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中国石油和化工标准与质量9月
录井技术的面临的挑战与未来发展趋势
何世敏蔡菊花
中原石油勘探局地质录井处河南濮阳457001
【摘要】录井技术是油气钻探过程中的井筒技术方法之一。源于岩屑、岩t心录井的手工方式开始至今,经过数十年的发展已取得了长足的进步,总体上发展比较缓慢,但录井技术有其自身的优势和长处。指出了录井技术面临的挑战诸如日益复杂的油气地质条件的挑战等,对录井技术的未来发展趋势与对策进行了预测思考。【关键词】录井技术;挑战;未来发展;对策思考
综合录井技术是多学科交叉的综合性技术是用物理的、化学的、计算机的和信
息科学的种种先进方法和手段涉及石油地
质、钻井工程、地球化学、地球物理、传
感技术、信息处理与传输技术的一种专业技术是当代高科技的产物。它打破了学科
专业界限随着相关学科专业的引入综合录
井系统它所具备的传感器与检测技术、计
算机和网络通讯等现代信息技术的3大
属性使综合录井技术的份量和地位大大提
高特别是在“数字石油”或“数字油田”的建设中将会有更大的发展远景和服务空
间。
1录井技术发展相对缓慢
与物探、测井、试油等技术相比,由
于种种原因造成录井技术发展相对缓慢,
至今还没有形成领先的定量技术、完善的
配套设备和综合应用产品。突出特点是比较先进的综合录井技术与相当落后的手工
录井方法并存,尤其所取得的地下最直观的第一手、第一性资料还没有充分利用起
来;一些录井队使用了几十年的“一根棍
两个盆”的手工操作录井方法还在使用,
录井资料的可靠性太差,而另一些综合录
井队所取得的资料工程参数较多,直接用
于地质方面的参数不够,所以录井技术在当今油气勘探开发中的地位在广度上(区域地质构造)还不能与物探方法相比,在深
度上(精细程度)也不能与电测和试油技术
抗衡,录井技术越来越满足不了油气勘探
开发的需要。
但是,录井技术有其自身的优势和长
处,在油气勘探开发利用中,其直观性、
第一性和实时性上具有其它任何方法所不能取代的作用:随着油气勘探开发的不断
发展,录井、电测和试油技术具有归‘一的趋势。
2录井技术面临的挑战
www.chemstandardCorn.cn/2.1日益复杂的油气地质条件的挑战
随着勘探形势的变化地质条件复杂的探井越来越多特殊岩性及隐蔽油气藏所占
的比例越来越高地层压力预测及随钻检
测、油气层及时发现评价的难度越来越大针对勘探对象的录井系列研究也没有及时
跟卜-勘探形势的发展。
老油气田随着勘探对象的变化地质条
件日益复杂目的层具有高泥、高钙、低孔
低渗、薄互层、非均质性强、高温高压、
高应力、盐膏层等特点。这不仅在深度和广度上为探井录井增加了难度更因为这些
资源量有极强的隐蔽性。油气层的发现与
评价难度不断增加如特殊岩性及隐蔽油气藏、低压低渗油气藏、气藏、油层及古潜
山油气藏、稠油油藏等在勘探程度比较高
的老区已成为勘探的主攻方向录井行业扮
演着越来越重要的角色要求录井这个专业
要有较完善的、针对不同类型油气藏的特
色技术和理论方法而目前录井技术在一定程度上还不能满足需求。
22钻井技术发展的挑战
近年来由于钻井技术的快速发展钻井
工艺也随之发生了较大变化定向井、水平
井、深探井增多空气钻井、氮气钻井、液
体欠平衡钻井及PDC钻头钻井等技术越来越
广泛的应用这些复杂的钻井技术对地质剖面的恢复、油气显示的识别及现场技术决
策工作增加了难度。2.2.1水平井钻井和大位移井钻井条件下的
录井技术
人位移井、水平井的钻井施工与直井
相比有着相当大的风险性如钻井事故增
多、钻达地质目的的难度增大等同时大斜度大位移定向井、水平井钻井也给现场录
井工作带来了极大的困难如岩腾混杂更加
严重代表性变差造成岩性描述困难油气显示层归位难度增加钻时不能准确反映地层
岩性和物性等等而且大位移井、水平井钻井为降低钻具摩阻往往要使用有机钻井液
或混油泥浆这又会极大的影响荧光录井、
气测录井的作用等等。所有这些因素都会
降低录井资料的采集品质、剖面归位的准确性和油气层解释符合率削弱现场录井对
钻井的指导作用。
2.2.2欠平衡钻井条件下的录井技术欠平衡钻井是二十世纪九十年代初在
美国和加拿大发展起来的一种新的钻井技
术。欠平衡钻井包括气体钻井、泡沫钻
井、普通泥浆密度小于地层压力梯度的水
基、油基泥浆欠平衡钻井。该项技术不但可以最大限度地减少对
储层的损害最大限度地发现低压、低孔、
低渗和隐蔽油气藏而且还可以避免恶性井漏、提高钻井速度从而提高钻井综合效
益。然而同时也给综合录井工作带来了极大的影响和新的挑战如岩屑样品的采集与
鉴定困难、油气层判断和资料收集较难、
工程异常监测预报难等。2.2.3超深井钻井条件下的录井技术
目前我国超深井、甚至超深水平井技
术已经比较成熟。井超深易发生钻具刺漏、刺泵、堵塞、掉水眼以及钻具的遇
阻、遇卡、溜钻、断钻具、掉牙轮、井壁
垮塌等钻井事故给工程事故预报带来困
难。钻井工程工艺的变化改变了录井工作所信赖的物质基础如岩屑混杂甚至混入大
量添加剂、原油、工业油等、细小甚至为
粉末、粉尘状、油气散失、钻时变化不明显等等。钻井技术的发展给录井岩性的识
别、分层定名、油气的识别、油气层评价
以及取心卡层工作都带来极大的挑战。
2.5定量化、数字化、信息化对录井技术提
出新的要求
目前录井对储层的解释评价水平偏低
大多还停留在只对储层岩进行含油级别定名这个水平上对储层流体性质难以做出准
确的定量评价。这主要归结为录井资料定
万方数据量化、信息化程度不够影响了录井资料的
存储、传递给之后资料的调用和处理带来
了难度。
国外各大石油公司重视钻井现场信息
的利用工作。目前国外20余个国家和地区进行井场数据的远程传输。传输标准WITS
标准。传输方式大多采用卫星。面对国外
信息化管理带来的机遇和挑战中国的石油
企业也在积极部署抓紧实施近年来国内各油田都在着手建立自己的井场资料共享平
台并积累了大量数据资源。
这些平台采用的技术标准各不相同数据库内容具有各油田的特点。数据远程传
输方面一般井大多采用CDMAGPRS方式进行
重点井或手机通讯盲区借助卫星通讯方式
进行。与国外相比国内井场信息化建设面
临如下问题各油田资料整理不规范、数据
库标准和平台技术标准不统一综合录井仪数据接口不统一“重建设、轻应用”现象
不同程度的存在。
2.4工程异常检测预报对录井提出的新的要求
目前综合录井井下异常情况检测90服务于钻井工程但还存在着难以定量的问
题。随着综合录井工程参数应用更趋成熟
以及如井下实时地压监测、钻具振动随钻
检测、气体钻进井下燃爆检测等技术的逐
渐成熟和应用将为完善各种地质、工程条件下的异常情况检测预报方法提供更准确
可靠的依据是为进一步体现录井工程的作
用扩大录井技术的服务范围发挥不可替代的作用。
3录井技术的未来发展趋势
利用物探资料可以确定地质构造,提
供钻探井位,那么这个井位有无油气层?油气层怎样?这就需要由钻探过程中能看
得见、摸得着的录井技术最先来落实,完钻后,电测和试油才能来证实。所以,获
取成果的直观、实时、可靠和综合性是录
井技术的发展趋势。
目前,根据获得资料的方法可以认为
绝大多数录井手段都是间接的,如岩屑录井,经过钻头破碎后由钻井液带出井口,
再捞取砂样,这一过程存在很长的“时间
差”,并且由于不同层位的岩屑混杂,对真假岩屑的识别、判断和定位都很困难。
综合录井,即钻井液录井方法,是间接地从钻井液中获取地下油气层信息的,这也
存在“时间差”和资料的不确定性。中国石油和化工标准与质量9月
那么,从获取资料的直观、实时和可
靠性上考虑,应该尽量减小“时间差”,
从而减少资料的不确定性。从这一点出发就应该考虑获取资料的综合性一随钻录
井、随钻评价和现场成图。作为油气勘探
开发的配套技术,发展随钻录井技术是大势所趋。
4下步对策思考
4.1录井资料定量化、信息化是录井技术发展的重要内容
随着计算机技术的发展和录井技术本
身的进步今后已经量化的录井参数会变的更加灵敏、准确原来未量化的参数将通过
新的方法和手段进行量化。实施量化的过
程必将促进技术的发展将更准确反映地下
地质情况提高资料的可对比性利用多个手
段提高油气层的发现率和解释精度与此同
时录井软件将向系统化、平台化、网络化发展综合录井仪将成为井场信息采集、汇
总、处理评价、远程传输的区域综合处理评价信息平台。
4.2多手段评价技术的使用录井技术系列化
录井技术将发展成为包括综合录井、
现场地化录井、定量荧光录井、轻烃分析、PK录井等多手段综合技术各单项技术
都有其自身的特点从不同方面反映了地
层、油层的信息互相补充综合评价。随着勘探形势的发展新近又出现了现
场岩心岩屑核磁共振录井、光谱录井如红
外光谱气测、三维荧光光谱录井等录井手
段多样化采集信息更丰富。钻井液气体分
析仪器不仅限于色谱还利用光谱来连续检测泥浆内气体。如斯能贝谢公司利用红外
线来检澳UClC5各烃组分、美国Rogaland
研究所利用声波干扰仪在井壁间产生声波来检测钻井液中的气体浓度等。随钻测量
MWD技术的发展为综合录井向高层次发展开
辟了广阔的前景。研制出了机械效率录井和卡钻指示器的解释方法该方法已成功地
用于监控钻头状态和钻柱的磨损实现了安全优化钻井的目的。FEM'WD随钻录井的出
现预示着将录井、地震、测井、地层测试
融为一体的发展趋势。
4.5录井技术与钻井技术的同步发展
今后录井技术与钻井技术必将同步发
展才能满足勘探开发的需要才能更好地提
高录井数据的准确性和及时性增加录井技术的生命力。
开展“大斜度定向水平井录井技术与应用研究”、“欠平衡钻井条件下的录井
方法研究”、“特殊条件下地层压力检测
方法研究”等课题的研究工作己迫在眉睫同时加大对PDC钻头条件下录井方法研究力
度对新的钻井工艺下的综合录井提出切实
可行的办法为新钻井技术下的录井提出先
进而适用的技术。
4.4加强录井基础理论的研究、加速进行
现代录井技术体系建设
加强各种参数的传感与检测理论、异常识别理论、信息源的解释评价理论及其
它相关理论的研究为综合录井技术的发展
奠定坚实的理论基础。
信息技术的发展为录井注入了新的活
力加快建立现代录井技术研究机构与录井
专业人才的培养包括大专院校专业的设置。加速进行现代录井技术体系建设。录
井行业存在的问题也是录井技术的发展空
间综观这些问题仍然是系统性不够、综合性不强的问题构架从宏观到微观的录井体
系加快建立现代录井技术体系是录井行业
发展的又一次重要机遇。
5结束语
录井、电测和试油技术都属井筒技术范畴,其目的就是确定钻遇地层的地层岩
性和油气水特征,尤其是其含油气特征。
但目前这三项技术被人为的隔离开来,各行其是,互不结合,各自出自己的资料和
成果。随着油气勘探开发的不断发展,钻
井资料积累将越来越多,未钻区域会越来
越少,如果随钻录井技术能达到上述目
的,那么,电测和试油技术就没必要与录井技术再分开,分开不仅会重复工作
量,增加不必要的投资,延长钻井施工的
时间,而且会失去各项技术综合解释的优越性,因此,不管组合形式如何变化,录
井、电测和试油技术趋于统一将是大势所
趋。
参考文献:
[1】李兆群.录井技术现状及发展趋势.《石油科技论坛》201o年06期.
[2】李联玮.录井技术现状与发展方向.
《当代石油石化》2006第g期.
www.chemstandard,com.cn/万方数据