竇婭莉
(延長油田股份有限公司 杏子川采油廠,陜西 延安 717400)
油田勘探開發(fā)離不開測井技術(shù),測井技術(shù)的進步對延長油田的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。在延長油田勘探發(fā)展的幾個階段,測井技術(shù)均取得了階段性的進步,尤其是巖性油氣藏勘探全面發(fā)展階段,測井技術(shù)的更新節(jié)奏也在不斷加快[1-5]??偨Y(jié)了薄互層處理解釋、低阻油層處理解釋、復(fù)雜巖性裂隙油氣層評價等先進適用的勘探測井技術(shù),提高了測井資料的精準度,為延長油田勘探開發(fā)的發(fā)展提供了真實可靠的地質(zhì)數(shù)據(jù)依據(jù)。
延長油田的測井發(fā)展大致經(jīng)歷了3個階段,經(jīng)歷了從模擬測井到數(shù)字測井、數(shù)控與成像測井并存的更新?lián)Q代,測井信息不斷豐富,解釋方法持續(xù)完善,測井識別評價油氣藏的能力持續(xù)提升。
(1)第一階段:模擬與數(shù)字測井階段。1998年以前,延長油田測井主要以1958年我國研制引進的前蘇聯(lián)JD-581型多線式自動井下測井儀為主。測井原理是根據(jù)井下傳上來的電壓信號大小決定檢流計上鏡子偏轉(zhuǎn)角度,用感光度為14(較低的感光度)的相紙記錄檢流計的光線軌跡,相紙由深度系統(tǒng)驅(qū)動,做到連續(xù)記錄,解釋時由手工用透明紙繪制,人工解釋,后期將測井曲線經(jīng)數(shù)字化儀數(shù)字化,再由計算機處理。
(2)第二階段:數(shù)控測井階段。1998年后,延長油田及測井服務(wù)單位逐步引進西儀廠的SKD-92SK、新鄉(xiāng)22所的SK88小數(shù)控測井儀器、北京科納公司的 SKN2000小數(shù)控測井儀器等,基本操作都在DOS系統(tǒng)下進行。2000年前后測井解釋系統(tǒng)逐步引進了CNPC的FORWARD測井解釋平臺,具有測井數(shù)據(jù)輸入、測井資料基本處理、預(yù)處理、測井解釋成果輸出等功能,由數(shù)據(jù)底層和平臺工具兩部分組成,并且經(jīng)過多次升級,一直沿用至今。
(3)第三階段:數(shù)控與成像測井并存階段。2013年后,延長油田所屬各采油廠逐步引進了集成的大串測井,一次下井即可采集全部數(shù)據(jù)。測井原理為所有測井數(shù)據(jù)全部在井下儀器的集成單元進行處理,然后通過集成單元對數(shù)據(jù)進行標準編碼傳送至地面,地面對數(shù)據(jù)進行解碼處理,完成測井數(shù)據(jù)的采集、處理、顯示、繪圖和記錄,提高了測井時效[6-9]。所用的主要儀器有:①新鄉(xiāng)22所的SKD-3000、8000系列地面系統(tǒng),SDZ-2000、5000井下系統(tǒng),北京科納CPK5000快速平臺測井儀。2016年起,延長油田井下工程公司陸續(xù)引進了5套CPK5000快速平臺,該平臺是一種高度集成,全數(shù)字采集、傳送、處理技術(shù),可以一次性下井快速取全取準地質(zhì)信息,極大地滿足了水平井和常規(guī)井的測井需求,提高了測井時效,保證了測井質(zhì)量,節(jié)約了測井成本。②中國石油集團測井有限公司研制開發(fā)的EILOG快速成像測井系統(tǒng)地面采集與解釋平臺,它主要由數(shù)據(jù)采集硬件平臺、軟件平臺、現(xiàn)場解釋處理平臺3部分組成。EILOG地面儀器支持常規(guī)油水井測井作業(yè)及射孔取芯作業(yè),并支持國產(chǎn)成像測井儀器的測井作業(yè)。③阿特拉斯公司的ECLIPS-5700系列,目前在延長油田服務(wù)的設(shè)備有5套,主要作用是解決許多常規(guī)測井無法解決的難題,如低阻油層識別、地層水礦化度低且多變的油氣藏識別、復(fù)雜巖性裂隙油氣層評價、特高含水期水淹層評價等,這些測試難題都需要新的測井技術(shù)和解釋方法,ECLIPS-5700測井系列很好地滿足了這些需求。在延長組油水井中主要應(yīng)用了陣列感應(yīng)、普通視電阻率、電位、補償聲波、密度、中子、自然伽馬能譜、自然伽馬井徑等測井項目;在石前峰組、石盒子組、山西組等氣井中增加了巖性密度、球形聚焦測井、交叉偶極陣列聲波等測井項目,地質(zhì)信息采集與油層識別效果十分顯著。④其他測井儀器廠家如北京吉艾的GILEE電纜式成像測井系統(tǒng)、維爾羅根的SmartCombo-560測井系統(tǒng)、北京科納的SKN系列、北京紫貝龍的Unilog8000成像系統(tǒng),各家儀器各有所長,在延長油田都有使用。小數(shù)控測井儀有SKC-9800、SKH-2000、新鄉(xiāng)22所SKD系列等。大數(shù)控測井設(shè)備有ECLIPS-5700系列、SL-6000、ECELL-2000系列、EILog系列,目前延長油田探井基本采用ECLIPS-5700系列。
隨著油田開發(fā)的不斷深入,對測井技術(shù)的要求越來越高。結(jié)合延長油田生產(chǎn)的實際情況及各種測井設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,有必要及時預(yù)測延長油田測井技術(shù)未來的發(fā)展方向,加強對各類測井技術(shù)的研究,促進測井技術(shù)的進步,使其更好地為延長油田開發(fā)生產(chǎn)提供真實的地質(zhì)數(shù)據(jù)資料。隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展進步,只有將油田測井方法技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)完美結(jié)合起來,創(chuàng)新測井數(shù)據(jù)采集方法和測井技術(shù)措施,進一步提高測井技術(shù)的自動化程度,才能實現(xiàn)測井技術(shù)人工智能管理的宏偉目標。
測井數(shù)據(jù)的采集是測井施工質(zhì)量的關(guān)鍵要素,如果數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)偏差,解釋結(jié)果也會相差甚遠。采集測井數(shù)據(jù)是獲得油層一手資料的重要環(huán)節(jié),應(yīng)用集成化的模式自動采集測井數(shù)據(jù),能夠避免人為干擾因素的出現(xiàn),確保更高的數(shù)據(jù)采集精度[10-12]。只有將先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用在井下測井數(shù)據(jù)的采集領(lǐng)域,才能有效地推動井下測井數(shù)據(jù)的技術(shù)進步與創(chuàng)新。隨著延長油田的勘探開發(fā)由粗放型向著精細型的轉(zhuǎn)變,測井技術(shù)亦在不斷發(fā)展。提高井下測井數(shù)據(jù)的采集尤為重要,現(xiàn)代測井數(shù)據(jù)的采集將是集當今最為先進的網(wǎng)絡(luò)、信息、計算機技術(shù)為一體的綜合技術(shù)。開發(fā)各類數(shù)字化信息化的測井數(shù)據(jù)采集軟件,將成為提高數(shù)據(jù)采集技術(shù)的熱點。
根據(jù)延長油田勘探開發(fā)的目前現(xiàn)狀,地質(zhì)數(shù)據(jù)采集宜應(yīng)用測井陣列采集的形式,利用現(xiàn)在各種先進數(shù)據(jù)采集開發(fā)軟件,不斷完善套管井的測井技術(shù)措施,加強隨鉆測井技術(shù)的更新改造,進而結(jié)合電阻率測井的施工,以獲得更精準的電阻率資料,解決地質(zhì)數(shù)據(jù)采集的片面性問題,為油田的順利開發(fā)提供可靠依據(jù)。
隨著油田勘探開發(fā)的不斷深入,測井新工藝技術(shù)措施也在不斷涌現(xiàn),隨鉆測井、電纜聲波測井、復(fù)雜儲集層測井評價和陣列測井等新技術(shù),解決了測井的技術(shù)難題,提高了測井效率,滿足油田開發(fā)后期生產(chǎn)的需要。
測井技術(shù)措施的創(chuàng)新關(guān)鍵在于不斷提高測井技術(shù)的精度,并應(yīng)用自動化的技術(shù)手段,將多種傳感器集成起來,保證測井信息資料的采集質(zhì)量,獲得真實的井筒數(shù)據(jù)資料,同時解決測井施工人員的勞動強度大問題,促進測井技術(shù)的健康發(fā)展[13]。目前較為先進的測井技術(shù)措施如下。
(1)三維成像技術(shù)逐漸代替二維成像技術(shù)措施,提高數(shù)據(jù)測量的清晰度和準確度。多波、多譜成為測井技術(shù)的發(fā)展趨勢,全方位測井技術(shù)的應(yīng)用,解決了單一測試的缺陷。提高測井數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩ㄟ^計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,實時監(jiān)測測井施工現(xiàn)場的狀況,得到更加真實的數(shù)據(jù)信息資料,為測井曲線的解釋分析提供了最佳的幫助。某井射孔層成像如圖1所示。
圖1 某井射孔層成像Fig.1 Image of perforation layer in a well
(2)電纜測井領(lǐng)域的多項新技術(shù)和應(yīng)用情況也在不斷地發(fā)展中。新技術(shù)的應(yīng)用,使電纜測井的測量精度得到很大的提升,拓展了電纜測井的功能,滿足各種特殊井筒測試的技術(shù)要求。發(fā)展電纜測井的新技術(shù)措施,將電阻率測井、聲波測井及光譜測井技術(shù)結(jié)合起來,從而提高測井資料的精準程度。
(3)新的高效掃描成像測井儀的應(yīng)用,提高了測井儀器的分辨率。通過微電阻率掃描成像、聲成像測井中電阻率、聲波幅度的變化形成圖像,能準確地對孔隙度進行定量分析,對儲層進行量化分析,在原始儲層定性分析的基礎(chǔ)上,加入量化指標,達到更先進的測井技術(shù)的應(yīng)用目的。
(4)新型多分量多陣列測井儀的應(yīng)用,改善了非常規(guī)儲層評價的效果。應(yīng)用多頻單陣列或者單頻多陣列的測量模式,結(jié)合快速的數(shù)據(jù)算法,通過計算機軟件系統(tǒng)的分析,獲得精準的測井數(shù)據(jù)資料,為油田勘探開發(fā)提供基礎(chǔ)。
(5)新型高分辨率油基泥漿微電阻率成像測井儀器的使用,提高了成像的質(zhì)量。儀器的支撐臂完全獨立,能夠變換各種角度進行測試,與常規(guī)的成像測井儀器對比,具有非常突出的優(yōu)越性,在測井施工現(xiàn)場得到廣泛應(yīng)用。
(6)油藏隨鉆成圖技術(shù)的應(yīng)用。利用深探測定向測試電阻率的測井儀器,結(jié)合專門的測井數(shù)據(jù)解釋系統(tǒng),獲得隨鉆測井的真實的影像資料,為合理鉆探提供依據(jù)。優(yōu)化了井眼軌跡,實施地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)措施,提高鉆井施工的效率。針對小井眼井的特殊性,研究和開發(fā)適應(yīng)小井眼井測井的儀器系列,提高隨鉆測量的信號強度,為鉆探出優(yōu)質(zhì)的小井眼井提供測井數(shù)據(jù)支持。
(7)光纖檢測技術(shù)的應(yīng)用,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。實施分布式光纖溫度的測量,將其應(yīng)用于注氣釆油生產(chǎn)現(xiàn)場。分布式光纖聲波測量技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)了測試信號的可視化,提高了數(shù)據(jù)解釋的精度。分布式光纖的應(yīng)變測量、測試地應(yīng)力的變化,提高了測井施工的效率,從而滿足了延長油田測井的需要。某井光纖測井解釋成果圖如圖2所示。
圖2 某井光纖測井DAS確定產(chǎn)層&DTS確定產(chǎn)量光纖測井解釋成果Fig.2 Certain well fiber-optic logging DAS to determine the production zone & DTS to determine the production fiber-optic logging interpretation results
為了更好地適應(yīng)延長油田的勘探開發(fā)步伐,為合理鉆探提供可靠的數(shù)據(jù)資料,需及時不斷地對測井技術(shù)進行優(yōu)化升級,不斷提高儀器的探測深度、數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?,加強對多層位地層邊界的探測,充分利用各種測井技術(shù)先進手段,為油田開發(fā)后期的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)提供依據(jù)。
測井解釋資料是建設(shè)油田數(shù)據(jù)庫的重要組成部分,是油田勘探開發(fā)必不可少的寶貴資源,對于油藏研究和開發(fā)方案的確定等工作起著至關(guān)重要的作用。延長油田的測井解釋技術(shù)對油氣層的評價,已從簡單儲層的油氣層識別,發(fā)展到復(fù)雜儲層的油氣層綜合評價。合理利用測井新技術(shù),提高測井資料解釋的真實程度,結(jié)合計算機軟件系統(tǒng)和專家的解釋分析,達到更加精準管理的目標,已成為延長測井解釋技術(shù)的發(fā)展趨勢。只有不斷更新完善對測井資料解釋的技術(shù)措施,才能保證測井資料的解釋達到較理想的實際效果;只有不斷地對地層的測試和采樣的技術(shù)進行優(yōu)化升級,結(jié)合三維技術(shù)的應(yīng)用,才能提高測井技術(shù)解釋的多維效果;只有結(jié)合各項測井新工藝技術(shù)的應(yīng)用,才能對各種測井儀器獲得的測井曲線進行分析和解釋,從而達到更加精準的測井解釋技術(shù)管理目標。
過對延長油田測井方法技術(shù)及發(fā)展方向的研究,選擇較為適合油田自身的高新測井系列技術(shù),才能切實提高油田測井施工的效果,從而獲得詳實可靠的地質(zhì)數(shù)據(jù)資料。只有提高測井效率,降低油田開發(fā)的成本,才能最大限度地提高油田生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。只有充分分析各種測井方式的優(yōu)越性,結(jié)合延長油田的生產(chǎn)實際狀況,對測井技術(shù)進行更新改造,才能不斷地應(yīng)用新的工藝技術(shù)措施,加強對測井解釋的科學管理,進而滿足測井解釋的高精度要求。