声波技术进展

钻井作业面临许多挑战。优化储层产量、降低钻井作业风险是作业者首要追求的目标之一。声波传感器技术取得的进展为解决这些难题提供了方案。声波传感器可使用多极子源测量纵波和横波数据,用以计算岩石力学特征参数,有助于优化水力压裂过程和完井设计。

声波测量值还有助于确定岩性、孔隙度和孔隙压力,用以对地质力学模型进行标定,并可优化和定义出一个安全的泥浆加权作业窗口。如果没有获得这些信息就可能存在作业风险,即如果泥浆重量太高,地层可能会被压裂;如果泥浆重量太低,井眼可能垮塌或遭遇井涌。这两者都会导致钻机时间占用过长,对司钻人员造成潜在的安全威胁,导致作业成本增加。

Sperry Drilling公司自从2013年发布了XBAT随钻声波仪器以来,已形成全套的仪器产品系列,尺寸范围包括4、6、8 in和9in。XBAT LWD仪器是该公司的第3代随钻声波测井仪。该仪器利用其传感器和对钻井噪声不是很敏感的电子线路在较宽的地层范围内可获得准确的声波测量值,其频率响应比前2代仪器要宽很多。这样优化的结构设计可使仪器的信噪比更高,从而即使在有噪声的钻井环境中和较差的井筒条件下也能获得更准确的测量值。

XBAT仪器可同时提供多阵列方位声波速度测量值和多轴超声偏距测量值,可使作业者更好地确定出对地质力学模型有直接影响的岩石特征。

(信息来源:Tim Parker, Taher koriam. New Sensors Improve Data Gathering in Extreme Drilling Environment [J]. E&P, July 2015. 唐宇 编译, 王小宁 审校)