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1、非常规油气测井与射孔技术的 发展现状、面临的问题与思考,报告人：李宝同,中国石化工程技术管理部,2012年10月,面对非常规有气勘探开发,需要我们干什么？ 我们能干些什么？ 我们已经干了些什么？ 我们干的怎么样？ 我们还能干些什么？ 我们应该怎么干？,一、非常规油气的特点及简介 二、测井射孔技术在非常规油气地质评价中的作用 三、测井射孔技术在钻完井及储层改造等工程中的应用,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,含气页岩特征孔隙孔径极小,含气页岩特征极低的渗透率,页岩渗透率:0.1 nD 1000 nD；有效下限渗透率：1
2、00nD,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,储气机理,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,油：亿吨,气：万亿方,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,非常规油气的定义及地质特征,2、非常规油气对关键技术的需求,非常规油气对关键技术的需求,非常规油气对关键技术的需求,非常规油气对关键技术的
3、需求,非常规油气对关键技术的需求,非常规油气对关键技术的需求,非常规油气对关键技术的需求,非常规油气对关键技术的需求,非常规油气对关键技术的需求,非常规油气对测井技术的需求,1、非常规油气地质评价参数的获取,储层孔隙度渗透率 储层裂缝分布 页岩矿物组成(石英钙质粘土含量) 页岩有机碳含量 页岩煤层含气量 页岩吸附气和游离气的比例 储层含水饱和度 致密油气层气油比 有利储层厚度,2、水平井导向与效果评价,水平井轨迹设计-地应力和天然裂缝方析 水平井地质导向-测井随钻分析 水平井钻井效果分析-目的层钻遇率井壁稳定性储层污染,非常规油气对测井技术的需求,压裂方案设计-岩石力学性质储层脆性地应力分布天
4、然裂缝分布粘土矿物类型 水平井-分段压裂井段优选(可实时调整) 压裂效果评价-压裂造缝效果压裂液返排程度储层污染,3、压裂优化与效果评价,、产能预测,非常规油气对测井技术的需求,一、非常规油气的特点及简介 二、测井射孔技术在非常规油气地质评价中的作用 三、测井射孔技术在钻完井及储层改造等工程中的应用,一、非常规油气的特点及简介 二、测井射孔技术在非常规油气地质评价中的作用 三、测井射孔技术在钻完井及储层改造等工程中的应用,1、 测井及其射孔技术简介,测井从纵向来说是贯穿于勘探、开发直至油气藏全过程的一门技术； 从横向来说是与物探、钻井、录井、测试（试油）、完井、压裂、酸化、修井等作业都有联系的
5、技术； 测井技术本身涉及声、电、核、磁、光、热、力、等物理学，数学、地质、材料、信息、通讯等专业的学科； 是石油大学科之一；,2、 几种重要的与页岩气有关的测井方法,几种有关测井方法,地层倾角测井,地层倾角测井是在井内测量地层倾角和倾斜方位角的一种测井方法。A、地层倾角矢量图的模式 绿色模式：矢量倾向大体一致，倾角不随深度变化； 红色模式：矢量有相对一致的倾向，但倾角随深度加深而逐渐增大； 兰色模式：矢量倾向大体一致，而倾角随深度加深而减小； 乱模式：矢量的倾向和倾角杂乱变化；B、解释地质构造 利用地层倾角矢量图可以确定区域构造倾角，解释地质构造异常，研究构造形态及位置，计算小层真倾角和倾斜方
6、位角等。同时，地层倾角资料还可以研究沉积学中的沉积环境能量、层理构造、沉积圈闭，判断古水流方向和砂体分布。,几种有关测井方法,微电阻率扫描测井,微电阻率扫描测井是在地层倾角测井基础上发展起来的。80年代中期，斯仑贝谢公司推出地层微电阻率扫描测井仪（FMS），利用密集组合的电性传感器，阵列测量井壁附近地层的电导率，通过高密度采样和高分辨率成象处理，获得高质量井壁地质图象,用于识别裂缝,分析薄层,进行储层评价以及沉积相和沉积构造等方面的研究。随后,斯仑贝谢公司通过改进FMS井壁微电阻率扫描测井仪器,研制出了FMI全井眼微电阻率扫描成象测井仪，哈里伯顿、西方阿特拉斯公司也相继研制成功了井壁微电阻率扫
7、描成象测井仪EMI和Star lmager。使微电阻率扫描测井仪由原来的两个极板，54个电极发展到现在的8个极板，192个电极，对井壁（8in井眼）的覆盖面积由原来的20%到现在的80%，极大地提高了微电阻率扫描测井的应用效率。,几种有关测井方法,微电阻率扫描测井仪,几种有关测井方法,微电阻率扫描测井资料的应用,微电阻率扫描测井资料主要用于解释地质问题，其应用正在继续开发，目前主要的应用范围包括： 1）裂缝识别和评价； 2）进行高角度薄层评价； 3）地层沉积环境分析； 4）地层层内结构分析和地质构造解释； 5）帮助岩心定位和描述。,几种有关测井方法,裂缝与层理,几种有关测井方法,偶极子及多极子
8、声波测井,对于疏松或软地层，当地层横波速度低于井内流体声速时，单极子声波全波列测井记录不到横波。为了解决这一问题，发展了定向激发和测量的多极子（目前主要是偶极子）横波测井技术，并将偶极子和单极子组合，扩大声波测井资料的应用范围。目前代表性的仪器主要有：斯仑贝谢的偶极子横波成象仪DSI，阿特拉斯的多极子阵列声波测井仪MAC，哈里伯顿的低频偶极子测井仪LFD。,几种有关测井方法,偶极子及多极子声波测井资料的应用包括：,1）纵、横波时差及速度比可用于分析地层岩性变化； 2）垂向分辨率较高的纵、横波声波时差数据可以更好地确定地层孔隙度； 3）岩石体积弹性模量可以指示油、气层； 4）利用低频斯通利波的能
9、量衰减可以估算地层渗透率； 5）声波幅度衰减、阵列时差变化以及反射斯通利波能很好地识别裂缝； 6）计算岩石弹性力学性质，进行出砂分析、人工压裂设计等； 7）利用交叉偶极横波资料可以判断裂缝方位、地层各向异性； 8）刻度地面地震数据。,几种有关测井方法,偶极横波成像图（交叉偶极模式）,几种有关测井方法,核磁共振测井,核磁测井是利用核磁现象测定地层自由流体含量的测井方法。核磁测井经过50年的发展，可以提供十分丰富的地层信息，能够定量确定有效孔隙度、自由流体孔隙度、束缚水孔隙度、孔径分布以及渗透率等参数，测量结果不受泥浆、泥饼及侵入的影响，核磁测井的应用范围也在不断扩大，在油田注水开发的过程中，可用
10、于确定油层水淹程度、驱替效率、剩余油饱和度、产层性质、可采储量及采收率等。在复杂岩性储层（碳酸盐岩、火成岩储层，低孔、低渗、低电阻储层）中寻找气层，区分油、气界面。在裂缝性油藏的综合评价中，提供强有力的信息。,几种有关测井方法,核磁共振测井解释模型,几种有关测井方法,NMR的三种测量方式,标准T2测井提供储层岩石物理学参数 双TW测井方式：差谱分析直接找油和气 双TE测井方式：移谱分析直接找轻质油和气，区分重油和水,几种有关测井方法,差谱分析原理示意图,几种有关测井方法,移谱分析找气原理示意图,几种有关测井方法,自然伽马和自然伽马能谱测井-自然伽马测井：测量地层中测量地层中伽马射线的总量时常用
11、；-自然伽马能谱测井：可测量地层中分别来自铀、钍、钾的放射性。,几种有关测井方法,自然伽马测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性核素核衰变过程中放射出来的射线的强度，来研究地质问题的一种测井方法。由于放射性元素主要存在于粘土和泥质中，自然伽马测井值一般反映地层中的泥质含量。作用：划分非泥质储集层、确定泥质含量和地层对比等。,几种有关测井方法,自然伽马能谱测井根据铀、钍、钾三种放射性核素在衰变时放出的射线的能谱不同，来测定地层中铀、钍、钾含量的一种测井方法。自然伽马能谱测井资料的应用： 1）研究生油层； 2）寻找页岩储集层； 3）寻找高放射性碎屑岩和碳酸盐岩的储集层； 4）用Th/U比值研究沉积
12、环境； 5）区分泥质砂岩和云母; 6）求泥质含量 。,几种有关测井方法,密度测井和岩性密度测井 根据伽马射线与地层介质的康谱顿效应测定地层密度的测井方法称密度测井，采用伽马射线的光电效应和康谱顿效应测定地层的岩性和密度的测井方法称岩性密度测井。 密度测井资料的应用： 1）确定孔隙度； 2）划分岩性和判断气层。 岩性密度测井资料除了包括密度测井的所有用途外，还有以下方面的作用： 1）识别岩性； 2）计算储层的泥质含量； 3）识别地层中的重矿物。,几种有关测井方法,中子测井以中子与地层介质相互作用为基础的测井方法称中子测井。广义的中子测井包括连续中子源的中子测井和脉冲中子源的中子测井。测井时，由下
13、井仪器中的中子源向地层发射快中子，快中子在地层中运行，与地层物质的原子核发生各种作用。由下井仪器的探测器探测超热中子、热中子或次生伽马射线的强度。中子测井可分为超热中子测井（井壁中子）、热中子测井（补偿中子）和中子伽马测井。超热中子：确定地层孔隙度；划分岩性和判断气层；估计油气密度。补偿中子：求地层孔隙度；确定地层岩性。中子伽马：划分地层剖面；识别气层和划分气水界面；划分油水界面,几种有关测井方法,脉冲中子测井,脉冲中子测井采用加速器中子源，测井时向地层发射能量为14Mev的中子，经过非弹性散射、弹性散射和俘获辐射等相互作用过程，生成可供测量的超热中子，热中子和次生伽马射线。研究这些射线场的时
14、间和空间分布，可以确定地层的岩性、孔隙度、含油饱和度及进行开发动态监测。脉冲中子测井可分为中子寿命测井、碳氧比能谱测井、脉冲中子孔隙度测井等。中子寿命：划分油水层；监测油水或气水界面的移动；计算含水饱和度。碳氧比能谱：确定含油饱和度；利用C/O测井曲线值划分水淹层；以Si/Ca定性指示岩性；确定孔隙度指数和泥质指数。,几种有关测井方法,测井新工艺技术：MWD,LWD； 各种泵出式测井； 无电缆存储式测井； 各种爬行器牵引器； 各种井下仪器输送工具及连续油管输送技术；,地层元素俘获测井ECS,能直接测量十多种地层元素 可间接测量近四十种地层元素 其中测量的钙、硅含量及其比值反映了地层的脆性程度，
15、对于页岩气的压裂设计非常重要。其优点在于连续评价,几种有关测井方法,ECS 裸眼及套管井中确定岩性,可直接或间接测量40多种元素，与矿物结合，评价地层,斯伦贝谢下井仪器创新类型,物理,1927,2008,演化,ES,E Log,侧向,伽马伽马,伽马,测试,感应,中子,声波,倾角,核磁共振,机械,Deeplook EM,Gamma Ray,NGS,FT,RFT,CHDT,SRFT,MDT,Induction,DIL,AIT,Phasor,DI/SFL,Neutron,TDT,CHFP,ECS,RST,Dual Burst,GST,CNL,SNP,APS,FDC,LDT,CHFD,TDD,Soni
16、c,BHC,Dipole,Array,LSS,Dipmeter,HiRes Dipmeter,OBMI,OBDT,SHDT,FMS,FMI,NML,CMR-Plus,CMR,PNMT,XPT,SonicScanner,射孔,Bullet,Sidewall,SECURE,PJO,PJ,SAFE,MPBT,Shaped Chg,PURE,PerfFRAC,QuickSilver,DielectricScanner,系统,IPLT,SlimX,Xtreme,PEx,IsolationScanner,爬行器,MaxTRAC,TuffTRAC,MRScanner,RTScanner,HNGS,生产测井,Temp,PSP,CPLT,PL,FlowScanner,多样性,SP,Telemetry,Caliper,ECRD,EDTC,MSCT,地震,CSI,
