向宇亞 劉鳳軍 趙登鋒
(中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探有限公司測(cè)井公司,重慶 400021)
論石油測(cè)井工藝現(xiàn)狀及發(fā)展前景
向宇亞 劉鳳軍 趙登鋒
(中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探有限公司測(cè)井公司,重慶 400021)
當(dāng)前,我國(guó)的石油勘探與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域逐步發(fā)展起來(lái),石油測(cè)井技術(shù)被廣泛應(yīng)用于勘探油氣層等眾多方面,在近年來(lái)的發(fā)展與進(jìn)步中,測(cè)井技術(shù)已經(jīng)逐步成為一項(xiàng)成熟且多樣化的重要技術(shù),其為石油地質(zhì)與工程技術(shù)人員提供了寶貴的資料和數(shù)據(jù)。本文筆者主要從石油測(cè)井工藝的技法與應(yīng)用方面著手,對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)做出了具體的描述與預(yù)測(cè)。
石油測(cè)井 技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)
測(cè)井技術(shù),是油氣勘探工程技術(shù)中一項(xiàng)重要技術(shù)。測(cè)井技術(shù)最早源于1927年的法國(guó)斯倫貝謝公司,由其開(kāi)發(fā)并應(yīng)用此技術(shù),期間歷經(jīng)了五次更新與換代。1939年,我國(guó)將其正式應(yīng)用到石油工業(yè)當(dāng)中來(lái),至今已有70多年的發(fā)展歷史。歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展,測(cè)井技術(shù)從最初的模擬測(cè)井,逐漸發(fā)展成為今天的
全自動(dòng)模擬測(cè)井儀、數(shù)字測(cè)井儀、數(shù)控測(cè)井儀、成像測(cè)井儀等等。現(xiàn)代測(cè)井是在石油工業(yè)中技術(shù)含量最高的技術(shù)之一,其已被廣泛應(yīng)用于油田的整個(gè)勘探與開(kāi)發(fā)過(guò)程之中,顧名思義,石油測(cè)井工藝是提高采油效率不可或缺的重要方法。此外,測(cè)井技術(shù)不僅能應(yīng)用于油田的開(kāi)發(fā)利用,同樣被應(yīng)用于煤炭、金屬等礦產(chǎn)資源的勘探之中。
石油測(cè)井技術(shù),是一種井下油氣勘探方法。它是采用專門(mén)的儀器設(shè)備,沿井眼探測(cè)地層電磁、聲波、核、熱、力等物理特性隨深度變化的過(guò)程,用于發(fā)現(xiàn)油氣藏,評(píng)估油氣儲(chǔ)量及其產(chǎn)量。石油測(cè)井的基本工作原理是通過(guò)井下儀器采集的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),經(jīng)過(guò)電纜傳輸?shù)降孛鎯x器,同時(shí),記錄在膠片或磁帶上,輸人計(jì)算機(jī)處理解釋,人們稱石油測(cè)井是油氣勘探的“眼睛”。
在科技飛速發(fā)展的今天,僅僅使用傳統(tǒng)且原始的測(cè)井技術(shù)和測(cè)量方法,早已無(wú)法滿足當(dāng)代石油勘測(cè)的需求。就當(dāng)下我國(guó)石油勘測(cè)領(lǐng)域而言,需要的是高分辨率、深層探測(cè)與高測(cè)量精準(zhǔn)度的石油測(cè)井儀器。國(guó)外石油工業(yè)企業(yè)已經(jīng)將石油測(cè)井儀器進(jìn)行了五次換代,我國(guó)也將做到第四代與第五代儀器的更新。
通過(guò)對(duì)環(huán)井眼地層的聲學(xué)性質(zhì)測(cè)量,判斷井眼工程現(xiàn)狀和推斷地層特征的測(cè)井方法被稱為聲波石油測(cè)井技術(shù)。具體表現(xiàn)形式只要有聲幅測(cè)井技術(shù)、聲速測(cè)井技術(shù)和聲波全波測(cè)井技術(shù)等。聲波測(cè)量的優(yōu)勢(shì)在于能夠通過(guò)聲波能量揭示井眼與儲(chǔ)備層特性,同時(shí),還可以用來(lái)測(cè)量次生孔隙度、巖性空隙密度壓力、滲透率以及流體類型裂縫方位等。其中,聲成像系統(tǒng)是通過(guò)超聲比脈沖掃描井壁并且接受回?fù)苄盘?hào),通過(guò)計(jì)算圖像處理技術(shù)將信號(hào)數(shù)字化并轉(zhuǎn)換成圖像的測(cè)井技術(shù)。
通過(guò)使用井下測(cè)井儀器,向地層單位發(fā)射一定頻率的電流,對(duì)地層單位進(jìn)行測(cè)量得到地層電阻率的石油測(cè)井方法被稱作電法測(cè)井。電法測(cè)井技術(shù)還包括通過(guò)發(fā)射電流獲得地層自然電位的石油測(cè)井手段。
測(cè)井技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展與人們對(duì)石油、天然氣等資源的日益需求的種種,都促進(jìn)了測(cè)井技術(shù)的飛速發(fā)展,一些相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)革新,同樣給測(cè)井技術(shù)提供了良好的發(fā)展前景。如成像測(cè)井技術(shù),陳列感應(yīng)成像、偶極聲波、模塊式地層測(cè)試器等技術(shù),因具有精度高、信息量大等特性,被廣泛應(yīng)用在對(duì)油氣儲(chǔ)層識(shí)別和評(píng)價(jià)中。因此,這些新技術(shù)有著良好的實(shí)用價(jià)值與不可限量的發(fā)展前景。
面對(duì)當(dāng)前對(duì)石油勘探工作的新需求,這些技術(shù)與設(shè)備正集中朝向高效、可靠、高精度的方向發(fā)展,測(cè)量參數(shù)也由二維發(fā)展到三維立體成像,加大了對(duì)井眼的覆蓋率,從而提高了測(cè)量地層非均質(zhì)的精度。套管測(cè)井儀器技術(shù),在老油田的利用開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中得到了很大的發(fā)展,井下永久傳感器技術(shù)也發(fā)展得更為完善。隨鉆測(cè)井技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸方面呈多樣化發(fā)展,數(shù)據(jù)傳輸率也不斷提高。
石油測(cè)井采集正在向集成化與單點(diǎn)測(cè)量發(fā)展,這樣的發(fā)展趨勢(shì)是為了更好的適應(yīng)復(fù)雜儲(chǔ)油層等非均勻地質(zhì)需要。分散項(xiàng)目的測(cè)量時(shí)一種高精準(zhǔn)度的組合式測(cè)量,主要適應(yīng)質(zhì)量和效率的需求。隨著套管井和隨鉆電阻率測(cè)井技術(shù)的不斷完善,已經(jīng)能夠逐步適應(yīng)復(fù)雜井況探井的要求以及老油井測(cè)井技術(shù)評(píng)價(jià)等。
為了滿足不同的地質(zhì)和測(cè)井環(huán)境的需求,測(cè)井儀器與技術(shù)都要更高、更可靠、更加高精度、高效率和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,以便適應(yīng)新的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地質(zhì)工程環(huán)境。為了滿足對(duì)地層非均質(zhì)測(cè)量的要求,測(cè)量方法應(yīng)向多源、多波、多譜和多接收器的方向發(fā)展,測(cè)量參數(shù)也將由二維成像朝著三維成像的方向發(fā)展,從而使井眼的覆蓋率得以提高。隨鉆測(cè)井迅速發(fā)展,數(shù)據(jù)傳輸率有了很大的提高,傳輸方式越來(lái)越多樣,而且儀器的可靠性也得到了很大提高。井下永久傳感器測(cè)井的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。安全環(huán)保要求使非化學(xué)源的核測(cè)量探頭得到進(jìn)一步商業(yè)化應(yīng)用。開(kāi)發(fā)能夠測(cè)量井周一定范圍內(nèi)的介電常數(shù)和電導(dǎo)率的多頻電磁波測(cè)井儀將成為一種很好的選擇。
綜上所述,在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,要加強(qiáng)石油測(cè)井技術(shù)的基礎(chǔ)理論培訓(xùn)與自主研發(fā)工作,加大對(duì)石油測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域的深入研究,進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與領(lǐng)域發(fā)展,通過(guò)合作研發(fā)與技術(shù)引進(jìn)等多方面資源因素,來(lái)提高自主創(chuàng)新能力,從而實(shí)現(xiàn)石油測(cè)井技術(shù)的跨越式發(fā)展。我相信,通過(guò)石油測(cè)井界的共同努力,中國(guó)石油測(cè)井學(xué)科將不斷前進(jìn),同時(shí)也會(huì)為我國(guó)的油氣藏開(kāi)發(fā)工作作出更大的貢獻(xiàn),縮短與國(guó)外的差距,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)自己的一份力量。
[1]王長(zhǎng)江,令狐松,褚慶忠. 我國(guó)天然氣地質(zhì)勘探狀況綜述[J].海洋石油,2005,02:20-26.
[2]李瑞華,張柏元.石油測(cè)井設(shè)備與器材管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微機(jī)發(fā)展,2003,10:51-53+57.
[3]裴敏杰.中國(guó)石油測(cè)井有限公司重組后的競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略研究[D].蘭州大學(xué),2012.
[4]張松揚(yáng).煤層氣地球物理測(cè)井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].測(cè)井技術(shù),2009,01:9-15.
[5]程生群.作業(yè)成本法在石油測(cè)井中的應(yīng)用初探[J].江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào),2011,01:88-89.
[6]孫雅琳,岳迎飛,鄭利江.油田生產(chǎn)測(cè)井技術(shù)現(xiàn)狀和技術(shù)需求探析研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013,01:67.