电阻率测井未来的发展
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随钻测井的成就和未来编译:赵平(大庆测井公司)周利军(大庆燃气公司)王龙娇(中石油昆仑燃气公司)审校:丁柱(大庆测井公司)摘要 从1959年起,SPWLA参与完成了早期的过压分析、自然伽马分析以及介电传播测井。
由深探测介电测井发展起来的传播电阻率测井为20世纪80年代有生命力的随钻地层评价服务打开了大门。
接下来的就是中子孔隙度、地层密度和声波孔隙度测井。
20世纪90年代,这些技术走向成熟,连带业务得到发展。
随钻测井(LWD)覆盖了裸眼井测井的大部,并在许多情况下成为首选技术。
在新的钻井工具和定向随钻测量(MWD)仪器的激发下,定向钻井正在为LWD的应用创造经济前提。
服务公司对LWD发展和市场开拓的投资作出了积极响应。
文章介绍了LWD发展历程和取得的成就,重点介绍其商业核心技术。
通过阐述需求与机会分析对其发展前景提出了挑战性观点。
关键词 随钻测井 梦想 成就 未来DOI:10 3969/j.issn.1002 641X 2010 12 019 1 成就1 1 第一代定向钻井提高了服务公司的兴趣,与裸眼井测井业务无关的公司都想要涉足LWD。
Schlumber g er、Dresser和Welex控制着电缆测井市场。
LWD 的提出或许可以改变市场现状,这是1978年NL 公司的设想。
M WD将要强大的信念在增强 LWD会更强大。
钻井技术快速发展,测井越来越难。
1978年,NL公司开始组织人力开发M WD/ LWD。
NL公司没有遥测系统,因此,要连接伽马模块和电磁波电阻率仪器(EWR)模块并安装存储器。
当时采用电池驱动的RAM存储器效果很好。
系统电源采用一种新的锂亚硫酰氯电池,它耐温160。
开始试验直到1981年,出现了一种产品,即存储式的仪器,名为岩性记录测井(RLL) [FRANZ,1981]。
1981年存储式的EWR仪器推向墨西哥弯(GOM)市场。
不久,泥浆脉冲系统推出使用。
商业运作始于1983年。
电阻率测井技术在油气勘探中的应用优势在油气勘探领域,电阻率测井技术是一项非常重要的工具。
电阻率测井技术通过测量地下岩石的电阻率来解释地下岩层的性质和含油气性能。
在勘探工作中,电阻率测井技术的应用优势体现在以下几个方面。
一、电阻率测井技术的简便操作电阻率测井技术相对于其他勘探方法来说,操作相对简单,便于实施。
只需要将探测仪器降入井中,通过测量电流进而计算出地下岩石的电阻率。
技术操作简单使电阻率测井广泛应用于油气勘探中的地质勘测和岩性判识,为勘探工作提供了有效的工具。
二、电阻率测井技术的高精度测量电阻率测井技术以高精度测量为特点,能够获得准确的电阻率数值。
通过电阻率测井技术,勘探人员能够了解不同岩石层的电阻率分布情况,从而推断出油气储集层的分布和类型。
高精度的测量结果为勘探工作提供了重要的依据,能够准确判定勘探目标区域的潜力和价值。
三、电阻率测井技术的高效性电阻率测井技术具有高效性的特点,能够在较短的时间内获取大量的测量数据。
在油气勘探中,数据的收集和分析对于勘探工作来说非常重要。
电阻率测井技术能够在较短的时间内对目标区域进行多点测量,从而为勘探人员提供丰富的数据资源。
通过对测量数据的分析,勘探人员可以更准确地掌握地质构造特征,进一步优化勘探方案,提高勘探效率。
四、电阻率测井技术的广泛适用性电阻率测井技术适用范围广泛,不仅可以应用于陆地勘探,还可以通过测量井身周围的电阻率分布来研究海洋油气田。
同时,电阻率测井技术可以结合其他测井技术,如声波测井和密度测井,形成综合解释,为油气勘探提供更全面和准确的地层描述。
综上所述,电阻率测井技术在油气勘探中具有诸多应用优势。
它操作简便,具有高精度测量和高效性,广泛适用于不同地质条件下的勘探工作。
电阻率测井技术的应用可以为勘探人员提供准确的地下岩层描述,帮助他们判断储集层的分布和类型,为油气勘探提供重要的数据支持。
因此,电阻率测井技术是油气勘探中不可或缺的工具之一。
国内外测井技术现状与发展趋势目录1. 内容简述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 测井技术简介 (4)1.3 研究意义 (5)2. 国内外测井技术现状 (6)2.1 测井技术分类 (8)2.1.1 电成像测井技术 (10)2.1.2 声波测井技术 (11)2.1.3 核磁共振测井技术 (13)2.1.4 X射线测井技术 (14)2.2 国内外测井技术发展概述 (18)2.2.1 中国测井技术发展 (19)2.2.2 国际测井技术发展 (21)2.3 测井技术应用领域 (22)2.3.1 石油天然气勘探开发 (24)2.3.2 地热资源勘探 (25)2.3.3 基础工程地质勘探 (26)2.3.4 环境保护与地下水监测 (28)3. 发展现状分析 (29)3.1 测井技术的进步对地质研究的影响 (31)3.2 技术和设备的创新 (32)3.3 测井技术面临的技术挑战 (33)4. 发展趋势 (34)4.1 智能化和自动化 (35)4.2 技术创新与发展 (36)4.3 环保与可持续发展 (37)4.4 政策与市场驱动 (39)1. 内容简述本文旨在系统概述国内外测井技术的现状及发展趋势,将全面回顾测井技术的发展历史,并从基础理论、数据采集、处理分析及应用等方面,分析国内外测井技术的优势和不足。
重点探讨当前测井技术的热门研究领域,包括智能化测井、4D 测井、全方位测井、多参数测井、精确定位测井等,并分析其技术路线和应用前景。
结合国际国内大趋势,展望测井技术未来的发展方向,提出应对行业挑战并推动技术的创新升级的建议。
期望该文能为读者提供对测井技术的全面了解,并为行业发展提供有价值的参考。
1.1 研究背景在能源开发与利用日益严峻的当下,测井技术作为石油天然气工业不可或缺的环节,扮演着至关重要的角色。
它不仅为油气资源的勘探与开发、储层评价和提高采收率提供了重要依据,也在新材料的寻探和矿床分析中有着不可替代的作用。
讨论高密度电阻率法在地质勘探中的应用随着勘探技术的不断发展,电阻率法技术也随之提高,现已被广泛用到地质勘探当中。
其中,高密度电阻率法具有很多优点,譬如获取信息大而且速度快,测点密度高及分辨率高等,在现如今地质勘探的使用当中,取得了较为理想的效果,因此这种勘探方法应该逐步进行推广,使之合理被使用。
标签:高密度;电阻率发;地质勘探;应用一、前言高密度电阻率法是在常规直流电法的基础上通过观测系统的电极排列而形成的一种直流电法勘探新技术。
通过对电极装置位置的改变,收集水平和垂直方向上地质体的相对视电阻率,通过视电阻率的差异反演出地下地质体的分布情况,从而帮助解决不同的地质问题。
相对于常规电阻率方法,高密度电阻率法具有以下优点:电极布设一次完成,这使数据采集系统有较高精度和抗干扰能力;能进行多种电极方式的测量,获得的资料更加丰富;野外数据采集、收录实现了自动化和智能化;数据处理、成像显示实时一体化。
随着经济的不断发展,高密度电阻率法被推广到许多地质工程领域,由于其应用范围广泛,物理勘探技术为国家经济发展做出了有力贡献,因此它和人们的生活密切先关,其作用也不可忽视。
二、高密度电阻率法及其工作原理1、高密度电阻法高密度电阻法已被国内外广泛运用于各种领域,譬如,隧道开挖方案可行性、堤坝隐患监测、污染物侵蚀分布、高速公路勘探及地下水位探测等方面,而且许多专家先后都做了深入研究,结果说明高密度电阻法在这些领域当中,为其提供了准确实际意义上的服务,起到了良好的效果,因此其重要性不言而喻。
2、高密度电阻法的工作原理高密度电阻率法根据现场环境地质调查及水文工程需要而研制开发出的一种电探探测系统,见图1,包括数据的采集、资料处理两部分。
高密度电阻率法实现了数据的快速采集与分析处理,从而改变了电法勘探的传统的低效运作模式,大幅度提高了工作效率,勘探的智能化程度向前迈进了一步。
高密度电阻率法与常规直流电法相同,以探测地下目标体与围岩间电性导差异为基础的一种地球物理勘探方法。
浅谈中国测井技术的发展方向随着石油勘探开发的需要,测井技术发展已愈来愈迅速,高分辨阵列感应、三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪为研究地层各向异性提供了强有力的手段;新的过套管井测井仪器,如电阻率、新型脉冲中子类测井仪、电缆地层测试及永久监测等现代测井技术可以在套管井中确定地层参数,精细描述油藏动态变化;随钻测井系列也不断增加。
通过介绍国外如斯伦贝谢、哈里伯顿、阿特拉斯、康普乐、俄罗斯等测井新技术的测量原理和部分仪器结构,寻求我国测井技术的差距和不足,这对于我国当前的科研和生产具有指导和借鉴作用。
1测井新技术油田勘探与开发过程中,测井是确定和评价油、气层的重要手段,也是解决一系列地质问题的重要手段。
国外测井技术领先者是斯伦贝谢、贝克—阿特拉斯、哈里伯顿公司三大测井公司。
1.1 电阻率测井技术1.1.1 高分辨率阵列感应测井哈里伯顿的HRAI-X由1个发射器和6个子阵列接收器组成,每个子阵列有1对接收器(主接收器和补偿接收器)。
线圈间距选择上确保子阵列接收器的固有探测深度接近设计的径向探测深度,所有子阵列接收器均位于一侧,具有5个径向探测深度和3个工作频率。
除了感应测量外,还采集自然电位、泥浆电阻率和探头温度。
1.1.2 电阻率成像测井把由岩性、物性变化以及裂缝、孔洞、层理等引起的电阻率的变化转化为伪色度,直观看到地层的岩性及几何界面的变化,识别岩性、孔洞、裂缝等。
ARI是斯伦贝谢基于侧向测井技术推出的,可以有效的进行薄层、裂缝、储层饱和度等地层评价。
1.2 声波测井技术声波测量能揭示许多储层与井眼特性,可以用来推导原始和次生孔隙度、渗透率、岩性、孔隙压力、各向异性、流体类型、应力与裂缝的方位等。
声成像测井是换能器发射超声窄脉冲,扫描井壁并接收回波信号,采用计算图像处理技术,将换能器接受的信号数字化、预处理及图像处理转换成像。
1.3 核磁测井技术核磁共振是磁场中的原子核对电磁波的一种响应,处于热平衡的自旋系统,在外磁场的作用下磁化矢量偏离静磁场方向,外磁场作用完后,磁化矢量试图从非平衡状态恢复到平衡状态,恢复到平衡态的过程叫做驰豫。
我国随钻电阻率成像测井技术获突破
中国石油网消息(记者陈青通讯员李传伟)经过精细解释和认真比对,1月20日,国内测井专家确认,由中国石油集团测井有限公司自主研制的随钻电阻率成像测井仪,在冀东油田获取的12条电阻率曲线,准确反映了不同探测深度的地层电阻率.获得的国内首幅随钻电阻率成像图,真实反映了地层裂缝变化和井眼破裂层段,仪器整体性能达到国际先进水平.这标志着我国随钻电阻率成像测井技术的研发取得重要进展.
随钻电阻率成像测井技术是大斜度井、水平井开发中,识别裂缝、薄层、低孔低渗等复杂油气藏的重要手段.2012年6月,中油测井公司和中国石油集团休斯敦技术研究中心共同在美国休斯敦成立随钻测井研究部,启动“十二五”国家油气重大专项课题“地层评价随钻测井技术与装备”中随钻电阻率成像测井仪器的研制工作.中外专家及工程技术人员在深入开展理论方法和数值模拟研究的基础上,先后完成了仪器响应模型的建立、电极系参数的优选等工作,并借助国外先进的加工制造技术和材料、工艺优势,完成了关键电路、机械部件制作与实验,以及样机的试制,成功实现了钻进过程中实时地层评价、地质导向和地层成像.
现场试验表明,国产随钻电阻率成像测井仪结构设计独特,安装拆卸方便,电路设计可靠,维护升级灵活,井下数据处理软件功能齐全,填补了我国同类产品空白,获得多项独创性研究成果,具有广泛应用前景.。
电阻率测井未来的发展
1
“L’huile, l’huile”,法国工程师Gilbert Deschâtre 在1929年11月从美国俄克拉何马州Seminole 寄往巴黎家里的信中写到,翻译过来即为“石油,石油”。
他在信中继续写到:“如果我们有办法发现它,他们就不会认为我们的价格太高。
他们总是在问:’你们知道如何区分含油砂岩与含水砂岩吗?‘...我们当然可以区分,假若他们先告诉我们地层是砂岩层!”因此,Deschâtre 向Société de prospection électrique 总部提交报告,建议对利用井中的仪器测量岩石电特性的新技术进行试验研究[1]。
在此两年前,一位名叫亨利·道尔的年轻工程师在法国Pechelbronn 进行了首次“电取心”试验,将康拉德·斯伦贝谢及其兄弟马歇尔提出的一个想法付诸实施。
道尔与Deschâtre 一起在寒冷的Greater Seminole 油田对后来被称为电测井的技术进行了现场实验。
这项新测量技术通过一个简单但却意义深远的事实彻底改变了石油勘探行业:水是导体,油是绝缘体。
虽然经过多年发展,但这一基本事实对石油勘探行业依然至关重要。
最早的电测方法导致几代电极仪器的问世,这些仪器通过向地层中发射稳定电流来测量地层对电流的阻力(电阻率)。
最新的Rt Scanner 三轴感应仪器直接源自道尔在二十世纪四十年代后期发明的一种创新仪器。
这种仪器利用电磁感应原理在岩石中产生交流电,从而解决了油基泥浆(直流电无法通过油基泥浆)钻井中地层电阻率的测量问题(请参见“三轴感应电阻率测井新技术”,第64页)。
Daschâtre 的惊呼至今余音袅绕,只不过内容现在变为“漏掉的石油!”。
或者更直接一些:“储量!储量!”。
巨大的石油需求对石油供应及价格产生极大的压力,所以石油行业需要更加准确地评价规模较小、更深、更复杂油气藏的储量。
为此,要求地层评价能够确定至少三个参数:岩性、几何形态及饱和度,其中最重要的参数是饱和度,即孔隙中油气的百分比,但定量分析饱和度需要知道前两个参数。
岩性:存在哪些类岩石型?现在,即使所有其他
手段均告失败,地质师也可以根据核、声波与磁共振测井或岩心样品准确获得储层岩石的类型、组分及孔隙度。
几何形态:岩石的结构如何?油藏的复杂结构,尤其是水平井周围三维油藏结构依然蒙着一层神秘面纱。
而现在,Rt Scanner 仪器完全解决了这个问题:它是第一个真正意义上的三维电阻率仪器,能够感应并测量电流在地层中任何方向上的流动。
Rt Scanner 仪器将主要首先用于识别薄砂岩油层与更薄的页岩互层组成的层状油藏。
通过测量在纵横方向上的电阻率(这两个方向上的电阻率可能相差10%甚至更大),这种新型仪器可以更准确地计算石油地质储量。
电子与材料方面的巨大进展使得业界可以制造出灵活小巧的三轴感应线圈,从而使新型感应仪器得以问世。
不过,该仪器的研制依赖于对该仪器及其电磁场能够进行三维模拟的新能力。
反演是目前的一大难题,这要依靠理论研究人员和模拟分析人员继续努力,来解决将原始物理测量结果转变为定量岩石特性的问题。
最终目标是得到一个可以根据测量结果确定油藏几何形态的模型,而非假设岩石与流体在井筒周围分布情况的模型。
这一目标任重而道远,而Rt Scanner 仪器提供了为实现这一目标所需的信息。
Michael Oristaglio
斯伦贝谢道尔研究中心技术顾问美国马萨诸塞州坎布里奇
Michael Oristaglio 是斯伦贝谢并购小组的技术顾问,在位于马萨诸塞州坎布里奇的斯伦贝谢道尔研究中心(SDR )工作,负责物色寻找为能源行业开发早期技术的公司。
他于1982年加入斯伦贝谢,在SDR 的机电部门工作,曾作为科学工作者和管理人员参与地震勘探、软件开发和电磁学等领域的工作。
2000至2004年间,Michael 在Witten 技术公司工作,该公司是一家小型企业,主要开发用于勘测地下管网的探地雷达。
他在美国康涅狄格州New Haven 的耶鲁大学获得地质学和地球物理学学士学位与硕士学位,在英国牛津大学获得地球化学硕士学位和地球物理学博士学位。
1.Deschátre 的想法有一点是错误的:当他与亨利·道尔遇到负责组织测井试验的地质师时,他们得知客户对试验结果非常满意,并且急于继续后面的工作,但前提是需要将人员与服务费从每月的两千美元降低至四百美元。