隨鉆測(cè)井技術(shù)最新進(jìn)展及應(yīng)用

1、隨鉆測(cè)井技術(shù)最新進(jìn)展及應(yīng)用作者：周濤雷剛魏順科來(lái)源：中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量2013年第13期【摘要】隨鉆測(cè)井是一種能夠既鉆開(kāi)地層又能同時(shí)對(duì)地層信息進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的鉆井技術(shù)。 近年來(lái)水平井鉆井、大斜度井活動(dòng)使得隨鉆測(cè)井技術(shù)得到了發(fā)展，尤其是在海上鉆井中隨鉆測(cè) 井這種技術(shù)的利用率幾乎是100%。隨鉆遙測(cè)，隨鉆電法、核、聲波、隨鉆地震以及核磁共振 等技術(shù)在最近幾年有著較大的發(fā)展空間和較好的發(fā)展前景。隨鉆測(cè)井主要應(yīng)用于地層評(píng)價(jià)以及 地質(zhì)導(dǎo)向。我國(guó)在隨鉆測(cè)井這種技術(shù)的研究領(lǐng)域上，只有突破創(chuàng)新才能夠跟上世界石油工業(yè)技 術(shù)的前進(jìn)步伐。本文將系統(tǒng)的對(duì)隨鉆測(cè)井這種技術(shù)近些年的發(fā)展以及將來(lái)的趨勢(shì)進(jìn)行介紹?！娟P(guān)鍵詞

2、】隨鉆測(cè)井需求隨鉆地震聲波測(cè)井電阻率測(cè)井核磁共振應(yīng)用1市場(chǎng)需求帶動(dòng)隨鉆測(cè)井技術(shù)的發(fā)展由于在開(kāi)采鉆井的過(guò)程中時(shí)常會(huì)發(fā)生鉆頭偏離鉆井軌跡的現(xiàn)象，通常是在對(duì)井眼軌跡設(shè)計(jì) 的過(guò)程中產(chǎn)生了誤差，導(dǎo)致鉆頭偏離現(xiàn)象的發(fā)生。而這些現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)造成開(kāi)采過(guò)程中的資源 物力的浪費(fèi)，所以在鉆井的過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、鉆井設(shè)計(jì)方案以及及時(shí)修改設(shè)計(jì)軌跡是 十分必要的，而電纜測(cè)井這種技術(shù)無(wú)法解決上述問(wèn)題，而隨鉆測(cè)井技術(shù)由于其可以將這些困擾 解決使得其逐步發(fā)展起來(lái)，并成為當(dāng)今鉆井開(kāi)采過(guò)程中獲得實(shí)時(shí)信息的必要技術(shù)。隨鉆測(cè)井參數(shù)可以反映地層的信息。隨鉆測(cè)井在剛鉆開(kāi)地層、泥漿侵入地層剛開(kāi)始發(fā)生的 條件下進(jìn)行，所得到的數(shù)據(jù)就是地層

3、參數(shù)真值。水平井、大斜度井以及復(fù)雜地層的經(jīng)驗(yàn)不穩(wěn)定 時(shí)，可用隨鉆測(cè)井代替電纜測(cè)井以此來(lái)確保能夠探測(cè)到地層信息得到測(cè)井資料。這就避免了電 纜測(cè)井遇卡、遇阻等事故。隨鉆測(cè)井在鉆井的同時(shí)可提供各個(gè)地層中的實(shí)時(shí)信息，用來(lái)預(yù)測(cè)地 層壓力及地層應(yīng)力特殊的層段，為鉆井及時(shí)提供信息。減少鉆井過(guò)程的資源物力的浪費(fèi)，也大 大的避免了鉆井事故的發(fā)生。2隨鉆測(cè)井的近期發(fā)展及現(xiàn)狀在二十世紀(jì)八十年代末九十年代初的時(shí)候，隨鉆測(cè)井技術(shù)只有中子孔隙度、伽馬、光電因 子、巖性密度、衰減電阻率和相移電阻率。而在過(guò)去的這十幾年里，隨鉆測(cè)井技術(shù)的發(fā)展突飛 猛進(jìn)，不僅是原有技術(shù)得到改進(jìn)，而且還創(chuàng)新出許多新的方法。例如隨鉆方位測(cè)井中的方位

4、密 度中子測(cè)井儀能夠測(cè)出光電因子和方位密度。又或是定量成像測(cè)井，RAB的電阻率圖像等2.1隨鉆地震迄今為止擁有隨鉆地震技術(shù)的公司僅有Schlumberger公司一家，該公司的SeismicVISION 系統(tǒng)在鉆井的同時(shí)能夠提供深度、時(shí)間、速度信息，以此來(lái)優(yōu)化鉆井決策，達(dá)到節(jié)約成本。減 小事故風(fēng)險(xiǎn)的目的。此系統(tǒng)所特有的“前視”功能能夠探測(cè)到鉆頭前8000ft以?xún)?nèi)的地層信息。 SeismicVISION系統(tǒng)的應(yīng)用包括：優(yōu)化泥漿的比重、預(yù)測(cè)孔隙壓力、識(shí)別巖層、預(yù)測(cè)目的層的 深度、使井眼軌跡達(dá)到最佳狀態(tài)。2.2隨鉆多極聲波測(cè)井近十年，隨鉆聲波測(cè)井取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，這種技術(shù)在地層中能夠探測(cè)到高質(zhì)量的

5、橫 波和縱波數(shù)據(jù)，多被用于實(shí)時(shí)鉆井決策。隨鉆寬頻多極聲波測(cè)井儀器是Halliburton公司最近研發(fā)出來(lái)的。這種儀器是對(duì)原有的偶極 聲波測(cè)井儀加以改進(jìn)所研制出的，該儀器同時(shí)采用了偶極、四級(jí)以及單極聲源，可以在各種地 層環(huán)境中采集高質(zhì)量的聲波數(shù)據(jù)，即使是在較差的環(huán)境下，也能夠?qū)Σ杉降穆暡〝?shù)據(jù)的質(zhì)量 進(jìn)行優(yōu)化提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量，并且對(duì)橫波的速度測(cè)量范圍增大了百分之五十。這種儀器的優(yōu)點(diǎn)： 能夠增大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量；在更長(zhǎng)的時(shí)間里記錄高密度數(shù)據(jù)；在500Hz30kHz之間具有平緩的頻 率響應(yīng)，對(duì)地層的信號(hào)更加敏感，減小鉆井噪音的干擾，而其聲源組合有更高的聲波能量輸 出，配備了可編程寬頻發(fā)射器和高敏度的接收器；

6、而且該儀器采用了最新的頻散追蹤法，大大 的減小了慢速橫波測(cè)量所帶來(lái)的不確定性。2.3緊湊型電阻率測(cè)井近些年來(lái)，隨著科技的發(fā)展電阻率測(cè)量技術(shù)的水平也逐漸提高，根據(jù)最近的調(diào)查顯示，電 阻率測(cè)量?jī)x器也有從前的三根天線提升到現(xiàn)在的具有九根天線的更加復(fù)雜的系統(tǒng)。由松代克斯 公司所研發(fā)的信心碎鉆電磁波電阻率測(cè)井儀一一緊湊型補(bǔ)償電磁波電阻率測(cè)井儀，可以支持電 阻率測(cè)井的多個(gè)需求：井眼補(bǔ)償、多個(gè)頻率、多個(gè)探測(cè)深度等等。這種新型的測(cè)量?jī)x器天線數(shù)量較原來(lái)更多而長(zhǎng)度則比原來(lái)更短，并且可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)頻 率測(cè)量。與原有的天線列陣相比，新型天線列陣縮短了百分之四十的長(zhǎng)度，大大的減少井底組 合的成本和長(zhǎng)度，新型儀器通過(guò)測(cè)

7、量三個(gè)電阻率能更加準(zhǔn)確的確定地層真電阻率、沖洗帶電阻 率和侵入直徑。緊湊型補(bǔ)償電磁波電阻率測(cè)井儀所特有的緊湊型天線列陣設(shè)計(jì)較為完善的改變 了地層真電阻率和侵入剖面的測(cè)量。2.4隨鉆核磁共振測(cè)井最近由哈里伯頓公司研發(fā)出的第二代隨鉆核磁共振測(cè)井儀MRI-LWD。該測(cè)井儀有兩種工作方式：評(píng)價(jià)測(cè)井：此方式根據(jù)區(qū)分近井眼地層的流體，從而確定自有留體的體積和孔隙 度；勘測(cè)測(cè)井。這種新型的核磁共振測(cè)井儀在原有測(cè)井儀的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)包括方式 上的自動(dòng)變換，使其具有更高的信噪比、更強(qiáng)的分辨率、增長(zhǎng)了電池的壽命以及環(huán)境額定值。3隨鉆測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用3.1用于鉆井工程隨鉆測(cè)井技術(shù)在進(jìn)行定向鉆井時(shí)包括地面信息系統(tǒng)和井

8、下儀器。在地面信息系統(tǒng)中前導(dǎo)模 擬軟件是其核心。井下儀器則為定下鉆井提供實(shí)時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)信息，前導(dǎo)模擬軟件用于對(duì)數(shù)據(jù) 的分析、現(xiàn)場(chǎng)決策、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井、指導(dǎo)鉆井施工。前導(dǎo)模擬技術(shù)包括區(qū)塊油藏描述、定向測(cè) 井、測(cè)井解釋、地質(zhì)建模等技術(shù)。隨鉆測(cè)井技術(shù)除了可以用于定向鉆井還可以用于預(yù)測(cè)所鉆地層的下方地層信息，根據(jù)所預(yù) 測(cè)到的地層信息及時(shí)改善鉆井泥漿的密度，更新鉆前模型，避免井噴、泥漿泄漏等事故的發(fā) 生，從而達(dá)到節(jié)約物力、減少成本、增大利益的目的。隨鉆測(cè)井也是鉆井過(guò)程中的安全保障， 并且其可以保護(hù)油氣層，所以隨鉆測(cè)井是一項(xiàng)很必要的測(cè)井技術(shù)。3.2用于地層對(duì)比評(píng)價(jià)隨鉆測(cè)井技術(shù)多用于水平井和大斜度井，對(duì)于地層評(píng)價(jià)的方法也是要視情況而定的。普通 的測(cè)井儀所能夠探測(cè)到的地層深度都比較淺，尤其是成像類(lèi)測(cè)井儀器以及高分辨率測(cè)井儀器， 由于受到探測(cè)深度以及泥漿濾液的影響其用途不能得到最大的發(fā)揮，影響了各種用電測(cè)井評(píng)價(jià) 油氣層真電阻率的方法，而隨鉆測(cè)井技術(shù)則解決了這些問(wèn)題。而且隨鉆測(cè)井更可以區(qū)分油、水 層的信息。隨鉆測(cè)井可以既快又準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)油氣顯示，并且此技術(shù)還可以對(duì)油氣層進(jìn)行綜合解釋?zhuān)宫F(xiàn) 場(chǎng)資料得到充分的運(yùn)用。而隨鉆測(cè)井的鉆井過(guò)程中對(duì)地層信息進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，對(duì)地質(zhì)學(xué)家、地 球物理學(xué)家以及勘探學(xué)