井质量及套管损坏检测;确定下套管的深度和水泥上返高度;估计地层孔隙流体压力和岩石的破裂压力梯度;复杂条件下的深井,完井工程,管柱优化设计,大位移井随钻地质导向钻井技术。
3.4采油工程方面
进行油田射孔;测量生产剖面和吸水剖面;判断水淹层及水淹状况;储集层损害矿场评价;检查射孔、酸化、压裂效果。其中,将测井技术应用于解决钻井井壁稳定,钻头选型,井眼轨迹设计,完井工程,管柱优化设计,钻井导向,储集层损害矿场评价,射孔及压裂优化设计等工程问题的研究尤为活跃,对油气田安全,高效开发起到了积极的推动作用。
4.结论
随着计算机技术在测井领域的逐渐应用及随钻测井、成像测井、声波测井、核磁共振测井等多种测井方法的组合使得测井资料综合解释与数据处理将在高效率、低成本,高效益、低风险的石油勘探综合技术中充分发挥应有的作用。
【参考文献】
[1]刘向君,刘堂晏,刘诗琼.测井原理及工程应用.石油工业出版社,2008.