水平井测井工具
第一章水平井测井技术运行的原因
第一节水平井测井技术的发展过程
最初的水平井测井工具是1981(或1982)年设计出来的，目的就是用来帮助客户获得由于不良井眼影响、常规测井无法实现的油井地层信息。当时就是把一套标准的测井组—DLL/CNL/CDL/GR （双感应仪/补偿中子仪/补偿密度仪/自然伽瑪仪）装入用类似套管的材料制成的保护套内，用钻杆把这些保护套工具送到目的层，并拖动保护套使其穿过目的层从而达到测井的目的。采用这种工具和方法，能够解决诸如桥塞、井壁岩石突出及膨胀的粘土矿物等导致的测井仪不能靠重力到达井底的问题。
随着客户对水平井测井技术的熟习和认可成度的增加，他们要求得到更多的服务。从而使得当初的保护套式水平井测井技术逐渐演化成为目前使用最普遍的非保护套式（或称湿接头式）水平井测井技术。这种湿连接式水平井测井技术可使用常规电缆测井中使用的任何仪器。目前，几乎所有的水平井测井都采用湿连接头式。
随着近年来钻井定向技术的提高，水平井测井技术通常应用于大位移井或水平井的施工。由于钻井和泥浆系统工艺的提高，保护套式工具的运用已大大减少。
然而，水平井测井并不是简单地把测井仪连到钻杆的末端再把它们下到井里，而是解决了许许多多的难题：
●测井电缆必须给仪器供电并把地层信息返回到地面系统。
●钻杆沿下井壁推送仪器，使下井仪在井眼中不易居中。
●钻杆使仪器串不像电缆测井时那样容易旋转，这将导致极板
有时不能紧贴井壁。
●钻杆可轻易地压坏或弄弯下井仪。
●深度如何控制。
●钻机必须能随时循环泥浆。
●如果出现紧急情况，如井喷，电缆必须能够提出来，便于井
队处理事故。
第二节大斜度测井系统的概括——它是如何工作的
仪器串由过渡短节连接到钻杆，用钻杆把仪器输送到测量井段顶部。然后，仪器到达这里电缆通过接头连接仪器。接头是用钻井液制成的，因此这种连接成为“湿连接”或者“湿接”。
测井电缆由旁通短节侧孔进入钻杆内腔。旁通短节以下的电缆在钻杆里边，旁通短节以上的电缆在钻杆外面。测井电缆不应该在钻杆旁而应该在裸眼和石里，旁通短节决不能离开套管。
湿连接完成后，对仪器供电检查。仪器通过钻杆连接到所感兴趣的层段，每次减弱一个站。伴随相同的限制条件钻杆传送测井照样可以工作，然后上提测井。
因为测井电缆是在管道仰口接头的旁边或者湿连接没有折断在测井中。
大斜度井测井系统有四大组成部分。
1.井下快速接头（公头总成）--这是湿连接的井下部分。它是连接
到下井仪器串的顶部。
2.泵下接头（泵下枪总成）—这是接头的仰口部分。它被固定在测
井电缆上。
3.短节—连接下井仪器串到钻杆。
4.旁通短节---允许电缆由一侧进入钻杆内。
井测井工具第三节小口径钻孔
无防护套工具组合，通常称为小口径钻孔，在没有防护套筒的情况下组合，包含标准版或者有时改良的电缆测井工具，。他们使用一个加强保护套来加强在下井仪器串的薄弱环节上。他们还利用短节和一种与下井仪器串相匹配井条件的硬件，例如：钻头大小，最大角度，造斜和钻杆大小。他们经常利用特殊设计的硬件来达到最佳数据。
这个组合的重量等级被限制在最薄弱的测井工具串上。一些小井眼钻孔工具可以处理多达80000磅，但是大多数被限制在5000-10000磅之间。实际重量不能被给予每个工具，因为一个实际重量工具能够运行是依赖于孔尺寸，角度，造斜率。越大越轻的测井仪器可以处理。这是因为实际上测井仪器的弯曲程度在重量之下。越远它弯曲越倾向于破坏。
下降的速度是十分关键的。一段迅速移动的钻杆有动力，当
工具撞击桥接器时意味着一个向下的力量。在较低的造斜率的测井仪器可以从钻杆上处理更多的重量。
小口径钻孔仪器的最大外径是受最大测井工具外径和硬套管在仪器串中决定的。一些仪器串有特殊设计的硬件，这就增加了下井仪器串的外径。
第四节小口径钻孔实例—选择性地层测试器
选择性的底层测试器（SFT），运行在大斜度测井系统中，做了一个硬件对做一个良好测量有必要的好例子。如果你在描绘一个放置于一个大的钻孔旁边的选择性地层测器时，你可以得到一个当你试图得到一个合适的测量尺寸而遇见的问题的一个想法。
例如
：
●当选择性地层测试器垫拉长时，它不会印在上边的垫。选择
性地层测试器的标准是严格的并且只是提供了指导。
●如果你设计选择性地层测试器循环并把垫放在洞的底部的
一侧。垫将会被擦掉当选择性地层测试器下降时而你也不会
得到一个好的测量。即使垫能使选择性地层测试器第一个到
测试点，很有可能就会阻塞，洞顶面也会有问题。
●随着测量和垫损失的问题，当钻杆固定在洞里的时期你也不
得不应付它。
●如果钻杆移动，它影响了液体静压的压力读数通过创造一个
波在洞里。这并不允许静压读数触及±2平方英寸规格规范，这需要我们很多的客户。
为了消除这些问题，为了选择性地层测试器一个特殊的垫和导向胶锥被设计出来。同样，一个套筒系统被设计出来到头来套管和测井工具变成差异卡在长时间的周期里。设计的导向胶锥保护垫和推靠臂在下降入井的时候。设计的一个特殊护垫允许护垫在接触侧孔时自由旋转，无论这个工具被放在洞里什么地方。假如测井工具放在护垫旁将会滚动到井壁的顶部。如果这个洞无规则，护垫仍将会旋转来造一个密封垫。这个设计的成功已经十分优秀了。
第二章
大斜度测井系统有四大主要组件
1.旁通短接---这个短接允许测井电缆通过旁口进入钻杆。
2.短接---这个短接连接下井仪器串到钻杆。
3.公头---接头的井底部分被连接到下井仪器串的顶部。
4.母头---接头的向上钻孔部分连接着测井电缆。
随着这些主要组件，这里有许多备用短接和备用设备包2含在一个典型的大斜度测井系统操作里，以下是主要组件和一些辅助设备被列出和讨论。
（1）旁通短接
1旁通短节
●螺纹部分允许进入钻杆的中央并且提供密封性能。
●在洞之上的凹槽是电缆夹的底座。
●凹槽双侧的洞允许伴有抗剪螺栓的旁通短节保护夹钳。
2密封装配组件
去套筒
●做为密封材料的底座推挤垫片。
●包装衬垫保留小橡胶垫圈
●包装材料包括橡胶垫圈和泵包装
●旋启式止回阀防松螺母，在大侧面开口短节里，保留旋启式
止回阀在主要的密封螺母里。在小侧面开口短节里，它代替主密封螺母。
●圆锥外圈垫圈用于较小的侧面开口短节是为了允许拍击物
运动。
●旋启式止回阀组合密封在有密封装置组配的井里，如果远离
测井电缆的话。
●主密封螺母保留密封装配集在一起以及扣紧在测井电缆周
围的密封件，在7?英寸的旁通。
3侧面开口短节钢丝绳夹
●分离壳通过14个螺帽丝保留在一起。
●通过3个或者更多的抗剪螺栓保留在旁通短节里。
●供型号不同的测井电缆。
4线导总成—707.11971
●当在钻杆内外运作测井电缆时这是被固定在侧面开口短节
的工具。
●为了测井电缆通过密封装配集它提供恰当的校准用于减少
在所有部件上的磨损量。
（2）连接器配件
1．3-1/2-英寸I.F.连接器配件-707.35734
●它连接下井仪器串到钻杆的底部。
●短节里的循环口允许循环穿过钻杆
●这个3-1/2英寸I.F钻杆螺纹必须要跨越许多其它钻杆连接。
●为了碰锁它携带了一种能够优先排列母头的导套。
2.6-1/4英寸连接器配件-707.40546
●这个4-1/2I.F.修改短节和减少短节接焊件连接下井仪器串到
钻杆。
●较大的循环口被用于当钻孔液含有丰富的钻屑或者遗失的
循环材料时。
●它携带导套焊件到定位母头。
●它不仅仅只是用在较大的井里。
（3）井底快速调换
3-3/8英寸井底快速调换配件
●这个工具被连接器和接头固定到下井仪器串的顶部。
●含有导键为了母头校准多触点配件。
●门扣-释放弹簧提供多触点配件的连接。
●它保存探针为了电连接。
（4）母头和插座总成
1圆锥体和打扫圆锥外圈键开槽于外壳—707.11919
●保护在外壳里的圆锥体液是为了附加泵下接头到电缆。
●它带有钢扶正器。
2打捞筒指导总成
2.1 导体（2 OD）--707.12099
2.2 导体（1-11/16”OD）--707.12070
2.3 &7导体（2/4”OD）--707.12117
2.4 &7导体（2”OD）--707.40516
●指向多触点向导和有一个定位的位置
●多触点被装肋于集中化管理为了循环泥浆。
●两英寸OD选出套管导向是公开的，一边为了流通，一边
为了清楚，并且有一个洞为探针穿透。
●这个1-11/16英寸导向有两个闩锁臂和弹簧门扣定位器。
3插座总成
1导体（2”OD）-707.12096
1导体（1-11/16 OD）-707.12065
2导体-707.12120
7导体-707.35831
●它有一个快键装配接口，除了单一的导体。
●导体线一插入就在套筒上。
●七分之一的套筒环绕在充满油保护的接触套筒上。
4助钻杆-707.11979
●使用三分之一的助钻杆来增加重量是为了输送泵下接头
到井底。
5模块化试子杯轴-707.12112
助钻杆使用扶正器使模块化试子杯轴连接钢制电缆夹到钻管杆的中心之间。
（5）其它
1支座套筒
●支座套筒提供额外的支座在工具连接处以及减少弯曲度
和在连接上的扭矩力，
●在各种各样的内径到调节不同的下井仪器串配置里它是
可利用的。
●它有压铆螺母栓在选择地点到几种工具型材上。
2偏心短节
●它抵消下井仪器串在3/4英寸的短节下。
●它是用于有限的范围(浮体)垫工具。
3井内拉紧装置
●它有两个荷载等级：8000和16000磅。
●它有不同版本的类型“G”型和数字式传输系统工具。
●它提供关于负载的信息被应用在下井仪器串上。
●它可以用来与钻台显示钻机是否负载被应用到钻管正被
应用于工具成为可能。
4多刀切削弯曲短节装配
●它有一个3-1/2英寸外径和17-pin“克”连接器或19-pin
中任何一个及其37-pin固体连接器。
●一个用于最上方的下井仪器串通过钻杆减少侧负荷的下
井仪器串。
●它们可以被用在下井仪器串的不同位置来集中或分散工
具。
●它们被用来在较高的造斜孔来增加下井仪器串的灵活性，
一个已经被制定成的图纸决定它们的用途。
●剪切销顶部100000磅底部80000磅。这确保底部接头拉
力分离。
5球和球关节组件
●它们可以在19-pin连接
●做为柔性短节配件它们被用于同样的程序。
●当球关节有两个球弯曲时会有一个灵活的关节。
6转换器和适配器组件
●转换器（3.45402）有一个类型“克”17-pin上连接器和
类型“宽”19-pin下连接器。
●该适配器（3.455403）有一个“瓦特”式19-pin上连接器
和一个“克”式下连接器。
7 9电路系泊系统套件-707.28027
●阀门和软管已经被添加到绞车液压系统是为了更好的测
井电缆拉力控制。
●它保持张力不过热。
●深度控制需要不变的张力在测井电缆上。
●不同马达需要的不同的组件，根据泵的类型和尺寸。
8转盘线夹-707.11996
●它夹住环绕的测井电缆当卡瓦被设置事，以便电压在测井
上被设防知道钻杆的一个标准被添加或被移除时。
9其它
●安装工具-富豪管道橡胶（.80059）
●电缆识别标签（.95820）-为标题后的标记线。
●升降盖设计为G系列工具。
707.11995-3-1/2英寸直径工具
707.35960-3-3/8英寸直径工具
第三章施工前的准备
简介：对于水平井测井技术作业而言，施工前的准备是成功的关键。这里涉及到许多方面，而这些工作在常规测井中是遇不到的，比如施工前检查，施工前备货，施工前与客户沟通，起初所有这些施工前的准备被看作是不能克服的。对于水平井测井技术而言，施工前的准备应该作为客户实际服务的一个主要部分。一个小小的误操作就可导致30小时以上的时间浪费，为避免这种情况的发生，就要把做好施工
前准备工作当作每次水平井测井只至关重要的一部分。
第一节施工前的准备-测前信息（你需要知道什么）
1 井深/套管长度/测量井段：为了确定湿接头的对接次数，需要知道井深，套管长度以及测量井段。因为旁通短节不能离开套管，所以水平井施工每一次最大测量长度为套管的长度。知道这些数据后就可可以计算出对接次数，从而流出清单，清单上的消耗料应大于所需数量，还应包括一些备用件。
2套管尺寸/钻头尺寸：设计仪器串和选择旁通短节的大小，必须考虑套管尺寸和钻头尺寸。这对于需要居中的仪器来说也是至关重要的。常规测井通常需要考虑这些。
3最大造斜率及曲率半径：为确定仪器不发生弯曲的最大刚性长度，必须知道最大造斜率以及曲率半径。这是仪器串设计的一部分内容。记住，这仅是设计的曲率半径，在钻井过程中它可能或多或少的偏离这个值。要做好一切准备，因为有可能当钻完井后最大刚性仪器长度会变短一些。
4钻杆尺寸/连接类型/最小内径钻杆尺寸和连接类型决定了钻杆与旁通短节之间和与公头外壳之间是否需要转换接头。钻杆的最小内径（包括钻铤、加重钻杆以及转化器）应该是2-3/4英寸，因为泵下接头外径是2-1/4英寸，打捞筒、钢扶正器、薄弱盖以及打捞筒导向套有可能拥有一个2英寸的转换器。
5最大井斜：井在什么地方井斜最大在一起传递设计和工作计划制定时是必须知道的。如果最大井斜下雨等于65度，客户也许更喜
欢尝试先用电缆下放。如果只有井底超过65度，他们也可先尝试自由下落。井斜大小也决定了泵下接头的设计。
6测量项目：预先知道测量项目，有重点地做好准备和计划，直到上井前才准备仪器串通常会出现着急忙乱的现象，仪器串的准备应在最后的工作准备之前完成。要尽量提前弄清任何及所有可能的仪器组合。
7钻井问题：钻井过程中出现的任何情况，在动身前都应清楚。有时候一个“吃惊”等着勘定工程师。如果没有提前弄清楚这个问题，工程师有可能没有合适的测井设备当他到达勘测位置时。有些测井问题可以提前计划。在测井的时候应该仔细的监控测井问题。
8旁通短节的选择：旁通短节绝不能进入裸眼井段。要记住旁通短节的最大尺寸受套管内径的限制。其它应注意的是旁通短节必须比钻杆粗，这样钻杆就不会贴着井壁，至少保持一个单根比旁通细，防止钻杆挤坏电缆。经验告诉我们电缆移出电缆以下的钻杆而不是被钻杆挤坏。然而，由于旁通短节固定着电缆因此它不可以从旁通短节顶部连接的钻杆处移出，因此旁通短节应该比钻杆连接器要粗。
如果不能获得合适尺寸的旁通短节就有可能使用一个小外径钻杆的转换接头，次接头至少10英尺长，置于旁通短节的上面。这种方法已经被应用并证明对防止旁通短节以上的电缆被挤坏是十分有效的。这种方法曾成功的把旁通短节推到井斜80度的井段而没有损坏电缆。使用小外径转换接头必须经钻具公司的批准，因为它是钻具中的一个弱点。
第二节计算仪器的刚性长度
1曲率半径：造斜井段和水平段钻井有三类：小曲率半径水平井、中曲率半径水平井、大曲率半径水平井。造斜率每一百英尺可达23°，一些常规工具不可能测量测井。这种快速的构建需要十分灵活的工具，仪器串的任何部分的最大刚性长度也许非常短。由于钻头尺寸变大最大刚性长度就变大。因此增加钻头尺寸就越能增加测井的成功性。
中曲率半径水平井：造斜率每一百英尺可达11°~23°，需要特殊的设计考虑。这是由于最大刚性长度的限制条件是井的弯曲度。最重要的设计因素涉及到柔性短节以及铰接的正确放置位置。
大曲率半径水平井工具：造斜率每一百英寸仅有10°或者更少，为了仪器串水平井工具需要特殊的设计。这就依赖与钻头的尺寸和仪器串的最大外径。
2最大刚性长度：工具的最大刚性长度的弯曲度可以很容易的被使用附图所决定。图标包括一个可以轻易仿效的例子。图表也有讨论在仪器串里工具如何自然弯曲，以得到刚性长度的一个更精确的计算。
最大刚性长度应该被用于仪器串的设计并决定该井是否可用所
需的仪器串进行测量。
图表包含了几乎所有可能的测井仪器串组的方式。如果不是来自于工作图标中的一个参数那么仪器串最大刚性长度的计算可以使用
下面的公式进行预算。
第三节车间准备
前边已经提到，施工前的准备是成功进行水平井测井的重要因素。
该项工作的一个小失误就可能导致30小时以上的时间浪费。对于水平井施工来说，充分的准备工作包括一下内容。
1与客户联系：必须与客户保持良好的联系。施工前的最后时刻，测井程序的一个变化将使测井人员措手不急，要确保所有可能的仪器串组合成功可靠，工作前所需信息可以得到并准确无误。
2通讯系统：在水平井施工过程中，钻台与测井操作室的即时联系是至关重要的。水平井施工前，必须检查并且得到一个良好的通讯系统。许多情况下一套无线对讲机可能对工作带来良好的效果。如果钻探设备上需要对讲机，一定要确定他们真正的安全。讲说者，从制造业提供即时通讯到测井操作室，也许就在你的工作区域。记住清晰的、即时的通讯是十分重要的。
3下井仪器的准备：由于水平井施工所用仪器串通常比常规电缆测井的仪器串长，因此在车间就应该把仪器串连接成一串进行检查测试和刻度。大多数情况下，客户将要求一次尽可能多的仪器组合，因为这样可节省时间。
施工前，必须彻底地检查仪器并且测量它的尺寸。记住一次小失误就意味着许多时间的浪费。
4水平井工具准备：由于在多数地区很少进行水平井测井，水平井工具可能生锈或很散乱。如果可能，水平井工具应该存放在特制的箱子里并应保证随时能用。施工后的维护对于保持设备处于待命状态是非常重要的。存放水平井工具之前在丝扣上涂润滑油是很有帮助的。若没有完成这项工作，对于施工前的只会增加工作量。
所有的加强套管都应该放在正好使他们能够进行水平井测井的
工具上。加强套管上的偏差是十分紧凑的，有时来自于管钳的一个毛边就能很容易的阻止套管滑动。要确定他们正好适合测井工具。
所有的小部件都应组装在一起并对其检查和检验。所有的丝扣都应上油并随时可用。
和许多备用件一样应该准备充足的扶正器和间隙器。因为这些设备将由钻杆输送，由于钻井的指重计不是十分灵敏，常常有扶正器和间隙器掉入井中或被损坏。钻工很难从他的指重计中看出来这种变化。
准备旁通短节及公头外壳与钻杆之间的转换接头，一些客户将给你提供这些工具，但多数客户却不是这样。确定这种连接的相配-把
小部件组装在一起。
要确定所有的设备都拥有安全可靠的提升帽。电缆将不会被用于获得钻台上的设备。钻台的一个提升电缆将会从井底上提测井工具以及水平井工具。个别的G系列工具需要一个良好的提升帽，如果经
常提升长测井工具的话常规G系列工具将会损坏。旁通短节和公头
外壳也需要被提升。钻台有可能提供提升帽，如果公头外壳和钻杆准备就位的话。
和常规电缆工作不同的是，在没有一套合适的手动工具时水平井测井工具很难运行。要确保工作装载有一套良好的手动测井工具。
施工前应最少准备三个湿接头或三个母头总成。即使测井工作运行良好和仅仅制造了一个走向，测试接头和主要走向将会需要两个母头总成。保持箱子里有五个母头总成是一个良好的数目并随时可用。
钻台设备工具箱，插座重建部分，等等，需要总结和检查。没有备用工具水平井测井就不能运行。在工作鉴定之前有许多备用工具需要检查存货。缺少一件就会引发许多问题。对所有水平井测井设备有经验的钻井员应该有责任的对待维护存货。
5基本设备库存：一个恰当的库存是水平井测井工作成功的关键。湿接头，旁通短节，井下快速接头都需要大量的备件。合适的加强套筒，间隙器，扶正器，备用短节，手动测井工具，以及设备也是十分必要的。水平井测井工作准备也包括设备和备件的良好库存。第12节，备件清单，包含零件清单是为了更好的管理设备库存。
第四节员班组规模的确定
在工作区域里需要多少职工才能进行水平井测井工作，经验无疑是最好的指示剂。如果没有有工作经验的测井人员，下边有许多指导方针当你要确定多少测井人员下井的时候。
1工程师：如果在水平井测井中工程师有经验，想要运行一个或者两个测井工作只需要一个工程师就能搞定。如果工程师没有经验并且测井工作需要3个或者更多的测井工作运行的话，那就需要两个工程师。
2起重机操作工/班长：一个到2个测井系统的运行需要一个班长，三个或者更多的测井系统运行需要两个班长。
3设备操作人员：在国内，在工作上许多地区将会派遣三个设备操作工。这对国内的大部分运行水平井测井工作来说已经证明了这是一个恰当的数量。
在国际上，许多地区竟会派遣一个或者两个与上边提到的起重机操作工和三个设备操作工一起工作。需要三个或者更多的测井系统运行的工作也许会相遇几天并且许多客户需要两个人来倒班。即使客户不需要做这些，这对于工人的安全方面仍是一个好的办法。四五个水平测井工作的运行能够花费5天或者更多的时间。
水平井地质导向与测井资料解释方法研究 如今测井人员面临的挑战有以下几个方面：水平井进行测井后的数据解释、其地质模型的建立与导向等。文章建筑现场所掌握的经验以及技术对这两个部分进行简单的论述。文章针对水平井钻眼调整过程以及石油测井信息都着重讲述了地质建模措施的用途。文章还讲述了水平井轨道策划的内容以及在水平井钻眼调整和石油探井信息中一些建筑现场真实发生的情况。 标签：水平井地质导向；水平井地质建模；水平井测井资料解释；地质模型 最近几年伴随着我国很多油田的开采都已经进入到了中后阶段，水平井能够为油田的增量提升效率获得了普遍的运用。然钻录井设施和调整钻眼轨迹程序的落后是水平井向前发展的重要因素之一。即使最近几年我国各个油田都慢慢的采用了一些从国外进口的随钻录井测量井的设施，不过因为相应的调整钻眼轨迹水平还没有获得应有的注重，致使许多水平井使用随钻录井只能做查看井眼的作业，很多水平井是有测井信息未有适宜的解析方法，致使没有适宜的解析，在很大程度上降低了水平井的开发速度。文章主要综合水平井钻眼轨迹、石油测井信息等方面经验进行简单的论述。 1 水平井地质导向 1.1 水平井地质建模 在开展水平井调整井眼轨迹之前，要先创建水平井的井眼轨迹模型。地质模型主要有结构模型以及属性模型两类，结构模型使用井震信息分析建造水平井位置的地质类型，制造构造地质模型；属性模型就是使用已经清楚的岩石的物理特性对整个结构中的岩石开展推测。 1.1.1 构造建模 大多数状态下，结构模型需要引入周围水平井的数据和建筑现场地震资料，使用多井地层进行对比，对分层开展区分，多井进行比较之后能够和地震信息相综合。如果附近的水平井数量很多，只需要使用石油测井来创建地质模型。 1.1.2 属性建模 在构造建模生成的地质体基础上利用已知网格的岩石物理属性和数学统计与插值算法预测未知网格上的岩石物理属性。 1.2 水平井轨迹设计 在地质建模基础上交互设计水平井轨迹可以让用户使井轨迹通过储层最有利的构造部位和属性区域。这里会用到一些钻井工程上的知识，比如狗腿度、闭
目录 水平井测井解释探讨 (2) 一、引言 (2) 二、水平井与直井测井环境的差异 (2) 三、水平井测井响应分析 (3) 3.1 电阻率系列测井响应特征 (4) 3.1.1 双感应测井数值模拟 (5) 3.1.2 侧向测井数值模拟 (6) 3.2 孔隙度系列测井响应分析 (7) 四、实例分析 (8) 4.1 井眼轨迹在储层中的位置分析 (9) 4.2储层横向变化特征研究 (12) 4.3流体性质的研究 (14) 五、结论与建议 (15)
水平井测井解释探讨 蔡晓明温新房马宏艳 摘要 本文分析了水平井在测井环境、测井响应等方面与直井的差异，并以安丰平1井为例验证了感应、侧向测井在层界面数值模拟特征；分析了声波测井在层界面响应特征，且与实际测量的情况较吻合。确定了井眼轨迹在储层中位置，对水平段钻遇5层泥岩以及电阻率测井响应的变化做出了合理的解释。探讨了水平井油水层判别方法，并提出了安丰平1井水平段钻遇储层存在二个渗流单元，给出了合理射孔井段和作业方式。 主题词：水平井测井解释井眼轨迹层界面电阻率测井数值模拟 一、引言 随着钻井工艺水平的不断提高，水平井在开采低渗、特低渗储层油气藏效果明显。在测井环境、仪器响应特征、解释模型等方面水平井与直井存在明显的差异。在直井中，地层相对于井轴是对称的，在水平井中井轴周围的地层是各向异性的，地层不再对称。因此水平井的测井解释需要一种新的思维方式，也就是说水平井测井解释是一项新技术。 水平井测井解释是在研究各种不同的测井项目在水平井中响应特征，①进行储层的划分；流体性质识别；②孔隙度、含油饱和度的计算；③产能的评价；④油气藏的几何特征和结构研究，⑤回答钻孔在什么深度以何种方式进入产层、钻孔的位置是否在产层之中；⑥钻孔距上下泥岩隔层的距离，钻孔距流体界面的距离。 二、水平井与直井测井环境的差异 2.1 泥饼的差异 在水平井中，井眼下侧的泥饼比较容易与固相滞留岩屑混层，形成相对较厚岩屑泥饼层，该岩屑泥饼层对径向平均测井仪器影响不大，比如感应测井、侧向测井等；但对定向聚焦测井仪器影响较大，当该类仪器沿井眼下侧读数时，不能准确有效地反映出地层的真实响应，比如双侧向、微侧向、微电极、密度测井等。 2.2 侵入的差异 在直井中，可将侵入剖面简化为以井眼为轴心线的圆柱体，在水平井中由于地层的各向异性存在，侵入剖面比较复杂，主要呈非对称侵入分布，需区别分析。 以原生孔隙为主的储层中，因原始沉积在平面上和垂向上存在明显的差异性，一般情况
水平井解释 自20世纪80年代初具有工业应用价值的水平井在欧洲诞生后，水平井技术就迅速席卷石油钻采行业。水平井技术在新油田开发和老油田调整挖潜上成效显著,它可降低勘探开发成本、大幅度提高油气单井产能和采收率等，以其投资回收率高、适用范围广泛的优点得到了全世界的青睐。然而水平井无论在钻井、测井还是开采诸方面都是一个新的技术领域。就测井而言，井的类型和完井方式直接影响测井仪器的输送方法，而水平井中重力与井轴方向相垂直以及井周围空间的非对称性使井下流动状态与垂直井极不相同，造成常规测井仪器在水平井中性能指标下降、响应机理发生变化、测井解释模型也随井眼位置不同而复杂化，这些都对测井提出了新的要求，同时也孕育着新的研究方向和课题。 1 水平井与直井测井环境的差异 水平井不同于垂直井，其井眼也并非完全水平，井眼或地层也不会恰好位于设计所在位置。在这个较为特殊的环境里，测井环境与垂直井有很大的差别，要充分考虑需要考虑井眼附近地层的几何形状、测量方位、重力引起的仪器偏心、井眼底部聚集的岩屑、异常侵入剖面、以及地层各向异性等的影响。 1.1 泥饼的差异 在水平井中，井眼下侧的泥饼比较容易与固相滞留岩屑混层，形成相对较厚的岩屑泥饼层，该岩屑泥饼层对径向平均测井仪器影响不大；但对定向聚焦测井仪器影响较大，该类仪器沿井眼下测读数时，不能准确有效地反映出地层的真实响应。 1.2 侵入的差异 在直井中,将侵入剖面简化为以井眼为轴心线的圆柱体；在水平井中，由于地层的各向异性存在,侵入剖面比较复杂,主要呈非对称侵入分布,需区别分析。以原生孔隙为主的储层中,因原始沉积在平面上和垂向上存在明显的差异性,一般情况下,储层平面上渗透率大于垂直方向上的渗透率。因此，水平方向最初的侵入比垂直方向的侵入要深,其侵入剖面可简化为以井眼为中心线的椭球体。以次生孔隙为主的地层中,比如裂缝孔隙性孔隙型储层,井眼周围的地层渗透性存在着各向异性，形成更为复杂的侵入剖面。 1.3 层界面的差异 垂直井眼与地层界面都是正交或近似于正交，测井探测的径向范围没有邻层及界面的影响，地层界面易划分。在水平井中,层界面与井眼以比较小角度相交,储层特性在水平方向变化很小,水平井测井曲线难以识别地层界面和流体界面,测井曲线所显示的界面与测量分辨率、探测深度、测量偏差和仪器读值方向有关。因此，测井曲线可能显示出相互之间的深度偏移。水平井与地层界面的相交关系则有以下几种可能： 1)与井眼相交的层面：层面以非常低的角度与井眼相交，很难在水平井的测井曲线上指示地层与流体界面，反映出的地层界面不再是一个点，而是延滞为一个“区间”，测井分层时应先找出这个“区间”，再找出界面点分层； 2)层面：层界面离井眼较近，在仪器探测范围内，测量结果受界面影响严重； 3)远离井眼的层面：不在仪器探测范围之内，测井曲线不受邻层及层界面的影响。 1.4 各向异性地层 垂直井具有良好定义的水平层状分布且假定侵入为轴对称，而水平井则不然。水平井井眼并非完全水平的，无论井眼或地层也不会恰好位于设计所在位置，由于常规的井下仪器的设计是假设井眼周围地层是对称的，而在水平井中，这一假定的关系不再成立，由于地层与井眼是斜交或者近似平行的关系，围岩对探测器各边的影响是不同的，侵入也不对称，储层显示出非常明显的电阻率各向异性，因此，在水平井测井解释中，必须充分考虑到地层各向异性的影响。 2 水平井与直井在测井响应上的差异
水平井测井解释评价技术 论文导读：水平井技术自诞生以来。水平井测井解释评价技术现状。其处理原则是先把水平井测井资料转换为井眼轨迹信息和储层特性参数信息。井眼轨迹，水平井测井解释评价技术研究。 关键词：水平井，测井解释，井眼轨迹 引言 水平井技术自诞生以来，就在长庆石油行业得到迅速普及。水平井可以大面积贯穿天然裂缝，增加泄油面积，提高单井的控油半径，减少底水锥进和气锥进等，极大限度的开采储层，提高单井产量和原油采收率，是油田高效开发的最重要的技术之一。 1．水平井测井解释评价技术现状 水平井钻井在国内的发展非常迅速,水平井的解释技术也相应取得了较大进展。国内已钻的水平井主要分布于长庆、大庆等油田。 相对说来,中石油长庆油田由于水平井技术起步比较晚,但近几年进步迅速，每年的完钻井数较多,其水平井的解释技术也处于较高水准,已开发成功的水平井咨询系统可绘制井轨迹平面投影图、空间投影图、测井曲线垂深校正图、井轨迹测井曲线图、井轨迹测井成果显示图等图件；其研制的水平井成图系统软件在井眼轨迹空间展布、井眼轨迹与地层关系对比等方面显示出实用和直观的特点,而在三维非均质地层模型中的电法数值模拟方法及大斜度井测井响应校正等应用上取得相当成效。 国外在水平井技术发展方面跟国内差距不大。当前，水平井已不仅仅只用于油田的开发,它在油田的勘探特别是新区的地层评价中也正发挥出越来越重要的作用。因此,提高数据采集技术水平、发展和完善水平井测井方法进而提升
水平井测井解释技术水平是中国测井界所面临的艰巨的任务。 2．水平井测井解释面临的问题 目前长庆使用的测井仪器绝大多数是以直井眼轴对称地层为对象设计的，根据其径向探测特征基本上可分为两类（图1）：径向平均型测井仪、定向聚焦型测井仪。径向平均型测井仪包括双感应、双侧向、自然伽马、声波、中子等，定向聚焦型测井仪包括密度、微球形聚焦、倾角仪等。 （a）径向平均型（b）定向聚焦型 图1 常规测井仪器探测特征类型 在垂直井中，一般情况下地层模型可以假定为各向同性的均质体，测井仪器轴垂直或近似垂直于地层水平面,无论是地层、井眼还是泥浆侵入形状均认为是绕仪器轴旋转对称的，仪器一般探测的是平行于地层层理的地层参数特征；对于水平井，与仪器轴垂直方向的地层多数情况下不再是各向同性的均质体了，而是各向异性的非均质体，仪器一般探测的是垂直于地层层理的地层参数特征；同时，由于井眼和泥浆侵入形状等的对称性也不再存在了，水平井泥浆侵入规律难以掌握，很难进行有效的校正。 因此应用于垂直井中的测井仪器再用于水平井测井需要面对种种不利因素的影响。 在大斜度井和水平井中,受重力因素的影响,仪器的测井状态通常是偏心
水平井测井评价方法研究 水平井技术在提高油田开采率方面具有很大优势，适用于裂缝油藏、低渗透油藏以及稠油油藏等多种油藏的开发和勘探，因此，了解水平井测井评价方法，对于油田开采具有实际意义。本文主要对水平井技术的应用优势进行了简要分析，然后对水平井测井评价方法进行分类介绍，最后，对水平井测井评价研究思路进行汇总，希望能对油田工作人员提供一定参考。 标签：水平井;测井评价;井眼轨迹 水平井技术主要用于碳酸盐岩裂缝油藏、薄层油藏、低渗透油藏、稠油油藏和高含水人工注水油藏等的开发，该技术应用时造价高于垂直井，大约为垂直井的3倍，但其开采效率较高，约为垂直井的12倍（以开采天然裂缝的油藏为例），因此，水平井技术综合性能较高，具有很好的推广价值。本文将对水平井技术优点及其评价方法进行相关讨论。 1 水平井技术应用优点 水平井技术应用范围较广，能提高多种类型油藏的产量。主要表现为：开采天然裂缝带油气藏时，能对天然存在的裂缝进行贯穿，提高裂缝性地层油气产量;开采低孔较致密储层油气藏时，可通过增加井眼与地层的接触面积，提高油井的渗透性，从而达到提高产量的目的;开采单井油气时，可根据油气水分布控制钻井走向，减少水、气推进，提高单井油气采收率;除以上功能外，水平井技术还能提高油藏勘探开发效率，降低钻井评价密度。 2 水平井测井评价技术分析 水平井测井评价是一项综合的、复杂的、系统的工作，涉及水平井井筒轨迹、地层剖面咨询、水平井咨询以及地层评价等多项内容。首先，将水平井测井资料转换为能利用的参数信息，如井眼轨迹信息或储层特性参数信息等;然后利用所得信息绘制井眼轨迹，结合垂深测井组成效果图，对地层进行定量评价。以下将对各项技术进行详细分析。 2.1 水平井咨询 水平井咨询是利用测井资料解决钻井过程中各项问题的过程，该环节能为水平井钻进提供技术指导，还能对钻进效果进行检测。钻井时，钻井工程师和地质学家可利用水平井咨询对实际的井眼轨迹进行实时修正;钻进完成后，检测钻进效果，查看实际钻进井眼轨迹与设计轨迹之间的契合度，以此作为评价水平井井眼轨迹地质设计优劣的依据。 2.2 地层评价
水平井测井施工 一、学习目标 （1）了解常见的水平井测井方法。 （2）掌握湿接头对接的基本原理。 （3）能现场检查、组装水平井工具。 （4）能根据井况进行水平井测井施工设计。 （5）掌握水平井测井施工的步骤。 （6）能指挥协调钻井、测井双方完成水平井测井施工。 二、准备工具 数字万用表1块、英制内六方扳手1套、公制内六方扳手1套及常用井口工具。 三、操作步骤 （1）测井队到达作业井场后与钻井队一起召开测井施工协调会。 （2）将下井使用的水平井工具、测井仪器进行全面检查，按下井顺序摆放在钻台前的滑板上。 （3）安装天滑轮，天滑轮安装在高于井架二层平台的位置，以不影响游动大钩起下、安全测井为标准，悬挂天滑轮的井架梁应能承受150kN的拉力。地滑轮用链条固定在井口前方3m处的钻井横梁上，应能承受大于150kN的拉力，其位置不能影响起下钻。 （4）将电缆穿过地滑轮及旁通与湿接头的泵下接头连接待用。 （5）井下仪器按组合顺序吊至井口，依次连接下井。 （6）仪器连接完毕后，再接张力短接、湿接头的快速接头与过渡短节，然后下入井口。（7）将输送井下仪器的钻具与湿接头的过渡短节连接（如果湿接头过渡短节的扣型与输送钻具不同，应加装变扣接头），按井队常规下钻方式，在下钻过程中应将钻盘锁死，司钻密切注意张力指示，如遇阻显示大于3t的情况，应立即停止下钻，通知测井队，分析遇阻原因，根据现场具体条件采取合理的措施。 （8）钻具下放至预定深度后，停止下钻，将方钻杆连接在钻具上，开始循环泥浆，循环泥浆结束后，卸下方钻杆，用钻机大钩将旁通接头吊至井口上方约15~20m处。 （9）测井绞车起电缆，将湿接头泵下接头提至井口上方，井口操作手扶正湿接头泵下接头对准井口钻具水眼，绞车深度对零后，下放电缆将湿接头泵下接头下入钻具水眼内。（10）中速下放湿接头泵下接头，下至井内200m左右处停车。 （11）将钻机大钩下放，将旁通与钻具连接牢固，调整钻机钻盘，使电缆旁通孔对滑板方向，完成后继续下放电缆。 （12）当泵下接头距湿接头快速接头200m处，停车按照设计方案进行湿接头对接。（13）湿接头对接完成后，操作工程师用数字万用表检查仪器是否对接成功，经检查对接成功后，给下井仪器供电，判断下井仪器各路信号正常后，将井口张力表由地面引至钻台，用于实时监测井下仪器的受力情况。 （14）将电缆低速下放20~25m，然后用旁通的电缆锁紧器将电缆锁紧，并检查锁紧情况，方法是用绞车给电缆2000lbs左右的净拉力电缆不滑动，放松电缆至自由状态电缆不滑动为检测标准。
第39卷第1期燕山大学学报 Vol.39No.12015年1月 Journal of Yanshan University Jan．2015 文章编号：1007- 791X （2015）01-0001-08石油生产水平及大斜度井测井技术综述 孔令富 1，* ，李 雷1，2，孔维航1，刘兴斌2，李英伟1，张世龙 1 （1．燕山大学信息科学与工程学院，河北秦皇岛066004；2．大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司，黑龙江大庆163000） 收稿日期：2014-10-27基金项目：国家科技重大专项资助项目（2011ZX05020- 006）；河北省自然科学基金资助项目（F2014203265）；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（20131333110015） 作者简介：*孔令富（1957-），男，吉林公主岭人，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为机器人、计算机视觉、智能信息处理，Email ：lfkong@ysu．edu．cn 。 摘 要：随着国内低孔渗油气层、致密油气、页岩气等非常规油气藏越来越多，常规垂直井测井技术已不能满足 其开发需求。水平及大斜度井测井技术可大大提高低渗透油层的单井产量和原油采收率，降低生产成本。水平及大斜度井生产测井研究较垂直井更加复杂，主要体现在井身结构、完井方式、输送工艺、测井仪器及流动特性等方面。本文从测井仪器集成化、测井输送工艺技术以及井内流体参数检测技术三个方面，对近年来国内外水平井生产测井技术的研究进展和现状进行了归纳总结，为进一步开展水平及大斜度井生产测井技术研究提供有益借鉴。 关键词：水平井及大斜度井；输送工艺；测井技术；流型；相含率；流量中图分类号：P631 文献标识码：A DOI ：10．3969/j．issn．1007-791X．2015．01．001 0引言 水平井兴起于20世纪八、 九十年代，水平井开采技术被称为石油工业的第二次革命，目前在全球范围内迅速发展与普及，并已成功应用于碳酸盐岩裂缝油藏、带气顶或底水的油藏、薄层油藏、低渗透油藏、稠油油藏和高含水人工注水油藏 等几乎所有类型的油气藏［1］。 水平井适于地面条件复杂地区，适于常规技术难以有效动用的薄油层，适于低渗、低压、稠油 等类型油藏的开采［2］ 。通过钻采水平及大斜度 井，使其井眼轨迹能够穿过更多的油藏，可大幅度提高油气井产能，尽可能地发挥出各储层的潜力，提高泄油面积；同时可提高挖掘直井中剩余油的潜力，提高低渗透油田的单井产量和原油采收率，降低生产成本；比垂直井要获取更高的产能，其产量一般是直井产量的3 5倍［3］ 。近年来，随着钻井技术的发展，全球水平井总数已达数万口，国内水平井规模也已达上千口，且水平井钻井技术也 已经向整体井组和整体油田开发、多分支、侧钻、欠平衡的方向发展。 随着水平井技术应用规模的不断扩大，在生产开发过程中，一旦发生局部水淹将会导致全井含水急剧上升，严重影响开发效果，甚至导致油井的废弃。产液剖面测井技术作为了解油井是否有水突进以及确定水的突进位置等信息的关键技术，尤其是对目前水平油井暴性水淹的防治起到重要作用。因此，进一步对产液剖面测井技术的研究和完善仍为目前水平井生产测井的主要研究对象。 与垂直井相比，国内外水平井生产测井主要 面临以下几个难题［4］ ： 1）井下测井仪器无法依靠重力到达待测水平段， 必须借助专用装置的驱动。2）水平和近水平条件下流体流动状态与垂直井截然不同，而常规用于直井的测井技术和测井仪器由于测井环境的改变和技术原因而无法直接运用。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/6a18743446.html, 水平井测井影响因素及校正方法 作者：李宪辉 来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第09期 摘要：本文主要结合现场水平井测井技术的相关资料，通过研究水平井测井影响的因 素，以及这些因素的相应校正方法，可以对水平井测井解释成果的准确性得到有效的提升，为我国水平井测井技术的发展做出贡献。 关键词：水平井测井；因素；校正 随着水平井的广泛应用，水平井的优势也逐渐显示出来，水平井能提高单井的产量，控制储量增大、采油的成本降低。目前主要用于我国薄层、有气锥和水锥的地层，有效的提高开采量。水平井的测井解释评价技术的好坏对油田钻井的收益有着直接的影响，储层评价是否准确也直接影响着油藏的可持续生产，因此我们对水平井在测井过程中各种影响的因素做出分析，以及对这些因素进行校正的方法，成功的提高水平井测井解释成果的准确性。 1 水平井影响因素分析 岩性、泥浆密度、温度、泥饼和间隙等因素都会对水平井测井造成一定的影响，产生这些影响的原因是由于测井仪器自身和测井的方法特点导致的，水平井测井还会受到井眼的特殊轨迹、地层的各向异性、地层界面和岩屑层等一些其他因素影响。 1.1 泥浆侵入的影响 在水平井钻井的过程中经常会受到重力的影响使钻杆下面的泥浆容易和井筒剩余的岩屑混合，两者混合容易形成较大体积的固化沉积物，在水平井测井中使用的定向聚焦测井仪器会因为两者产生的混合物受到一定的影响，对测井地层的真实情况不能得到有效的了解，我们一般认定垂直井中以井眼为中心的圆柱体为一个侵入剖面，水平井测井中井眼的轨迹和一般测井中井眼的轨迹不同，因为水平井井眼中各个地层的渗透性能不同，泥浆的侵入受到重力的很大作用导致泥浆的液柱和地层压力差产生分布不平均的现象，造成地层之间各向异性，这些因素都会对水平井测井在成一些影响。 1.2 地层及仪器的影响 在垂直井测井中，井眼和地层界面的角度一般都是正交或者接近于正交，地层的界面和相邻地层对探测仪器的径向范围影响很小，通过测井曲线来划分地层的界面很容易实现。水平井测井中，井眼和地层界面的角度很小，基本接近于0度，在水平方向上单层地层的信息基本保持不变，通过测井曲线对地层的划分很难实现，同时测井曲线不同也会造成较大的深度偏移。
水平井生产测井技术的发展情况及应用前景 进入到新世纪以来，全球经济一体化的加剧趋势越来越明显，各个行业的竞争也日益激烈，尤其是石油行业也面临着巨大的挑战。现阶段，我国石油行业中的钻井技术得到了非常快速的发展，这主要是由于我国已经充分的认识到了油田勘察探索工作的重要性，并且也加大了在这方面的投入力度，因此，在提高原油的生产数量以及增强石油开采的技术水平等工作中也取得了一定的成绩。水平井的开发以及管理对于提高油田产量以及促进油田发展有着非常关键的影响，而要想进一步的得到油田各方面的情况，就应真正的做好水平井测井技术的研究工作，以油田的实际情况为基础不断的提升水平井生产测井的技术水平。文章便对我国水平井生产测井技术的发展情况、水平井生产测井技术的工艺原理和注意事项以及水平井生产测井技术的常用设备三个方面的内容进行了详细的分析和探讨，从而详细的讨论了我国石油行业中水平井生产测井技术的发展及应用情况。 标签：水平井生产；测井技术；发展及应用 1 我国水平井生产测井技术的发展情况 与传统类型的油井相比，水平井在结构构造上有着明显的复杂性，工作人员在开采水平井的过程中，常规的电缆测井的方式通常都无法使用，而这就大大的增加了测井的难度，所以，要想较好的完成水平井的测井工作也有一定困难。现阶段我国石油行业的油田开采工作，本身就比以前更加困难，随着油田含水量的不断增加，井下的复杂情况很难被准确的分析和预测到。因此，要想更加高效的利用油田资源，并且更加清晰的掌握水平井井下的具体情况，那么就必须充分的做好水平井生产测井技术的研究工作，最大限度的开发出测井工艺的应用价值，从而为我国的油田勘察和探索工作打下一个坚实的基础。 2 水平井生产测井技术的工艺原理和注意事项 2.1 水平井生产测井技术的工艺原理 通常情况下，在应用水平井生产测井技术时，我们主要采用保护套式和湿接头式两种方式，其中，后者的应用范围最为广泛。虽然两种应用方式的应用范围有着一定区别，但是它们的工作原理却基本相同，其工艺原理具体为：在一个的大型的仪器设备之中，配上所有的辅助设备和工具，经过渡短节与钻具的底部进行相互的连接，这样仪器设备就能够与待测底层的顶部良好的接触，当到达我们想要测量的位置时，电缆就会穿过旁通短节，并且将他与泵的下接头一起向下放置，这就是泵下接头与井下接头有效结合的过程，同时在泥浆里，电气与机械之间也能够良好的联接到一起。当完成这一系列的操作后，就应给予仪器电力，同时详细的检查仪器设备的运行性能，确保所有细节都准确无误后，就可以下放所有可能应用到的电缆和钻具了，之后再同时提起以完成测井的作业，位置是从旁通达到井口，而这就是整个水平井生产测井的工艺过程。