FEWD隨鉆測井技術應用研究論文
摘要:FEWD是一種隨鉆地質評價測量系統,主要功能是隨鉆測井。本文針對利用該FEWD形成的隨鉆測井技術,介紹了該技術涉及到的常用井下儀器組合、常用鉆具組合、現場施工管理方式、主要應用技術,以及該技術的應用范圍、應用效果和在部分油田的使用情況。到目前為止,利用該技術在勝利、塔里木等7個油田成功地完成了190多口井的施工,在薄層油藏、斷塊復雜地層油藏等難動用油藏的鉆探開發方面取得了良好的效果,具有一定的推廣應用價值。
關鍵詞:FEWD;隨鉆;測井;地層;軌跡;預測;控制;油藏;應用;塔里木;勝利油田
1、FEWD優勢及作用
FEWD(Formation Evaluation While Drilling)是隨鉆地質評價測量系統的簡稱,主要功能是隨鉆測井,由測井傳感器、定向工程參數傳感器、鉆具振動傳感器等部分組成,可以實時獲得地層自然伽瑪、電阻率、補償中子孔隙度、巖石密度四道地質參數和井斜角、方位角、磁/高邊工具面角等工程參數,同時儀器自動記錄井下鉆具的震動情況,當井下鉆具的振動超過允許的范圍時,井下儀器優先將該鉆具劇烈振動的信息傳遞至地面,以警示施工人員采取措施減振、預防井下復雜情況或井下事故的發生。
1.1 FEWD優勢
1.1.1 實時獲得真實的地質參數
在地質導向鉆井施工過程中,井下地質評價儀器或地質導向工具可以向地面傳輸實時地質參數,可實時繪制出用戶需要的各種類型的測井曲線,為工程和地質人員進行工程和地質分析提供準確的依據。由于是實時測量,在地層剛被打開時不久,井下傳感器就能測到所打開的地層,因此地層暴露時間短,獲得的地質參數是在地層有輕微入侵甚至沒有入侵的環境下剛剛打開的地層物性的最早期資料,與電纜測井相比,更接近地層的真實情況。
1.1.2 利用測井參數實現地質導向
實時地質參數可以幫助現場人員隨時監控地層特性和地層的變化情況,對地層的變化和特性做出準確的判斷,有效控制井身軌跡穿行于產層中的最佳位置,回避油/氣界面、油/水界面和水層,從而獲得最好的采收效果,達到提高單井產量和儲層采收率的目的。
1.1.3 風險回避
對地質參數變化的綜合分析,可以預測鉆進過程中可能遇到的諸如地層中存在的異常高壓等風險因素,同時,如果在FEWD中加掛鉆柱振動傳感器,可以及時探測到鉆具的劇烈震動,從而可以提前采取措施,控制風險的發生或減少損失。此外,根據實時地質資料,可實時準確判斷油氣的運移和油氣性質,避免鉆探開發風險。
1.1.4 提高勘探開發效率
FEWD地質評價功能可以有效的控制井眼軌跡的著陸點和走向,及時調整井身軌跡和產層的位置關系,避免重復施工,從而顯著提高鉆井效率,縮短鉆井周期,從整體上降低投資,提高勘探開發效率。
1.2 FEWD的作用
FEWD隨鉆測井技術配合水平井鉆井工藝技術,可在隨鉆測井的同時,根據隨鉆測井地質參數實現地質導向,最大限度的保證井眼軌跡在油層中最佳位置穿行。其主要作用有:
、匐S鉆測井提供油藏地質實時地質參數、巖性變化情況及隨鉆測井圖。
、诶肍EWD測井確定標志層垂深、準確的劃分地層界面、確定標志層深度位置。
、劾肍EWD曲線劃分地層、確定巖性界面、預測實鉆軌跡距離油頂的距離,預測井眼軌跡在油層中行進情況,實時指導鉆井施工。
、芾脤崟r隨鉆測井曲線指導精確入靶,精細控制軌跡在油層內穿行。
、莘直娴貙,確定地層巖性、泥砂/砂泥巖含量評價。
、 分辨油、氣、水層以及油/氣、油/水界面,判斷油氣的運移。
⑦分辯薄油氣層,有效開發地下油氣資源。
、喔鶕貙忧秩霂А_蝕帶和純地層的電阻率,評價巖石性質。
2、主要應用技術
2.1 常用井下儀器組合
利用FEWD隨鉆測井技術施工,根據地層性質和鉆井施工的不同要求,通常采用兩種儀器組合,既包括伽瑪、電阻率、密度、孔隙度四道地質參數的儀器組合和只包括伽瑪、電阻率兩道地質參數的儀器組合。具體采用何種組合,需要根據甲方的要求確定。
2.2常用鉆具組合
利用FEWD隨鉆測井技術施工,配合導向馬達工藝技術和高效鉆頭,構成全新鉆井工藝模式,能實現各井眼軌跡工藝段的連續作業施工。施工過程中主要以動力鉆具為鉆進工具的導向鉆具組合為主,根據施工的需要,有時也采用可變徑穩定器為主的旋轉導向鉆具組合,以便在小范圍內對軌跡進行微調。
2.3 現場施工管理模式
利用FEWD隨鉆測井技術施工是采油、地質、鉆井施工的綜合應用,隨時利用FEWD測井曲線、巖屑錄井、氣測錄井、鉆時錄井,分析地層變化,進行地質導向鉆井施工,隨時調整井眼軌跡,使軌跡沿油層走向鉆進,保證油層鉆穿率,在此基礎上確立的現場施工管理模式。
2.4 主要應用技術
FEWD隨鉆測井技術是一種綜合性的鉆井技術,實際施工過程中需要下列技術的綜合應用:
2.4.1 隨鉆測井技術
隨鉆獲取實時地質參數,可準確確定目的層垂深,縮短鉆井、完井周期。
2.4.2 地層預測技術
在造斜段通過隨鉆測井方式進行地層對比測試 ,確定實鉆地層軌跡的變化,使實鉆軌跡及時、準確進入目的層。
2.4.3 軌跡預測技術。
在軌跡進入目的層前,用隨鉆地質參數預測,確定軌跡著陸點,找到著陸點后再控制軌跡進入目的層。
2.4.4 軌跡精確調整技術
在目的層中鉆進時,及時預測鉆頭與儲層間的位置關系,通過對鉆壓、井斜角、方位角等鉆井參數的調整,實現水平段軌跡的高精度控制,使軌跡在目的層內的最佳部位穿行,提高油層的穿透率。
2.4.5 井下鉆具狀態監測技術
根據井下振動傳感器采集的數據,采取措施減振,嚴防井下復雜情況或井下事故的發生。
3、實際應用
在FEWD隨鉆測井技術的攻關和推廣應用過程中,應用領域不斷擴展,服務地區不斷擴大,在薄層油藏等難動用油氣藏的鉆探開發方面取得了良好的效果,目前已在190多口井的施工中推廣應用。
3.1 應用范圍
目前在以下七種難動用油氣藏鉆探開發方面取得良好效果:
①薄層油藏。
②斷塊復雜地層油藏。
、圻/底水油藏。
④邊遠油藏。
、莩怼⑻爻碛陀筒。
、薜蜐B透油藏。
、咛妓猁}巖地層油氣藏。
3.2 應用效果
3.2.1 實現軌跡的高精度控制,提高油層的穿透率
3.2.2 改善難動用儲層的開發效果,提高開發效益
3.2.3 回避施工風險,提高施工效率
3.2.4 減少施工工序,縮短建井周期
3.3 在部分油田的應用情況
FEWD隨鉆測井技術先后在勝利油田、塔里木、江蘇、江漢、大慶、冀東、四川等國內油田和印度尼西亞的占碑地區獲得成功應用,到目前為止累計完成190多口水平井的施工,取得了良好的效果。
4、結論
1)形成了FEWD隨鉆測井技術和施工工藝,滿足并適應不同類型油藏的勘探開發需求,在準確探明目的層,避免因地層情況的不確定性而造成的設計偏差方面,起到重要指導作用。
2)實現了隨鉆測井、地層預報、實時地層/儲層液相特性的評價分析,在隨鉆過程中精確確定產層位置,給找油和隨時調整軌跡沿油層走向運行提供依據,有效回避鉆探開發風險。
3)建立了地質、油藏、鉆井施工的綜合應用模式,完善了各學科之間的技術配套,有效保證了井眼軌跡在油層中的最佳位置穿行,提高了油層鉆穿率,改善了油田的整體開發效果,促進了水平井技術的發展和提高。
4)FEWD隨鉆測井技術在勝利油田、塔里木等油田獲得的成功應用,證明該技術在薄層油藏、斷塊復雜地層等油藏的鉆探開發方面效果良好,具有一定的推廣應用價值。
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