《石油測(cè)井技術(shù)》課件

石油測(cè)井技術(shù)探索地下儲(chǔ)量、分析地質(zhì)結(jié)構(gòu),是油氣勘探和開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。了解堅(jiān)固的測(cè)井工具及其在地質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,有助于提高勘探效率,優(yōu)化開(kāi)采策略。cc課程目標(biāo)1了解測(cè)井工作流程掌握從地質(zhì)勘探到生產(chǎn)各階段的測(cè)井工作流程。2學(xué)習(xí)關(guān)鍵測(cè)井技術(shù)掌握電阻率、伽馬、密度等主要測(cè)井技術(shù)的原理和應(yīng)用。3掌握數(shù)據(jù)分析方法學(xué)會(huì)針對(duì)不同測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析和解釋,為生產(chǎn)決策提供依據(jù)。4提高工程應(yīng)用能力將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中。測(cè)井工作流程概述1勘探測(cè)井在勘探階段,利用測(cè)井技術(shù)勘探地下儲(chǔ)層,獲取巖性、孔隙度、飽和度等關(guān)鍵信息。2評(píng)價(jià)測(cè)井在評(píng)價(jià)階段,使用各種測(cè)井手段對(duì)發(fā)現(xiàn)的油氣藏進(jìn)行評(píng)價(jià),確定儲(chǔ)層性質(zhì)和開(kāi)發(fā)潛力。3生產(chǎn)測(cè)井在生產(chǎn)階段,利用測(cè)井技術(shù)監(jiān)測(cè)油氣藏動(dòng)態(tài)變化,優(yōu)化采油采氣方案,提高采收率。地下巖性信息獲取鉆探取芯通過(guò)鉆探取回巖心樣品,可以直接觀察和分析地層的巖性特征。這包括巖石的顏色、紋理、硬度、粒度等信息。電測(cè)井技術(shù)利用特殊的測(cè)井儀器,可以在鉆探過(guò)程中連續(xù)測(cè)量地層的電阻率、天然伽馬線、密度等物理參數(shù),進(jìn)而推斷巖性。地震勘探震源發(fā)生地震波,通過(guò)地震波在不同巖性中的傳播速度和反射特征,可以繪制出地層結(jié)構(gòu)的三維模型。巖礦物分析對(duì)巖心樣品進(jìn)行礦物成分分析,可以更精確地確定地層的巖性組成。這有助于評(píng)估地層的成熟度和儲(chǔ)層特性?？紫抖葴y(cè)量5%最低孔隙度部分致密巖層孔隙度僅有5%左右。35%最高孔隙度優(yōu)質(zhì)砂巖儲(chǔ)層可達(dá)35%孔隙度。15%平均孔隙度大多數(shù)經(jīng)濟(jì)有價(jià)值的儲(chǔ)層孔隙度在15%左右。孔隙度是衡量?jī)?chǔ)層儲(chǔ)集能力的重要參數(shù)之一。通過(guò)各種測(cè)井技術(shù)可以獲取地下巖性的孔隙度信息，為后續(xù)的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。電阻率測(cè)量電阻率測(cè)量利用電極向地層注入電流,測(cè)量地層的電阻率,從而推斷地層的巖性、孔隙度和含水飽和度。不同的巖層由于礦物成分、孔隙度和含水量的差異,會(huì)呈現(xiàn)出不同的電阻率特征。巖層類型電阻率范圍砂巖0.1-100歐姆·米頁(yè)巖1-100歐姆·米碳酸鹽巖0.5-1000歐姆·米通過(guò)分析電阻率的垂向變化,可以識(shí)別不同巖性、孔隙度和含水飽和度的地層,為井深評(píng)價(jià)提供依據(jù)。天然伽馬測(cè)量天然伽馬測(cè)量是測(cè)井技術(shù)中最基礎(chǔ)和最常用的測(cè)量方法之一。它利用巖層中放射性元素（鉀、鈾、釷）的自然衰變過(guò)程，測(cè)量地層中放射性的強(qiáng)度。不同巖性和礦物含量會(huì)產(chǎn)生不同的伽馬射線強(qiáng)度，從而可用于判斷地層的巖性和礦物成分。這項(xiàng)測(cè)量可以幫助評(píng)估地層的成熟度、油氣儲(chǔ)集層的識(shí)別和定性的孔隙度。中子測(cè)量中子測(cè)量是一種利用中子-物質(zhì)相互作用來(lái)獲取地層信息的測(cè)井技術(shù)。它主要測(cè)量地層中氫原子的數(shù)量,從而推斷地層的孔隙度和含水飽和度。4中子類型包括熱中子、熱外中子、快中子和慢中子四種。3測(cè)量參數(shù)主要包括中子計(jì)數(shù)率、中子壽命和中子衰減率。20鉆井深度中子測(cè)量能夠在20000米深度左右進(jìn)行有效地測(cè)量。密度測(cè)量通過(guò)密度測(cè)量技術(shù)可以直接獲取儲(chǔ)層的孔隙密度和巖石基質(zhì)密度信息。密度測(cè)量主要利用伽馬射線和中子散射效應(yīng)來(lái)間接測(cè)量地層中的物質(zhì)密度。這些信息可以用于計(jì)算孔隙度、確定巖性以及判斷油氣藏的類型和含油氣飽和度。測(cè)量方法伽馬-伽馬測(cè)量、中子-中子測(cè)量、中子-伽馬測(cè)量應(yīng)用場(chǎng)景用于確定地層密度、孔隙密度、泥質(zhì)含量等信息測(cè)量對(duì)比伽馬-伽馬法精度較高,可獲得油層密度;中子-中子法測(cè)量孔隙密度聲波測(cè)量聲波測(cè)井是利用聲波在地層中傳播的特性來(lái)獲取地層信息的一種重要測(cè)井技術(shù)。它可以測(cè)量巖石的孔隙度、滲透率以及巖石的彈性參數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)。聲波測(cè)井可以提供地層的音速、S波速、泊松比等信息,這些數(shù)據(jù)對(duì)于正確識(shí)別油氣層、確定地層的物理性質(zhì)和工程參數(shù)具有重要意義。P波速2500m/sS波速1200m/s泊松比0.25成井流程1維修完井修復(fù)完井設(shè)備,保證安全穩(wěn)定運(yùn)行2開(kāi)井投產(chǎn)正式投入生產(chǎn),進(jìn)行初步測(cè)試3完井作業(yè)安裝生產(chǎn)管道和控制系統(tǒng)4鉆探完井按計(jì)劃完成鉆井作業(yè)5井身設(shè)計(jì)根據(jù)地層情況,設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)整個(gè)成井流程包括井身設(shè)計(jì)、鉆探完井、完井作業(yè)、開(kāi)井投產(chǎn)和維修完井等階段。每個(gè)階段都需要嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行,確保最終投產(chǎn)井能夠穩(wěn)定高效地生產(chǎn)。開(kāi)井測(cè)試測(cè)試設(shè)備開(kāi)井測(cè)試需要使用專業(yè)的測(cè)試設(shè)備,包括浮子計(jì)、壓力計(jì)、溫度計(jì)等,以全面評(píng)估井的各項(xiàng)性能指標(biāo)。測(cè)試流程測(cè)試過(guò)程需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作流程進(jìn)行,包括開(kāi)啟井口、穩(wěn)定流量、記錄數(shù)據(jù)等多個(gè)步驟。數(shù)據(jù)分析測(cè)試數(shù)據(jù)需要進(jìn)行細(xì)致的分析與解釋,以評(píng)估油井的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量、驅(qū)替效果等關(guān)鍵指標(biāo)。井身結(jié)構(gòu)分析了解井身構(gòu)造井身結(jié)構(gòu)包括表層管柱、中間套管和生產(chǎn)管柱等。分析不同部位的材質(zhì)、直徑和長(zhǎng)度，可以了解井身的整體設(shè)計(jì)和承壓能力。評(píng)估井筒條件檢查井壁完整性、管柱接頭密封性等,可以發(fā)現(xiàn)是否存在漏失、坍塌或其他結(jié)構(gòu)問(wèn)題,從而采取適當(dāng)?shù)男迯?fù)措施。掌握井身動(dòng)態(tài)變化通過(guò)定期的測(cè)井和檢測(cè),可以監(jiān)測(cè)井身狀態(tài)的動(dòng)態(tài)變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,確保安全穩(wěn)定生產(chǎn)。生產(chǎn)層識(shí)別數(shù)據(jù)分析利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)分析地層成分、孔隙度、滲透率等信息,識(shí)別出可能的生產(chǎn)層。實(shí)物樣品通過(guò)取芯分析地層巖性、孔隙特征,確定可能的生產(chǎn)層位置。測(cè)試生產(chǎn)對(duì)可能的生產(chǎn)層進(jìn)行測(cè)試生產(chǎn),通過(guò)產(chǎn)量、含水率等數(shù)據(jù)確認(rèn)生產(chǎn)層位置。生產(chǎn)層評(píng)價(jià)詳細(xì)數(shù)據(jù)分析通過(guò)對(duì)各種測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的綜合分析,可以對(duì)生產(chǎn)層的地質(zhì)特征和含油飽和度進(jìn)行全面評(píng)價(jià),為后續(xù)的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)提供重要依據(jù)。儲(chǔ)層性質(zhì)量化結(jié)合地質(zhì)、地化、地球物理等多方面信息,對(duì)生產(chǎn)層的孔隙度、滲透率、含油飽和度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行定量評(píng)估。動(dòng)態(tài)測(cè)試驗(yàn)證通過(guò)開(kāi)井試油測(cè)試等動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法,獲取生產(chǎn)層的實(shí)際產(chǎn)能信息,進(jìn)一步驗(yàn)證靜態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。含水飽和度計(jì)算50%含水飽和度20%最小值80%最大值—飽和度范圍石油含水飽和度是評(píng)估油藏性質(zhì)的重要指標(biāo)之一。通過(guò)測(cè)量和計(jì)算可以得到含水飽和度的具體數(shù)值。正常情況下，含水飽和度在20%-80%之間，反映了油藏中油水分布的狀況。這一數(shù)值可用于指導(dǎo)后續(xù)的油藏開(kāi)發(fā)利用?？紫抖扔?jì)算孔隙度是描述巖石儲(chǔ)集能力的重要參數(shù)之一。通過(guò)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)可以準(zhǔn)確計(jì)算出孔隙度,為儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)提供重要依據(jù)。從圖中可以看出,該儲(chǔ)層的孔隙度值總體較高,有利于油氣的儲(chǔ)存和開(kāi)采。滲透率計(jì)算滲透率是描述地層中流體流動(dòng)能力的一個(gè)重要參數(shù)。通過(guò)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),可以采用經(jīng)驗(yàn)公式或理論模型計(jì)算出地層的滲透率。計(jì)算方法適用情況公式經(jīng)驗(yàn)公式砂巖儲(chǔ)層k=0.0314φ^3.3/S^2理論模型致密碳酸鹽巖k=8φ^3/(3Swf^2)正確計(jì)算滲透率可幫助評(píng)估儲(chǔ)層品質(zhì),為后續(xù)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)提供重要依據(jù)。地質(zhì)柱狀圖繪制地質(zhì)柱狀圖是用于直觀展示地層信息的重要工具。它包括地層巖性、厚度、層次關(guān)系、沉積環(huán)境等關(guān)鍵數(shù)據(jù),為地質(zhì)解釋和油氣資源評(píng)估提供關(guān)鍵依據(jù)。準(zhǔn)確繪制地質(zhì)柱狀圖需要綜合分析各類測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),并結(jié)合實(shí)際鉆探情況進(jìn)行校正和完善。地質(zhì)柱狀圖的繪制是一個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程,需要專業(yè)知識(shí)和豐富經(jīng)驗(yàn)。只有通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)據(jù)采集、合理的解釋分析,才能確保地質(zhì)柱狀圖的準(zhǔn)確性和可靠性,為油氣勘探開(kāi)發(fā)提供有力支撐。地層對(duì)比1區(qū)域性地層對(duì)比根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查、鉆井記錄等資料,對(duì)不同區(qū)域內(nèi)的巖性、層序、化石等地層特征進(jìn)行對(duì)比分析。2同一剖面內(nèi)的地層對(duì)比沿同一測(cè)線或剖面,分析各個(gè)地層單元的厚度變化、巖性差異等,確定地層間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。3不同巖心樣品的對(duì)比通過(guò)顯微鏡觀察、成份分析等手段,對(duì)比不同深度巖心的巖性、構(gòu)造、成礦特征等。4測(cè)井曲線對(duì)比利用測(cè)井曲線反映的巖性、孔隙度、飽和度等信息,進(jìn)行地層對(duì)比分析。儲(chǔ)層性質(zhì)量化巖心分析通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試巖心樣品的孔隙度、滲透率等重要參數(shù),獲得地層的實(shí)際性質(zhì)數(shù)據(jù)。測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)利用測(cè)井技術(shù)獲取地層的電阻率、密度、聲波等信息,并結(jié)合地質(zhì)模型進(jìn)行解釋分析。地質(zhì)模型建立綜合地質(zhì)模型,結(jié)合巖心、測(cè)井等數(shù)據(jù),定量描述儲(chǔ)層的性質(zhì)和分布特征。數(shù)據(jù)集成將多種地質(zhì)、地理、工程等數(shù)據(jù)集成,通過(guò)系統(tǒng)分析得到儲(chǔ)層的定量評(píng)價(jià)結(jié)果。儲(chǔ)層分類巖性分類根據(jù)巖性的不同,可將儲(chǔ)層分為砂巖儲(chǔ)層、碳酸鹽巖儲(chǔ)層和碎屑巖儲(chǔ)層等。每種巖性儲(chǔ)層都有其獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)和滲透性特征?？紫督Y(jié)構(gòu)分類從孔隙結(jié)構(gòu)來(lái)看,儲(chǔ)層可分為粒間儲(chǔ)層、粒內(nèi)儲(chǔ)層和裂縫儲(chǔ)層。不同結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)層在地質(zhì)條件和開(kāi)發(fā)方式上有顯著差異。成因分類根據(jù)成因,儲(chǔ)層可分為沉積成因、成巖成因和構(gòu)造成因等。不同成因儲(chǔ)層的地質(zhì)特征和開(kāi)發(fā)潛力各不相同。成熟程度分類根據(jù)成熟程度,儲(chǔ)層可分為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層、中等儲(chǔ)層和低品質(zhì)儲(chǔ)層。優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層具有優(yōu)異的物性和開(kāi)發(fā)前景。生產(chǎn)預(yù)測(cè)建立地質(zhì)模型根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和地質(zhì)信息構(gòu)建詳細(xì)的地質(zhì)模型,記錄儲(chǔ)層特性。確定生產(chǎn)方案綜合評(píng)估地質(zhì)參數(shù),選擇合適的開(kāi)發(fā)方式,如水平井、壓裂、酸化等。模擬生產(chǎn)曲線利用數(shù)值模擬技術(shù),預(yù)測(cè)不同開(kāi)發(fā)方案下的油氣生產(chǎn)情況。優(yōu)化生產(chǎn)策略根據(jù)生產(chǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果,不斷優(yōu)化完善開(kāi)發(fā)方案,提高產(chǎn)量和采收率。改造措施選擇優(yōu)化井筒結(jié)構(gòu)通過(guò)重新設(shè)計(jì)井筒結(jié)構(gòu),如增加通徑、改善流動(dòng)通道等,以提高產(chǎn)能和采收率。采用先進(jìn)工藝使用水平井、多分支井等新技術(shù),能夠大幅提升油氣開(kāi)采效率。增強(qiáng)提升能力采用電潛泵、螺桿泵等高效提升系統(tǒng),減少能耗并提高采油量。開(kāi)展酸化壓裂通過(guò)酸化或壓裂增大油藏滲透率,從而有效提高產(chǎn)能。水驅(qū)優(yōu)化水驅(qū)機(jī)制優(yōu)化分析地質(zhì)儲(chǔ)層特點(diǎn),優(yōu)化水驅(qū)工藝參數(shù),提高注采系統(tǒng)效率,從而提高油田最終采收率。儲(chǔ)層管理優(yōu)化綜合利用各種測(cè)井及生產(chǎn)數(shù)據(jù),識(shí)別有利于水驅(qū)的儲(chǔ)層區(qū)域,合理調(diào)整注采井位置及參數(shù)。注采過(guò)程優(yōu)化根據(jù)油藏動(dòng)態(tài)變化,動(dòng)態(tài)調(diào)整注水量、注水壓力等參數(shù),確保注采過(guò)程穩(wěn)定高效,提高采收率。壓裂增產(chǎn)1巖層破裂壓裂技術(shù)通過(guò)向油氣藏注入大量高壓液體,使巖層產(chǎn)生人工裂縫,從而提高油氣滲透性。2提高產(chǎn)量壓裂處理后,可使油氣產(chǎn)量顯著提高,為開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)性較差的油氣藏提供了可能。3適用范圍廣各種類型的油氣藏,包括頁(yè)巖氣、頁(yè)巖油等非常規(guī)資源,都可以采用壓裂技術(shù)開(kāi)發(fā)。4環(huán)境影響壓裂技術(shù)需要消耗大量水資源,同時(shí)也存在污染地下水的風(fēng)險(xiǎn),需要采取有效措施。酸化增產(chǎn)提高滲透率酸化技術(shù)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)溶解巖石中的碳酸鹽礦物,可以擴(kuò)大儲(chǔ)層孔道,顯著提高儲(chǔ)層的滲透率。清潔油管酸化液還能溶解油管壁上的沉積物和氧化物,清潔油管,提高生產(chǎn)能力?？s短采油時(shí)間酸化增產(chǎn)技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)顯著提高產(chǎn)油量,縮短采油恢復(fù)期,提高油田整體經(jīng)濟(jì)效益。水平井技術(shù)水平鉆井水平井技術(shù)是通過(guò)鉆探水平方向的井眼來(lái)增加與油層接觸的長(zhǎng)度的一種方法。增產(chǎn)效果與垂直井相比,水平井可以大幅提高單井的產(chǎn)能,通?？商岣?-10倍。技術(shù)難度水平井的鉆探和完井工藝相對(duì)垂直井更加復(fù)雜,需要特殊的設(shè)備和工藝。地質(zhì)條件水平井適用于厚、穩(wěn)定、滲透率較好的油層,不適用于復(fù)雜地質(zhì)條件。超深井技術(shù)越深越難隨著鉆探深度的增加,井眼穩(wěn)定性、高溫高壓、惡劣地質(zhì)條件等挑戰(zhàn)越來(lái)越大。需要先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)。創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)超深井技術(shù)依賴于材料科學(xué)、控制工程、電