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水平井测井评价方法及应用探究:水平井测井技术分析、水平井的射孔技术、自然伽马测井技术、超声电视测井技术

 

 

 

 

 

 

摘要:

随着经济的发展,我国对油气资源的需求量越来越大,在油气资源的开发过程中,水平井的作用不可忽视。石油行业在油田的开采作业中,水平井的作用和技术特征对石油开采具有很大的影响。水平井的技术研发取得多种学科的现代化先进技术成果,水平钻井以大规模和高速度的特点迅速地发展,在石油工业发展过程中具有一定的地位,是石油工业中的一项重大突破技术。本文就水平井的优势特点进行简单的分析,然后简介并分析水平井测井评价技术及应用。

 

一、水平井主要应用内容和技术优势

 

在石油工业中,对于油田的开采,水平井具有十分重要的作用。其应用需求主要体现在如下几个方面:第一,水平井能够贯穿天然裂缝带,从而极大的提高了具有裂缝性地层的油气产量;第二,为最大化地提高油气资源产能,通过增加水平井井眼扩大与地层的接触面积,同时具有较好的渗透性的区域深度挖掘井下的储油层;第三,根据油层中的含水量来控制水平井钻井的方向,这样能够尽可能地减少水锥进和气锥进,进而相应地提高单井油气中的采收率,也就是增加油气资源的产能;第四,提高对油气资源勘探和后续开发的效率,将其应用到不同种类的油藏中,利用水平井钻井降低钻井的密度。从以上的叙述中,可以明显地感知到,水平井在油田开采作业中,最主要的作用就是通过实际技术的应用进一步提高石油的产量,尤其是对于油田开发的后期阶段,对于裂缝性油气藏和薄油气层的开发。水平井的应用不仅能够增加能源产量,也能缩短开采工期,从而达到降低成本的目的。而且随着我国对水平井测井新技术的研发和创新,水平井生产测井技术更加成熟,在实际的施工过程中对于相应的配套设备和技术方法也逐渐的完善,大大的改善了以往我国在油田开采过程中的难度,方便作业人员的施工操作。因此,在我国各地油气藏的开采过程中,水平井测井技术会随着实际生产条件和挑战不断地进行创新发展。再加上水平井对非裂缝性油气藏的产量高于垂直井,对具有天然裂缝的油藏产量可以达到垂直井的10倍以上,对含水量较高的油田也比垂直井具有更高的产量,因而从以上这些方面可以看出,水平井在我国石油生产过程中的应用非常广泛,水平井相对于传统垂直井来说,最终的造价成本比较高,但水平井技术具有的性能远远高于垂直井,因此,水平井具有一定的推广价值。
 

二、水平井测井评价技术分析

 

水平井测井评价总的来说是一项综合性非常高的研究,同时还具有一定的复杂性,评价的范围非常广泛,包括水平井井眼轨迹、地层剖面咨询、水平井咨询以及地层评价等多方面的内容。在具体的评价过程中,要先将水平井测井相应的各类资料进行整合,然后将这些整合好的资料转换为可以应用的数据参数,例如常见的井眼轨迹信息等其他特性参数等,接下来就可以根据得到的信息绘制井眼的轨迹,进而得到效果图,这时就可以对地层进行定量评价。

1、水平井咨询

 

水平井咨询系统主要是用来确定水平井的井眼轨迹,然后再结合相应的测井资料,用来判断水平井钻井的位置信息,同时还可以判断储层的岩性以及其他特性,从而为评价提供充分的依据。也就是说利用水平咨询系统可以为水平井钻井的工作提供技术指导,从而使钻井工作顺利完成。水平井咨询系统利用的是井斜数据和方位测量得到的数据信息,然后按照相应的计算方式计算出水平井井轴上各点的垂直深度,以及不同方向的距离,从而得到空间坐标数据,然后就可以根据这些数据进行变换和演算,绘制出井眼轨迹的各类效果图,并且这些效果图可以表示出井眼轨迹的变化情况以及目的层的具体情况。其次,在钻井过程中,钻井人员可以根据水平井咨询得到的实际效果图对井眼轨迹进行及时调整,在水平井钻井结束后,也可以根据实际的钻井作业情况与之前设计的井眼轨迹之间是否能够基本契合,检验最终的钻进效果,以此为基础评价水平井井眼轨迹地质设计。

2、地层评价

 

地层评价主要的作用是评价和判断储层特性、岩性、物性、含油率、井筒变化、生产价值等情况。在进行水平井地层评价时也要对垂直井进行地层评价,实际上,地层评价是垂直井评价的主要内容,对于水平井来说有着一定的区别,之所以要求垂直井地层评价,其目的就是将水平井和垂直井的地层评价结果进行对比分析,从而分析储层的斜厚度以及垂直厚度,得出更准确的水平井地层评价。

3、井眼轨迹与油藏之间的空间关系

在制定水平井钻井方案、水平井测井评价和改进采油工程施工中,都需要考虑影响水平井井眼轨迹的因素,尤其是井眼轨迹与油藏空间之间的关系,常见的如储层流体的分布空间、油藏储层物理性质空间分布等。

4、水平井测井评价研究方法

 
测井技术的应用十分广泛,根据油田的实际开采过程,可以形成水平井测井评价的研究途径,其研究思路可以分为3个阶段。第一个阶段,是针对水平井测井之间的准备工作,即对地质数据参数进行搜集和分析,然后根据得到的数据信息确定水平井在油藏上的位置信息,这样才能使技术人员充分掌握油藏的大致构造以及储油层的分布状况。在这一阶段中,技术人员应将工作的重点放在查找油藏的相关资料,然后根据资料初步确定水平井井口的位置和平面投影,然后在实际的构造背景上进行标注,之后就可以选择参考井,在构造图上标注出来具体的位置。第二个阶段,主要是处理测井的相关数据信息,在进行水平井钻井工作前,必须进行井眼轨迹的绘制,所以在绘制井眼轨迹时,需要根据水平井测井的资料进行井眼轨迹的计算,在得到具体的方位信息和位移后将垂直深度值作为新的深度系统,对相应的井斜曲线再次进行等距离采样,从而形成新的数据信息值,然后根据新的数据值绘制出测井组合的效果图。在这一阶段的工作中,要严格控制曲线的对齐度,从而确保2次运行轨迹保持一致。第三个阶段,主要是对水平井地质情况的设计研究,在设计水平井轨迹时,要经过多方面因素的考虑,从而使水平井轨迹属于油层最有利的位置。
 

三、水平井测井技术的应用

 

1、水平井测井技术分析

在常规的水平井测井技术中,水平井相应的测井设备仪器需要克服多方面的阻碍,例如与水平井侧壁上产生的摩擦力,电缆产生的上提力,泥浆产生的浮力以及泥浆对其他仪器产生的阻力等因素,都会影响到设备进入水平井底。水平井最大的特征是其在建设过程中根据实际需要改变的井斜角度,甚至是可以达到90°,也就是说,随着井斜角的逐渐增大,仪器需要克服的阻力就会相应增加,仪器根据本身带有的重力,用来克服各种阻力才能顺利到达水平井井底,当水平井的井斜角大于60°以上时,仪器自身的重力就会由于各方面的阻力逐渐消失,这时仪器就会产生停滞现象,测井的施工难度增加,这时测井的整体施工就需要先解决这个问题才能顺利地开展其余的工作,在解决的过程中需要应用相应的测井工具,利用湿接头水平井测井不仅可以从事其他仪器的作业,在精度上也可以达到与垂直井测井后相同的资料参数。除此之外,湿接头式水平井测井系统还可以和我国其他的测井技术相互配合,尤其是与数控测井系统之间的配接,能够用于各种类型的水平井测井作业。

2、水平井的射孔技术

 

随着我国对油气勘探研究的不断加深,在油气等能源的生产开发过程中,为有效减少对生态环境的污染情况,同时提高我国在油气资源的开采过程中射孔技术,加强对水平井的堵塞情况进行解决,并改善低压低渗透储油层的产出特性,充分了解到地层中的油气资源分布状况和具体的部署方案。为此,在油气资源开发的过程中逐渐形成了射孔技术,这一技术能够更全面地掌握油田的基本状况包括压力和温度情况,并结合油管传输负压射孔、压裂技术等技术的应用,形成了保护低孔和低渗透油藏的新工艺技术,不仅改善了储油层的渗流条件,也进一步降低了水平井钻井和射孔过程中对周围岩层造成的损伤。现阶段水平井开采过程中应用射孔技术已经非常普遍,而且具有非常高的产率比,射孔准确率可以达到100%,成功率也达到了100%。

3、 自然伽马测井技术


由于我国不同地区具有的地质条件不同,一般情况下,岩石的构造也会呈现出不同的特性,而且岩石一般都含有不同数量的放射性元素,并无时无刻地放出不同的射线,例如火成岩,放射性强度越大就说明其越接近酸性。在沉积岩中,如果含有较多的泥质,其放射性就会根据泥质含量的增加而变大,所以,根据以上这些特性,就可以按照不同岩石放射性的规律,利用自然伽马技术进行检测,这样很容易划分出钻孔的地质剖面,确定沉积岩中的泥质含量已经准确地判断岩层的渗透性。自然伽马技术可以沿着水平井井壁测量岩层放射出来的射线强度,从而确定基本的岩层数据信息和射孔层位置信息。自然伽马能谱测井是利用其测井资料来研究地层的特性,在应用的过程中,可以评价生油层,主要是利用自然伽马能谱测井中的铀曲线代表地层中铀的含量。研究表明,放射性元素铀与有机物质的丰度之间具有一定的联系,当铀含量越高,就说明与油气的关系越紧密,进而能够准确判断生油层的位置。除此之外,还可以用来确定地层岩性和计算岩层的泥质含量。

4、超声电视测井技术

 
该技术是利用声波的反射原理来达到测井的目的,在发射超声波之后,可以通过换能器接收反射回来的信号,并转化为电信号显示出来,这种技术可以帮助工作人员更加清晰地了解地层中的基本状况,而且该技术具有操作方便的特点被广泛应用于油田的开采中。除此之外,利用超声波电视测试技术还可以对井中的套管情况进行及时的检测,从而能够及时地发现并更换。
 

四、结束语

 

现阶段我国已经进入工业繁荣期,面对我国日益增长的能源需求量,尽可能提高石油能源的开发是必然的趋势。水平井生产测井技术的应用对于油田的开采具有非常明显的作用,尤其是在石油生产后期,面对越来越复杂的开采环境,水平井测井技术能够帮助作业人员解决大部分井下作业,从而达到提高产能、节省成本、降低对生态环境的污染、避免出现资源浪费等情况。在油田的开采作业中,需要针对实际的情况,有选择地应用测井设备和技术手段,从而满足我国对能源方面的需求,实现可持续发展的战略意义。
 

本文作者:庞驰彧,邵昕,寇宇静,文章来源网络由油媒方整理发布,内容不做商用,仅用于技术交流,如有侵权,请联系小编,欢迎业内朋友投稿交流,共同传播油气创新知识。

原文出处:油媒方(gh_acc05cd9542d) (http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU0ODgxMDY4Nw==&mid=2247512467&i...)


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