基于随钻自然伽马、电阻率的地质导向系统及应用

地质导向钻井技术的应用体现了随钻测井资料的重要工程价值.总结了随钻自然伽马、电阻率在地质导向钻井中应用的3种测量方式特征,即近钻头测量、基于随钻估计和预测方法的随钻测量、随钻方位自然伽马和电阻率测量;描述了随钻自然伽马、电阻率的实时解释方法,根据不同区域的地质特点、岩性测井特征和储集层的物性特征,将随钻测井数据与事先设定的储层地质特征进行实时对比和评价,完成地层对比、流体性质判别和储层参数解释;说明了随钻自然伽马、电阻率的刻度方法,通过仪器的标准化刻度及量值传递,为定量解释地层提供准确的测井资料;结合实践介绍了利用随钻自然伽马、电阻率实时测井曲线,根据不同岩性和不同层位自然伽马、电阻率的差异特性,结合邻井资料和无孔隙度测井资料条件下的孔隙度解释模型,在工程应用中实现基于随钻自然伽马、电阻率的地质导向系统.     

高分辨率随钻电阻率成像测井在四川盆地碳酸盐岩储层的应用

四川盆地碳酸盐岩储层发育层系多、埋藏深,储层物性普遍表现出低孔隙度、低渗透率的特征,储集空间纵横向非均质性强,构造复杂多变,水平井地质导向难度大。Microscope随钻电阻率成像测井仪提供多种探测深度的电阻率成像图形,有利于准确把握储层和构造特征,减少钻井风险。分析了四川盆地碳酸盐岩储层的特征和Microscope随钻电阻率成像测井仪的特点,提出了水平井地质导向中利用成像资料计算地层倾角的方法、判断井眼轨迹与地层空间关系的思路以及切入角的计算方法;提出了Microscope随钻电阻率成像图中裂缝、断层、溶蚀孔洞、溶蚀洞穴、井眼崩落等储层特征的识别方法。实例应用表明,Microscope高分辨率随钻电阻率成像能够有效地应用于地层倾角计算、构造分析和裂缝识别,强化了地质导向实时导向决策的准确性和及时性。     

高精度随钻成像测井关键技术

为了解决随钻地质导向系统距离钻头远、检测信息少和检测精度低的问题,基于随钻扇区扫描原理,结合MEMS动态工具面检测技术、近钻头伽马旋转累计计数成像采集算法和随钻电阻率动态PID调节发射驱动成像采集算法,研制了高精度近钻头伽马成像测井仪和高精度随钻电阻率成像测井仪,实现了近钻头伽马16扇区测量与随钻电阻率128扇区测量。现场试验结果表明:随钻采集到的近钻头伽马成像测井数据可为复杂油气藏地质导向钻进提供技术支持;随钻电阻率成像测井数据与电缆测井数据吻合,可为随钻地层评价提供可靠数据。研究表明,利用近钻头伽马成像测井仪和高精度随钻电阻率测井仪可以获得高精度的测井数据,为地质导向和地层评价提供支持。      

随钻电阻率成像测井有助于确定致密油气储层井位

西南油气田分公司20世纪90年代开始采用随钻电阻率成像测井在四川盆地应用于更薄的致密含气储层和碳酸盐岩含油储层,也应用于较厚的致密砂岩含气储层对水平井筒进行地质导向到裂缝最大的储层区域。采用LWD实时采集和传输技术获得高分辨率井筒电成像图、方位伽马和多种深度地层电阻率测量值。第1个案例为随钻电阻率成像测井用于超薄致密白云岩含气储层。对白云岩含气储层中的1口较长水平井实施了钻井,储层目的层层厚预测1～2m。     

随钻地质导向技术在PY断块气田MFS18.5-2均质储层中的应用

针对PY气田构造特征复杂,MFS18.5-2砂岩储层厚度大、均质和疏松等特点,在水平开发井地质导向过程中,运用斯伦贝谢公司随钻测井工具(ADN和GVR)和旋转导向工具(Powerdrive X5)提供的实时自然伽马、侧向电阻率及其成像、密度和中子孔隙度测量资料以及与之适配的地质导向技术,在钻井、地质、测井及录井等多部门通力协作基础上,高效地实现了水平井的钻井目标,保证了储层钻遇率以及预期的产能,同时也丰富了地质导向技术的应用经验。通过实例介绍了12.25in着陆段地质导向技术及8.5in水平段地质导向技术。     

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。     

随钻方位自然伽马成像测井在地质导向中的应用

地质导向根据钻井过程中实时测量的地质和工程参数指导钻头钻进方向,使钻头尽可能在产层内钻进。随钻方位自然伽马成像测井仪器利用多个自然伽马传感器,将带有方位信息的测量数据实时上传到地面用于地质导向。利用地质导向建模软件,分析仪器在钻遇倾斜地层、断层、不同倾斜角地层时仪器响应特征,为实时地质导向提供理论依据。现场利用实时随钻方位自然伽马成像测井资料对水平井钻探进行实时追踪,及时判断钻遇地层的边界位置并调整井眼轨迹,结合其他资料指导水平井施工,较好地实现了地质导向目的。     

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.     

随钻地质导向在S7-59H井中的应用

水平井地质导向技术在地质构造复杂的油气藏与薄油层的开发中发挥着重要的作用,通过地质导向可以提高水平井储层的钻遇率,提高单井产量,降低勘探开发风险。文中系统地建立了视地层倾角的预测方法,以随钻测井资料为基础进行地层精细对比,利用随钻电阻率探测半径的差异进行储层界面预测,结合气测、岩屑、钻时等信息克服了随钻测井仪器零长带来的盲区,指导水平井安全着陆。同时,结合视地层倾角实时预测结果,调整控制井眼轨迹远离储层边界,使储层的钻遇率高达100%。通过对随钻测井资料与电缆测井资料的对比分析,结果表明,随钻测井曲线与电缆测井曲线的一致性较好,随钻自然伽马测井对高伽马储层的识别能力低于电缆自然电位测井,随钻电磁波电阻率的分辨率略低于阵列感应的分辨率,随钻测井资料可以满足储层解释评价的需求。     

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随钻测井曲线在地质导向钻井和实时地层评价中有着重要的用途。考虑到实际钻井中常测有一条随钻伽马曲线而未测随钻电阻率和孔隙度曲线这种情况，章介绍了一种实时构造随钻测井曲线并用于水平井钻井的地质导向新方法。该法根据邻井(直眼井或水平井)的测井和录井资料，借助于回归分析法和BP神经网络法，可模拟生成随钻电阻率和孔隙度曲线，利用该模拟曲线可提高地质导向钻井的能力。将该法应用于新疆莫北油田3口水平井的实时钻井中，取得了明显的随钻跟踪地质目标效果。     

碳酸盐岩薄储层水平井随钻录井评价方法

四川盆地广泛分布着低孔隙度、低渗透率的碳酸盐岩薄储层,采用水平井钻井工艺能最大限度地揭示储层、提高单井产能,但如何才能主导水平井轨迹在薄储层中钻进却一直是地质导向工作的难点。在川渝地区第一口地质导向井（M-24井,其目标储层为中三叠统雷口坡组T₂l₁¹针孔状白云岩段）的钻进过程中,鉴于随钻测井仅能提供随钻伽马数据,储层的判别须以录井参数为主导,而目前录井储层评价方法欠缺,故有必要对此开展研究。首先对能作为储层有效判别依据的录井参数进行了综合研究,优选出岩屑、钻时、气测值、自然伽马等参数作为储层有效判别的依据;在准确识别出正钻地层岩性的基础上,结合实钻资料（钻时和气测值）,进一步对储层进行识别与划分,并在随钻评价过程中,及时利用录井解释结果提供导向决策,引导水平井在储层中钻进。最后,将随钻录井评价结论与钻后测井解释结论进行了对比,结果表明,二者结论基本一致,仅在储层段顶底深度略有差异,证实了随钻录井评价方法的实用性和准确性。     

塔河油田碳酸盐岩储层有效性测井评价实践与思考

塔河油田奥陶系已经勘探开发十几年了,目前除了在塔河继续精细勘探,也正在加大塔河之外的勘探.近几年塔中、玉北奥陶系碳酸盐岩储层勘探实践表明,储层有效性评价越来越显得重要.针对塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层,从测井响应特征分析入手,在岩心、成像测井、常规测井相互标定的基础上,细化溶孔、裂缝和溶洞型储层的分类,建立塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层有效性测井识别与评价方法.对溶洞型储层采用自然伽马与视地层水电阻率交会方法进行有效性评价.对于裂缝孔洞型储层还可以利用电成像局部电阻率法评价储层有效性.实践表明,这两种方法可以较好解决因泥质充填造成的储层有效性评价问题.对于因储层类型不同,或具体说因裂缝发育强弱造成储层有效性差异的裂缝孔洞型储层有效性评价,通过"四性"关系及数模研究,提出定渗透率、变孔洞孔隙度、变裂缝孔隙度的储层渗流评价模型.实际应用表明,储层渗流评价方法提高了测井解释符合率,为塔里木盆地碳酸盐岩储层有效性评价、完井方案制定和储量参数计算提供了依据.     

页岩气储层录井配套技术应用新进展

经过10余年的探索和实践,四川盆地南部地区3 500 m以浅的页岩气资源已进入了规模开发阶段,该区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气藏目的层小层明确,但如何依靠录井配套技术实现水平井批量优快钻井是当前需要研究的重点问题之一。为此,从分析该盆地五峰组—龙马溪组页岩气储层特征入手,结合100余口页岩气井的录井成果,开展页岩气储层识别、小层划分与评价方法等方面的研究,优选适用于页岩气评价的录井采集参数,形成了页岩气储层识别与评价的录井配套技术系列。研究结果表明:①利用元素录井+自然伽马能谱录井,可有效划分页岩气目的层小层,结合随钻伽马可有效辅助地质导向,确保页岩气水平井入靶成功率及水平段井眼轨迹的适时调整;②综合利用元素录井+自然伽马能谱录井+核磁共振录井+气体录井,结合页岩气储层评价标准,可实现对页岩气储层的划分和定量评价,为水平井导向提供支撑;③现场应用效果证实,所形成的录井配套技术拓展了录井技术的应用领域,能够快速识别、评价页岩气储层,有效指导了该区的钻井作业、提高了页岩气优质储层的钻遇率。     

胜利油田地质导向钻井技术研究进展

以井下实际地质特征来确定和控制井眼轨迹的地质导向钻井技术是近年来国内外发展起来的前沿钻井技术之一。在理论研究的基础上,研制成功了具有自主知识产权的新型MWD、随钻自然伽马测量仪和随钻电阻率测量仪,并开发了地质导向钻井配套应用软件,形成了地质导向双参数LWD仪器设计制造技术和地质导向钻井工艺配套技术。通过30口井的现场试验,最薄油层达到1 m,水平段井眼轨迹的平均油层有效延伸率达94.39%,成功地实施了地质导向钻井,为薄油层、厚油层顶部剩余油等复杂油气藏开发提供了技术支撑,应用效果较好。     

高分辨率伽马成像技术在地质导向中的应用

随着地质导向技术在水平井施工中的广泛应用,除了长足发展边界探测等新技术,成像技术在随钻地质导向技术中的应用仍然是较为实用的技术之一。针对南海西部涠洲的油田项目构造变化大、地层倾角不确定性高的区块,便应用了高分辨率伽马成像技术并取得成功。高分辨率伽马成像能够实时提供清晰的伽马成像成果,据此提取精确的地层倾角,并在此基础上进行构造形态分析、落实,判断轨迹所处位置,从而为水平井施工实时决策提供有力的依据并指导地质导向,大大地降低了施工中的地质风险,提高了储层钻遇率。     

基于流动单元的碳酸盐岩渗透率建模方法

在储集类型复杂的碳酸盐岩储层中，由于其强烈的非均质的影响，常规的利用孔隙度来评价储层渗透率的方法已不能满足实际生产和科研的需要。根据流动单元理论，把油气藏空间看作为一系列的毛细管，应用Kozeny-Carman方程得到的流动单元指数（FZI），再对储层进行分类。通过对FZI与测井响应的单相关分析，筛选出对FZI反映灵敏的测井响应及响应组合。在具体研究中，选择了校正后的声波时差、自然伽马与密度的比值、深浅侧向电阻率比值为变量，建立了FZI的多参数拟合方程，实现了用测井响应曲线来评价FZI的方法。在此基础上，建立了以流动单元分类为基础的较为精细的非均质储层渗透率评价模型。通过在塔里木油田的现场应用，与未进行分类的碳酸盐岩储层相比，该方法极大地提高了储层渗透率计算的精度，取得了较好的应用效果。