存储式测井仪器位置的获取方法和优化
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DOI:10.16767/ki.10-1213/tu.2O19.11.119水平井存储式测井技术分析刘旭河北省煤田地质局第二地质队摘要:以水平井存储式测井技术为研究对象,在分析该技术应用原理的同时,详细讨论水平井存储式测井技术的操作要点,希望研究后,可以给相关工作人员提供一些参考。
关键词:水平井;存储式;测井技术;分析1前言伴随着现代社会的高速发展,油田被深度开采,其难度有所上升,水平井钻井施工技术被大量应用到实践中,但是在实际操作中,因为井身结构、经验轨迹、地下温度与压力、腐蚀情况等因素的影响导致测井难度全面上升,釆用常规测井施工工艺根本无法达到测井工作的需要,而存储式测井施工技术在应用过程中可以将测量仪器直接深入到井底的位置,能够更好地解决复杂井、水平井等检测难题。
2存储式测井系统2.1系统组成存储式测井系统是目前油田开采施工环节中必须要应用的一个系统,其对于油田的开采起到了非常积极的促进作用,该系统包含了地面部分、井下部分、释放器、上悬挂、下悬挂等多个部分所构成,每个系统都是重要组成部分,对于其系统的应用会产生直接影响。
该系统中的井下系统中包含了井斜方位控制设备、自然伽马测井仪器、数字声速测井仪、井径测试仪器、补偿中子测试仪等构成。
2.2系统特点存储式测井系统在实践操作过程中,可以应用到较大斜度的水平井,同时也可以使用到油井内部环境比较复杂的油气井开采项目,都能达到数据精确度的要求。
此外,存储式测井系统能够更好地进行小井眼油气测井施工,在该类型油井测井过程中,可以直接把电缆直接输送到井下的位置上,开展测井施工。
在存储式测井系统正常工作过程中,需要把该设备直接安装到钻铤部件上,并且需要设置保护套结构,保护结构要能够达到一定强度与刚性,可以应对多种复杂的油田施工环境。
3技术原理存储式测井技术的主要特性是直接使用测井仪器悬挂在专用钻具中,然后可以将其随钻进入到井内。
在测井仪器直接达到井底位置上后,再应用泥浆泵的投球加压机械释放工艺来进行释放器操作,也可以通过使用连续泥浆压强脉冲来控制其技术参数。
84受地质条件、钻井施工等多方面的影响,复杂井的遇阻、遇卡现象明显,存储式测井技术能够解决这些难题,前人对存储式测井技术的原理和应用进行了详尽的说明[1-5],而对于仪器的释放方式及优选应用没有论述,根据现场条件选择最优的释放方式,能够更有效地完成测井任务。
1 存储式测井的工艺原理存储式测井仪器将数据存储在内部的存储器中,结合地面系统记录的时深文件,将时间域测井数据转换为深度域测井数据。
存储式测井主要由地面系统和井下系统2个部分构成:①地面系统包括地面采集箱体和3个传感器:深度传感器、压力传感器和钩载传感器;②井下系统由测井仪器、上悬挂器、仪器保护套和下悬挂器构成。
图1 仪器释放前的井下系统连接图2 不同情况下的释放方式优选目前国内外的存储式测井技术采用机械释放、电缆释放和数控释放3种释放方式。
机械释放是采用钻具输送方式。
数控释放同机械释放相似,采用泥浆压力信号的方式将释放指令传递给井下的释放器。
电缆释放是借助电缆将测井仪器从钻具中输送到井底,通过地面指令实现电缆和仪器的释放。
2.1 井况条件复杂的直井对于情况复杂的直井而言,采用电缆释放的方式更安全、更有时效性,可以减少仪器在井内的时间,提高了成功率(表1)。
表1 不同复杂情况下的释放方式优选直井斜度井(<60度)斜度井(>60度)水平井遇阻、遇卡电缆释放电缆释放机械释放机械释放套管短电缆释放电缆释放机械释放机械释放无钻机测井数控释放数控释放数控释放数控释放2.2 井况条件复杂的水平井当井斜超过60度时,采用机械释放式和数控释放式,数控释放方式对泥浆泵压力的稳定性要求较高,因此采用投球、投棒等机械释放式会更有效。
2.3 无钻机、空间小的复杂井对于无钻机的声幅测井,可以采用连续油管将存储式测井仪器输送到井底,仪器到底之后,采用数控释放方式,借助泥浆信号将释放仪器的指令传递给井下释放器,从而实现仪器从钻具中的释放。
3 测井资料质量的准确性存储式测井在滩海地区已经应用8口井,测井成功率为100%,将存储式测井曲线与5700常规曲线进行比较,曲线测量误差都在允许范围之内,说明仪器性能稳定,曲线质量能够满足测井解释的要求。
直推存储式测井技术在顺北油气田复杂井测井中的应用摘要:顺北油气田2019年引入直推存储式测井技术来满足部分复杂井测井作业的需要。
介绍了直推存储式测井技术的测井原理和仪器性能。
通过与常规电缆测井资料在顺北油气田目的层碳酸盐岩进行对比,两者具有较好的一致性。
结合现场应用分析了直推存储式测井技术的优势与不足。
该技术在复杂井况或是存在井控风险的井中较传统测井工艺具有较大的优势,能取全取准常规项目资料和部分特殊项目资料。
关键词:顺北油气田;直推存储式测井;复杂井0 引言顺北油气田奥陶系油藏储层储集空间多以裂缝、孔洞及其组合为主,储层类型和油气显示活跃,由于压力窗口窄,当测井前发生漏失或溢流,井内很难建立平衡,测井作业期间存在很大的井控风险。
同时由于井底压力大、埋藏深、斜度大、水平位移大,测井施工过程中容易存在仪器压漏、遇阻卡、电缆拉断等多种施工风险因素,造成常规的测井工艺无法获取顺北油气田目的层测井资料。
因此,工区从2019年引进了SEMLS-1000型直推存储式测井技术,满足部分复杂井取全取准测井资料的要求。
1 直推存储式测井工艺技术1.1 测井原理直推存储式测井技术采用无电缆测井方式。
包括地面系统、井下仪器、防转短节、柔性短节、绝缘短节、缓冲器等部分组成。
测井时将仪器直接接在钻具下部,钻具将仪器下至测量起始位置后,开始仪器供电状态,仪器开始工作进行数据采集并将数据存储在仪器自带的存储芯片中。
其深度系统能实时匹配钻具长度和跟踪钻具深度,读取井下存储数据,进行深度匹配和数据处理,测量结束后便可及时处理测井资料。
1.2 测量项目及仪器性能SEMLS-1000型直推存储式测井项目包括井温、井斜、方位、双侧向、阵列感应、声波、井径、岩性密度、补偿中子、自然伽马能谱、偶极子声波等项目。
该仪器通用外径80mm,耐温204℃,耐压190MPa,适用井眼92-500mm。
2 直推存储式测井与常规测井资料对比分析直推存储式测井技术正式在顺北油气田投入使用前,选择玉中X井与传统的电缆测井进行了对比测井,对比井段为碳酸盐岩地层。
GIS存储式测井在红河油田的应用GIS存储式测井在红河油田的应用摘要:介绍了GIS存储式测井的技术原理、组成和特点及其在甘肃红河油田的应用情况,并对比分析了GIS存储式测井资料和常规测井资料,最后介绍了GIS存储式测井工艺的优势和不足。
关键词:存储式测井红河油田引言红河油田地理位置坐落于甘肃省镇原县与泾川县交界处,与西峰油田相邻,在鄂尔多斯盆地西侧天环坳陷南部边缘,主力油层为长8、9储层,为低孔特低渗储层,储层平均孔隙度为10.38%,平均渗透率为0.34×10-3μm2。
红河油田整体构造简单、地层平缓,局部发育鼻状隆起,目前已累计提交探明储量1772.14×104t,红河油田天然裂缝发育,非均质严重,砂体有效厚度较小,水平井开发已成为该油田开发的主要方式,已取得了很好的开发效果。
但是对于水平井而言,其井身情况的复杂特殊性,增加了其测井的难度,常规的电缆测井方式无法在复杂特殊水平井中使用,需要开发新的水平井测井技术。
随着红河油田勘探开发的不断深入,由于二级结构水平井减少了部分工序,大大节约了开发的成本,2013年下半年在红河油田部署的二级结构水平井达80%以上,因此引进GIS76型水平井存储式固井地面及井下仪器,并成功应用。
1 GIS存储式测井工艺技术原理存储式测井工艺技术为无电缆测井方式,测井时将测井仪器安装在钻具内,并释放在悬挂器和仪器保护套内,仪器通过钻具下至水平井位置后,根据泥浆脉冲信号释放测井仪器或者机械投球法释放测井仪器,进入裸眼井内,测井结束后,将测量数据和深度匹配后使用。
其中仪器利用自带的电池短节供电,采集的数据存储在仪器自带的存储芯片中,深度系统采用时间-深度模式,地面实时系统实时记录钻具的速度、深度和对应的时间。
2 GIS存储式测井技术在红河油田的应用GIS76存储式测井由于摒弃了电缆和仪器下钻过程中安装在钻具内的特性,大大缩短了测井时间,降低了施工风险,降低了成本,而且其所测的资料满足测井解释的需要。
①38存储五参数使用说明书①38存储五参数测井仪使用说明书一、①38存储五参数测井仪概述:①38存储五参数测井仪是测井技术和试井技术的综合结晶,是我公司在多年实践中研制开发成功的一种新型测井仪器,无论在生产工艺上还是技术水上,均在国内同类产品中处于领先地位,它可以长时间工作在150°C、60Mpa的环境下,可靠性高,配上我公司自行研制开发的生产测井软件及解释软件,通过强大的资料数据处理能力,使资料质量达到优良标准。
同时,由于其易操作性,使野外工作人员大大减少劳动强度,深受顾客满意在解决高压带气井测井工程中发挥出特有的优势,为取得注采高压区块的第一手资料提供了手段,填补了空白。
①38存储五参数测井仪集磁定位、井温、伽玛、压力四参数为一体,流量计随用户不同要求可配接涡轮流量计、超声波流量计、电磁流量计。
该存储五参数测井仪在测井现场只需存储测井仪器、笔记本电脑、回放控制盒、试井车一台、钢丝、12 V蓄电池一台即可;在测井过程中通过试井钢丝将仪器下入井中,采集的测井数据存储于井下仪中。
地面便携式计算机和一个深度控制盒进行数据传输处理、深度控制。
应用项目可以包括所有的传统电缆直读的五参数测井:井温测井,同位素自然伽玛测井,压裂效果对比测井,井下封隔器及其他特殊井下结构定位测井,分层注水井等等之外,该仪器着重解决了油田以下几个方面问题:1)井口压力大,即使是①5.6mm勺单芯电缆挂接很多加重仪器也很难下到井下。
2)在含气井的测井过程中,普通电缆给井口密封带来极大困难,这些困难不仅增加了很多测井费用,提高了测井成本,致使施工单位无法完成测井任务。
3)在高含硫井的测井中不仅电缆成本大而且很危险的情况状况。
4)特别提出的是成本的降低:在常规测井过程中需配置的设备有小数控(20万〜40万)、电缆(10万左右);其测井成本也要远远大于本仪器所需测井成本。
本仪器测井所需的地面设备仅是一根廉价的钢丝绳(几千元)。
1 存储式测井技术概述
存储式测井是将井下仪器放置在钢制保护套内随钻具下井,在仪器下至预定测井位置时,采取投球加压的方式,使仪器脱离保护套。
之后上提钻具,仪器随钻具上提完成测井,采用存储方式将测井资料记录在仪器内,并在仪器提出井口后读取出来。
根据仪器位置与钻具的起下时间校正资料深度,完成存储式测井。
2 位置精度的获取与影响因素
存储式测井采用跟踪钻具位置的方法进行仪器位置的获取,进而完成深度测量,这种方法,是在钻机绞车滚筒上装设传感器,将主轴转数传回并经由计算获得绞车行动的脉冲计数。
而在钻机的实际工作过程中,是由钻机绞车转动带动大绳,再由多股大绳拉动大钩进行上下的直线运动。
而计算机可将脉冲数代入绞车深度传送模型,通过计算获得大钩的位移量。
所以在存储式测井过程中,大绳的股数、直径,滚筒的长度、直径等绞车参数误差,是正常工作状态下,造成井深误差的主要原因。
在钻具运动的过程中,起钻与下钻过程之间存有一定间隔,并且在这个过程中还包括钻具的装卸。
所以若大钩出现位移,则井下仪器却未必随之移动。
若大钩轻载,则卡瓦上就承载了仪器与钻头的全部重量,大钩与下井仪器之间保持同步运动。
重载时大钩的重量则由钢丝绳所负担。
此时,大钩的移动与下井仪器之间不产生影响。
所以,根据大钩承载重量的不同,可对传感器是否发生位移进行判断,也是存储式仪器位置的获取产生误差的因素。
3 存储式测井仪器位置获取方法的优化
3.1 手动消除位置误差
为了提高下井仪器的位置精度,可将地面跟踪划分为两个部分进行。
这一阶段对井下仪器,保持实时跟踪,并通过人工方法,参考钻具表修正仪器位置。
若有一钻柱实际长度为30m。
然而通过位移检测却发现,其所测得位移量为29.7m。
这时就需要工作人员,参考钻具表采用手动的方式对误差数值进行修正,以防止误差不断积累,严重影响测量结果。
第二阶段,因为在某个深度位置,仪器产生位移误差,而工作人员通过手动方式予以弥补,所以导致在这个时间点处,仪器的位移量计算发生跳变。
如此一来有部分资料被遗漏,在对原始数据进行整理时,需进行特殊处理。
其储量方法是在每一个跳变时间点,对深度误差进行修正。
以没有人工参与的仪器位移阶段,作为分段标准。
将人工参与的时间点位作为每两段之间的分界点,逐段的对原始数据资料进行修正。
3.2 自动消除位置误差
首先对经过修正的钻柱数据进行预获取,获取途径为对以往下井记录的数据分析,与人工修正数据。
按照钻柱操作在当前的实际长度作为长度标准,将卡瓦的变化状态作为参照计算所得数据为测长数据。
将原始数据按照起始时间进行对应,所获取的数据即为时深数据。
以这三种数据作为基础,采用平差公式,来修正原始深度数据,即可获得准确的仪器位置。
在对误差数据进行自动消除的过程中,可采用读取模块、获取模块、修正模块装置,对数据信息进行获取和读取。
读取模块可根据操作记录,对钻柱修正数据进行自动读取。
而获取模块,可对时深数据进行获取,修正模块则用来进行评查公式计算,并将计算所得数据作为当前下井仪器的位置坐标。
4 结束语
在测井施工中,为了提高下井仪器的位置精度,可采用手动与自动两种方式消除误差。
其中自动误差消除方式,需要依靠特殊模块装置来实现。
参考文献
[1]游畅,孙伟,梁大黎,等.过钻具存储式感应测井仪的设计与研究[J].石油仪器,2015(1):12-15.
[2]李江锋.过钻具存储式测井工艺在施工过程中出现的问题及解决办法[J].石油仪器,2014(2):93-94.
存储式测井仪器位置的获取方法和优化
李忠伟
中石化华东石油工程公司测井分公司 江苏 扬州 225000
摘要:存储式测井近年来在油田开发中的应用越来越多。
然而存储式测井施工中,对井下仪器位置的精确定位一直是存储式施工的难点。
本文将对存储式测井仪器位置的获取方法和优化进行探讨。
关键词:测井仪器 仪器位置 获取方法
Method to acquire the position of storage well-logging tool and its optimization
Li Zhongwei
Well Logging Company Of East China Petroleum Engineering Company,Sinopec,Yangzhou 225000,China Abstract:In recent years,the application of storage well-logging technology in oil-field development is becoming more and more popular.However,the precise positioning of the downhole tools is always a difficult problem in the storage construction.This paper discusses the method to acquiring the position of storage well-logging tool and its optimization.
Keywords:well logging tool;tool position;acquiring method
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