论文部分内容阅读
【摘 要】随着石油勘探开发的需要，测井技术发展已愈来愈迅速，高分辨阵列感应、三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪为研究地层各向异性提供了强有力的手段;新的过套管井测井仪器可以在套管井中确定地层参数，精细描述油藏动态变化；随钻测井系列也不断增加。通过介绍国外如斯伦贝谢、哈里伯顿、阿特拉斯、康普乐、俄罗斯等测井新技术的测量原理和部分仪器结构，寻求我国测井技术的差距和不足，这对于我国当前的科研和生产具有指导和借鉴作用。
【关键词】新技术;过套管;成像;随钻;核磁;地层测试
1.测井新技术
油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要手段，也是解决一系列地质问题的重要手段。国外测井技术领先者是斯伦贝谢、贝克—阿特拉斯、哈里伯顿公司三大测井公司。
1.1 电阻率测井技术
1.1.1高分辨率阵列感应测井
哈里伯顿的HRAI-X由1个发射器和6个子阵列接收器组成，每个子阵列有1对接收器(主接收器和补偿接收器)。线圈间距选择上确保子阵列接收器的固有探 测深度接近设计的径向探测深度，所有子阵列接收器均位于一侧，具有5个径向探测深度和3个工作频率。除了感应测量外，还采集自然电位、泥浆电阻率和探头温度。
1.1.2电阻率成像测井
把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度，直观看到地层的岩性及几何界面的变化，识别岩性、孔洞、裂缝等。电阻率成像有 FMI、AIT及ARI等。斯伦贝谢的FMI有四个臂，每个臂上有一个主极板和一个折页极板，主极板与折页极板阵列电极间的垂直距离为5.7in，8个极 板上共有192个传感器，都是由直径为0.16in的金属纽扣外加0.24in的绝缘环组成，有利于信号聚焦，使得钮扣电极的分辨率达0.2in，测量时 极板被推靠在井壁岩石上，小电极主要反映井壁附近地层的微电阻率。
1.1.3三分量感应测井
三分量感应用于电性各向异性地层测井，Bak-erAtlas的三维探路者3DEX，用三对相互正交的发射-接收线圈对，采集5个磁场分量Hxx、 Hyy、Hzz、Hxy、Hxz。这些信息可导出地层的水平电阻率(Rh)和垂直电阻率(Rv)，从而可描述地层电阻率各向异性。
1.2声波测井技术
声波测量能揭示许多储层与井眼特性，可以用来推导原始和次生孔隙度、渗透率、岩性、孔隙压力、各向异性、流体类型、应力与裂缝的方位等。声成像测井是换能器发射超声窄脉冲，扫描井壁并接收回波信号，采用计算图 像处理技术，将换能器接受的信号数字化、预处理及图像处理转换成像。
1.3核磁测井技术
核磁共振是磁场中的原子核对电磁波的一种响应，处于热平衡的自旋系统，在外磁场的作用下磁化矢量偏离静磁场方向，外磁场作用完后，磁化矢量试图从非平衡状 态恢复到平衡状态，恢复到平衡态的过程叫做驰豫。
1.4电缆地层测试技术
斯伦贝谢的RFT及MDT在油气钻探过程中对地层压力及流体进行测试，RFT每次下井只获取2个样品，但不知道是什么样的样品。只是取样前，仪器中设有预 测试功能，取样能力很有限。MDT具有流体动态实时监测功能、地层压力测量、地层流体性质分析、地层流体取样及地层渗透率估算等，通过流体压力剖面的预 测，可以在勘探初期确定气、油、水界面，研究油藏类型及其油藏性质，结合其他测井资料进行储层产能预测。
1.5随钻测井技术
随钻测井仪帮助作业者进行重要的钻井决策以及用于确定井眼周围的应力状态，提供地质导向，在完井和增产作业中用于地层评价。随钻测井数据传输有泥浆脉冲遥 测、电磁传输速率、钻杆传输及光纤遥测技术。
1.6过套管测井技术
现代测井技术的发展可以在套管井中确定地层参数，在油藏动态描述中，国外近几年主要采用脉冲中子仪、过套管地层测试器、过套管地层电阻率及永久监测技术。 过套管电阻率测井、偶极横波成像测井、过套管地层测试器和脉冲中子可以提供下套管后的地层孔隙度、体积密度、岩性、含水饱和度、声波特性、渗透率估算值、 地层压力和地层流体采样。
1.7井下永久传感器
永久井下监测可以为生产决策实时提供有价值的信息，无须井下作业，还可用于井间成像，有井间电阻率成像及井间地震成像两类，可以监测地下流体(油气、蒸 汽、水)的分布，井下永久传感器测得的资料来控制井下的一些阀，以封闭出水层位，调整各层的产出量或是注水量，达到智能化。
2.认识
国外裸眼井测井、随钻测井、油藏评价、在水平井、斜井、高产液井产出剖面测井技术方面发展迅速，仪器的耐温、耐压指标较高，可靠性高，技术的系列化、组合 化、标准化和配套化水平较高。流体成像测井和传感器阵列设计是产出剖面测井新技术发展的主要趋势，永久监测技术是油田动态监测技术的非常重要的发展方向。 在“十一五”863计划“先进测井技术与设备”重点项目实施方案论证会上专家组一致认为“先进测井技术与设备”重点项目应瞄准世界测井技术发展方向,研发 的先进测井技术与装备为解决我国复杂岩性、复杂储集空间的油气藏地质评价难题和油田中后期剩余油分析和油藏动态监测、油井技术状况监测提供先进有效的测量 手段,满足我国石油天然气生产的需要和参与国际竞争的需求。
3.结论
随钻测井发展迅速，水平井大斜度井的 数量会继续增加，目前国际测井市场上，套管井测井占总测井将近一半。井下仪器的集成化、阵列化、功能多样化及组合化是发展的需要，一只组合了多个传感器的 仪器能确定多种岩石物理性质，可使储量估算更准确、油藏监测得以优化、作业方式得到改进。一段时间内，裸眼测井、套管测井、随钻测井及井下永久传感器监测 技术将共存，但随着技术的进步随钻测井将逐步取代电缆式裸眼测井，永久传感器监测取代套管井测井。 [科]
【参考文献】
［１］张向林，陶果，刘新茹.油气地球物理勘探技术进展.地球物理学进展[J],2006.
［２］邓瑞，郭海敏，戴家才.国外生产测井技术新进展[J].科技经济市场,2006.
［３］JezLofts，et a.l A NewMicroresistivity ImagingDevice for use in Non-Conductive and Oil-BasedMuds[J].Pet rophysics,2002.
【关键词】新技术;过套管;成像;随钻;核磁;地层测试
1.测井新技术
油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要手段，也是解决一系列地质问题的重要手段。国外测井技术领先者是斯伦贝谢、贝克—阿特拉斯、哈里伯顿公司三大测井公司。
1.1 电阻率测井技术
1.1.1高分辨率阵列感应测井
哈里伯顿的HRAI-X由1个发射器和6个子阵列接收器组成，每个子阵列有1对接收器(主接收器和补偿接收器)。线圈间距选择上确保子阵列接收器的固有探 测深度接近设计的径向探测深度，所有子阵列接收器均位于一侧，具有5个径向探测深度和3个工作频率。除了感应测量外，还采集自然电位、泥浆电阻率和探头温度。
1.1.2电阻率成像测井
把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度，直观看到地层的岩性及几何界面的变化，识别岩性、孔洞、裂缝等。电阻率成像有 FMI、AIT及ARI等。斯伦贝谢的FMI有四个臂，每个臂上有一个主极板和一个折页极板，主极板与折页极板阵列电极间的垂直距离为5.7in，8个极 板上共有192个传感器，都是由直径为0.16in的金属纽扣外加0.24in的绝缘环组成，有利于信号聚焦，使得钮扣电极的分辨率达0.2in，测量时 极板被推靠在井壁岩石上，小电极主要反映井壁附近地层的微电阻率。
1.1.3三分量感应测井
三分量感应用于电性各向异性地层测井，Bak-erAtlas的三维探路者3DEX，用三对相互正交的发射-接收线圈对，采集5个磁场分量Hxx、 Hyy、Hzz、Hxy、Hxz。这些信息可导出地层的水平电阻率(Rh)和垂直电阻率(Rv)，从而可描述地层电阻率各向异性。
1.2声波测井技术
声波测量能揭示许多储层与井眼特性，可以用来推导原始和次生孔隙度、渗透率、岩性、孔隙压力、各向异性、流体类型、应力与裂缝的方位等。声成像测井是换能器发射超声窄脉冲，扫描井壁并接收回波信号，采用计算图 像处理技术，将换能器接受的信号数字化、预处理及图像处理转换成像。
1.3核磁测井技术
核磁共振是磁场中的原子核对电磁波的一种响应，处于热平衡的自旋系统，在外磁场的作用下磁化矢量偏离静磁场方向，外磁场作用完后，磁化矢量试图从非平衡状 态恢复到平衡状态，恢复到平衡态的过程叫做驰豫。
1.4电缆地层测试技术
斯伦贝谢的RFT及MDT在油气钻探过程中对地层压力及流体进行测试，RFT每次下井只获取2个样品，但不知道是什么样的样品。只是取样前，仪器中设有预 测试功能，取样能力很有限。MDT具有流体动态实时监测功能、地层压力测量、地层流体性质分析、地层流体取样及地层渗透率估算等，通过流体压力剖面的预 测，可以在勘探初期确定气、油、水界面，研究油藏类型及其油藏性质，结合其他测井资料进行储层产能预测。
1.5随钻测井技术
随钻测井仪帮助作业者进行重要的钻井决策以及用于确定井眼周围的应力状态，提供地质导向，在完井和增产作业中用于地层评价。随钻测井数据传输有泥浆脉冲遥 测、电磁传输速率、钻杆传输及光纤遥测技术。
1.6过套管测井技术
现代测井技术的发展可以在套管井中确定地层参数，在油藏动态描述中，国外近几年主要采用脉冲中子仪、过套管地层测试器、过套管地层电阻率及永久监测技术。 过套管电阻率测井、偶极横波成像测井、过套管地层测试器和脉冲中子可以提供下套管后的地层孔隙度、体积密度、岩性、含水饱和度、声波特性、渗透率估算值、 地层压力和地层流体采样。
1.7井下永久传感器
永久井下监测可以为生产决策实时提供有价值的信息，无须井下作业，还可用于井间成像，有井间电阻率成像及井间地震成像两类，可以监测地下流体(油气、蒸 汽、水)的分布，井下永久传感器测得的资料来控制井下的一些阀，以封闭出水层位，调整各层的产出量或是注水量，达到智能化。
2.认识
国外裸眼井测井、随钻测井、油藏评价、在水平井、斜井、高产液井产出剖面测井技术方面发展迅速，仪器的耐温、耐压指标较高，可靠性高，技术的系列化、组合 化、标准化和配套化水平较高。流体成像测井和传感器阵列设计是产出剖面测井新技术发展的主要趋势，永久监测技术是油田动态监测技术的非常重要的发展方向。 在“十一五”863计划“先进测井技术与设备”重点项目实施方案论证会上专家组一致认为“先进测井技术与设备”重点项目应瞄准世界测井技术发展方向,研发 的先进测井技术与装备为解决我国复杂岩性、复杂储集空间的油气藏地质评价难题和油田中后期剩余油分析和油藏动态监测、油井技术状况监测提供先进有效的测量 手段,满足我国石油天然气生产的需要和参与国际竞争的需求。
3.结论
随钻测井发展迅速，水平井大斜度井的 数量会继续增加，目前国际测井市场上，套管井测井占总测井将近一半。井下仪器的集成化、阵列化、功能多样化及组合化是发展的需要，一只组合了多个传感器的 仪器能确定多种岩石物理性质，可使储量估算更准确、油藏监测得以优化、作业方式得到改进。一段时间内，裸眼测井、套管测井、随钻测井及井下永久传感器监测 技术将共存，但随着技术的进步随钻测井将逐步取代电缆式裸眼测井，永久传感器监测取代套管井测井。 [科]
【参考文献】
［１］张向林，陶果，刘新茹.油气地球物理勘探技术进展.地球物理学进展[J],2006.
［２］邓瑞，郭海敏，戴家才.国外生产测井技术新进展[J].科技经济市场,2006.
［３］JezLofts，et a.l A NewMicroresistivity ImagingDevice for use in Non-Conductive and Oil-BasedMuds[J].Pet rophysics,2002.