实时同位素录井技术

石油钻探过程中的同位素检测资料是成岩、成矿作用、天然气成因研究与分类,烃源岩成熟度评估等地质综合研究中的重要依据,但以往该项资料的分析、检测因受技术及环境条件的限制,资料的获取相对滞后,影响了其应用价值,为了解决这一难题,法国地质服务公司开发了实时同位素录井技术,它具有现场连续、实时检测钻井液中稳定同位素含量的特点。该技术主要采用近红外吸收原理测量甲烷碳同位素(δ13C1)、乙烷碳同位素(δ13C2)、丙烷碳同位素(δ13C3)以及氘同位素(δ2H),同时采用光腔衰荡光谱原理(CRDS)测量甲烷含量。目前,现场作业主要提供随深度连续的甲烷碳同位素和甲烷含量数据。通过相关资料的收集和研究,探讨了该项技术的原理、特点和测量参数及资料应用问题。随着研发工作的全面推进,将实现连续实时测量甲烷碳同位素(δ13C1)、乙烷碳同位素(δ13C2)、丙烷碳同位素(δ13C3)和氘同位素(δ2H),从而为现场快速评价油气藏性质和成因提供重要依据,进一步提高同位素资料的应用价值。     

川东南五峰组—龙马溪组页岩气录井碳同位素特征及其地质意义

为了更详尽地分析不同深度段五峰组—龙马溪组页岩气的碳同位素特征以及页岩气的成藏富集规律,选取川东南地区3口典型页岩气评价井开展了页岩气碳同位素录井工作。在钻探现场连续取样并检测泥浆气的碳同位素值,并以DY5井为例检测了岩屑释气过程中的碳同位素变化。基于碳同位素录井数据,综合分析了五峰组—龙马溪组页岩气的碳同位素平面分布及纵向变化特征、碳同位素倒转特征和岩屑释气过程中的碳同位素分馏特征。综合分析认为：四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气碳同位素值由盆地周缘向中心逐渐变轻,这一变化规律主要受控于页岩的热演化程度;川东南3口井的泥浆气碳同位素的纵向变化及倒转特征具有一定共性,表明其具有相近的页岩气富集规律;DY5井的岩屑罐顶气越靠近地质甜点区域同位素分馏越明显且岩屑释气量越大,反映该段页岩气具有初始地层压力高、含气量大、纳米孔隙更发育等特征。     

实时同位素录井技术应用

实时同位素录井技术特点突出:实时分析甲烷碳同位素,数据点丰富;使用近红外吸收原理,数据精度高;设备可以和geoNEXT录井系统整合在同一个录井房内,非常适合现场录井作业。对以往采用该技术所钻20多口井进行分析,发现实时同位素数据结合录井色谱仪实测气体数据,即可对天然气成因、成熟度、母质类型进行分析判断,还可以帮助录井综合解释识别复杂油气藏以及对潜山储集层有无油气显示进行识别,从而为扩大实时同位素录井的应用范围、拓展其应用思路,在油气勘探中发挥越来越重要的作用提供了技术支持。     

Isologger气体同位素录井仪

虽然近年来国内外逐渐重视稳定碳同位素地球化学分析在油气勘探开发现场的应用,但是国内在用的气体同位素录井仪无法在录井过程中提供甲烷同位素数据以外的其他烷烃同位素数据,这样就不能根据碳稳定同位素反序特征进行页岩气甜点预测及相关地质分析。为了推动国内气体同位素录井仪器研发进展,介绍了英国CSS(Compact Science Systems)公司研发的、能够在线分析C1-C5同位素数据的Isologger气体同位素录井仪的结构组成、原理及性能特点;其由稳定同位素比率质谱仪(IRMS)、气相色谱和燃烧炉组合单元组成。重点分析了利用该同位素录井仪提供的碳稳定同位素数据进行页岩气甜点预测的甲、乙烷同位素组成的反序特征法和用于天然气、页岩气及天然气水合物成因分析的伯纳德图板法;提出气体同位素录井的取样方法、参数检测数量、软件解释及仪器稳定性应作为国内研发的重点。     

川南地区W 202区块碳同位素倒转特征研究

为深入了解川南地区W 202区块五峰组-龙马溪组页岩气的碳同位素分布特征、碳同位素纵向变化规律及碳同位素倒转特征成因,选取W 202区块正钻井开展碳同位素研究.研究结果表明:(1)五峰组-龙马溪组具有碳同位素倒转特征(龙马溪组底部乙烷碳同位素小于甲烷碳同位素);(2)碳同位素具有纵向分布特征,甲烷碳同位素⑥ → ②层变...     

湖北宜昌地区鄂阳页2井牛蹄塘组和陡山沱组页岩气随钻碳同位素特征及勘探意义

为了深入分析页岩气的甜点特征,针对鄂阳页2井所钻遇的牛蹄塘组和陡山沱组两套古老页岩层系,在井场随钻连续取样,并测量泥浆气碳同位素值以及岩屑罐顶气碳同位素随时间序列的变化特征。基于高密度连续碳同位素数据,结合气体组分、地层岩性、储层物性特征分析页岩气的成因及富集规律;基于岩屑释放气碳同位素分馏特征,结合页岩纳米孔隙发育程度分析页岩气地质甜点要素。研究结果显示：甲烷和乙烷倒转特征及湿度特征表明牛蹄塘组页岩可能具有较好的页岩气勘探潜力;泥浆气甲烷碳同位素值随地层垂深上的变化与生油窗时期液态烃类的残留有关,牛蹄塘组页岩底部同位素值偏轻揭示其液态烃类残留量大,资源潜力高;陡山沱组页岩气组分偏干、碳同位素值偏重的特征可能与其生烃母质以及生、排烃演化史有关;岩屑释放气同位素分馏特征与页岩纳米孔喉体系的发育程度有关,纳米孔喉体系发育程度作为页岩气甜点的判断指标应是一条可行的研究思路。这种基于现场的、连续的、动态的碳同位素分析方法为页岩气成因及富集规律分析、地质甜点区判识提供了更多有价值的参考。     

湖北宜昌地区鄂阳页2井牛蹄塘组和陡山沱组页岩气随钻碳同位素特征及勘探意义

为了深入分析页岩气的甜点特征,针对鄂阳页2井所钻遇的牛蹄塘组和陡山沱组两套古老页岩层系,在井场随钻连续取样,并测量泥浆气碳同位素值以及岩屑罐顶气碳同位素随时间序列的变化特征。基于高密度连续碳同位素数据,结合气体组分、地层岩性、储层物性特征分析页岩气的成因及富集规律;基于岩屑释放气碳同位素分馏特征,结合页岩纳米孔隙发育程度分析页岩气地质甜点要素。研究结果显示：甲烷和乙烷倒转特征及湿度特征表明牛蹄塘组页岩可能具有较好的页岩气勘探潜力;泥浆气甲烷碳同位素值随地层垂深上的变化与生油窗时期液态烃类的残留有关,牛蹄塘组页岩底部同位素值偏轻揭示其液态烃类残留量大,资源潜力高;陡山沱组页岩气组分偏干、碳同位素值偏重的特征可能与其生烃母质以及生、排烃演化史有关;岩屑释放气同位素分馏特征与页岩纳米孔喉体系的发育程度有关,纳米孔喉体系发育程度作为页岩气甜点的判断指标应是一条可行的研究思路。这种基于现场的、连续的、动态的碳同位素分析方法为页岩气成因及富集规律分析、地质甜点区判识提供了更多有价值的参考。     

页岩释气过程中碳同位素的分馏特征

钻井现场开展页岩岩心解吸气同位素监测,由于损失气样品缺失,而不能得到岩心气体释放全过程同位素的变化规律。通过加工岩心甲烷高压饱和-解吸装置,并接入色谱-同位素质谱联机系统,满足在线实时监测解吸气甲烷碳同位素变化的要求。在此基础上,开展页岩岩心释气的正演模拟实验,发现了解吸气甲烷碳同位素先期稳定、后期变轻后逐渐变重的变化规律,揭示了岩心中游离气和吸附气的相态转化、二者混合比例的动态演化与同位素变化趋势的相关性,表明同位素在页岩气开发状态的示踪方面具有应用潜力。     

录井装备技术现状及发展探讨

针对国际油价持续在低位运行的形势,为进一步明确国产录井装备的发展方向,缩小与国际先进水平的差距,从常规综合录井、单项高端录井和井下录井3个方面系统分析了国内外录井装备的现状,指出国内综合录井仪、高端录井装备、非常规资源录井装备及井下录井装备存在的问题,提出完善国产综合录井仪、研发单项高端录井仪和特色录井装备及储备录井新技术的建议,并根据当前实际录井的技术需求,把握发展机遇,推动国内录井装备的发展,提高国内录井装备的技术水平,缩小与国际先进水平的差距。      

甲烷流动过程中碳同位素分馏实验

页岩气在页岩多孔介质中的流动受扩散、渗流以及吸附—解吸等作用的影响,其主要成分甲烷的同位素分子（¹³CH₄、¹²CH₄）在吸附性能、扩散性能上均存在明显的差异,因此甲烷气体在流动过程中会发生碳同位素分馏现象。为明确甲烷流动过程中碳同位素分馏机理,开发了一维流动甲烷同位素分馏实验装置及在线同位素监测方法,通过空柱与伊利石填充柱的甲烷流动碳同位素分馏对比实验研究,表明流动过程中造成甲烷浓度梯度的扩散作用是引发甲烷碳同位素分馏的重要因素,建立的对流—扩散耦合方程可以很好地拟合和解释空柱实验同位素数据。填充柱实验中发现初期甲烷碳同位素较原始值明显负向偏移,然后CH₄碳同位素组成快速变重,相对于甲烷碳同位素的原始值偏高可达5‰,而后再逐渐变轻至甲烷碳同位素组成的原始比值,同位素变化曲线呈现出明显的拐点,这是扩散与吸附—解吸共同作用的结果,揭示了流动过程中甲烷作用于固体分子筛吸附位上显示出明显的逆同位素效应。     

录井仪器技术现状及发展趋势

作为石油勘探钻井现场重要的实时监测设备,综合录井仪不可或缺,其在油气层的发现和快速评价、钻井工程监测和安全保障等方面起着不可替代的作用。文章阐述了录井仪器相关技术的国内外发展现状,对录井仪器发展所面临的挑战进行了深入剖析,并且对录井仪器的发展趋势进行了分析和探讨。     

油型气乙烷碳同位素演化规律与成因

通过分析四川盆地和北美Appalachian、Fort Worth等盆地页岩气和常规油型气乙烷碳同位素特征和成因,得出随着成熟度的增加,乙烷碳同位素经历3个演化阶段：初次生气阶段正常增加,与甲烷碳同位素具有线性相关;二次裂解阶段同位素值减少,与乙烷含量的倒数具有线性关系,符合二端元气混合模型;湿气裂解阶段碳同位素值增加,与乙烷含量的自然对数呈线性关系,符合瑞利分馏模型。不同阶段页岩气碳同位素倒转的成因不同,瑞利分馏阶段碳同位素分馏速率乙烷>丙烷,并且甲烷碳同位素发生次生变化是造成过成熟阶段页岩气碳同位素反序的原因。富¹²C的乙烷是四川盆地页岩气高产井的重要地球化学特征。对于成熟度R_o>2.2%的天然气,乙烷碳同位素用于气源鉴别需要用瑞利分馏的公式校正。     

录井技术发展现状与展望

概要论述了录井技术获得的较快发展,体现为气测录井分析周期缩短、实现了定量检测;地化录井日渐成熟;定量荧光技术应用于岩屑分析;随钻测量技术应用价值和程度提高;钻具振动分析技术引入录井;传感器技术有所创新;录井软件功能更强。并展望了录井技术的发展方向,将趋向于:录井参数定量化、检测方法多样化、资料采集转向井下,更加及时、真实;软件系统化、平台化、网络化,为勘探决策现场化创造了条件。     

录井技术发展现状与展望

概要论述了录井技术获得的较快发展，体现为气测录井分析周期缩短、实现了定量检测；地化录井日渐成熟；定量荧光技术应用于岩屑分析；随钻测量技术应用价值和程度提高；钻具振动分析技术引入录井；传感器技术有所创新；录井软件功能更强。并展望了录井技术的发展方向，将趋向于：录井参数定量化、检测方法多样化、资料采集转向井下，更加及时、真实；软件系统化、平台化、网络化，为勘探决策现场化创造了条件。     

碳氧比能谱技术在岩心录井中的应用探讨

碳氧比能谱技术主要是利用快中子与地层发生非弹性散射时产生的碳和氧的特征伽马射线的比值来确定套后含油饱和度，在测井行业已成功地使用了多年。该文从该技术的仪器原理、解释模型的建立等方面对其在录井行业的应用进行了探讨，由于录井的测量对象都是在常温、常压下进行的，因而得到的结果应该更能反映岩石性质，该技术在录井的成功应用对地层含油饱和度的确定将发挥更好的作用．     

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。     

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。     

录井技术现状及发展趋势

文章较系统地介绍了录井行业现在应用的地质录井、气测录井、工程录井、地化录井、核磁共振、远程传输、信息服务等方面的技术特点及作用,对录井行业如何适应油气勘探开发的形势、对现有技术如何改进进行了评说,对录井技术发展趋势提出了见解。     

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。     

国内外录井技术现状及发展方向

针对录井行业目前所面临的难题与挑战,总结归纳了石油勘探对录井提出的新要求,从随钻化、精细化、集成化、信息化方面阐述了国内外录井技术发展的特点,从技术发展趋势的角度分析了国内与国外技术的差距及发展理念上的差别,提出了转变录井发展观念,拓展录井技术服务领域,发挥录井信息优势,整合录井资源平台,向钻井、录井、测井一体化,井场信息采集、处理及应用集成化方面发展的思路,只有不断满足勘探开发的新需求,才能提高录井在石油勘探开发中的地位。