钻井液出口流量精准测量装置的研发及应用

为了实现钻井液出口流量的精确测量,确保钻井过程中井漏、井涌、溢流等异常工况的及时发现,在充分调研各种流量测量方式之后,选定基于超声波多普勒和科里奥利两种原理的钻井液出口流量精确检测装置进行研发,并通过充分的实验验证,分析了两种装置的优势与不足,为实现钻井液出口流量精确检测提供了解决思路。未来钻井液流量精确测量将成为新的高端录井服务项目,利于进一步拓展录井技术服务的领域。     

基于核磁共振的页岩孔隙结构特征研究

页岩储层普遍存在低孔低渗的特点,微-纳孔喉及微裂缝发育,其储层孔隙结构表征及物性评价具有较大难度。为了实现页岩储层快速评价和孔隙结构表征,应用核磁共振技术开展了页岩孔隙结构特征研究。结果表明：1)通过对页岩岩心核磁T₂谱分析,将页岩划分为单峰-丘型、单峰-尖峰型、双峰-左高型、双峰-右高型、多峰-基质型和多峰-裂缝型。其中单峰型页岩孔隙分布较为集中,双峰型次之,多峰型页岩孔隙分布复杂,且可能包含裂缝等流体赋存空间。2)建立了储层中干酪根等固体有机质、黏土束缚流体、毛管束缚流体、技术可动流体及自由可动流体识别与评价方法,并通过与Qemscan扫描结果对比,明确了T₂与页岩孔径换算系数为5.3 nm/ms。3)将页岩岩心T₂谱分为固定区间(P₁)、束缚区间(P₂)和自由可动区间(P₃)3个区间,其中P₁区间累积信号量与渗透率呈负相关关系,P₂区间与P₃区间累积信号与渗透率呈现正相关关系。以上成果...     

深井底部钻具组合选型及防斜性能评价指标分析

基于纵横弯曲梁法和平衡趋势原理建立了深井底部钻具组合(BHA)的防斜性能评价方法,评价了3类典型BHA的防斜性能参数。结果表明: 地层是制约BHA垂直钻井能力的最主要因素,地层倾角可作为防斜钻具组合选型的首要参数。基于此,深井防斜钻具组合的优选应先根据地层特性初步选定BHA类型,然后根据钻头情况和现场施工需求进一步分析备选钻具组合的防斜性能,最终以防斜性能为指标优选实钻BHA。     

生物成因硅确定方法及其在页岩气储层可压裂性评价中的应用

四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组底部页岩被证实富含大量生物成因硅质矿物。为了定量计算储层生物成因硅的含量,研究其在储层可压裂性评价中的作用,利用改进后的元素标准比值法定量确定了目的层段生物成因硅含量,其最高可占总硅含量的70%以上。通过改进传统的可压裂性计算方法,将硅质矿物分为生物成因和非生物成因,研究不同成因硅质矿物对储层可压裂性的影响,弥补了传统方法不区分硅质成因带来的不足。研究结果表明,有机质含量高的储层段并不一定是最好的可压裂层段;在不考虑生物成因硅时计算的可压裂指数偏小,在实际压裂过程中容易错误认识储层可压裂情况。结合现场实际压裂示踪施工情况与累积产气占比,在考虑生物成因硅时划分的储层可压裂级别更加符合现场压裂情况,对现场压裂施工具有一定的指导意义。     

各向异性地层随钻方位电磁波测井响应研究

本文定义了随钻方位电磁波测井视电阻率信号和方位地质信号对各向异性的敏感因子,并分析了二者对各向异性的敏感性。结果表明：幅度比和相位差电阻率对各向异性的敏感性随井斜角的增加而增强;幅度比和相位差地质信号在直井和水平井对各向异性的敏感性弱,在中间角度斜井对各向异性的敏感性强。通过对比分析单发单收线圈系和双发双收对称线圈系的方位地质信号曲线发现,利用对称信号处理,方位地质信号可以基本不受各向异性影响。     

三轴各向异性层状介质磁偶极子源电磁场递推算法及应用

为快速、精确模拟复杂三轴各向异性介质中的电磁波测井响应规律,研究了一种适用于水平层状地层的磁偶极子源电磁场伪解析递推算法。该算法通过双重傅里叶变换,将空间域的三维电磁场正演转换为一系列对一维谱域场的求解,将地层上、下界面位置引入谱域电磁场通解公式,克服了传统方法存在的数值溢出问题;进一步利用传播矩阵方法,递推获得各个地层界面处的幅度系数;针对积分核函数存在的强烈振荡问题,提出了一种双重正余弦数值滤波积分方法,实现了谱域到空间域电磁场的准确、快速转换。模拟结果表明：三轴各向异性导致电测井响应更为复杂,传统各向异性电测井解释模型不再适用。新递推算法是复杂各向异性储层测井响应分析的基础,也为电性参数准确提取和精准地质导向提供了正演手段。     

标准化岩屑采集装置研究与应用

针对当前录井作业现场主要采用人工捞取岩屑的现状,研发了一种新型的标准化岩屑采集装置。装置通过接收综合录井仪的钻时、迟到时间、迟到井深等实时数据,同时结合实时采集岩屑的质量,利用上位机和触摸屏,控制底层PLC控制模块,通过自动和手动两种控制方式,同步机械钻速完成岩屑的标准化采集。装置研发成功后在胜利油区进行了实验性应用并取得了良好效果。该装置实现了岩屑的标准化采集,提高了剖面符合率,提升了现场地质资料准确度,同时,降低了现场工作人员的劳动强度和安全作业风险,提高了工作效率,展现出良好的自动化和智能化,满足了现场录井和石油勘探开发需要。     

东营凹陷页岩油双甜点录井解释评价方法研究

页岩油双甜点评价是衡量页岩油是否具有开采价值的有效方法。基于录井的岩屑、岩心实物观察,气测录井、岩石薄片、岩石热解、碳同位素、核磁共振、QemSCAN、显微荧光薄片、XRF、XRD及试油资料,研究确定了东营凹陷沙三下亚段、沙四上纯上亚段两套页岩油类型和岩相类型。源岩沉积厚度大,有机质丰度较高,处于成熟演化阶段;储集空间主要为孔隙和微裂缝,含油气丰度高、地层压力系数高、流体可流动性好。从裂缝发育程度、脆性矿物的含量等方面评价了页岩油工程甜点。优选了气测全烃、TOC、孔隙度、碳同位素分馏程度、地化S1、脆性矿物指数等录井特征参数,实现了录井地质甜点和工程甜点的定性及定量“四性”评价,建立了东营凹陷页岩油双甜点录井解释评价方法。该方法对东营凹陷页岩油双甜点录井解释评价具有一定的指导意义。     

地质导向技术在复杂构造区页岩油水平井高效施工中的应用

中国复杂构造区页岩油藏水平井钻井普遍存在时效低、施工效果差等问题,严重制约着页岩油的高效勘探与开发。本文以胜利油田FY1井区为例,综合分析地震、测井、录井及分析化验资料,梳理了影响水平井钻井施工的主要因素,阐述了水平井钻井地质导向关键技术,并列举了应用实例。结果表明：水平井钻井地质导向技术通过钻前精细地质建模、着陆段分段轨迹控制、水平段动态调整,指导钻井轨迹的调整,提高了钻井时效与优质储层钻遇率。该成果对中国复杂构造区页岩油的勘探与开发具有重要的意义。     

井震信息融合与成像探边测井在水平井储层构型单元识别中的应用对比

碎屑岩储层的内部结构控制着储层内的油水分布,对储层构型认识不清将严重影响后期的油气藏的开发。本文以四川盆地东峰场地区须家河组河口坝与渤海湾盆地埕岛油田馆陶组曲流河储层为例,充分利用地震、钻井、测井及岩心分析资料,提出了2种以水平井信息对构型单元进行识别的方法,进行了构型单元划分及定量表征。研究表明：基于水平井井震信息融合的构型单元识别方法利用高分辨率的波阻抗信息、随钻伽马、气测及元素录井数据对水平方向的构型单元进行综合识别,具有应用范围广泛、分辨率相对小的特点,在DF102HF井识别出4个单一河口坝及9个增生体;基于水平井成像探边测井的构型单元划分方法利用PeriScope工具探测到砂体的外部形态,结合曲流河沉积模式及随钻伽马曲线、随钻电阻率曲线对砂体内部夹层进行精细刻画,具有纵向分辨率大、准确度高、应用范围有限的特点,在CB251-P5井识别出3个边滩及5个侧积体。以上2种识别方法对于指导油气藏储层构型划分具有重要的参考意义。