直推存储式测井技术在顺北油气田复杂井测井中的应用

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年3月第8期   作者:刘俊
[导读] 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。
        刘俊   
        中石化经纬有限公司西南测控公司,四川成都 610000
        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。
        玉中X井五开完井测井,测时井深7733m,钻井液密度1.19g/cm3,钻井液粘度45s,钻头直径为120.65mm。对比井段为6992-7332m,测量项目为井径、自然伽马、双侧向、声波、补偿中子、自然伽马能谱。
        直推存储式测井资料和常规资料测量的井径、自然伽马、双侧向、声波、补偿中子、自然伽马能谱都具有较好的一致性。
        3 直推存储式测井工艺在顺北油气田复杂井中的应用
        顺北X井五开测井施工,基本情况:完钻井深8724.35m,测量裸眼段长1016.35m,钻井液密度1.68g/cm3  ,最大井斜88.58°,最大井眼曲率15°/30m。要求进行标准、综合、偶极子声波、全井段井温项目测井。
        施工难点:测量项目多,测井时间较长;井底预测温度152℃-165℃(后实测温度166℃),对仪器耐高温性能要求较高;钻具环空间隙不满足钻具输送条件;井下压力大,泥浆比重高;五开钻进过程中在8667.93-8668.14m发生放空、漏失,井控风险大。


基于上述该井的实际情况,常规电缆测井、钻具输送测井以及泵出存储式测井仪器都不满足测井施工条件,因此,直推存储式测井工艺成为最优选择。
4 直推存储式测井工艺的优势与不足
        由于直推存储式测井工艺和常规的电缆测井或是钻具输送测井在测量原理上的区别,以及与泵出存储式在施工过程中有流程的区别,该工艺有着以下优势和不足。
        4.1 直推存储式测井工艺的优势
        通常在顺北油气田井况条件复杂的大斜度、长位移水平井、漏失井中获取测井资料较为困难,工区针对这类井以前主要采取测井方式为钻具输送或泵出存储式测井,但二者对井况要求较高,特别是漏失井要需要充分考虑井控风险。
        之前采用的测井方式有以下缺点:
        (1)钻具输送:对井眼处理要求较高,环空内要求无铁屑、杂质及防硫涂层等杂物;仪器下压力刚性2T以内;施工条件受井眼环孔限制(环空间隙需达到36mm以上);施工过程相对复杂,有时为保证施工安全,要进行多次钻具输送测井,施工时效较长,一般约为30-40h[1];泥浆性能要求较高, 否则容易导致电缆对接失败, 溢流情况下很难下放对接电缆[1];循环泥浆有排量要求,泵压不超过8Mpa。
        (2)泵出存储式:仪器安全性较差,施工过程相对复杂,施工项目相对单一[2];仪器直径较小,上提测井过程中存在一定风险;只能进行上提测量,无对比资料,测井资料质量不高(通常质量评价为“参考”);不可大排量反循环泥浆。
针对以上情况,直推存储式仪器对比泵出存储式测井、钻具输送有以下优点:
施工过程简单,受井况条件影响较小,直接接在钻具下部,下至测量段完成深度校对后就可开始进行测量;
        该测井工艺由于不使用电缆,加之可以随时循环泥浆(可大排量正反循环泥浆),因此,可以在出现溢流的情况下,第一时间按照钻井相关程序来关井和处理,确保了井口安全,可有效降低井控风险。
        下井可一次性完成双侧向、阵列感应、声波、补偿中子、岩性密度、自然伽马、连斜、井径等常规测井项目及偶极子声波等特殊项目的测量,大大节省了施工时效。
深度测量、数据存储、读取、处理效率高,能实时匹配钻具长度和跟踪钻具深度,能够现场快速读取井下存储数据,进行深度匹配和数据处理,保证了测量资料质量。
4.2 直推存储式测井工艺存在的不足
        4.2.1 直推存储式测井测量电阻率曲线的双侧向项目,不能适应油基钻井液条件下电阻率测量。
        4.2.2 虽然测量项目较多,能满足绝大部分测井施工要求,但由于仪器外径限制,在小井眼条件下,无法进行岩性密度项目测井。
        4.2.3整套仪器配置还不够齐全,缺乏自然电位、泥浆电阻率、电成像项目仪器,无法满足所有测井施工项目要求。
        5 结论与建议
        5.1 通过和常规资料对比,在顺北油气田目的层测井,直推存储式测井资料和常规测量资料具有较好的一致性,能够满足储层评价和开发需要。
        5.2在顺北油气田复杂井况或是存在井控风险的井中,直推存储式测井技术较传统的电缆测井、钻具输送测井或是泵出存储式具有较大的优势,能取全取准常规项目资料和部分特殊项目资料,可在顺北油气田目的层测井施工中推广。
        参考文献:
        [1]赵元良,郭清滨,刘长新等.窄泥浆窗口条件下测井工艺安全探讨[J].测井技术,2010,34(1):91-93.
[2] 罗荣,罗凤鸣,李双林.存储式测井技术在塔河油田复杂井测井中的应用[J].石油仪器,2013,27(05):80-82+4.
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