測井為油氣井提供全生命周期安心守護

通訊員 王曉菲 攝影 趙軍輝

在中國石油當前的非常規油氣儲量中，26%的油和70%的氣都“位居”深層。隨著油氣勘探開發邁向深層，超深層更加復雜的地質環境，給儲層有效性評價、流體精準識別等帶來巨大挑戰。當測井儀器朝著地心不斷探尋，到達近萬米的狹小空間時，高溫高壓、油基泥漿和鹽水泥漿侵入等復雜井筒環境，讓超深層測井面臨更嚴峻的考驗。

超深井的淺層都是大尺寸井眼，部分井眼超出了現有測井儀器井筒的測量范圍，成為精準測量的難題。不同類型的測井儀器下井后，有的需“居中”測量，有的需“靠邊”測量。面對超深井淺層井眼“大”的困難，中國石油集團測井有限公司（以下簡稱“中油測井”）技術人員創新研發出超大井眼測量的多功能動臂井徑測井儀，將四臂井徑的測量范圍從550 毫米拓展到了1200 毫米，通過將“四臂只能同時張合”升級為“單臂可以獨立控制”，以單臂應用滿足放射性等儀器的“偏心”測量要求，應用兩個四臂井徑，以滿足聲波等儀器“居中”測量的“扶正”要求，同時還開展了超大井眼環境測量數值準確性的研究，拓展了儀器大井眼的測量范圍。目前，已經過柘探1 井等三口大井眼井的試驗驗證。

圖為果勒3C 井

圖為測井在油氣井全生命周期中的作用

圖為高張力動力系統應用場景

越往地球深處，巖石的溫度壓力越高，超深層的鉆井井眼就像個“錐子”，越深井眼就越小。在狹小空間的高溫高壓條件下實現測井，小直徑超高溫高壓的測井儀器是前提。面對超深層測井“高”的困難，中油測井依托集團公司重大專項及現場試驗項目，研制了230 攝氏度180 兆帕小直徑測井儀器，目前正在加快常規儀器溫度壓力性能升級與現場試驗，加緊陣列感應、遠探測陣列聲波、電成像等陣列成像儀器的研制，加強超高溫高壓測井儀器檢試驗平臺的建立，依據首口深地科探井的鉆完井周期倒排計劃，聚力聚智攻關試驗，確保用自主儀器取全取準測井資料，打造高溫高壓測井裝備利器。目前，該儀器已成功完成拓探1井等12 口井的高溫高壓測井試驗，基本驗證了儀器性能，并積極開展260 攝氏度210 兆帕特高溫高壓測井儀器的研制項目立項。

測井電纜是連接測井儀器與地面系統的橋梁，將測井儀器送達萬米井底，并給井下儀器供電和通訊，被稱作測井的“生命線”。從4500 米以上的深井，到6000 米以上的超深井，到8000 米以上、萬米以上的特深井，“高強度”測井電纜與“強動力、大容量”動力系統的配套是測井儀器“下得去、上得來”的關鍵。面對超深層測井“深”的困難，中油測井配套了萬米測井絞車和12.4 毫米高張力電纜，形成了成熟的萬米測井工藝及配套技術，成功完成了8882 米的輪探1 井、9026 米的蓬深6 井等超深井測井。目前，正加快開展超萬米高張力動力系統的研制。

電纜測井最大的特點是數據直讀，即“所見即所得”，其能力取決于測井電纜的電氣性能與井下遙傳系統的匹配效果。測井電纜越長，對電信號的衰減就越大，對地下與地面信息傳輸的驅動能力要求就越高。這就好比兩個人距離越遠，就越需要大聲“喊話”，或如在船上“打旗語”，對方才能接收到。11000 米超深井測井需配套超13000 米長電纜，在高溫高壓環境下，對電纜測井遙傳系統的穩定通訊能力提出挑戰。面對超深層測井“長”電纜的困難，中油測井技術人員通過調整遙傳的頻率寬帶、改進編碼方式、控制傳輸速率、減少下井儀器組合，對現有遙傳進行升級。同時，加緊開展260 攝氏度210 兆帕遙傳及井下控制存儲技術的研究。

超深井目的層一般都是古老地層。如四川盆地元古界震旦系，距今超過5 億年歷史，經歷了漫長的演化過程，受強壓力和更長期、更強成巖改造作用等地質因素影響，形成了復雜巖性和特低孔滲儲層類型，巖性十分復雜，儲層多為多重介質，孔洞縫并存，儲層品質因“深埋”而大幅下降，儲層評價好似“蒙上毛玻璃看畫”，儲層有效性評價、流體精準識別、產能預測等都是世界級難題。面對超深層測井解釋評價“新”的困難，中油測井解釋人員充分結合測井與地質，優選高溫高壓高精度測井儀器保障測井采集品質，借助井場原位巖心實驗分析，以巖心標定儲層參數，并通過選擇合理的解釋模型，將儲層的巖性、物性、含流體性做得準確可靠，將一幅幅儲層畫面清晰地展示出來。