2003年随钻测井_MWD_和地层评价新进展

2003年随钻测井(MWD)和地层评价新进展

David Pat rick M urphy 翻译:潘　宇(大庆油田建设集团管道工程公司)刘　艳(大庆油田有限责任公司设计院)

周利军(大庆石油管理局创业集团)

校对:赵　平(大庆石油管理局测井公司)

张恒发(大庆油田有限责任公司研究院)

摘要　地层评价新进展不但可以提高地

层数据的数量和质量,而且能在提高效率的

同时降低操作成本。所述的29例新进展内

容涵盖了:电缆测井———成像测井、小井眼

高温高压测井平台、核磁共振(NMR)测

井、地层电阻率以及动电测井;存储测井

———过钻测井;随钻测井———遥测技术、恶

劣环境平台、核磁共振、声波、孔隙度、地

层电阻率及井径测井;泥浆测井———气相色

谱质谱仪泥浆油气测量和岩屑渗透率;测

试———电缆地层测试;取心及分析———岩心

测量仪;综述———服务公司网址和核磁共振

流体特性。

主题词　测井仪器　地层评价　地层数据　降低成本

一、电缆测井

与其他测井仪器相比,电缆测井能够以相对较低的成本(除钻探成本较高外)提供更多的地层评价井眼数据。以下列出了电缆测井的应用。

1,成像测井

推出了两种新的电阻率井壁成像测井仪。一种是Precision Drilling Computalog公司生产的用于水基泥浆的高分辨率微成像仪(HM I),它可以和该公司生产的其他仪器完美组合。HM I的额定工作温度为350℃,额定工作压力为20000lb/in2,适用井径为620in。在标准工作模式下,它有6个极板参与工作,每个极板包含25个微电极。HM I也可以在双模式下工作,这时,参加工作的极板有12个,每个极板同样有25个电极。

另一种是Baker Atlas公司生产的EAR TH成像仪,它是针对油基泥浆设计的高分辨率成像仪。仪器有6个极板,每个极板上有8个传感器,在8in的井眼中一个测程周向覆盖率可达6419%。如在进行第二测程时旋转成像仪还可以获得更高的覆盖率。成像仪可提供01210000Ω・m范围的地层电阻率成像,还可以在12000Ω・m的范围内绘制出精确率达115%的高精度\%R xo曲线。这种成像仪的额定工作温度是350υ,额定工作压力是20000lb/i n2,适用井径为621i n,最大测井速度为600f t/h。

2,小井眼高温高压测井

Schl um berger公司生产的S li m Xt reme小井眼高温高压测井平台是专为小井眼设计的,其适用的最小井眼孔径可小至3(3i n。它在工作温度为500υ、工作压力为30000lb/i n2的额定工作状态下可连续工作58h。一支电缆测井仪器串可包括阵列感应仪、岩性密度仪、补偿中子仪和伽马射线仪。综合加速计可为所有的S li m Xt reme测量提供实时速度校正。所有的仪器均使用先进的电缆数字遥测技术,其温度和压力与整个平台相同,并可经电缆将信号传至36000f t远。如果仪器串遇卡,综合电缆释放能力可以通过电流在人为干预下把电缆从仪器串中脱出。Schl um berger公司的S li m X2 t reme测井仪可与本公司生产的Xt reme和S li mA c2 cess系统完美地结合。

3,核磁共振测井

Schl um berger公司为其新一代核磁共振电缆测井仪做了大量的现场测试。它具有多频、偏心、梯度测量的特性。多频采集模式可以在单测程时即可获得近井眼地层的径向剖面图。该仪器增大了最大探测深度(DO I),以便更好地测量天然流体,降低因井壁粗糙对测井灵敏度的影响。目前,该仪器最大探测深度为6i n。预极化磁铁可在长T1环境中快速测井。Schl um berger还为这种测井仪设计了采样序列可编程功能,这样,可以使那些使用

原Carr2Purcell2Meiboom2Gill(CPM G)系列测井仪的操作人员很快熟悉这种新型的核磁共振测井仪。

4,大斜度井中的地层电阻率

在上世纪60年代中期,Pierre Gri m al di发明了一种感应测井技术,在不受围岩电阻率和斜井相对倾角大小影响的情况下进行地层电导率的测量。Schl umberger公司在一种新的处理方法中利用Gri m al di未公开的技术处理该公司的A I T系列多阵列测井资料。为了适于标准的A I T处理,计算程序只需作稍许改动即可将Gri m al di测井曲线在井场实时显示出来。Gri m al di处理的探测深度很浅,但它是定义好的径向响应。如果径向侵入不深,这些曲线可以给出不受倾角影响的地层真电阻率值,而不会产生大斜度井地层边界的喇叭状或尖峰,而且无需用计算机进行大量的处理。

5,快速套管井电阻率测量

为获得准确反映地层情况的数据,套管井电阻率测量一直以一个固定的模式进行。Schl umberger 公司改进了测量原理,生产了第二代套管井电阻率测井仪———CHFR2Pl us。这种测井仪可以将原来数据采集时间缩短一半,效率提高一倍,使测井速度达到240f t/h。这种测井仪所使用的改进测量原理是地层泄露电流的单步测量(它的依据是误差抵消,而不是误差补偿)。它不需要再进行单个的套管电阻补偿测量,却能保持测量结果有同样或更好的精度和准确性。现场测试表明,在1～100Ω・m 的范围内所测的套管井电阻率与以前的裸眼井电阻率相匹配,这个范围是套管井电阻率测量的标准限程。CHFR2Pl us可用于外径尺寸4∀−9&3i n的套管井,其额定工作温度和工作压力为300υ和15000 lb/i n2。

6,动电测井

Groundf low公司开发出一种名为动电测井仪(E KL)的新型测井系统。两口井的现场测试表明:该系统在估算土壤及岩石渗透率方面显示出一定的优势。E KL探测器发射声波(声能),并测量电势。电响应大多与井壁中的水和岩石界面有关。当渗透性地层有水流动时,就会出现电荷分离现象,这说明有外加声压场。通过在两个频率下观测电势就可以知道渗透率和其他的液体性质。通常,电势很弱,只有几毫伏。探测器使用一种专利技术在嘈杂的环境中能捕捉到有用的信号。但是,还需做些工作以推敲和校准E KL处理中的参数并确定

E KL的应用范围和前景。

二、存储测井

小眼井存储式裸眼井测井仪有几种传送方式。这里只介绍其中的一种。

过钻测井

通过使用壳牌公司的过钻(TBL)传送技术, Reeves Com pact型裸眼井存储式测井仪已成功地进行了测井。TBL包括一个特制的钻头,在钻头中间允许置入测井仪。存储式测井仪用钢丝下入或泵入井中,再通过插孔从钻杆的底部伸出。钢丝可以分离和收回。钻头起到地面时,测井按存储(模式)完成。TBL被设计成低成本、低风险测井方法。

三、随钻测井

新的随钻测井地层评价仪系列比以前的测量仪能提供更多、更准确的测量,并有更多的配置和遥测选择。下面介绍13种新的仪器/系统。

1,电磁遥测

作为泥浆脉冲遥测的替代技术(把M W D/ L W D数据传到地面),电磁遥测技术一直在发展。这种电磁遥测方式有一定的局限性,例如,电磁信号只能在传导率不太高而电阻率也不太高的地层结构中方能通过。电磁传输速率与泥浆脉冲遥测的传输速率相当。然而,电磁遥测只能用于空气、泡沫钻井中,这些技术限制了泥浆脉冲遥测的使用。最近,有关文献报道了三种新的电磁遥测系统:◇Precision D rilli ng Com putalog公司的区域扩展电磁随钻测井系统

◇Schl um berger的E2pulse电磁遥测系统

◇Halliburton的S perry2S un公司的电磁随钻测井系统

2,直接遥测

Grant Pri deco公司的Intelli pi pe钻杆传输系统是一种在井下随钻测井仪与地表之间通过钻杆快速传输数据的连接系统。利用非接触式耦合器,通过每根钻杆连接来传输数据,无需进行特别定位。沿钻柱每隔1000f t放置一个放大器以放大衰减的信号。与传统的泥浆脉冲测井仪和新近出现的1～10bit/s的电磁遥测相比,它的数据传输速度高达1〔106bit/s。双向传输可以使指令从地面传到井