牛永生 劉伍生 趙虎明 盧寶元(中國石油西部鉆探吐哈錄井工程公司, 新疆 鄯善 838202)
綜合錄井儀器技術研究現狀與發展
牛永生 劉伍生 趙虎明 盧寶元(中國石油西部鉆探吐哈錄井工程公司, 新疆 鄯善 838202)
綜合錄井技術對石油鉆探有重要的監測作用,而綜合錄井儀器是錄井的基礎,通過國內外現狀調研,提出了錄井儀器技術的研究現狀,在此基礎上,指出了綜合錄井儀器今后的發展趨勢。
石油鉆探;錄井儀器;現狀;發展趨勢
綜合錄井儀器作為鉆井現場的大型設備,對石油鉆探有實時監測作用,通過綜合錄井,我們可以更好的獲取鉆井過程中的工程參數,監測地層含油氣情況,是石油地質家的眼睛。近年來,國內外加大了對錄井工程的投入,技術已日趨完善,常規的錄井工作基本不存在問題。然而,國內外油氣勘探逐漸深入,這對錄井儀器提出了更高的要求,特別是鉆井技術與工藝的發展,錄井儀器面臨更多的挑戰。
(1)國外發展現狀 上世紀八十年代,伴隨著計算機及電子技術的發展,ALS、ADVANTGE以及DLS等錄井儀器被相繼推出。進入21世紀,美國的石油服務公司如International Logging、Weatherford、Schlumberger相繼收購了Datalog、International Logging、Geoservices等測錄井公司,通過收購、合并,國外石油公司在技術上、管理上實現了優勢互補、強強聯合。目前,國外常用的綜合錄井儀器主要為ADVANTAGE、DLS綜合錄井儀器。長期以來,國外石油公司都非常重視錄井工程技術,已形成了一套完整的技術方法和理論體系,錄井儀器相繼被推出,如Flair流體評價、三維定量熒光、核磁共振、鉆具振動以及DLSI-Scop等錄井技術。國外石油公司根據自身特點,建立了完善的研發體系,在錄井技術如基礎理論、基礎設備以及技術服務等一直都處于領先地位。
(2)國內發展現狀 國內錄井儀器的發展是從借鑒國外錄井儀器技術開始的,通過對國外技術進行消化、吸收,并逐漸開展自主研發,目前正往自主創新方向發展。國內的錄井儀器生產廠家較多,其中以上海神開、上海科油為代表,錄井企業主要有川慶錄井、克拉瑪依錄井、中原錄井、勝利錄井以及大港錄井等。經過多年發展,我國錄井儀器與國際上相比,差距越來越小,錄井儀器主要以上海神開CMS、大港錄井德瑪、上??朴蚖ELLSTAR以及克拉瑪依雪狼等為代表,這些儀器在國際上處于中低檔次,但已完全滿足了石油鉆探要求。因此,我國綜合錄井儀器硬件技術日益先進,數據采集和處理能力越來越強、數據集成化程度也逐漸提高。并且在軟件上已形成了自主創新,部分領域已達到國際先進水平,如工程預警系統,目前在國內已取得了較好的效果。
(1)面臨的挑戰 ①鉆井新工藝和技術帶來的挑戰。目前,石油鉆探逐漸往超深、超壓地層發展,鉆井新工藝和技術也得到了迅猛的發展。大位移井、水平井、多分支井、空氣鉆井以及欠平衡鉆井等技術日趨完善,鉆井技術展現出智能化、多元化的發展特點,這些新技術都給錄井工程帶來了較大困難。如目前使用廣泛的PDC鉆井,鉆進返出的巖屑細碎,錄井工程參數不明顯,為地質錄井帶來諸多困擾。為了解決這些問題,我國已開展了X射線錄井、伽瑪錄井以及巖屑顯微圖像分析儀等技術進行使用。此外,氣體鉆進導致的鉆時數據參考性不強、巖屑基本為粉末狀也對錄井技術是一種挑戰。目前在塔里木盆地使用廣泛的油基鉆井液體系,污染了巖屑,造成熒光錄井不準確、環境污染嚴重等問題。②復雜地層、非常規油氣帶來的挑戰。近年來,非常規油氣(頁巖氣、煤層氣、致密氣、可燃氣)逐漸成為勘探開發的熱點,但目前仍沿用原有的錄井技術,具有針對性的錄井配套技術還沒有發展出來。此外,目前油氣勘探領域逐漸復雜,具體而言表現在以下幾個方面:在大地構造背景上,目前鉆探領域逐漸往活動斷裂帶發展,異常地層壓力為錄井地層壓力檢測與評價帶來困難;儲層類型逐漸由沉積巖往火成巖、變質巖發展,這對錄井油氣層評價帶來困難;油氣藏類型越來越復雜,相應的錄井配套軟件不夠完善;鉆探深度上往深井、超深井發展,也給錄井巖性歸位、油氣檢測等帶來困難。
(2)發展趨勢 ①錄井由地面向地下、定性往定量發展。常規的錄井儀器主要是在地表進行監測,而隨著隨鉆錄井、隨鉆震動以及地震等技術的發展,為錄井技術由地面向地下發展打下了基礎。目前發展起來的定量熒光錄井、定量氣體檢測、地化錄井以及核磁共振錄井等錄井技術,使得錄井氣體檢測更加、靈敏準確,逐漸往定量化發展。②定錄一體化技術發展迅速。國內外錄井公司逐漸建立了錄井+MWD定錄一體化錄井技術,該技術是錄井技術的延伸和拓展,該技術可以實現隨鉆測量技術的高度集成,為地質導向工程提供信息服務。其具體運作方式為利用錄井儀器監測的井場數據,構建地質導向、空間導向的信息平臺,利用遠程數據系統將監測到的工程數據傳到基站,給生產決策者提供服務,該技術對薄油氣層的及時發現有重要作用,也是今后錄井儀器技術發展的方向。③錄井儀器向井場數據及信息服務發展。隨著鉆井技術信息化程度的攀升,對錄井儀器的信息化整合帶來了挑戰。今后綜合錄井儀應整合鉆井、測井、錄井、固井、定向井、試油等資料,朝著資料快速采集、處理以及解釋的方向發展。在此基礎上,實現遠程信息共享、油氣儲層評價、工程參數評價以及專家診斷指導等,有利于更好地指導油氣藏的發現,錄井儀器軟件將會更具兼容性、實用性、專業性,囊括完整井筒信息集成、信息服務的網絡化、數據分析智能化、數據應用的平臺化等內容。
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[2]張衛,鄭春山,張新華.國外錄井技術新進展及發展方向[J].錄井工程,2012,23(1):1-4,24.
牛永生(1982- ),男(漢族),助理工程師,主要從事綜合錄井工作。