随钻方位电磁波电阻率测井技术与地质导向应用

随钻方位电磁波电阻率测井可在地层中预测电阻率界面,指导钻井轨迹实时调整以钻遇储层甜点,在大斜度井和水平井油藏勘探开发中的应用日益广泛.介绍了新型随钻方位电磁波电阻率测井仪器(DWPR)的研制和应用情况.基于电磁全分量测量设计理念,该仪器采用倾斜发射-倾斜接收的双斜正交线圈系测量结构进行地层边界探测和地层评价.DWPR仪器在典型地层模型下的响应表明,该测量方式下的方位电阻率、地质信号及成像信息,可有效反映地层电阻率、方位及各向异性等特征.针对DWPR仪器特有的电阻率信号、方位信号,基于阻尼最小二乘原理,开发了实时边界反演地质导向软件.新型随钻方位电磁波电阻率测井技术在中国近海进行了50余口井的地质导向应用,实时地层边界反演结果均符合油藏地质认识,有效指导水平井钻进过程,大幅度提高了储层钻遇率.     

基于随钻测井的地层界面识别方法

随钻测井资料特别是随钻方位性测井资料在地质导向钻井中起着至关重要的作用,可以预测和判断地层界面、地层方位特征以及各向异性地层走向。通过介绍随钻电磁波电阻率仪器、方位深探测电磁波电阻率仪器和方位伽马仪器的基本结构及测量原理,结合实际应用环境,分析测量仪器在穿越地层界面时的影响因素和边界效应,进而提出利用电磁波电阻率和方位伽马曲线响应特征实现地层界面识别的方法,最后举例说明了随钻电磁波电阻率和伽马成像仪器在地层界面识别中的应用。现场应用表明,研究开发的具有边界探测能力的地质导向技术和装备,优化了井眼轨迹在储层中的位置,降低了打穿油层的风险,提高了储层钻遇率。     

随钻方位电磁波成像快速反演算法研究及应用

传统电磁波仪器只能测量地层电阻率,为弥补传统电磁波仪器方位探测能力的不足,研制了随钻方位电磁波成像测井仪。随钻方位电磁波成像测井仪能够探测距离井眼10m以内的储层边界,为了快速高效地测出边界位置以及计算仪器与边界之间的探边距离,研发了一种在主动地质导向中进行地层边界预测的快速反演算法。快速反演算法的计算速度参考地面数据采集软件所需的最快速度,反演参数的地质约束也内置于反演过程中,采取4个方面的措施来实现计算效率。现场应用表明,快速反演算法可获取轨迹上方和下方的地层电阻率剖面,以及储层的岩性和流体类型信息。快速反演算法能够通过正确映射井筒周围的储层边界,根据倒置的窗帘图和其他测量结果优化钻井轨迹,实现主动的地质导向,满足测井需求。     

多尺度随钻方位电磁波测井系统响应特征研究

为了及时发现地层构造变化,规避钻井风险的同时准确评价地层,要求随钻测井仪器具备尽可能大的探测深度和较高的分辨率,而单一尺度的测量结果难以同时满足上述要求。为此,模拟研究了超深随钻方位电磁波和随钻方位电磁波测井系统的探测特性,分析了该测井系统的探边能力和分辨率,并探索了其对钻前地层界面的探测效果;然后,采用拟牛顿法,进行了多尺度随钻方位电磁波测井资料的精确快速反演。研究结果表明,通过增大源距、降低频率的方式,超深随钻方位电磁波测井的探边能力达到数十米;与小尺度随钻方位电磁波测井联合使用,通过反演可以实时获取油藏电阻率剖面信息,从而实现近远井不同范围内的地质预测、地质导向和油藏描述。      

贝克休斯VisiTrak随钻测井实现精准中靶

正在复杂的地层中,优化井眼轨迹面临重大挑战。如果仅依靠地震及导眼中的测井数据,很难确定油藏顶部和底部边界,不仅会增加非生产时间,还可能无法钻至最佳油气层,也无法获取最佳开采效果。VisiTrak地质导向服务通过非定向及方位深探测电阻率测量,实时探测油藏结构和地层边界,优化井眼轨     

随钻电磁波电阻率测井联合反演方法及其应用

针对海上油气田高正压差井筒条件下随钻测井电阻率受钻井液低侵影响的问题,提出了随钻电磁波电阻率测井联合反演方法,设计了一种基于视电阻率曲线分离程度的反演初始值选取方案,通过反演可以获得原始地层电阻率和钻井液侵入深度。数值模拟结果显示,初始值选取精度满足工程应用需求,地层真电阻率和钻井液侵入深度参数反演相对误差小于0.5%。时间推移测井资料分别反演所得地层真电阻率一致,表明该方法稳定可靠。对中国南海西部东方区块随钻测井资料开展电阻率反演应用研究,结合反演成果开展了钻井液侵入规律统计,得到了钻井液侵入深度与地层孔隙度、渗透率、钻井液柱压力、钻井液浸泡时间及地层电性变化等参数的统计关系,其对钻井液侵入预测与评价具有参考价值。该电阻率联合反演方法可推广应用于其他海域随钻电磁波电阻率测井,对储层评价与储量计算具有重要意义。     

EarthStar超深电阻率随钻测井技术

正Halliburton公司研发的EarthStar超深电阻率随钻测井技术,将目前随钻测井的测量深度提高了一倍,能够探测井眼周围60m范围内的油藏和流体边界。采用该技术能够获取对油藏的整体认识,从而节省钻导眼和侧钻的费用,并为实时地质导向和制定油田开发方案提供更充分的数据基础。EarthStar超深电阻率随钻测井技术通过方位电磁感应电阻率描绘井眼周围地质构造,能够更全面地描述油藏,提高开发潜力。该技术可以与Halliburton公司的RoxC地质导向软件配合使用,利用RoxC先进     

OnTrak随钻测井资料在冀东油田地质导向中的应用

贝克休斯公司的OnTrak MWD/LWD平台可提供多频电磁波传播电阻率和方位自然伽马随钻测井服务,为水平井地质导向决策提供实时的测井资料支持.电磁波传播电阻率较大的探测半径及边界响应特征有助于及早确定储层或油水、气水边界位置;基于方位伽马资料.既可实时计算视地层倾角,也可通过数据成像拾取真地层倾角,实时进行构造研究分析.在冀东油田,通过对OnTrak录取到的方位伽马和电阻率资料的实时分析,结合其他资料,指导水平井施工,较好地实现了地质目的,取得了良好的经济效益.     

随钻方位电阻率边界探测影响因素分析

提出采用随钻方位电磁波电阻率测井仪器进行边界探测方法及产生的边界效应,分别从测量仪器的源距、频率、天线安装角度等内部因素以及井眼倾斜角度、地层电阻率对比度等外部因素进行计算分析,总结边界响应规律,归纳了针对测量仪器本身的设计和调整以及针对可导致边界效应的测量环境的研究2种边界探测的研究方法,通过与Periscope仪器公布的数据相对比论证,确定影响因素计算分析准确性。研究成果对随钻地质导向边界测量、仪器设计参数选择及复杂储层地质构造实时解释具有指导意义。     

随钻方位电磁波仪器界面预测影响因素分析

随钻方位电磁波仪器的探测深度决定仪器的界面预测能力,了解随钻电磁波仪器在不同地层环境下的探测特性,对准确进行界面预测和判断有重要意义。模拟了仪器的界面响应特征以及边界走向与仪器工具面角的关系,介绍了随钻电磁波仪器探测深度的定义,通过模拟随钻方位电磁波电阻率的探测特性,分析了不同地层及仪器参数对随钻方位电磁波仪器探测深度以及界面距离反演结果的影响。结果表明,在地质导向过程中,相邻地层的电导率的差决定了随钻方位电磁波仪器的信号幅度,而相邻地层的电阻率对比度和电导率的差同时影响仪器的探测深度,同时仪器对交叉耦合分量电动势(Vzx)的分辨能力也决定了仪器的探测深度;界面距离反演地层模型中,低电阻率地层电阻率的精确度比高电阻率地层电阻率精确度对反演距离的正确性和准确度影响更大。     

利用时间推移感应测井动态反演进行储层评价

地层钻开后泥浆滤液侵入油(气)层是一个随时间变化的复杂过程,因此,测井仪器的响应是时间的函数.以往的电阻率反演算法均基于简化的阶跃式侵入模型,不能给出真实侵入过程的图象,反演结果也受到这一理想侵入模型的限制.时间推移感应测井动态反演模型计入了控制侵入过程的流体和地层参数,它能展示真实侵入过程的动态特征,为储层评价提供更为丰富的信息.该模型对流体饱和度的变化、泥饼性质、钻井条件等因素较为敏感,因而,可以通过按泥浆浸泡时间而记录的测井数据,反演原始含烃饱和度(或地层真电阻率),从而进行储层评价.现场应用实例表明,该方法可以有效地应用于时间推移双感应测井的解释.     

泥浆侵入储层电阻率测井动态反演多解性研究

钻井泥浆滤液对储层的侵入是一个与时间有关的动态过程,相应的测井结果与应是侵入时间的函数。与传统的基于静态的侵入阶跃模型所建立的侵入图版校正方法或计算机反演算法相比,我们的电阻率测井动态响应（ＤＲＲＬ）模型考虑了控制动态侵入过程的诸多因素,可以更加起初地反映动态侵入过程的特点。由于电测井的结果受含烃饱和度的变化和泥浆性质及其钻井工程条件等因素的影响,用ＤＲＲＬ模型对按泥浆浸泡时间记录的电阻率测井结果     

碳酸盐岩储层随钻测井技术难点及其对策——以四川盆地为例

四川盆地碳酸盐岩储层埋藏深、非均质性强,利用随钻测井资料开展地质导向存在构造导向难、空隙空间储层追踪难和轨迹控制难等诸多难题。为此,分析了这类储层多套层系的地质和测井响应特征,提出了构造追踪、储层追踪和地层追踪等针对性的技术思路,并总结了随钻伽马成像、随钻电阻率成像、随钻密度成像、随钻自然伽马、随钻电阻率、随钻中子和随钻密度测井方法在随钻地质导向中的适应性;在此基础上,充分挖掘随钻测井所提供的信息,对常见的4种复杂储层类型(薄层状储层、厚层块状储层、受剥蚀的岩溶储层和页岩气储层)的测井系列进行优化,提出了不同地层和储层条件下适用的5种测井组合(自然伽马+孔隙度+电阻率成像、自然伽马+电阻率成像、自然伽马+孔隙度+电阻率、伽马成像+电阻率、自然伽马)。现场应用效果表明,该方法针对碳酸盐岩不同类型储层首次归纳出应采用的随钻测井系列组合,并且有针对性地指出了在地质导向过程中应注意的重点及采取的导向策略,具有较高的参考和应用价值。     

川东地区高陡复杂构造LWD跟踪有效储层的方法

随钻地质导向技术(LWD)是20世纪90年代发展起来的前沿技术,在高陡复杂构造上钻水平井,及时准确了解地层产状、识别储层特性,引导水平井的井眼轨迹沿着有效储层钻进是LWD数据解释的关键内容。为此,以四川盆地川东地区钻探石炭系的高陡构造为例,在对区域地质特征、构造背景和储层特征及分布规律的深入细致分析基础上,应用地震、录井、测井资料建立起了钻探目的层段的岩—电模型、钻前三维地质导向的井眼轨迹模型。实钻中,把钻前建立的目的层岩—电模型与随钻实时测量的自然伽马、电阻率信息进行对比,及时分析钻头所钻岩性在岩—电模型中的位置,判断井眼轨迹与地层相切关系,进而用电阻率信息分析储层特性来指导钻进井眼轨迹实时调整,确保水平井段有效储层的钻遇率。该导向模型的建立与数据解释的方法可供类似探区参考。     

阵列感应电阻率测井在华北油田冀中坳陷的应用

阵列感应电阻率测井资料经过反演处理，可得到较准确的地层真电阻率、泥浆滤液侵入深度和电阻率侵入剖面，反演结果有助于地层渗透性和流体类型判别，计算的泥浆滤液侵入深度可直接指示油层受钻井污染的程度，为以后的试采作业提供参考依据。介绍了阵列感应电阻率测井原理、解释方法，并与常规感应电阻率进行了对比，给出了阵列感应电阻率测井在华北油田复杂油气藏重点探井的成功应用实例。     

埕海油田馆陶组水平井随钻曲线物性反演研究

大港滩海地区埕海油田馆陶组为底水稠油油藏,采用水平井开发,其测井系列全部为随钻测井,电测曲线仅有自然伽马和电阻率,缺乏物性曲线,影响了油藏描述工作中剩余油分布预测,导致后期调整开发方向不明确、产能建设实施风险大,严重制约了馆陶组的高效开发.针对上述难题,开展了随钻条件下测井曲线物性反演研究,首先采用直方图平移法,以顶部...     

随钻一体化测井仪平台开发

为了满足多深度探测评价钻井液侵入和识别地层岩性的需要,开发了具有电阻率、伽马等多参数测量功能的随钻一体化测井仪平台。基于相移电阻率、衰减电阻率、总量伽马和成像伽马等测量方法,采用六发两收的八线圈系设计方案,挂接了伽马探管、加速度计和磁通门等传感器,同时采用了由发射电路、接收电路和控制电路组成的模块化电路设计方案,并定义了总线通讯协议,建立起了各功能模块之间的信息传递。开发了测井仪平台的固件程序,不仅能够测量相移电阻率和衰减电阻率数据,还能够测量伽马数据和地层方位信息;开发了平台测试软件,能够对仪器进行标定测试及下井前的启动设置,实现仪器控制指令的下发,测量数据的上传,并对电阻率、伽马、井斜角和工具面等数据进行监测和图形化处理。研制的随钻一体化测井仪平台可以为大斜度井和水平井钻井提供丰富的、高质量的测井数据,为地层评价提供所需要的数据,从而为非常规油气储层开发提供技术支持。      

基于电阻率约束的分频含气性预测技术

四川盆地二叠系、三叠系礁滩储层气水关系复杂,导致钻井成功率低,部分井不得不侧钻甚至二次侧钻,高精度气水识别成为提高钻探成功率的关键。为此,以该盆地东部T工区二叠系生物礁气藏为例,针对性利用对气水判别敏感的深/浅电阻率信息作为约束,以非线性算法为桥梁,充分挖掘地震资料对含气性敏感的频率信息,再结合全频带相对波阻抗信息,建立深/浅电阻率对数差曲线与地震波形的非线性映射关系,开展储层含气性预测,形成叠后含气性预测方法,并进行了现场应用和效果分析。研究结果表明:①深/浅电阻率指示气层的信息不仅具有验证井作用,而且还可以被提取作为先验信息用于地震资料的约束;②分频信息增大了多元频率数据体与深/浅电阻率对数差的映射关系,有色反演为更加合理的全频带相对波阻抗地震数据,更有利于气水识别;③通过非线性映射关系得到气层敏感因子数据体,量化气层的值域范围,可实现定量的含气性表征。结论认为,所形成的含气性预测技术提供了一种切实有效的叠后含气性预测方法,现场应用效果良好,具有广阔的推广应用前景。     

适用于油基钻井液的随钻电阻率成像测井方法

油基钻井液会阻断直流电流通路从而使常规的随钻电阻率测井方法失效,为解决该问题,基于电容耦合非接触电导检测技术,提出了可用于油基钻井液的随钻电阻率成像测井方法。综述了随钻电阻率测量的主要方法,介绍了电容耦合非接触电导检测技术的原理与特点。将电容耦合和电感耦合相结合,建立了油基钻井液条件下的方位测井模拟模型,并利用该模型进行了多种工况下的测井模拟试验,分析了周向位置与电流幅值、电极周向位置与电流相位的关系及钮扣电极成像原理,模拟结果表明,钮扣电极具有方位探测能力,所提出的测井方法具有可行性。设计了地面模拟测井系统,进行了方位测井室内试验,发现该测井系统能够实现地层成像和测量地层倾角,试验结果与实际地层倾角的相对误差仅为4.7%。研究认为,提出的随钻电阻率成像测井方法可以在油基钻井液条件下进行随钻侧向电阻率测量,并且使测得的电阻率成像,从而得到较为可靠的测井结果。