測井新技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用

周建明

摘 要：隨著石油勘探的深入，石油開發(fā)經(jīng)歷了從半自動測井到成像測井的轉(zhuǎn)變。本文簡要介紹了常見的幾種測井技術(shù)，簡要概括了測井技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用，并根據(jù)測井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀對于未來測井技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了展望，希望能對石油勘探從業(yè)者有所幫助。

關(guān)鍵詞：測井新技術(shù)；石油勘探；應(yīng)用

引言

隨著科技的進步，測井技術(shù)日漸成熟，廣泛涉及到電磁學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等物理知識的應(yīng)用，并在石油勘探過程中展現(xiàn)出顯著成效。測井技術(shù)對于勘測油井的地質(zhì)狀況、測量油氣蘊含量等有著重要作用，可以幫助勘探人員制定經(jīng)濟、高效的開采方案。

一、測井技術(shù)的概況及發(fā)展前景

在石油資源的勘探與開發(fā)過程中，測井技術(shù)可用于判斷地質(zhì)類型、掌握油井?dāng)?shù)據(jù)，同時對于判斷油氣儲量、確定開發(fā)方案等有著重要的作用。隨著時代的進步，測井技術(shù)經(jīng)歷了半自動測井、全自動測井、數(shù)控化測井、成像測井四個階段，發(fā)展至如今，測井技術(shù)已經(jīng)較先前有了明顯進步，測井技術(shù)的應(yīng)用也日漸成熟。根據(jù)測量原理的不同，測井技術(shù)可涵蓋電磁類、熱學(xué)類、聲學(xué)類、電學(xué)類等領(lǐng)域，再仔細劃分，又可細分為更多方法?？偠灾S著石油勘探事業(yè)的進步，測井技術(shù)將逐漸趨向于以下發(fā)展趨勢：1.為了滿足日益復(fù)雜的油井結(jié)構(gòu)，提高測量的速度與精度，測井技術(shù)將趨向于陣列化與集成化[1]；2.為了有效勘探舊井狀況及探索復(fù)雜結(jié)構(gòu)油井，隨鉆測井技術(shù)和過套管測井技術(shù)將不斷加以改進；3.隨著網(wǎng)絡(luò)科技的普及與運用，測井技術(shù)將逐漸運用最新的現(xiàn)代科技，成像狀況將大大提高。

二、測井技術(shù)的分類

（一）生產(chǎn)測井技術(shù)

生產(chǎn)測井技術(shù)在油田開發(fā)過程中應(yīng)用廣泛，幾乎貫通整個油田開發(fā)工程，主要用于對油井實施動態(tài)監(jiān)測，實時掌握油井的各項數(shù)據(jù)。在開發(fā)非均質(zhì)多油層油田時，生產(chǎn)測井技術(shù)可以有效檢測油田的滲透率及其在油田截面的分布特征，對于確定經(jīng)濟、合理的開發(fā)方案有重要作用。生產(chǎn)測井技術(shù)的范圍寬泛，根據(jù)測量項目可分為注入剖面測井、產(chǎn)出剖面測井、工程測井等[2]。生產(chǎn)測井技術(shù)的方法眾多，可根據(jù)測量原理的不同劃分為電磁類、聲學(xué)類、熱學(xué)類等。

（二）過套管測井技術(shù)

在測井過程中，會因地質(zhì)狀況的不同而遇到常規(guī)測井技術(shù)無法施行的復(fù)雜結(jié)構(gòu)井，這時就需要用到過套管測井技術(shù)。過套管測井技術(shù)主要應(yīng)用于已經(jīng)下過套管的復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的測井。根據(jù)測量原理的不同，過套管測井技術(shù)又可細分為電阻率測井、密度測井、ECS測井等。電阻率測井與密度測井皆是利用電壓變化或伽馬射線測量出相應(yīng)的變化量，再根據(jù)相關(guān)的公式計算得出相應(yīng)數(shù)據(jù)的測井技術(shù)，這兩種方式的科學(xué)性較強且精確度較高，因此被廣泛應(yīng)用。

（三）成像測井技術(shù)

成像測井技術(shù)的原理是利用相關(guān)儀器對油井中的物理場進行觀測，并對井壁或井中的物體參數(shù)數(shù)據(jù)進行采集，最終繪制成像。相較于其他的測井技術(shù)，成像測井技術(shù)最大的優(yōu)點是直觀性較好。由于圖像直觀可視，成像測井技術(shù)可以監(jiān)測油井中的具體狀況，確定地層的傾角與構(gòu)造特征、裂縫程度，甚至能準(zhǔn)確區(qū)分地質(zhì)特征。這些均是其他測井技術(shù)無法測到的技術(shù)盲區(qū)。成像測井技術(shù)中需要用到的測量工具有核磁共振儀、陳列感應(yīng)器、多極子陣列聲波儀等[3]。

（四）聲波測井技術(shù)

聲波測井技術(shù)也是較為常用的測井技術(shù)。由于地質(zhì)不同，聲波在不同的固體巖石中傳播時，其頻率、速度、幅度等聲學(xué)特性會發(fā)生改變。聲波測井技術(shù)即是利用了這些特性的變化，再結(jié)合相應(yīng)的計算公式得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并以此作為判斷地質(zhì)特征的依據(jù)。對于確定井體特征而言，聲波測井技術(shù)的精確度較高，得出的結(jié)果也較為準(zhǔn)確。在具體的應(yīng)用中，聲波測井技術(shù)可根據(jù)測量數(shù)據(jù)的不同分為聲速測井和聲幅測井，可運用于測算地層孔隙度、分析地層巖性、測算裂縫方位、推斷流體類型等。

（五）電法測井技術(shù)

電法測井技術(shù)是利用了地層的電化學(xué)性質(zhì)及電學(xué)性質(zhì)的測井方式的結(jié)合。電法測井技術(shù)的方法多樣，根據(jù)地層的電化學(xué)性質(zhì)可劃分為自然電位測井與人工電位測井；根據(jù)地層的導(dǎo)電性質(zhì)，可運用的方法有電阻率測井；根據(jù)地層的極化性質(zhì)，可運用的方法有電磁波測井。電法測井技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛的是電阻率測井，其測量原理是利用井下的測量儀器測量出地面電位，計算出地層電阻率，在根據(jù)相應(yīng)的公式得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

三、測井技術(shù)在石油勘探中的應(yīng)用

（一）開發(fā)初級階段

在油層勘探的初級階段，測井技術(shù)可以幫助勘探人員有效掌握油井的油氣蘊含量、地質(zhì)層面、分布規(guī)律等關(guān)鍵信息。掌握了這些信息可以幫助石油勘探人員確定采油方式、采油速度、采油工藝等，制定有效、經(jīng)濟的開采方案，力爭做到高效采集石油資源，避免因開采位置錯誤而造成人力與物力資源的浪費。在油層勘探階段，可以使用的測井技術(shù)包括電阻率測井技術(shù)、聲波測井技術(shù)、密度測井、電法測井等[4]。

（二）開發(fā)中期

石油勘探的中期主要包含鉆井工程。在開發(fā)石油時，常會遇到復(fù)雜結(jié)構(gòu)的油井，如果貿(mào)然開采，很容易破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)，造成油井坍塌。測井技術(shù)可以幫助勘探人員實時掌握油井的動態(tài)信息，并根據(jù)這些信息對于鉆井位置、鉆井深度進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以保證石油開采工程的順利進行。鉆井時常用到的測井技術(shù)是隨鉆測井技術(shù)。隨鉆測井技術(shù)即指將測井儀器固定在鉆井儀器上，根據(jù)測井儀器反饋的信息判斷地層傾角的方向，并適時調(diào)整鉆頭的方向，有效規(guī)避泥漿滲透狀況的發(fā)生。

（三）開發(fā)后期

石油勘探后期主要包含石油的采集工作。測井技術(shù)在此處的應(yīng)用可以幫助勘探人員實時監(jiān)測井壁、井眼、鉆頭等處的情況，便于勘探人員對于射孔進行調(diào)整，并有助于解決壓裂優(yōu)化等工程問題。

四、結(jié)語

測井技術(shù)發(fā)展至如今已經(jīng)形成了較為完備的體系。測井技術(shù)的運用不僅提高了石油的開采效率，降低了工程問題的發(fā)生率，也為石油勘探工作的高效進行提供了保障。但隨著石油資源的過度開發(fā)，如何有效提高石油開采率，進行石油資源的二次開發(fā)已成為現(xiàn)代石油勘探業(yè)共同研發(fā)的課題。這一課題不僅對石油勘探技術(shù)提出了新的要求，也為測井技術(shù)的研究帶來了新的挑戰(zhàn)。

參考文獻

[1]劉春生.測井新技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J].工業(yè)，2016（4）：00248-00248.

[2]孫連軍.測井新技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J].化工管理，2017（18）：124-124.

[3]吳世董，沈雄偉.隨鉆測井技術(shù)在我國石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計通訊，2017，43（3）：22-22.

[4]魏金乾.測井技術(shù)在油氣田勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計通訊，2016，42（11）：17-17.

（作者單位：中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院）