斯伦贝谢钻井新技术
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成像测井技术目录1电成像测井 (2)1.1 地层微电阻率扫描成像测井技术[1] (2)1.2 阵列感应成像测井技术 (3)1.3方位电阻率成像测井技术 (4)2声波成像测井 (4)2.1超声波成像测井 (5)2.2偶极横波成像测井 (6)3核磁共振成像测井 (6)4成像测井技术的应用 (7)4.1岩性识别 (7)4.2沉积构造识别[4] (10)4.3沉积微相研究[5] (12)4.4裂缝系统的分析 (14)4.5地应力分析[11] (29)5成像测井的发展趋势 (32)参考文献 (33)成像测井技术测井起源于1927年的法国,当时只有测量视电阻率、自然电位、井温等仪器,经过近80年的发展,如今发展成为以电法测井仪、声波测井仪与核磁共振测井仪等系列的测井仪器。
回顾测井技术的发展历程,测井技术经历了从模拟测井到数字测井、数控测井、成像测井的发展历程。
成像测井技术是美国率先推出的具有三维特征的测井技术,是当今世界最新的测井技术。
它是在井下采用阵列传感器扫描测量或旋转扫描测量,沿井眼纵向、径向大量采集地层信息,利用遥传将采集到的地层信息从井下传到地面,通过图像处理技术得到井壁二维图像或井眼周围某一探测范围内的三维图像。
因此,成像测井图像比以往的曲线表达方式更精确、更直观、更方便。
传统的测井只能获取井下地层井眼周向和径向上单一的信息,它适用于简单的均质地层。
而实际上地层是非均质的,尤其是裂缝性油气层的非均质性最为明显,在地层的周向和径向上的非均质性也非常突出。
这促使人们开始利用非均质和非线性理论来设计测井仪器。
成像测井技术就是在此理论基础上发展起来的,它能获取井下地层井眼周向方位上和径向上多种丰富的信息,能够在更复杂、更隐蔽的油气藏勘探和开发方面有效的解决一系列问题:薄层、薄互层、裂缝储层、低孔隙低渗透层、复杂岩性储层评价;高含水油田开发中剩余油饱和度及其分布的确定;固井质量、压裂效果、套管井损坏等工程测井问题以及地层压力、地应力等力学参数的求取等等。
n stries行业422023 / 08 中国石化基础研究是石油工程高质量发展基石——斯伦贝谢测井科技发展剖析及启示斯伦贝谢(SLB)公司的测井技术一直是当今世界测井技术的前沿,世界上第一套数字测井仪、第一套数控测井仪和第一套成像测井仪都出自斯伦贝谢。
科技是斯伦贝谢最重要的发展基石,斯伦贝谢从建立之初就高度重视基础研究和前瞻研究,斯伦贝谢道尔研究中心在电磁学、地声学、核学等方面的基础研究有力支撑了斯伦贝谢测井技术的发展。
剖析研究斯伦贝谢在基础研究方面的布局经验,可为中国石化石油工程在基础研究和前瞻研究方面“下好先手棋、打好主动仗”提供经验借鉴。
斯伦贝谢基础研究的沿革及特点斯伦贝谢高度重视基础前瞻研究,在公司业务稳定后就设立了研究中心开展基础研究和前瞻研究。
1948年,斯伦贝谢在美国康涅狄格州里奇菲尔德成立了研究中心(后更名为斯伦贝谢道尔研究中心),是斯伦贝谢最早开展基础研究的机构,时至今日仍是斯伦贝谢最重要、核心的研究中心,从最初的4个测井学科研究部门发展成为3个测井研究中心。
构建多层级基础研发体系,设立稳定的基础研究机构。
为保证技术的先进性和前瞻性,斯伦贝谢构建多层级研发体系,从事不同层次的基础研究和前瞻研究,分别设立美国道尔研究中心、英国剑桥研究中心和挪威斯塔万格研究中心,主要研究10~50年内不同技术方向不同层次的石油工程技术的基础研究和前瞻研究:道尔研究中心主要进行传感器、数学和建模、油气藏储层、地球科学、机械学和材料科学、碳捕获与封存、机器人等领域基础研究;英国剑桥研究中心主要开展钻完井技术、流体技术、地震以及岩石力学等方面应用研究;挪威斯塔万格研究中心主要致力于地震图像解释、地表和地下测量数据的自动分析和建模等应用研究。
此外,斯伦贝谢在全球还设有11个技术研发中心(包括北京地球科学中心BGC),主要从事石油工程领域10年内的技术和产品研发。
持续打造高水平基础研究团队。
道尔研究中心基础研究团队由来自全球多个国家的科学家和工程师组成,多数都已拿到博士学位,并且具备多年相关行业研究经验。
2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(三)1. TCC HAMMERMILL技术TCC HAMMERMILL技术通过将基液与钻屑分离,来降低岩屑对环境的影响。
其可使固体上的油涂层蒸发,而不会破坏钻井液的有机馏分。
处理后的钻屑非常干净,含油量不到总石油烃含量的1%,可直接处理或用作建筑填料。
除了清洁钻屑外,TCC HAMMERMILL系统还可用于清洁储油罐底层的污物与油泥。
2. WellWatcher 远程监测系统WellWatcher远程监测系统采用具有超低功率电子设备的井下测量仪器和地面设备,其中,电子设备由位于地表的单个小锂电池驱动。
它通过精确的井下测量值来进行实时评估,帮助石油公司在油井或油田开采期内优化井生产率,提高油气采收率。
WellWatcher远程监测系统的特点包括:用户界面简单,储层条件下测量可靠且稳定,具有多支路能力,可用于没有永久电源的边远地区等。
3. Petrel Shale软件Petrel Shale软件用来提供从页岩油气勘探到开采整套工作流程的解决方案,包括优化工作流程,提高投资效率等。
客户可以根据自己需求来定制该软件。
同时,基于地理地质信息的评估模型,客户可以自行完成决策,梳理工作流程,实现资本回报的最大化。
4. IsoMetrix海洋等距地震技术IsoMetrix海洋等距地震技术主要适合深海勘探作业。
其能够传输高保真地震数据,同时克服空间带宽兼顾问题,突破了常规海洋地震采集方法的局限。
斯伦贝谢的IsoMetrix海洋等距地震技术目前已经在4大洲部署。
5. Quanta Geo储层地质仿真技术Quanta Geo储层地质仿真技术通过采用业内首个微型电阻率成像仪,有针对性地形成井底油基泥浆(OBM)仿真芯形图片。
其特点为:具有独特的测井能力,能够提供高质量数据,具有不受限制的全新物理成像技术,在高测井速度下能够进行仿真成像,使用Techlog平台进行储层建模,从而实现最高质量最低风险的钻井作业。
大斜度/水平井生产测井技术Schlumberger Private斯伦贝谢Schlumberger Private水平井生产所面临的挑战•初期产量较高•含水上升快•产量递减快•产液剖面测量难•井段产液不均匀•措施作业难•有效期较短…主要难点:¾井下多相流态复杂¾产液剖面测量仪器¾仪器传输方式Schlumberger Private油水均匀混合 速度剖面光滑 持率线性变化 单相水在底部,分散相油在顶部速度和持率变化剧烈水有可能回流分层流动,油水分异呈单相井斜微变,相速度和持率剧变井斜<20°井斜20°~85°井斜85°~95°复杂多相流流态-油水两相流试验Schlumberger Private水平井产液剖面测量-流体扫描成像Flow Scanner具有5个微转子测量分层流速,6对光学和电阻探针测量分层三相持率,实时监测数据质量Schlumberger PrivateFlow Scanner* 仪器示意图H y dra u l i c a c t u a t o r F l ow S c a n n e r *4 MS5 O P、5E P1 mi n i s p i n n e r , 1o p t i c a l p r o b e , 1e l e c t r i c a lp r o b e Minispinner cartridgewith integrated one-wire detectorFluid local velocityOptical GHOST*probesGas holdupElectrical FloView*probesWater holdup5 ft11 ftSchlumberger PrivateFlow Scanner* 流速传感器相速度-Minispinner最新技术;5个微型转子流量计垂直于井轴方向分布; 直接测量气相速度;电动短节扫描转子流量计,精确测定相速度。
54 7࣪ ᄝᇕPowerVၮ؏一. PowerV 简介和应用范围旋转导向系统的产品名称,它只是斯伦贝PowerV是斯伦贝谢公司发明的一种旋转导向系统旋转导向系统谢旋转导向系统PowerDrive家族中的一员。
所谓旋转导向系统,是指让钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能,但相对于泥浆马达,PowerDrive有非常明显的优点,稍后进行比较。
旋转导向系统广泛用于使用泥浆马达进行滑动钻进时比较困难的深井、大斜度井、大位移井、水平井、分枝井(包括鱼刺井),以及易发生粘卡的情况。
二. 旋转导向系统PowerDrive的优点1. 反映和降低了所钻井段的真正狗腿度,使井眼更加平滑。
例如:用泥浆马达打30米井段,滑动钻进15米,转动钻进15米,井斜角增加4度,得到平均狗腿度4度/30米。
实际上,转钻15米井斜角几乎没有变化,这15米的实际狗腿度是零;而4度的井斜角变化是由滑钻15米产生的,这15米的实际狗腿度是8度/30米。
而用PowerV在同一设置下打出的每一米都是同样均匀和平滑的,减少了井眼轨迹的不均匀度,从而减少了在起下钻和钻进过程中钻具实际所受的拉力和扭矩,减少了以后下套管和起下完井管串的难度。
2. 使用PowerV钻出的井径很规则。
而使用传统泥浆马达在滑动井段的井径扩大很多,而转动井段的井径基本不扩大。
这种井径的忽大忽小为是井下事故的隐患,也不利于固井时水泥量的计算。
3. 由于PowerV钻具组合中的所有部分都在不停的旋转,大大降低了卡钻的机会。
而使用传统泥浆马达在滑动钻进时除钻头外,其它钻具始终贴在下井壁上,容易造成卡钻。
4. 在钻进过程中,由于PowerV组合中的所有钻具都在旋转,这有利于岩屑的搬移,大大减少了形成岩屑床的机会,从而更好的清洁井眼。
这对于大斜度井、大位移井、水平井意义很大。
5. 由于PowerV钻具组合一直在旋转,特别有利于水平井、大斜度井和3000米以下深井中钻压的传递,可以使用更高的钻压和转盘转速,有利于提高机械钻速。
2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(二)1. KickStart压力启动式破裂盘循环阀KickStart压力启动式破裂盘循环阀由两个阀片组成,通常作为套管柱的一部分被下入井中。
通过采用KickStart循环阀,作业者不再需要通过连续油管作业对井的趾部区段进行射孔,因此每口井成本可节省超过100000美元。
2. 新型微地震地面采集系统新型微地震系统用来对地表和浅层网微地震进行勘察。
其通过发现水力压裂时发射在地表或近地表的小型微地震信号,并对该信号质量进行优化来改进几何水力压裂裂缝的图像质量。
该微地震系统配备了一流的地震检波器加速计和超低噪音的电子设备,因此在工业中拥有最宽范围的信号检测能力。
3. MicroScope HD技术MicroScope HD技术能够在随钻测量的时候提供油藏高分辨率图像,有助于油藏结构模型和沉积分析,以及更好地还原裂缝细节特性并优化导电钻井液。
它的垂直分辨率能达到0.4英寸,能够使作业者看清井底环境。
MicroScope HD技术能够优化完井设计和增产方案,识别薄的或者未波及的产层,在复杂的裂缝网络中提高井眼轨迹定位效果以及通过裂缝描述来预防钻井风险。
4. PeriScope HD多层地层界面检测技术PeriScope HD多层地层界面检测技术通过将反演模型和方位角测量设备相结合,来对高级井位的地层边界和多产层进行精准定位和描述。
PeriScope HD已经在中东、欧洲、亚洲和南美的储藏试验过,同时也在北美的薄储层试验过。
无论是在导电或非导电的钻井液中,该技术都能检测到地层边界位置。
5. Mangrove完井模拟系统Mangrove完井模拟系统是一款储层增产设计软件,用于水力压裂工程设计和模型模拟。
该软件以储层三维地质模型中的单井为中心,来设计多级压裂增产的系统策略。
Mangrove软件提供了建立预测模型和评价非常规储层水力压裂处理的具体设计流程,同时也继续支持常规储层的流程与建模。
2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(一)1. TrackMaster OH裸眼造斜侧钻系统TrackMaster OH裸眼造斜侧钻系统是一种用于裸眼侧钻作业的综合性技术方案。
它只需一次起下作业即可精确地开始造斜,极大地提高了钻井的稳定性和可靠性。
该系统主要由六部分组成,分别是液压启动可膨胀锚,常规造斜器特有的钢斜面,金刚石钻头,涡轮钻具,含有液压用油的送入工具以及多循环旁通阀。
目前已在花岗质砂岩层中成功应用。
2. 海上高温高压油藏封固井技术斯伦贝谢在巴西海域桑托斯盆地1-OGX-63-SPS井的封弃井作业中采用了最新的海上高温高压油藏封固井技术。
该技术主要用于水泥塞设计,施工和评价等方面。
最终,斯伦贝谢用此技术成功地打入了水泥塞,进行了储气层隔离,并圆满地完成了此次封井作业。
3. FUTUR水泥产品FUTUR水泥可用于油井、冷凝液井和天然气井的固井作业。
此外,它在封堵和弃井作业以及需要加强持续套管压力或者表层套管溢流防护的地方也大有用处。
较其它竞争产品,FUTUR水泥具有阻止油气井油气运移,减少昂贵补救工作,以及降低设备要求等优势。
4. NeoScope无源随钻地层测井技术NeoScope技术是业内唯一一项无需放射性化学药品的随钻地层测井技术。
这套工具是以脉冲中子发生器为基础的随钻测井伽马密度测量工具,能够提供与传统伽马-伽马密度工具相比拟的高品质体积密度测量结果。
5. 大井眼SonicScope多极声波随钻测井技术SonicScope是一种先进的多极声波随钻测井技术服务。
SonicScope服务可提供高保真度测量结果,确定地层空隙压力和坍塌极限,从而加强钻井风险管理。
SonicScope服务已在全球范围内开展过现场试验,包括墨西哥湾、西非、东非、巴西、北海和澳大利亚等地区。
此外,该技术已被上百次地应用在10½英寸至17½英寸井眼中,其中包括勘探井和开发井。
6. MRScanner核磁扫描仪MR Scanner核磁扫描仪是最新一代的核磁共振(NMR)电缆井仪器,其特点是复合天线设计。