随着油气勘探向深水区迈进,深水录井担负着油气发现和工程监测两大任务。深水井的水深温度差异,隔水管和增压泵的使用特性等决定了深水录井的主要影响因素,为及时准确发现油气并全方位进行工程监测以保障钻井安全,在南海的自营深水钻探中,采用智能综合录井系统geoNEXT 、FLAIR流体录井、Prevue实时压力录井、多种含油检测和岩样鉴定技术等组合,取得了良好的录井效果。基于多口井的自营深水录井实践,阐述了中国深水录井应形成具有深水特色的录井解释标准,同时应突破地面发展深水随钻录井技术,搭建井场与远程一体化平台等发展方向。
长江大学自2010年在全国率先开办“录井技术与工程”专业本科教育以来,为扎实有效地推进录井学科建设步伐,不仅规划了录井学科平台建设内容和录井专业基础研究方向,而且针对录井学科的特点,提出了加强校企合作、探索“3+1”培养模式和“双导师制”等办学思路并在教学实践中付诸实施,特别是通过校企协同创新平台的建设,实现了从人才储备、基础理论研究、专业技术研发等方面促进和保证录井学科和专业与相近学科和专业的协调发展,迈出了录井学科建议至为关键的第一步。
云录井技术利用通信网络资源,采取井场综合录井仪加密传输、云录井管理中心对云虚拟综合录井仪群集实施管理,实现基地对多地远程监控现场录井实时信息、远程操控气体检测分析系统、远程同步录井等功能,为远程专家集中分析决策、指导现场作业人员快速解决系统故障、降低现场仪器操作人员操作维护工作量、快速推广普及石油工程技术物联网系统等提供有效平台。
储集层的裂缝识别技术研究前人已做了大量工作,但综合利用随钻录井参数来识别水平井储集层裂缝的技术目前属于空白,该文通过分析研究区已钻井水平段各录井参数在裂缝发育带对应的变化规律,认为随钻气测全烃、槽面显示、钻井液高频核磁、出口电导率四项参数的变化与裂缝发育带具有较明显的相关性,溢流、井漏、录井槽面出现气泡及上涨,随钻气测全烃尖峰式上涨、周期性重复,原油可动性及标准含油质量浓度异常高值,钻井液出口电导率相对上升或下降的幅度等均为钻遇裂缝发育带的证据。考虑到单项参数都会不同程度的受到工程因素的影响,引入立管压力、钻井液密度等工程录井参数进行归一化处理,由此得到的加权系数可用来整体判别水平段裂缝发育程度,该系数的值越大代表储集层裂缝发育程度越好。
准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育大套致密油层,由于岩性复杂,碎屑岩和碳酸盐岩层薄且频繁交替,加之水平井钻井工艺复杂和水平段长,致使岩屑细小,影响了常规地质录井岩性鉴定、地层划分及水平井地质导向的准确性。钻探现场利用碳酸盐岩分析仪获取岩屑中方解石和白云石的矿物含量,结合区域地质、油气显示和实钻地层岩性特征进行层位卡取,采取连续分析碳酸盐岩含量的变化特征、结合优质储集层油气显示特征和岩性特征的方法指导水平井地质导向。现场十余口井的实际应用表明,碳酸盐岩分析在吉木萨尔凹陷致密油勘探中可作为岩性识别、地层卡取和水平井地质导向的一种有效录井方法。
辽河坳陷雷家地区沙四段储集层岩性复杂,储集层非均质性强,属于低孔隙度、低渗透率储集层,为了获得良好的单井产能效果,需要对储集层进行压裂改造。通过对雷家地区沙四段碎屑岩储集层的岩性、物性、含油性等特征进行分析,并根据该地区的试油试采资料,研究该层段油气产能与储集层特征的关系,确定了各录井参数的出油下限,通过优化筛选,最终建立了该地区沙四段碎屑岩储集层压裂录井参数标准。该标准对低孔隙度、低渗透率地层需要采取压裂措施获得工业油气流的井具有指导意义,随着在雷家地区沙四段碳酸盐岩压裂井的成功验证,有望在辽河油区沙四段储集层进行推广。
查干凹陷火山岩储集层主要为孔洞-裂缝或裂缝-孔洞型,为典型的特殊油气藏储集层,在火山岩钻探过程中,由于井壁垮塌非常普遍,井径扩大率较大,使得声波时差、密度等测井资料失真,造成利用测井资料识别火山岩储集层困难,而综合录井参数具有不受井径扩大影响的特点。火山岩储集层孔隙度与可钻性的相关性分析表明,两者线性相关(r2=0.845);dc指数随孔隙度的增大而减小,当dc指数小于1.85时,孔隙度值达到11%以上,为有利储集层区。实践表明,dc指数较小的区域储集层发育,油气显示富集,反之储集层物性较差,应用dc指数法进行火山岩储集层识别与评价取得了较好效果。
鄂尔多斯盆地渭北油田属于低孔隙度、超低渗透率油藏,常规录井手段油气层评价难度大,而核磁共振录井技术既可及时提供相对可靠的储集层物性参数,又能提供孔隙流体含量及可动流体信息,具有评级优势。以该油田延长组各储集层测试结果的产液量为基准划分为不同级别储集层,针对核磁录井孔隙度与可动流体饱和度进行交会分析,得出利用不同孔隙度与可动流体饱和度区间识别不同级别储集层的依据。在此基础上,分别对不同级别储集层含油饱和度和可动油饱和度进行统计分析,建立了延长组储集层核磁共振录井解释评价标准。应用分析表明,该方法解释评价符合率可达到80%。
东濮凹陷文留区块浅层稠油储集层气测录井异常显示微弱,属于一种特殊气测烃组分结构组成的储集层,单纯采用常规气测录井方法难于进行有效解释评价。通过分析该区块油藏形成环境和烃类菌解及对储集层的影响,探讨该类稠油储集层的气测、常规地质、岩石热解和热解气相色谱录井的响应特征,以岩石热解录井产油率指数和原油轻重组分指数,判断中重质油和稠油(Ⅰ型、Ⅱ型)原油性质的图板为基础,结合前人对该区块天然气、凝析油、轻质油的评价标准,建立了不同原油性质储集层录井综合划分标准,并针对稠油储集层的开发明确了相应的开采方式。实际应用表明,稠油储集层的识别效果较好,该标准的建立填补了该区块稠油储集层评价无据可依的空白。
青海油田东坪地区天然气储集层地质条件复杂,不论是单纯依靠测井,还是依靠录井,解释评价难度均较大。为解决这一问题,在介绍东坪地区复杂岩性油气藏储集层地质特征的基础上,通过对测井资料的声波中子比和含油饱和度的统计分析,对照东坪地区的试油资料,结合气测录井的全烃值,建立了全烃声波/中子交会图板和全烃测井含油饱和度交会图板,实现了该类复杂储集层的准确解释评价。现场实际应用取得了良好的效果,油气层解释符合率达到95%。录井技术以其直观性、及时性和综合性的优势与测井技术融合形成的测井、录井一体化解释方法,很好地解决了东坪地区复杂储集层识别的难题。
吐哈盆地台北凹陷轻质油储集层常规气测录井过程中,由于油质轻烃类组分随钻井液返出井口后挥发逸散严重,所检测的钻井液中烃类组分含量失真,储集层解释评价难度大。热解气相色谱录井技术以相对能真实反映轻质油储集层烃类组分含量的岩屑或岩心样品为分析对象,可完成一般为C8—C37各个单体烃的检测和样品谱图分析,实现储集层产液性质的评价。通过对台北凹陷多个区块29口井不同轻质油储集层样品岩石热解气相色谱特征评价参数(碳数范围、主峰碳、Pr/ nC17、Ph/nC18、OEP)的统计,结合不同储集层谱图特征,对照试油结果,建立了适用于该凹陷不同轻质油储集层的综合解释评价标准。实际应用表明,该方法在快速判断油层、油水同层、含油水层方面具有较高的准确性,为吐哈盆地台北凹陷储集层的录井解释评价提供了可靠手段。
岩石热解录井侧重利用所分析的各特征参数及其组合规律或关系图板来解释评价储集层的流体性质,而热解气相色谱录井则侧重通过不同谱图形态特征来反映,两者各有优势。从突出两者优势的角度出发,以辽河油田茨120区块沙河街组沙三段地层为例,分别探讨岩石热解录井的S1和S1/S2解释评价标准与不同储集层的热解气相色谱录井谱图特征识别方法,进而将两种解释评价方法结合,可实现不同储集层的有效识别,提高储集层解释评价符合率。该区块两口井4个不同储集层的解释评价实例分析表明效果较好,对于该区块的进一步开发具有重要的技术支撑作用。
针对目前国内在水平井地质导向设备研制和服务模式方面存在的问题,根据综合录井与随钻测量实时跟踪钻井工艺的共同特点,进行ACE-500GS随录一体化地质导向系统研制,并应用该系统进行了定录导一体化作业模式的尝试。该系统以井场信息平台为核心,能够灵活挂接井下随钻测量及地面测量设备,实现井下和地面信息采集、处理、存储、发布、应用等。系统设计的重点在于综合录井仪与随钻测量仪的一体化整合设计,主要包括仪器房结构、地面硬件系统、软件系统3个方面的设计整合。现场应用表明,ACE-500GS随录一体化地质导向系统能够较好地适应定录导一体化作业需求,可实现井身轨迹优化与高储集层钻遇率兼得,有益于降低水平井开发成本,提高勘探开发效率,对国内随录一体化设备研制及服务融合具有积极意义。
GW-RSL远程录井系统将现场采集的传感器、烃类气体、音频和视频数据传输给双向传输系统和现场录井系统,通过远程无线网络将数据实时传回基地;基地技术支持中心通过远程同步控制系统对现场设备进行控制,完成远程数据实时采集、监控、专家分析、诊断、录井作业管理等过程的操作与分析,实现基地与现场一体化录井作业。该系统由远程录井支持、远程同步控制、远程专家决策3个子系统组成,通过基地与井场间20~150 Mb/s带宽的高速数据传输通道,实现基地与现场双向闭环实时控制。现场应用表明,该系统在远程专家支撑提升技术能力、管理流程再造提高管理效率、在线实时监测分析确保安全钻井、基地现场一体化作业和减员增效等方面发挥了重要作用。
三角洲前缘亚相储集层横向变化较快,纵向非均质性强,如何提取三角洲前缘亚相储集层地震属性来描述其空间展布特征是三角洲前缘储集层预测的基础。以黄骅坳陷孔南地区地层发育特征为出发点,以已钻井资料为约束,优选出与已钻井资料匹配最好的地震均方根振幅及频率属性进行储集层预测,分析认为该地区有利储集层分布在G 984井—G 994井—G 40-62井一带以及G 36-80井以东区域。同时,通过对目的层段地层切片的提取与解释,对储集层展布规律及沉积演化特征进行分析,确定了油气有利评价地区。后经钻探证实,取得了较好的结果。
对于复杂断块老油田,应用三维地震资料,采取井震结合的方法,落实老油田对渗流场和剩余油具有控制作用的低级序小断层发育状况,深化曲流河废弃河与点砂坝配置模式以及辫状河心滩坝发育模式研究,精细表征曲流河点坝内部侧积层或辫状河心滩坝落淤层发育规模,为剩余油分布研究和深度开发方案编制奠定了坚实的地质基础,现场应用取得突出效果。
断层封闭性是控制断层油气藏形成和保存的关键因素,研究通天断层封闭性在海上油气勘探及开发中具有重要的现实意义。为明确通天断层的封闭性能,避免通天断层发生溢油事故,以渤海湾ZD油田为研究对象,对应用Yielding等提出的断层泥比率(SGR)法及其与断层封闭性之间的定量关系进行研究,计算了该油田通天断层ZD 1、ZD 3、C 5的断层泥比率,并结合吕延防等提出的盖层封闭性评价标准对这些通天断层在主要目的层的侧向封闭性进行了评价,结果表明通天断层ZD 1、ZD 3、C 5在Nm组地层封闭性能好,Ng组地层封闭性能差,通天断层ZD 3在Es组和Mz 1组地层封闭性能均很差。
鄂尔多斯盆地奥陶系发育岩溶风化壳储集层,气藏发育规律与沉积、成岩作用具有一定的内在联系。通过对苏里格地区S 20区块奥陶系储集层特征进行研究,分析储集层主控因素,结合勘探实践发现:白云石化与岩溶作用是储集层发育的关键因素。岩溶残丘、岩溶洼地及岩溶斜坡3类古地貌单元对气藏具有一定的控制作用。溶蚀孔洞较发育的斜坡至洼地成为最佳的成藏部位;沿斜坡向上至残丘部位孔隙度变差,孔隙度较差的顶部地层产生了有效的封堵作用。优质储集层主要集中在岩溶斜坡至洼地部位,岩溶残丘及洼地中心储集层较差。岩溶洼地为天然气成藏提供了运移通道。
以大港油田港东开发区港东二区四断块为例,针对储集层横向变化较大、砂体内部剩余油潜力不明的难题,综合运用测井、地震、沉积模式及动态信息,从单一河道入手,对二区四断块主力油藏进行单砂体刻画及内部构型研究,通过单井相分析,对点坝内水平井进行侧积泥岩夹层识别,分析侧积体的规模,勾画末期河道边界,重建地下地质模型,总结出末期(废弃)河道和侧积泥岩是影响该类油藏油气富集的主控因素并进行点坝内部构型分析,有助于开发井网部署的设计,提高产能建设。
为说明《录井工程》期刊一年来的变化,着重从创新论文特点及期刊影响力提升两个方面进行评述。2013年共发表论文77篇,其中含创新驱动的论文49篇,约占全年发表论文的64%,这些论文主要涉及非常规油气勘探与开发、录井新技术及录井解释新成果。期刊影响力提升主要表现在如下方面:其一是《录井工程》近五年来的总被引频次提升梯度比较大,影响引子及他引率逐年增大;其二是作者队伍不断扩大,年轻作者增多,显示期刊活力增强。在评述的基础上,就如何进一步提高期刊质量和继续扩大刊物影响力提出了八点建议。