欠平衡條件下深側(cè)向測井響應(yīng)校正方法研究

靳松偉

摘 要:欠平衡條件下的雙側(cè)向測井儀器需要通過井口的防噴系統(tǒng)進(jìn)入到井下測量,導(dǎo)致原有的雙側(cè)向加長電極不能夠正常的進(jìn)行使用,因此就需要對其加長電極進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚硪员阌谄湓诤罄m(xù)工作中的應(yīng)用。由于受到防噴管長度的限制,改造后的電極電阻率值偏低。由此討論了其影響的相關(guān)因素。實(shí)際上,欠平衡鉆井和欠平衡測井技術(shù)在現(xiàn)代油氣層發(fā)現(xiàn)和保護(hù)中都有著重要的應(yīng)用,且其在提高單井產(chǎn)量和勘探開發(fā)上同樣有著非常重要的應(yīng)用意義,因此,對于這樣一種新型的良好應(yīng)用型技術(shù)我們應(yīng)當(dāng)給予足夠的重視,一方面是對其有個(gè)全面準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí),在此基礎(chǔ)上還要能夠?qū)ζ渲猩写娴牟蛔阒幖右愿倪M(jìn),最好是能夠創(chuàng)造出一點(diǎn)新的東西來。

關(guān)鍵詞:欠平衡條件油氣層保護(hù)雙側(cè)向測井視電阻率校正有限元素法

中圖分類號(hào):P631 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)06(a)-0080-01

1 欠平衡條件下深側(cè)向測井相應(yīng)校正方法的應(yīng)用介紹

欠平衡測井在結(jié)構(gòu)上和常規(guī)測井就有著較大的差別,這就需要對雙側(cè)向測井儀器的加長電極進(jìn)行改造使其適應(yīng)井口裝置的長度。電極長度上的減少能夠有效的降低深側(cè)向測井值,并不能夠真實(shí)的反應(yīng)出儲(chǔ)集層電性,因此需要應(yīng)用有限元素法來計(jì)算欠平衡條件下深側(cè)向電極系系數(shù)隨加長電極長度的變化規(guī)律。這一具體的變化規(guī)律為:加長電極越長,則深側(cè)向電極系系數(shù)越小。建立起這樣一種欠平衡狀態(tài)下的深側(cè)向測井相應(yīng)校正方法,并利用時(shí)機(jī)測井資料來驗(yàn)證所校正結(jié)果的正確性,這樣一種方法還可以適用于任何一種長度的加長電極,并可以直接的應(yīng)用到現(xiàn)場測井的預(yù)處理中去。

2 欠平衡技術(shù)簡介

在進(jìn)行勘探的過程中,過平衡固井施工和射孔作業(yè)等都容易直接對儲(chǔ)集層造成不可恢復(fù)的傷害,嚴(yán)重時(shí)候甚至?xí)斐煽碧竭^程的徹底失敗。為了避免這樣一種現(xiàn)象在實(shí)際的工程施工中出現(xiàn),我們通常采用欠平衡鉆井方法。所謂欠平衡鉆井,就是指在進(jìn)行鉆進(jìn)的過程中,利用自然的條件或者是人工的方法就能夠在可控制的條件下使所鉆的底層位置的鉆井液柱當(dāng)量循環(huán)壓力低于所鉆底層的空隙壓力,并在井筒內(nèi)形成負(fù)壓力,此時(shí)地層中的流體就能夠在控制條件下流入筒體內(nèi)。

與欠平衡鉆井技術(shù)相配套的還有欠平衡測井技術(shù),這兩種技術(shù)的應(yīng)用是相互關(guān)聯(lián)的。所謂欠平衡測井技術(shù),就是在在井口尚帶壓的條件下,井內(nèi)氣體、泡沫鉆井液或者是輕水基鉆井液等的壓力低于地層壓力時(shí)的測井壓力。欠平衡鉆井技術(shù)和欠平衡測井技術(shù)在油氣的勘探和開發(fā)中都是有著極為重要的影響的,能夠直接和發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層。

3 欠平衡測井工藝對雙側(cè)向測井儀器要求

欠平衡測井時(shí)在地層壓力大于鉆井液液柱壓力狀態(tài)下的一種測井方法。在應(yīng)用這樣一種方法進(jìn)行測井時(shí),考慮到井口存在著一定的壓力,因此測井過程也要在井口密封的狀態(tài)下來進(jìn)行。上文中已經(jīng)明確的之處,欠平衡測井工藝與常規(guī)的測井工藝以及設(shè)備都是有著較大的區(qū)別的,為保障其切實(shí)的安全,就需要在井口設(shè)置防噴管。在某些特殊的井口還需要特殊的井口裝置,具體來說,就要求下井儀器串的總長度要能夠適應(yīng)欠平衡鉆井以及帶壓測井的井口裝置的允許長度。當(dāng)切實(shí)的存在超長的問題時(shí),就需要對雙側(cè)向測井儀器加長電極進(jìn)行相應(yīng)的改造,使其應(yīng)用的長度在適當(dāng)?shù)乃缴蠝p少,以保證在改造后能夠適應(yīng)要求。但這樣一個(gè)改造過程中是有負(fù)效應(yīng)產(chǎn)生的,即主電流的聚焦性能發(fā)生改變差,深側(cè)向電流的回路變小,探測深度也隨著減低,同時(shí)之前適用的深側(cè)向測井的刻度系數(shù)相關(guān)參數(shù)也就不再適用,這就需要通過對刻度井進(jìn)行重新刻度或者是通過嚴(yán)格的數(shù)值模擬來計(jì)算刻度對深側(cè)向測井響應(yīng)數(shù)值進(jìn)行校正,以便于對后續(xù)測井資料的評(píng)價(jià)與處理。在這一過程中,淺側(cè)向電極系結(jié)果是沒有變化的,因此不需要對欠平衡測井對淺側(cè)向測量值的影響進(jìn)行討論。

4 欠平衡深側(cè)向測井電阻率校正方法

在上文相關(guān)的論述中,我們可以看到,在進(jìn)行欠平衡測井時(shí)其實(shí)際測量的深側(cè)向測井電阻率往往偏小,這一偏差就可以通過數(shù)值模擬的方法來進(jìn)行校正。在欠平衡測井深側(cè)向電阻率的校正過程中正確應(yīng)用數(shù)值模擬方法的具體步驟為:首先根據(jù)雙側(cè)向測井儀器的電極排列方式來選擇不同的回流電極位置,然后應(yīng)用有限元法計(jì)算在不同條件下的深側(cè)向電極系系數(shù),最后在上述結(jié)果的基礎(chǔ)上利用試驗(yàn)井測量結(jié)果對數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行有效的標(biāo)定并得出所求的欠平衡條件下深側(cè)向測井電阻率的校正系數(shù)。

通過一些實(shí)踐和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比,我們可以完整的證明應(yīng)用有限元素法進(jìn)行計(jì)算的數(shù)值模擬結(jié)果是確定可靠的,可以直接在施工現(xiàn)場用于現(xiàn)場測井材料的預(yù)處理。但需要注意的是,在應(yīng)用刻度井確定欠平衡條件下深側(cè)向測井校正系數(shù)的方法在實(shí)際的應(yīng)用中是受到多方面的直接影響的,不能進(jìn)行正常的測量,這主要是因?yàn)檫@樣一種校正方法不能對間距不同的回流電極狀況進(jìn)行連續(xù)的刻度,在這種情況下,還會(huì)進(jìn)一步的倒置時(shí)間上的較大耗費(fèi)和費(fèi)用上的浪費(fèi)。而數(shù)值模擬法自身的優(yōu)勢就完全可以彌補(bǔ)這些不足之處,其校正后的深側(cè)向測井電阻率可以直接應(yīng)用到測井中去進(jìn)行建模的解釋和油氣的定量評(píng)價(jià)。

5 欠平衡條件下深側(cè)向測井響應(yīng)校正方法的研究結(jié)論

在對想干的問題都進(jìn)行了一定程度上的描述、探討和分析后,我們最終在欠平衡條件下深側(cè)向測井響應(yīng)校正方法的研究給出以下結(jié)論:欠平衡鉆井和測井能夠很好的保護(hù)空隙率和滲透率都較低的儲(chǔ)集層的,但是這是從理論高度上得出的結(jié)論,應(yīng)用到實(shí)際工程應(yīng)用中去時(shí),由于井下情況的較大差別和施工條件的巨大限制以及所采用設(shè)備上的影響,其相關(guān)的測井資料質(zhì)量就會(huì)收到相應(yīng)的影響。由于欠平衡條件下雙側(cè)向測井會(huì)加長電極的變化,從而使得深側(cè)向測井相應(yīng)與常規(guī)深側(cè)向測井相應(yīng)之間的差距較大,且相應(yīng)的加長電極越短,差異就越大。

本文正是在這樣一種狀況下建立起欠平衡條件下深側(cè)向測井響應(yīng)的良好校正方法,并通過實(shí)際的試驗(yàn)和實(shí)踐證明校正以后的結(jié)果與常規(guī)雙側(cè)向測井儀器測量的結(jié)果一樣的好,這就足夠證明這樣一種方法的正確性。這種方法既可以用于測井現(xiàn)場數(shù)據(jù)的預(yù)處理,也可以對校正后的深側(cè)向測井電阻率進(jìn)行測井解釋建模和油氣的定量評(píng)價(jià)。

6 結(jié)語

首先總結(jié)概括在本文中得出的結(jié)論和本文的行文思路。首先給出四個(gè)明確的結(jié)論:首先就是要認(rèn)識(shí)到深側(cè)向電極系數(shù)的相關(guān)參數(shù)是多方面的,既包括主電極自身的幾何尺寸,也包括加長電極的長度,這在文中是再三進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)的;其次就是在欠平衡測井時(shí)對電極進(jìn)行的加長處理對淺側(cè)向電流的回路路徑是沒有直接或者間接的影響的,也就對淺側(cè)向的測井值沒有影響,這一觀念同樣需要把握;再次就是我們在本文中提出和解答的相關(guān)問題并不只是在欠平衡測井中才會(huì)出現(xiàn),而是在水平井測井中也會(huì)有所表現(xiàn),這也就是說,這樣一種現(xiàn)象具有代表性,也具有普遍性;最后本文中所使用的方法是得到了相關(guān)的驗(yàn)證的,結(jié)果一致。

參考文獻(xiàn)

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