欠平衡条件下深侧向测井响应校正方法研究

靳松伟

摘 要:欠平衡条件下的双侧向测井仪器需要通过井口的防喷系统进入到井下测量,导致原有的双侧向加长电极不能够正常的进行使用,因此就需要对其加长电极进行适当的处理以便于其在后续工作中的应用。由于受到防喷管长度的限制,改造后的电极电阻率值偏低。由此讨论了其影响的相关因素。实际上,欠平衡钻井和欠平衡测井技术在现代油气层发现和保护中都有着重要的应用,且其在提高单井产量和勘探开发上同样有着非常重要的应用意义,因此,对于这样一种新型的良好应用型技术我们应当给予足够的重视,一方面是对其有个全面准确的认识,在此基础上还要能够对其中尚存的不足之处加以改进,最好是能够创造出一点新的东西来。

关键词:欠平衡条件油气层保护双侧向测井视电阻率校正有限元素法

中图分类号:P631 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(a)-0080-01

1 欠平衡条件下深侧向测井相应校正方法的应用介绍

欠平衡测井在结构上和常规测井就有着较大的差别,这就需要对双侧向测井仪器的加长电极进行改造使其适应井口装置的长度。电极长度上的减少能够有效的降低深侧向测井值,并不能够真实的反应出储集层电性,因此需要应用有限元素法来计算欠平衡条件下深侧向电极系系数随加长电极长度的变化规律。这一具体的变化规律为:加长电极越长,则深侧向电极系系数越小。建立起这样一种欠平衡状态下的深侧向测井相应校正方法,并利用时机测井资料来验证所校正结果的正确性,这样一种方法还可以适用于任何一种长度的加长电极,并可以直接的应用到现场测井的预处理中去。

2 欠平衡技术简介

在进行勘探的过程中,过平衡固井施工和射孔作业等都容易直接对储集层造成不可恢复的伤害,严重时候甚至会造成勘探过程的彻底失败。为了避免这样一种现象在实际的工程施工中出现,我们通常采用欠平衡钻井方法。所谓欠平衡钻井,就是指在进行钻进的过程中,利用自然的条件或者是人工的方法就能够在可控制的条件下使所钻的底层位置的钻井液柱当量循环压力低于所钻底层的空隙压力,并在井筒内形成负压力,此时地层中的流体就能够在控制条件下流入筒体内。

与欠平衡钻井技术相配套的还有欠平衡测井技术,这两种技术的应用是相互关联的。所谓欠平衡测井技术,就是在在井口尚带压的条件下,井内气体、泡沫钻井液或者是轻水基钻井液等的压力低于地层压力时的测井压力。欠平衡钻井技术和欠平衡测井技术在油气的勘探和开发中都是有着极为重要的影响的,能够直接和发现和保护油气层。

3 欠平衡测井工艺对双侧向测井仪器要求

欠平衡测井时在地层压力大于钻井液液柱压力状态下的一种测井方法。在应用这样一种方法进行测井时,考虑到井口存在着一定的压力,因此测井过程也要在井口密封的状态下来进行。上文中已经明确的之处,欠平衡测井工艺与常规的测井工艺以及设备都是有着较大的区别的,为保障其切实的安全,就需要在井口设置防喷管。在某些特殊的井口还需要特殊的井口装置,具体来说,就要求下井仪器串的总长度要能够适应欠平衡钻井以及带压测井的井口装置的允许长度。当切实的存在超长的问题时,就需要对双侧向测井仪器加长电极进行相应的改造,使其应用的长度在适当的水平上减少,以保证在改造后能够适应要求。但这样一个改造过程中是有负效应产生的,即主电流的聚焦性能发生改变差,深侧向电流的回路变小,探测深度也随着减低,同时之前适用的深侧向测井的刻度系数相关参数也就不再适用,这就需要通过对刻度井进行重新刻度或者是通过严格的数值模拟来计算刻度对深侧向测井响应数值进行校正,以便于对后续测井资料的评价与处理。在这一过程中,浅侧向电极系结果是没有变化的,因此不需要对欠平衡测井对浅侧向测量值的影响进行讨论。

4 欠平衡深侧向测井电阻率校正方法

在上文相关的论述中,我们可以看到,在进行欠平衡测井时其实际测量的深侧向测井电阻率往往偏小,这一偏差就可以通过数值模拟的方法来进行校正。在欠平衡测井深侧向电阻率的校正过程中正确应用数值模拟方法的具体步骤为:首先根据双侧向测井仪器的电极排列方式来选择不同的回流电极位置,然后应用有限元法计算在不同条件下的深侧向电极系系数,最后在上述结果的基础上利用试验井测量结果对数值模拟结果进行有效的标定并得出所求的欠平衡条件下深侧向测井电阻率的校正系数。

通过一些实践和试验数据的对比,我们可以完整的证明应用有限元素法进行计算的数值模拟结果是確定可靠的,可以直接在施工现场用于现场测井材料的预处理。但需要注意的是,在应用刻度井确定欠平衡条件下深侧向测井校正系数的方法在实际的应用中是受到多方面的直接影响的,不能进行正常的测量,这主要是因为这样一种校正方法不能对间距不同的回流电极状况进行连续的刻度,在这种情况下,还会进一步的倒置时间上的较大耗费和费用上的浪费。而数值模拟法自身的优势就完全可以弥补这些不足之处,其校正后的深侧向测井电阻率可以直接应用到测井中去进行建模的解释和油气的定量评价。

5 欠平衡条件下深侧向测井响应校正方法的研究结论

在对想干的问题都进行了一定程度上的描述、探讨和分析后,我们最终在欠平衡条件下深侧向测井响应校正方法的研究给出以下结论:欠平衡钻井和测井能够很好的保护空隙率和渗透率都较低的储集层的,但是这是从理论高度上得出的结论,应用到实际工程应用中去时,由于井下情况的较大差别和施工条件的巨大限制以及所采用设备上的影响,其相关的测井资料质量就会收到相应的影响。由于欠平衡条件下双侧向测井会加长电极的变化,从而使得深侧向测井相应与常规深侧向测井相应之间的差距较大,且相应的加长电极越短,差异就越大。

本文正是在这样一种状况下建立起欠平衡条件下深侧向测井响应的良好校正方法,并通过实际的试验和实践证明校正以后的结果与常规双侧向测井仪器测量的结果一样的好,这就足够证明这样一种方法的正确性。这种方法既可以用于测井现场数据的预处理,也可以对校正后的深侧向测井电阻率进行测井解释建模和油气的定量评价。

6 结语

首先总结概括在本文中得出的结论和本文的行文思路。首先给出四个明确的结论:首先就是要认识到深侧向电极系数的相关参数是多方面的,既包括主电极自身的几何尺寸,也包括加长电极的长度,这在文中是再三进行了强调的;其次就是在欠平衡测井时对电极进行的加长处理对浅侧向电流的回路路径是没有直接或者间接的影响的,也就对浅侧向的测井值没有影响,这一观念同样需要把握;再次就是我们在本文中提出和解答的相关问题并不只是在欠平衡测井中才会出现,而是在水平井测井中也会有所表现,这也就是说,这样一种现象具有代表性,也具有普遍性;最后本文中所使用的方法是得到了相关的验证的,结果一致。

参考文献

[1] 聂在平.复杂介质环境中双侧向测井响应的高效数值分析[J].电子学报,1994(6).

[2] 中国石油学会地质委员会.电测井在地质勘探中的应用[R].1998.