超高温高压井测井技术及应用探讨

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在油气藏资源的勘探开发过程中,超高温及超高压是一个必须充分考虑的因素,根据相关经验可知,做好测前设计与准备工作在很大程度上决定了测井能否取得成功。但伴随储层实际埋深的不断增加,储层各项性质都将产生很大变化,使储层的评价面临极大挑战。
1 测井难点分析
某井属于风险探井,同时也是地区内深度最大的井。对其进行钻探的目的在于确定含油气性,为构造格架及地质格局等的分析研究提供可靠参考资料,包括压力和温度等。该井的井身结构主要包含以下几部分,其中,一开借助直径660.4mm的钻头持续钻进到500m深,然后下入直径508.0mm的套管;二开借助直径499.97mm的钻头持续钻进到4463m深,然后下入直径339.7mm的套管;三开借助直径311.2mm的钻头持续钻进到6422m深,然后下入直径251mm的套管;四开借助直径215.9mm的钻头持续钻进到7500m深,然后下入直径139.7mm 的套管。对于一开和二开,因井眼相对较大,会使测井曲线产生失真的问题;三开压力较大,温度为137℃,压力为141MPa;而四开的温度和压力都很大,温度为185℃,压力为149MPa。由于井深为7500m,已经超出现有测井仪器有效使用范围,所以要用具有耐高温高压特性的仪器。另外,因储层的埋藏深度也很大,而且地层压实比较严重,所以无论是求取储层参数,还
是评价流体性质,都存在很大的困难。
2 测井设计2.1 仪器校验
考虑到测井时压力与温度相对较大,所以测井
仪器必须具备良好一致性与稳定性,这就要求在测井开始前对仪器进行认真且全面的校验,包括电缆张力特性,同于保证测井能够一次性完成,且深度检测结果准确无误,将误差控制在允许范围之内[1]。
2.2 岩心实验
利用与地层水矿化度相适应的氯化钠溶液对岩心进行实验,通过实验确定常规条件下的温度、压力及地层温度,以及压力条件下的各项地层因素。分析温度与压力可能对岩石孔渗造成的影响,进而确定岩石参数与骨架值,最终为测井资料的分析和解释评价奠定良好基础,提供必要的基础参数。
2.3 方案确定
以该井地质设计为依据,充分结合现有资料,按照现行技术及各项安全规范制定测井方案,并提供相应的作业指导,编制具体安全预案。对于特殊项目,要严格按照厂家提供的方法及参数做好质量控制。
在选择测井系列时,考虑到一开和二开的井眼相对较大,已经超出仪器有效测量范围,故要对仪器进行必要的改造;另外,由于四开的温度及压力都很大,已经超出仪器允许的使用条件,所以仪器要具备良好的抗高温高压性能。
2.4 资料处理
对于常规测井资料,要按照相关要求进行处理和解释,并切实做好质量控制;而对于特殊项目,则要按照相关规范来处理和解释,同样也要做好质量控制工作。资料处理的内容包括:首先是在恶劣环境条件下对曲线进行校正,当井眼相对较大或井眼坍塌较为严重时,需校正孔隙度曲线,并对电阻率实施正演与反演计算,以此尽可能减小环境这一因素对测井资料造成的影响;然后是对地层压力进行预测,当地层温度与压力都很高时,需要对地层压力
超高温高压井测井技术及应用探讨测井设备
张雄辉1
游畅2
华远飞2
1. 中国石油集团测井有限公司西南分公司 重庆 401147
2. 中国石油测井有限公司西南分公司 重庆 400021
摘要:针对某风险探井实际情况,在介绍其测井难点的基础上,对测井设计、准备和实施过程进行深入分析,提出相应的要点及方法,旨在为实际的测井工作提供参考借鉴,保证测井结果的准确性与真实性。
关键词:测井 超高温 超高压
Discussion on logging technology and application of ultra high temperature and high pressure well
Zhang Xionghui 1,You Chang 2,Hua Yuanfei 2
1. Southwest Branch of CNPC Logging Co.,LTD.,Chongqing 401147
2.China Petroleum Logging Co.,LTD. Southwest Branch ,Chongqing 400021
Abstract:In view of the actual situation of a risk exploration well,based on the introduction of its difficulties in logging,the design,preparation and implementation process of logging are deeply analyzed,and the corresponding key points and methods are put forward in order to provide reference for the actual logging work and ensure the accuracy and authenticity of logging results.
Keywords:Well logging;Ultra-high temperature;Ultra-high pressure
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进行计算,确定适宜的计算方法来确定地层压力,以此为泥浆设计提供可靠参考依据;最后是对储层进行评价,在充分考虑储层自身压缩性的基础上,对高压条件下储层的特性进行分析和研究,然后确定可在高温高压条件下使用的参数确定方法及产层标准[2]。
3 测井准备
对于超高温高压井,通常都处在初探区,可供参考的资料相对较少,这就要求测井仪器必须具有更强的响应特性,只有这样,才能保证测井结果的真实性与准确性。仪器性能主要由温度、压力及持续工作时间3个因素决定。在高温环境下,会对仪器中电子器件造成影响,进而影响到仪器测量结果可靠性。相较于温度这一因素,当压力较高时,仪器所受限制并不是很大,但需要使用适宜的密封材料。作业开始前,应先确定目标层基本地质特性,并明确数据采集基本要求,然后据此采用适宜的测井设备,对整个测井过程予以优化。测井开始前,应先做好以下各项准备工作:
首先是电缆准备,在常规井中,电缆对信号造成的衰减相对较小,而在温度与压力均较大的井中,如
果温度大幅增加,将使电缆自身电阻明显增加,且长度也加长,进而对信号造成很大影响,产生严重衰减。对此,在作业开始前,要充分考虑电缆和仪器及接收系统是否匹配。对高温高压环境中电缆自身传输能力进行模拟计算,根据计算结果确定适宜的电缆类型,使其和所有井下仪器及接收系统良好匹配。在深度较大的井中,电缆会受到很大张力,使其长度和自重都大幅增加,此时电缆除了要承受仪器质量,还要克服拉力。
其次是地面设备的准备,对井深为7500m的井进行测井时,电缆始终处在高张力条件下,对此,地面设备也要有足够承受高张力的能力,对设备各项额定值进行改进,采用安全可靠且切实有效的方法来处理张力,这对保证测井安全是极为重要的,必须引起相关人员的高度重视。
最后是测井仪器的准备,对测井系统及所有井下仪器实施全面检测,并对测井资料进行分析,确定是否具有重复性及一致性。为保证仪器设备可靠性,在测井开始前,应采用专门的试验设备确定温度可能对仪器设备造成的影响,用于保证在高温条件下所有仪器设备都能正常且稳定的运行,使测井得以一次性顺利完成,并取得满意的效果。
4 测井实施
测井时,需要注意下列几个方面:
(1)泥浆。当温度和压力相对较高时,泥浆黏度明显增加,使仪器设备下降过程中受到较大阻力,同时泥浆容易产生胶化,很多泥浆变为半固体,导致仪器遇阻;此外还要注意井壁和仪器自身
质量与泥浆阻力相互作用的实际情况。
(2)井况。很多井段的井眼都比较复杂,比如地层压力较低段,电容很容易产生吸附现象,又比如井眼状况较差段,仪器设备很容易遇卡。
(3)腐蚀性气体。当温度较高时,地层中即便只有很少的腐蚀性气体,也是十分活跃的,在测井开始前与进行中,都要做好腐蚀性气体检测,然后根据检测结果采用适宜的密封环。
(4)测井开始前要做好通井,利用泥浆循环具有的冷却作用使井内泥浆温度得以明显降低,确保仪器设备能够尽可能的长时间运行。在测井之前还要对下井与测井速度实施必要的优化设计,尽可能缩短高温环境中仪器使用时间。在通井持续一段时间以后,井中的温度将快速上升,对此为减小风险,应采取有效方法保证仪器能够快速完成测井。
(5)仪器下井时,需在仪器与套管相接近以后再打开电源,这样是为了减小线路中的发热。对于井径与带极板的仪器,必须在仪器到达井底部之后再予以通电。
(6)需在套管中进行测量的曲线,要在裸眼井的曲线采集结束后,在仪器不断上提时进行测量。当发
现问题时,应开展重复性测量。
(7)如果仪器产生了特殊情况,比如整条仪器串当中某个仪器产生功能失效的问题,要确定是否会对其它仪器造成影响,若没有影响,则可利用依然可以正常工作的仪器完成测井,在下一次下井过程对损坏的仪器进行更换。在争得甲方同意以后,可通过等效测量来取代由于仪器损坏无法检测的项目。
(8)该井钻进时遇到的地层都属于首次钻遇地层,其储层大部分是存在双重介质条件的储层,即孔隙与裂缝,无论是地层压力还是压力系数都相对较大,而且储层当中还含有大量天然气,测井时要采取有效措施来预防井喷、火灾。
(9)任何一种仪器在开始下井前都要进行功能检测,该井共进行了6次测井,采用了包含EXCELL-2000、CSU和MAXIS-500等在内的测井系列。
5 结束语
综上所述,测井施工时,做好测前设计与方案制定是确保测井取得成功的关键所在,同时制定合理可行的安全预案还是使测井取得成功的基本保障。对于地层条件下地球物理响应特征,需要对解释技术予以深入分析及探讨,以此形成配套技术措施。
参考文献
[1]侯亮,杨虹,等.测井曲线智能合成技术发展现状与趋势[J].世界石油工业,2020,27(4):49-56.
[2]孙玉刚.裸眼存储式测井技术在页岩气测井中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(13):205-206.

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