特色测井技术分析

     在油田勘探开发中，测井技术是确定和评价油、气层的重要手段，也是解决一系列地质问题的有效途径，因此有着“地质家的眼睛”的美誉。大庆石油管理局钻探集团测井公司成立23年来，坚持把科技作为*生产力，本着“面向技术进步、面向生产实际、面向市场”的原则，适度开发原创技术，研发成套测井技术，加强技术革新改造，深化发展特色技术，共取得公司级以上科研成果477项，其中获得集团公司和局级奖励303项，并拥有多项国际国内发明。 
　　测井技术的突飞猛进让地质家的“慧眼”变得更加明亮，尤其在大庆油田进入特高含水后期，这个公司更牢牢锁定提高老油田采收率、外围油田难动用储量动用率、深层天然气转化率这一目标，充分发扬大庆精神、铁人精神，自主创新，刻苦攻关，先后完成了“一硬两软”三个平台、小直径碳氧比能谱测井仪、套管应力检测、大庆测井仪器通用接口、徐家围子地区深层火成岩储层测井解释技术等项目的研究，为确保大庆油田高产稳产作出了积极贡献。
　　特色测井技术不仅满足了大庆油田持续发展的需要，更成为拓展国内外市场的利器，凭借薄层水淹层、碳氧比、氧活化等技术比较优势，大庆钻探测井先后建立了印尼、蒙古和新疆、冀东、吉林、海拉尔等9个国内外项目部，本着“满足顾客需求至上，探测地质信息求真”的方针，为国内外40余个油田提供服务。
　　雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。面对新形势、新挑战，大庆石油管理局钻探集团测井公司将继续致力于测井技术的创新与应用，为创建百年油田、保障国家石油战略安全贡献力量。
　　薄层水淹层测井技术
　　为适应大庆油田高含水后期开发的需要，测井公司开发研制了以薄差储层为探测对象的高分辨率水淹层测井系列。主要用于薄差储层的测井评价。是储层厚度划分、薄差储层参数探测及解释的重要手段和工具。
　　近年来，测井公司加大投入力度，致力于测井仪器的开发研制。自主研发了高分辨率自然电位、高分辨率井壁侧向与密度集成测井仪，该项技术已经申请了国家发明。在国内成功研制出了高分辨率自然伽马测井仪。薄差层水淹层测井系列总体分层能力达到0.4米，部分测井项目分层能力达到0.2米。
　　我国绝大多数油田属于陆相沉积，薄互层多，而且很多油田的薄互层中石油资源丰富，已经成为增加原油产量的重要开采对象。因此，高分辨率测井系列具有非常好的应用前景。
　　陆相非均质多层系砂岩油田，平面、层间、层内非均质性非常严重。油田进入高含水期以后，地下水分布及矿化度变化莫测，层内未含水部位与含水部位犬牙交错，剩余油在空间上分布状况较为复杂，为测井解释带来了一系列的难题。测井公司投入了大量人力物力，攻克薄差层水淹层测井解释技术上的难关，依据测井解释基础理论及泥质砂岩特点，建立了注水开发油田水淹层测井解释新模型——“双地层水电阻率”模型，并以解释技术为基础，先后开发了SUN工作站和微机版的处理解释软件，已在大庆油田一万多口调整井中应用，厚水淹层解释符合率大于85％以上，薄水淹层解释符合率达到75％以上。
　　深层火成岩测井解释技术
　　近年来，深层天然气勘探逐渐成为油气勘探的重中之重。大庆油田探明的天然气储量主要集中在松辽盆地深层火成岩储层中。由于成因的不同，火成岩储层在成分、结构、构造上千变万化，既有纯的火成岩、也有火山碎屑岩及过渡岩性。并且由于储层类型复杂，多属双孔隙介质储层，导致测井曲线上的特征复杂多变，在岩性识别、饱和度方程建立、双孔隙介质储层参数确定、裂缝性储层流体性质识别等方面都存在极大困难，是世界性难题。
　　测井公司经过2005-2006两年的刻苦攻关，在酸性火成岩含气储层的测井解释上有了突破性进展：首先，在岩性识别方面，以不同类型火成岩在化学成分、放射性元素含量、岩石密度等方面的差异为依托，应用能谱测井资料、化学元素测井资料，与神经网络分析技术并用，建立了一套酸性火成岩岩性识别方法，岩性识别的准确性达到90%以上。其次，以大量的岩心分析资料为基础，确定岩石骨架参数，提高了火成岩孔隙度、渗透率计算精度，能够满足市场要求。第三，建立了适合于酸性流纹岩储层的含水饱和度计算模型，建立了定量的气层识别标准，并应用常规、核磁、阵列声波等测井资料建立了定性气层识别图版。将定性与定量的方法相结合，经过试气资料的验证，气层解释符合率达到85%以上。
　　该项技术建立的非均质孔隙度、饱和度定量计算理论和处理流程具有通用性和普遍意义。不仅适用于大庆油田火成岩，也可推广应用于其他油田各类缝洞型复杂储层的解释评价。
　　碳氧比测井技术
　　在套管井条件下，碳氧比测井是确定地层含油饱和度的有效方法。它是依据储层中碳元素与氧元素的比值确定储层流体性质的一种直接有效的剩余油监测方法。
　　测井公司已开发出四种碳氧比测井仪器：高精度碳氧比测井仪器、双探测器碳氧比测井仪器、伴随粒子碳氧比测井仪器、小直径碳氧比测井仪器。其中，伴随粒子碳氧比测井仪器获得两项国外和三项国内。
　　在研制多种类型的碳氧比测井仪器的同时，为每种仪器都配备了具有针对性的解释方法。在划分水淹等级、确定可采层位、划分油水层、寻找高含水层、为堵水作业提供依据、在枯竭井中寻找有生产潜力的油层、确定剩余油分布等方面取得了很好的应用效果。而且服务范围遍及国内多数油田、服务公司和印尼、哈萨克斯坦等海外测井市场，受到了业内专家的一致好评。
　　高泥高钙储层测井解释方法
　　对于滨浅湖相沉积的油气藏，由于阳光充足，湖中生存的大量贝壳类生物，使部分储层含有大量的钙质。而由于水体相对平静，沉积的砂岩颗粒细小，又富含泥质，使部分储层具有较高的束缚水饱和度。钙质的存在，使得岩石电阻率升高、孔隙度降低，易将水层误判为油层；而泥质的存在使岩石的电阻率降低、孔隙度下降，易将油层误判为水层。这类复杂储层的地质特性，使解释工作深受困扰。测井公司加大科研力度，对这类复杂储层的解释技术进行攻关。
　　针对含钙高阻储层，通过动态计算储层地层因素、岩性指数的方法，达到对含水饱和度的动态确定。再通过准确计算钙质含量，实现对钙质的有效校正。实现了以高精度的储层参数为基础，建立起了一套由产能界限判断到油气水层识别的系列图版。对于高含泥的低电阻率油层，运用可动水法，判断储层流体性质，建立了适合于区域特征的束缚水饱和度计算模型。同时，经过优化，选择了混合砂泥岩电阻率模型——威克斯曼－施密斯方程，确定含水饱和度。建立了定量的油水层解释标准。
　　该技术达到国内水平，已经在大庆油田解释近200口井，收到了很好的效果。使勘探区域内测井解释符合率达到86.6%，为油田创造了巨大的经济效益。并能够为其他陆相沉积盆地的勘探和开发提供有力的。
　　电磁波测井技术
　　随着油田的注水开发，地层水的矿化度变化大，地层水电阻率很难确定，这对常规的电阻率测量方法影响非常明显。电磁波测井是利用一个发射天线在地层激励产生特定频率的电磁场，并用两个接收天线记录地层中电磁波传播的相位差，由相位差反演地层的电阻率和介电常数。电磁波介电常数测井，受地层水矿化度的影响较小，适应于注水开发油田划分油水层，为确定含水饱和度提供了一种新的手段。
　　测井公司在电磁波的理论研究、岩石物理实验、仪器制造、测井资料解释方法研究等方面均取得了显著成绩。先后研制成功了1.1GHz、60MHz、25MHz、2MHz四个频段的电磁波测井仪器，在电磁波测井技术研究方面处于国内水平，为油田的稳产提供了有效的辅助手段。目前，他们正在探索阵列电磁波测井技术。
　　油井套管应力检测技术
　　随着油田注水开发速度的加快，套管损坏情况也越来越严重，仅大庆油田，套损造成每年六、七百口油水井停产，直接和间接的经济损失达十几亿元，严重制约了油田经济的发展。因此，套损尤其是片损问题越来越引起人们的高度重视。用户提出了由套损治理转到套损预防的新要求。
　　套损预报预防的前提是能否给出局部（单井或具体层位）的应力变化情况，然后再进一步做出单井或区域性预测。
　　“套管应力检测技术”是由磁测应力的技术原理研发的全新的测井方法与仪器。它是根据铁磁材料在外载荷的作用下，其导磁性能发生变化的机理而研制的一种应力检测仪器，主要用于检测油井钢套管的应力、应变情况。钢套管的应变特征是油井套管发生套损的主要征兆，技术人员可以根据它来判断套损趋势，从而预测套损。
　　在“套管应力检测技术”的研究过程中,研究人员把国际上zui先进的无损检测技术应用到石油测井行业中来，并且取得了突破性进展，实现了油水井套管应力状态的直接测量，填补了套损检测的一项国际空白。该系统的应力信号提取与处理效果达到了国际先进水平，有两项技术获得了国家发明，实现了自主创新的发展目标。
　　通过对大庆油田十几口井检测结果分析，已经明显的反应出该技术在套损检测方面的独特优势，目前已经推广使用。它的研制成功，不仅为解决困扰油田多年的套损问题提出了很好的方向，而且具有十分可观的经济效益和社会效益。
　　激发极化弛豫时间谱测井技术
　　激发极化弛豫时间谱测井技术由测井公司自主研发，具有自主知识产权，已经申报了2项国家发明。该方法的提出和仪器电极系的设计在国际上均属，具有非常好的应用前景，对国内各油田的勘探开发具有重要意义。
　　激发极化弛豫时间谱测井，是将岩石激发极化二次场电位随时间的衰减谱拟合成弛豫时间谱，再通过岩石物理实验建立起弛豫时间谱与储层参数之间的关系，进而确定储层参数。
　　岩石激发极化弛豫时间谱是由多个具有不同时间常数的衰减指数合成的，它与地层渗透率、孔隙结构以及孔隙度之间有较好的相关关系，进一步深入研究和利用激发极化弛豫时间谱，对于泥质砂岩储层的测井地层评价，尤其对于低渗透储层有比较好的评价效果。
　　激发极化弛豫时间谱测井分辨率高、探测较深、测速相对较快，测井成本低，能较好地反映地层微观孔隙结构的变化，可以用来确定渗透率、孔隙度等重要地层参数，适合在砂泥岩储层和低渗透等复杂储层中推广应用。
　　氧活化测井技术
　　在三次采油过程中，注聚合物驱油是提高原油采收率的重要手段之一。目前，这项技术已进入了工业化全面推广应用阶段。但是，聚合物注入剖面的测试问题一直是一个难题。现场试验表明，现有的注入剖面常规测井仪器已不适应注聚合物剖面测试的要求。例如：应用涡轮流量计测井时，因注入流体粘度增高，导致测量误差增大，甚至涡轮不转动无法测量；同位素示踪法也由于聚合物粘度大、注入量低以及地层的射孔深度大、地层吸液孔隙不均等因素影响而得不到理想的结果。而氧活化测井不受井内流体黏度的影响，与吸液地层孔隙大小无关，没有同位素粘污和沉淀，是测量聚合物注入剖面较好的一种测井方法。该方法主要应用于找漏找窜、封隔器验封、判断套管变形、纠正错误的井下工具位置、确定管线漏损等方面。
　　该成果适用于所有注入井的注入剖面测试工作，覆盖率为100%。已经在大庆油田测井1834口，为油井的正常生产提供了必要的检测手段。该技术的成功应用，减小了水的无效循环，提高了聚合物利用率。另外，该成果在低注入量配水井中的成功应用，对低注入量配水井的井下动态认识具有十分重要的意义。 
　　大庆油田XX井的薄层水淹层测井解释成果图，资料的分层能力达到0.4米，对薄差层水淹层有很好的显示。通过资料处理，能够提供储层的泥质含量、含水（油）饱和度、孔隙度、渗透率、水淹程度等解释参数。薄层解释符合率达到75％以上。
　　应用含钙砂泥岩薄互层处理软件解释的庆英XX井的处理解释成果图。图中可以提供岩石完全含水电阻率R0、总含水饱和度、总孔隙度、渗透率、有效孔隙度钙质含量、泥质含量等重要地层参数。测井公司拥有该软件的自主知识产权，在生产中得到了广泛应用。
　　某井的碳氧比能谱测井解释成果图。该井日产液4.5方，含水100%。通过碳氧比能谱测井处理解释，确定了4号层是高含水层，对4号层采取封堵措施后，该井日产液1.5方，日产油1.3吨，含水15%，降水增油效果明显。
　　一口注聚合物水溶液的井，1101.84米有一封割器，喇叭口的位置在1115.50米，射孔井段为1115.4-1149.0米。经氧活化测量发现1101.84米处的封割器上漏。漏失量为59.1立方米/天。且在该封割器上方流量有变化，流量进入PII-4层。
　　庆徐深XX井应用新研究火成岩饱和度解释模型处理的成果图。图中提供了中子-密度曲线交会幅度、有效孔隙度、含气饱和度等重要参数。在4167.0 -4201.0 米井段内的流纹岩储层，处理含气饱和度平均在65%。经自然测试，日产气105876方，试气结论为工业气层。