中國測井技術的發展方向

【摘 要】隨著石油勘探開發的需要，測井技術發展已愈來愈迅速，高分辨陣列感應、三分量感應和正交偶極聲波等新型成像測井儀為研究地層各向異性提供了強有力的手段;新的過套管井測井儀器可以在套管井中確定地層參數，精細描述油藏動態變化；隨鉆測井系列也不斷增加。通過介紹國外如斯倫貝謝、哈里伯頓、阿特拉斯、康普樂、俄羅斯等測井新技術的測量原理和部分儀器結構，尋求我國測井技術的差距和不足，這對于我國當前的科研和生產具有指導和借鑒作用。

【關鍵詞】新技術;過套管;成像;隨鉆;核磁;地層測試

1.測井新技術

油田勘探與開發過程中，測井是確定和評價油、氣層的重要手段，也是解決一系列地質問題的重要手段。國外測井技術領先者是斯倫貝謝、貝克—阿特拉斯、哈里伯頓公司三大測井公司。

1.1 電阻率測井技術

1.1.1高分辨率陣列感應測井

哈里伯頓的HRAI-X由1個發射器和6個子陣列接收器組成，每個子陣列有1對接收器(主接收器和補償接收器)。線圈間距選擇上確保子陣列接收器的固有探 測深度接近設計的徑向探測深度，所有子陣列接收器均位于一側，具有5個徑向探測深度和3個工作頻率。除了感應測量外，還采集自然電位、泥漿電阻率和探頭溫度。

1.1.2電阻率成像測井

把由巖性、物性變化以及裂縫、孔洞、層理等引起的電阻率的變化轉化為偽色度，直觀看到地層的巖性及幾何界面的變化，識別巖性、孔洞、裂縫等。電阻率成像有 FMI、AIT及ARI等。斯倫貝謝的FMI有四個臂，每個臂上有一個主極板和一個折頁極板，主極板與折頁極板陣列電極間的垂直距離為5.7in，8個極 板上共有192個傳感器，都是由直徑為0.16in的金屬紐扣外加0.24in的絕緣環組成，有利于信號聚焦，使得鈕扣電極的分辨率達0.2in，測量時 極板被推靠在井壁巖石上，小電極主要反映井壁附近地層的微電阻率。

1.1.3三分量感應測井

三分量感應用于電性各向異性地層測井，Bak-erAtlas的三維探路者3DEX，用三對相互正交的發射-接收線圈對，采集5個磁場分量Hxx、 Hyy、Hzz、Hxy、Hxz。這些信息可導出地層的水平電阻率(Rh)和垂直電阻率(Rv)，從而可描述地層電阻率各向異性。

1.2聲波測井技術

聲波測量能揭示許多儲層與井眼特性，可以用來推導原始和次生孔隙度、滲透率、巖性、孔隙壓力、各向異性、流體類型、應力與裂縫的方位等。聲成像測井是換能器發射超聲窄脈沖，掃描井壁并接收回波信號，采用計算圖 像處理技術，將換能器接受的信號數字化、預處理及圖像處理轉換成像。

1.3核磁測井技術

核磁共振是磁場中的原子核對電磁波的一種響應，處于熱平衡的自旋系統，在外磁場的作用下磁化矢量偏離靜磁場方向，外磁場作用完后，磁化矢量試圖從非平衡狀 態恢復到平衡狀態，恢復到平衡態的過程叫做馳豫。

1.4電纜地層測試技術

斯倫貝謝的RFT及MDT在油氣鉆探過程中對地層壓力及流體進行測試，RFT每次下井只獲取2個樣品，但不知道是什么樣的樣品。只是取樣前，儀器中設有預 測試功能，取樣能力很有限。MDT具有流體動態實時監測功能、地層壓力測量、地層流體性質分析、地層流體取樣及地層滲透率估算等，通過流體壓力剖面的預 測，可以在勘探初期確定氣、油、水界面，研究油藏類型及其油藏性質，結合其他測井資料進行儲層產能預測。

1.5隨鉆測井技術

隨鉆測井儀幫助作業者進行重要的鉆井決策以及用于確定井眼周圍的應力狀態，提供地質導向，在完井和增產作業中用于地層評價。隨鉆測井數據傳輸有泥漿脈沖遙 測、電磁傳輸速率、鉆桿傳輸及光纖遙測技術。

1.6過套管測井技術

現代測井技術的發展可以在套管井中確定地層參數，在油藏動態描述中，國外近幾年主要采用脈沖中子儀、過套管地層測試器、過套管地層電阻率及永久監測技術。 過套管電阻率測井、偶極橫波成像測井、過套管地層測試器和脈沖中子可以提供下套管后的地層孔隙度、體積密度、巖性、含水飽和度、聲波特性、滲透率估算值、 地層壓力和地層流體采樣。

1.7井下永久傳感器

永久井下監測可以為生產決策實時提供有價值的信息，無須井下作業，還可用于井間成像，有井間電阻率成像及井間地震成像兩類，可以監測地下流體(油氣、蒸 汽、水)的分布，井下永久傳感器測得的資料來控制井下的一些閥，以封閉出水層位，調整各層的產出量或是注水量，達到智能化。

2.認識

國外裸眼井測井、隨鉆測井、油藏評價、在水平井、斜井、高產液井產出剖面測井技術方面發展迅速，儀器的耐溫、耐壓指標較高，可靠性高，技術的系列化、組合 化、標準化和配套化水平較高。流體成像測井和傳感器陣列設計是產出剖面測井新技術發展的主要趨勢，永久監測技術是油田動態監測技術的非常重要的發展方向。 在“十一五”863計劃“先進測井技術與設備”重點項目實施方案論證會上專家組一致認為“先進測井技術與設備”重點項目應瞄準世界測井技術發展方向，研發 的先進測井技術與裝備為解決我國復雜巖性、復雜儲集空間的油氣藏地質評價難題和油田中后期剩余油分析和油藏動態監測、油井技術狀況監測提供先進有效的測量 手段，滿足我國石油天然氣生產的需要和參與國際競爭的需求。

3.結論

隨鉆測井發展迅速，水平井大斜度井的 數量會繼續增加，目前國際測井市場上，套管井測井占總測井將近一半。井下儀器的集成化、陣列化、功能多樣化及組合化是發展的需要，一只組合了多個傳感器的 儀器能確定多種巖石物理性質，可使儲量估算更準確、油藏監測得以優化、作業方式得到改進。一段時間內，裸眼測井、套管測井、隨鉆測井及井下永久傳感器監測 技術將共存，但隨著技術的進步隨鉆測井將逐步取代電纜式裸眼測井，永久傳感器監測取代套管井測井。 [科]

【參考文獻】

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