光谱录井技术的研究和应用

录井肩负着两大技术责任:油气生产钻探现场快速、准确识别钻遇的复杂岩石岩性;实时、精细评价地下油气水层。文章介绍了目前在录井行业开始研究和初步试验应用的几项主要光谱录井技术及其现状;概述了光谱录井技术直接检测岩石岩性、含油性速度快、精度高、稳定性好和数字化程度高等特点;研究了光谱录井技术研究中谱图信息处理、谱图地质标定、谱图分析、谱图地质评价等技术关键点;分析了光谱录井技术现场生产应用难点和技术应用前景;指出光谱录井技术将是未来录井新技术发展的主要方向,对推进光谱录井技术尽快在录井现场生产应用具有重要促进作用。     

光谱检测识别岩性技术对比及发展方向

石油快速钻井技术的推广与应用在提高机械钻速的同时,也缩短了钻遇地层岩屑样品捞取时间,同时岩屑样品粒径变小,给岩屑录井带来难以准确识别钻遇地层岩性的不利影响。针对录井工程面临的技术难题,录井技术人员研究出一系列光谱检测识别岩性技术。为进一步对比不同光谱岩性识别技术的优缺点,分别阐释了基于光谱检测技术的X射线元素录井技术、X射线衍射录井技术、激光识别岩性技术的原理及技术特点,对基于激光诱导击穿光谱的谱图识别岩性、元素组合关系识别岩性、砂岩-泥岩-碳酸盐岩三角图板识别岩性、Ca/Mg比值数据识别碳酸盐岩等多项技术进行了重点分析,并给出了录井施工应用实例,描述了现有技术存在的技术缺陷,探讨了成分检测在今后岩性识别中的发展方向。     

激光拉曼光谱气测原理与应用前景

拉曼光谱技术是研究分子结构的方法之一,在物质的定性、定量鉴定等方面有着明显的优势,应用十分广泛。气测录井是对钻井液所含气体成分进行分析,受此启发,国内外仪器制造公司联合进行技术攻关,将激光拉曼光谱技术移植于录井气体检测领域,研制出激光拉曼光谱(色散型)气测仪,该仪器由激光光源、外光路、样品池、色散系统、信号处理及输出系统5部分构成,采用烃类气体、硫化氢、氢气、二氧化碳等试验气体,对分析仪器的基线漂移、最小检测气体体积分数、测量误差、重复性、分离度、分析周期等指标进行了测试与评价。通过川西油田天然气井、空气钻井等多口井的录井试验证实,激光拉曼光谱气测仪在油气发现、稳定性、准确性等方面效果显著,展现出激光拉曼气测技术良好的应用前景。     

非常规油气储集层录井技术应用与发展思考

非常规油气资源的勘探开发,在为录井技术发展提供了更加广阔空间的同时,也对录井技术的适应性提出了严峻的挑战。针对非常规油气成藏特点,结合我国现阶段非常规油气勘探开发主要涉及致密砂岩气、页（泥）岩油气、煤层气等类非常规岩性储集层的特征,分析了不同录井技术的适应性,阐述了在裂缝识别、地层含气量检测、储集层解释评价等方面存在的不足,认为实施油基钻井液录井、开展微岩心录井等并探索不同岩性非常规储集层录井技术系列化和有针对性的技术创新,是实现非常规油气勘探开发从钻前、钻中、钻后、压前、压后全过程有效录井服务的重要途径。     

河南油田录井技术应用主要问题探讨

河南油田加强了录井新技术的引进和应用,解决了录井工作中遇到的问题和难题,特别是在对加有有机添加剂的钻井液影响现场录井的处理,对异常高压地层的录井预测,对“三低”储层油气层显示的录井识别,对PDC钻头下岩性识别难题的处理,对现场油气层录井的快速评价等方面取得了良好效果。     

录井技术发展现状及前景综述

现场岩性迅速识别、地层可钻性判断、及时卡准取心层位、油气水层判别、钻井风险监测、数据信息实时发布等是录井技术在随钻过程中的突出优势,也是有别于其他专业的显著特点,录井采集的现场第一性资料,经过分析处理后能为油气田勘探开发提供重要的参考依据。在分析油气勘探开发需求与录井中面临的如岩性识别、物性判断和油气水层解释评价方面的困难间关系的基础上,结合录井数据采集、资料处理、解释评价和信息技术的发展现状,综述了录井行业在资料采集智能化、数据处理模型化、解释评价随钻化和信息发布多样化等技术的发展前景。     

本期导读

<正>本期刊登文章20篇,内容涉及录井产能评价方法、红外光谱录井、岩屑远程识别、录井实时数据APP等录井装备、工艺技术和油气解释评价等方面。其中利用录井全烃资料评价压裂产能方法研究、激光诱导击穿光谱自动识别岩石颜色实验分析、录井实时数据APP的设计及应用、四川盆地页岩气层多参数定量类比评价方法等文章都是具有创新性观点或在本刊首次发表的文章,具有较高的阅读及参考价值。     

苏北盆地隐蔽油气层的测录井技术

广泛分布于苏北盆地的隐蔽油气层具有层薄、岩性细、部分地层低孔低渗的特点，在测录井响应上表现出低幅度油层出现的随机性．细岩性、薄油层的低电阻率特征和低孔低渗油层的复杂性。针对常规测录井技术及评价方法无法解决的问题．采用快速色谱气测录井、阵列感应测井技术和导电孔隙模型处理技术来识别和评价隐蔽油层，在多口井中见到明显的地质效果．为油气层的发现评价提供了技术支持。     

碳酸盐岩古潜山风化壳随钻快速识别

针对碳酸盐岩古潜山风化壳随钻快速识别在古潜山勘探中的重要性及利用传统录井方法难以准确识别地层岩性的现状,在各种岩石化学成分和碳酸盐岩古潜山风化壳附近地层元素特征、元素组合特征及元素录井技术原理、工艺流程等分析基础上,通过现场应用和室内分析认为,元素录井分析研究结果,结合地质分析及钻井工程特征,能够较准确地快速识别古潜山风化壳,元素录井技术可为随钻快速识别古潜山风化壳提供科学依据,在碳酸盐岩古潜山油气勘探开发中具有良好的应用前景。     

激光拉曼光谱及其在天然气分析中的应用展望

激光拉曼光谱法既不需要高纯载气,又无需分离样品气,可同时分析多个气体组分,能实时进行快速测定,提高测定分析效率,节省分析成本,已大量应用于材料、石油、化工、环保生物、医学、地质等研究领域。但由于气体分子的散射截面小,散射强度很微弱,应用激光拉曼光谱法分析的准确度及重现性均有待提高。因此,目前激光拉曼光谱法应用于天然气分析仅处于实验室研究阶段。为此,分析了该技术在天然气分析中的应用前景,结论认为：综合利用激光光源技术、拉曼光谱技术、表面增强拉曼散射光纤探针技术等,可大大提高气体组分的拉曼散射光强度,从而有效提高激光拉曼光谱法在天然气分析中的检测灵敏度、重现性及准确度,有望研制出满足天然气分析要求的激光拉曼天然气分析仪,实现天然气多组分快速同步分析。同时,还可进行天然气组成、有毒害物及其他杂质分析;从而使激光拉曼光谱法在天然气分析中的推广应用成为可能。     

油基钻井液和PDC钻头钻探中录井技术的改进

介绍了油基钻井液和PDC钻头钻井技术在阿尔及利亚OuedMya盆地的应用及其对传统录井的影响,着重从改进岩屑采集和识别方法,气测仪器硬件改造,以及采用核磁共振技术等方面来降低该钻井工艺对录井的影响,从而更好地实现准确识别岩屑,及时发现评价油气层的录井要求。     

中国录井业务现状及发展对策

从录井资料采集、资料处理、解释与评价、装备与软件、录井信息等方面总结了中国录井技术发展现状,以及录井技术在勘探开发中对油气水层的及时发现与准确评价、钻井提速、区域地质研究、井位优选方面所做的贡献,全面分析了行业发展针对复杂油气藏评价、钻井新技术的应用、管理因素制约、国际市场竞争所面临的挑战。强调了做好行业发展规划、建立有效的科研体系、加快科学技术进步、加强录井学科建设、注重录井人才培养、夯实行业发展基础的重要性,提出了积极推进管理体制改革、加强录井技术交流与合作、拓宽企业发展空间、实施国际化战略、强化行业自律等行业可持续发展对策,总结出加速9项成熟录井技术推广,攻关研究与完善实时流体分析、工程预警、非烃检测、硫离子检测、光谱检测和钻具振动频谱分析6项技术,探索随钻井下气体检测、渗透膜、随钻地震监测和远程录井4项前沿技术的新思路。     

元坝地区须二段低电阻率气层成因与测井评价方法

针对元坝地区须二段储层气层判识难度大、传统测井评价方法解释符合率较低的问题,开展了低电阻率气层成因分析及测井评价方法研究。在深入分析须二下亚段沉积微相、储层特征和测录井、测试及试验分析资料的基础上,认为储层矿物组分、孔隙结构、岩石粒径和胶结类型等是影响气层电阻率高低的主要因素,石英含量与测井电阻率呈正相关关系;建立了储层内岩性细分及识别有效储层的测井模式,综合岩性、电阻率和含水饱和度等参数,形成了不同岩性气层的评价标准和低电阻率气层的测井评价方法。该评价方法在元坝地区多口探井陆相致密砂岩气层评价中进行了应用,提升了致密砂岩气层的测井评价成功率,使元坝地区陆相致密砂岩气藏勘探取得了突破性进展。研究与应用表明,利用建立的低电阻率气层测井评价方法可以解决低电阻率气层的漏层和错判的问题,提高解释的成功率。      

基于激光诱导击穿光谱的岩屑岩性在线识别试验研究

钻井新技术的发展及其推广应用，在提高钻井时效的同时，钻井产生岩屑的粒径变小，给常规岩屑录井带来了困难。近年来，基于激光诱导击穿光谱（LIBS）的岩屑岩性识别技术取得了较好的效果，但该技术仍需要人工采集、清洗岩屑样品，并存在钻遇地层岩屑样品代表性难以准确控制、岩屑岩性识别结果与钻遇地层真实岩性之间具有一定差异等问题。为了解决上述问题，提出了利用LIBS在线识别岩屑岩性的技术构想，在实验室构建了试验平台，探索了激光器光源功率对岩屑样品LIBS信息的影响，通过优选光源功率，提高了岩屑样品LIBS信息的采集精度，进行了干样与湿样、疏松与压实状态下岩屑样品的LIBS检测，发现不同状态下岩屑样品的LIBS特征较为稳定，岩屑样品的LIBS特征与其状态无关。试验结果表明，录井过程中岩屑样品无需处理，可以直接检测，即利用LIBS技术在线识别岩屑岩性可行。      

川东北海相天然气储集层录井综合评价技术

川东北海相天然气藏储集层是重要的勘探开发目标,由于钻井地质条件复杂,为确保录井的准确识别与评价,引入X射线荧光元素录井、核磁共振录井等新技术,结合综合录井参数开展岩性、物性以及可钻性评价形成录井综合评价技术。通过建立川东北海相天然气储集层X射线荧光元素录井岩性识别响应特征、核磁共振录井和校正的可钻性指数(B)的划分标准,利用与产能密切相关的地质指标(岩性、物性、含气性),建立综合评价系数和综合评价标准,有效解决了川东北海相超深井岩性识别与归位、油气评价等录井难题,为超深水平井长穿有效海相储集层提供了技术保障。实践证明,录井综合评价技术的推广应用,有力地支持了该地区天然气藏的勘探开发工作,较好地解决了该地区录井面临的技术难题,为复杂钻井地质条件下的录井工作提供了新的思路和方法。     

火山岩储层岩性识别方法研究

近年来,国内外相继发现火山岩油气藏。随着油气勘探难度的增加,火山岩油气藏已成为今后油气勘探开发的重要目标之一。由于喷发方式和构造的不同,火山岩具有岩石类型多、定名和识别困难等特点,严重制约了火山岩储层评价技术的发展,影响了火山岩油气藏的勘探开发。本文鉴于火山岩储层岩性识别成功率低这一实际情况,分析火山岩形成的特点及其岩相类型,总结识别火山岩岩性的物探技术,地层元素俘获谱、成像等测井技术和BP、SOM神经网络法,为火山岩储层岩性识别提供技术支持。     

红外光谱录井技术在长庆油田三低油气藏中的应用与实践

长庆油田是典型的具有“低渗、低压、低丰度”特点的“三低”油气藏。近年来,随着勘探领域不断深入,勘探难度越来越大,部分探区油气成藏复杂,油水关系识别难度大。为了有效勘探开发致密油气藏,加速在新区、新领域寻找新发现、获得突破,针对性地开展了录井检测技术的创新研究,长庆油田2007年首次将红外光谱分析技术引入勘探领域,于2011年在长庆油田全面推广应用。介绍了红外光谱技术的基本原理、关键技术及实现方法、录井中的评价方法研究、与传统色谱技术性能对比等,通过170余口备类油气探井的现在试用验证,该技术分析速度快,更有利于薄差油气层的识别,且参数丰富,仪器性能稳定可靠,显示了其技术优势,录井综合解释符合率由61．5％提高到81．8％。结合实例阐述红外光谱的气体录井技术在长庆油田的应用效果及前景展望。     

在线连续轻烃录井技术研究与应用

随着油气勘探开发的持续深入,各类特色录井技术逐渐发展起来,轻烃录井技术以其较高的分辨率、准确性和抗干扰性,在识别储集层流体性质、指导工程决策和试油选层方面发挥了巨大作用,但轻烃录井技术只能单点分析且分析周期相对较长、及时性不够,而气测录井技术则具有较好的连续性和及时性,因此将两种录井技术优势整合研发了GW-OLS在线连续轻烃录井技术。该项技术能够实时获得储集层C₁-C₈中15种烃类组分含量数据,且具有连续性好、及时性强、分辨率高、准确性好和抗干扰性强等优势。通过研究,建立了在线连续轻烃录井气指数L_g、油指数L_o、水指数L_w等派生参数,能够实现随钻过程中流体性质的及时准确识别。目前该项技术已在辽河、冀东、长庆等油田应用,经试油验证,符合率达81.9%,具有极高的推广价值。     

国内非常规油气录井技术进展及发展趋势

非常规油气勘探开发给录井的探测分辨率、数据质量、录取参数齐全度和评价方法有效性带来了挑战。经过"十二五"攻关研究,研发了元素录井、钻井液核磁共振在线录井、小型化高分辨率三维核磁共振录井和前置式高分辨率气测录井等4项新技术,元素录井的元素采集种类从12种扩充到20种以上,填补了钻井液含油量的探测空白并实现了在线测量,岩样的孔喉尺度探测分辨率提高了10倍并将探测维度从一维拓展到三维,气体组分的探测分辨率从C5提高到C8或C10;建立了水平井综合地质导向、致密砂岩油气层录井综合评价、页岩油气层录井综合评价3套方法。随着非常规油气地质体的复杂性及对降本、增产、增效需求的增强,微观结构探测、碳同位素分析、录井仪器一体化等技术及水平井三维立体导向、裂缝型页岩的地层压力随钻预监测等方法将得到有效发展。      

古潜山地层岩性分析与储层评价

近年来随着油气资源需求的增加和勘探开发难度的增大,古潜山油气藏研究已成为辽河油田油气勘探开发的重要领域。测井评价的难点包括:①岩石骨架矿物成分变化大,岩性测井划分困难;②储集空间以次生孔隙为主,裂缝发育,储层识别率低;③缺乏有效的裂缝性储层参数计算方法,包括裂缝孔隙度以及储层饱和度等;④裂缝型储集空间内流体类型的识别和评价依然是一个世界性难题。本文研究重点是①与②,在常规测井评价方法的基础上,充分利用ECS、成像等测井新技术,学习和借鉴国内外先进的技术和经验,建立完善复杂的岩性识别方法及储层评价方法例如:测井曲线响应值法、交会图法、ECS测井分析、多矿物组分分析(Optima程序)等;在准确识别岩性的基础上,提高对该类储层的认识,进而提高古潜山储层的测井解释符合率,减少不必要的施工费用,提高经济效益。