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测井技术在石油勘探中的应用

测井技术在石油勘探中的应用

【摘 要】 我国传统的石油测井技术分辨率较低、直观性较差,且极易导致多解性的出现,已经不能够满足现代石油测井的需要了。基于此,探索一种新型的石油测井技术以不断提高我国的石油测井质量是对我国石油测井事业的发展意义重大。
【关键词】 传感器;测井技术;石油测井
  
  现阶段,传统的石油测井技术已很难满足石油测井的需要了,面对大量的石油探测工程,深探测、高测量精度与高分辨率的石油测井技术应运而生。石油测井仪器经过长时间发展已经历经了五次更新换代,目前,我国油田所运用的石油测井仪器为第四代数控测井仪与第五代成像测井仪两种。
  1 常用测井技术
  1)电法测井。电法测井是石油测井中常用的技术之一,其主要是指通过井下的测井仪器向地面发生电流,从而有效的测量出地面的电位,并最终得到地层电阻率的一种测井方式。常见的地层倾角测井、感应测井和侧向测井以及向地层发射电流对地层的自然电位进行测井等方法均属于电法测井技术。
  2)声波测井。声波测井主要是通过测量环井眼地层的声学性质对地层特定、井眼工程情况进行测量的一种石油测井技术,其包括声幅测井、声速测井等多种测井方法。一般情况下,运用声波测量的方式可清晰揭示出井眼的特定,此种测井技术一般用于推导原始与次生孔隙度、空隙压力以及流体类型、裂缝方位等;声成像测井技术则是在充分运用计算机图像处理技术的基础上所形成的石油测井技术,此技术可将换能器接收到的各种信号进行数字化,并可将预处理图像处理成转换成像。
  3)核测井技术。核测井技术主要是根据地层岩石以及岩石孔隙流体的物理性质进行石油测井的技术,它还被称之为放射性测井技术。以放射性源、测量的放射性类型或岩石的物理性质为主要依据将核测井技术分为如下两大类,即伽马测井,以研究伽马辐射为主要基础的核测井方法;中子测井,以研究中子、岩石以及其孔隙了流体之间的相互作用为主要基础的核测井技术。上述两种主要的核测井技术包括密度测井、自然伽马测井、自然伽马能谱测井以及中子孔隙度测井等。
  4)电缆地层测试测井技术。电缆地层测试测井技术也是十分常见的石油测井方式,其主要是对油气探测工作中流体性质进行验证、对地层产能进行有效估计的测井方式。与普通的钻杆测试相比,电缆地层测试技术具有快速、经济、简便等诸多优点。一方面,电缆地层测试测井技术的石英压力传感器可以较为准确和迅速的测量到地层的压力与温度变化;另一方面,此种测井技术所运用的多探测测试器能够最为直接的测量地层径向与垂向渗透率。此外,井下的流体电阻率测量以及光谱分析等技术也可较为有效的对流体类型进行判别。一般情况下,电缆地层测试用于单井压力剖面的建设、流体密度的计算、气、油、水界面的确定以及地层有效渗透率的估计中。
  5)成像测井。成像测井技术具有分辨率较高、采集数据量大等特点,其测量结果可通过计算机以图象的形式表现出来,较为直观。构成成像测井系统的主要设备为成像测井仪、核磁共振测井仪以及数字要穿系统、计算机工作站等。成像测井技术与常规的测井技术相比具有更强的适应力,其主要仪器包括:阵列感应、井周声波、阵列倾向、核磁共振以及多极子阵列声波等。
  2 传感器技术在石油测井中的应用
  地球物理测井是应用地球物理的一个分支,它是用物理学的原理解决地质和工程问题的学科。由于测井观测密度大、分辨率高、纵向连续性好,具有综合信息和技术优势等,因此成为地层评价的主体,是油气资源评价和油藏管理不可缺少的关键技术手段。其地质与工程运用,覆盖了油气勘探与开发的全过程。随着油气勘探开发难度的增加和测井技术的发展,测井技术的应用已经从传统的单井油气层识别与评价逐步发展到测井多井的储层描述与评价。在地层评价、地质、钻井以及采油工程方面得到越来越广泛的应用。
  1)石油测井中光纤传感器的应用。光纤传感器随着光线通信技术而生,由于受到电磁干扰,需要承受极端的条件,包含高压、冲击、震动、高温等,可高精度测量井场、井筒环境,光纤传感器是一种分布式测量,可测量空间分布和剖面信息。同时,光纤传感器的横截面较小,外形较短,空间体积小。激光传感器技术是由激光技术结合光纤技术的传感器,在泥浆、原油等井中测量,同时它利用光致损耗、发光物理效应,可发挥不同核探测能级,研制敏感探头。地层评价:分析岩石性质,确定地层界面,计算岩层的矿物成分,绘制岩性剖面图,计算孔隙度、渗透率等储层参数,储层综合评价,划分油、气、水层,并评价产能。
  2)石油测井中网络传感器技术的应用。在石油测井中,网络是一种集成与发展,主要呈现阵列化的探头发展,采集图像化地面,油藏解决方案、信息共享促进实时化。根据该标准,使网络测井组合快速平台,通过核磁共振、声波成像、地层测试等技术,对其进行改进,可集成为网络测井技术。有利于评价油气水、测井识别、岩石力学、测井地址等动态分析。测井技术正在逐渐变革,互联网技术的主要特征为信息共享、可靠,井下仪器提供油藏解决方案和观测信息。
  3)随钻测井。此种测井方式是指将测井仪器安装在与钻头相近的部位,在钻井的过程中同时将地层的各种信息进行测量的测井方式。随钻测井可以通过对地层倾斜角度的方向、钻压等测量而更好的控制钻探方向。运用此种方式测量刚钻开地层的自然电位、电阻率、密度、中子以及核磁、声波时差等指标,上述的测量方式不仅有效避免了泥浆侵入和井眼扩径等井下条件的对测量结果的影响,且可为地层提供井身信息,进而更好的指导钻进方位。对于疑难井、水平井和大斜度井的测井中,随钻测井更加能够显示出其独特优势,其能够为作业者提供科学的钻井依据,还能够为作业者提供较为详细的井眼周围信息,例如井眼周围的应力状态、地质导向等,以帮助作业者更为有效的进行地层评价。
  4)双侧向测井。双侧向测井技术主要是运用电流屏蔽的方法,迫使主电极电流经聚焦后成水平状电流束垂直于井轴侧向流入地层,从而使井的分流作用与低阻层对电流的影响逐渐减少。上述手段可减少井眼与围岩对于测井结果的影响,能够在真实、有效的反映地层电阻率变化情况的同时解决普通测井技术不能够解决的问题。
  3 结束语
  随着我国科学技术的发展,我国的石油测井技术面临着更多的发展机遇与更严峻的挑战。基于此,在石油测井技术的发展过程中,科研与操作人员均应不断加强相关理论基础的研究,并在理论完备的情况下进行更为深入的实践研究,在提高自主创新能力的同时不断实现我国石油勘测的简单化、精确化与快速化。
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