隨鉆方位伽馬測井優化頁巖油氣探測

隨鉆方位伽馬測井優化頁巖油氣探測

頁巖資源的探測、評價和開采是石油工業面臨的重大挑戰。探測中的關鍵問題之一是找到最佳位置，即該位置的儲層參數如厚度、孔隙度、滲透率、有機質含量、礦物、脆度、天然裂縫、熱成熟度和氣體含量等最有效。這些參數在優化鉆井、完井和增產作業設計中有重要應用，對頁巖儲層實現經濟性開發，正確定井位和優化完井。準確而實時的LWD數據對于識別最佳油氣位置具有重要作用，用于在目的層段井定位和確定壓裂井段，提高產量和開采率。

常規三組合LWD系統包含伽馬、電阻率、方位密度和中子孔隙度傳感器。用這些傳感器測得的數據可以確定儲層巖石物理性質，如巖性和孔隙度；實時井眼成像可以提供地層傾角信息并前瞻性地將井眼定在最佳的位置。LWD與地質導向系統RSS（Rotary－Steerable System）被集成到BHA（Bottomhole Assembly），共同完成地質導向作業。

海恩斯維爾頁巖從東德克薩斯延伸到路易斯安那州，覆蓋了大約23 309km2的區域，比其他頁巖產層顯示出了更高的儲層壓力，井下溫度高達149～188℃。為適應這些條件，使用了專用的RSS和LWD系統。

利用實時方位伽馬LWD測井曲線和井眼成像圖確定地層傾角和探測地層界面及井位。作為業界唯一的能譜方位伽馬LWD傳感器，威德福公司的SAGR（Spectral Azimuthal Gamma Ray Sensor）儀器還可以提供鈾、釷和鉀測量，用于TOC評價、確定黏土含量和類型。用LWD測得的鈾含量與干酪根含量、TOC和儲層氣之間關系，在生產層中進行實時地地質導向水平井鉆井，評價鄰近的頁巖井的產能。利用這種先進的巖石物理信息，可以精確地找到井眼軌跡，成功地選擇壓裂層段，減少作業步驟和成本。

LWD聲波傳感器如ShockWave（Weatherford’s LWD Sonic Tool的商標）儀器可以提供實時地震時間與深度相關性，以及巖石的力學特性，包括泊松比和楊氏模量。這些參數即使在具有聲學和力學各向異性的地層中，對于確定壓裂井段和設計水力壓裂作業、模擬開采動態都是非常關鍵的。

頁巖比其他類型產層更難開采。頁巖產層開發的經濟有效性要求在降低成本的同時不斷提高鉆井、完井和壓裂作業的效率。LWD正在成為經濟開發頁巖油氣的重要技術。

（信息來源：E ＆P，2011年第6期，唐宇 編譯 王環 審校）