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首页 > 学术论文库 > 理工论文 油田高精度勘探开发背景下录井技术需求与对策论文

油田高精度勘探开发背景下录井技术需求与对策论文

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2024-05-06 10:14:30    来源:    作者:liyuan

摘要:录井是钻井过程中建立地层剖面和识别发现油气的重要手段,在油田勘探开发中具有不可或缺的重要作用,但是 近些年录井在油气勘探开发中的地位逐渐下降。有必要基于油田高精度勘探开发背景下录井技术需求,针对性创新应 用录井技术,确保录井数据采集质量,提升录井数据处理解释水平。文章首先分析了目前油田勘探开发对录井的技术需 求,其次重点探讨了录井技术发展现状趋势以及技术对策,以期更好推动录井专业发展。

  摘要:录井是钻井过程中建立地层剖面和识别发现油气的重要手段,在油田勘探开发中具有不可或缺的重要作用,但是 近些年录井在油气勘探开发中的地位逐渐下降。有必要基于油田高精度勘探开发背景下录井技术需求,针对性创新应 用录井技术,确保录井数据采集质量,提升录井数据处理解释水平。文章首先分析了目前油田勘探开发对录井的技术需 求,其次重点探讨了录井技术发展现状趋势以及技术对策,以期更好推动录井专业发展。

  关键词:勘探开发;录井技术;数据采集;录井解释

  0 引言

  在油气钻井过程中,录井能够准确识别岩性并评 价储层物性和含油气性,是地质人员建立地层剖面以 及发现油气的重要方式。随着油田勘探开发精度不断 提升,录井所面临的地质问题也更加复杂。在该背景 下,如何重新对录井进行定位,进而实现录井采集、处 理以及解释评价技术的更好发展,成为录井人重点关 注的问题。

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  1 油田高精度勘探开发背景下录井技术需求

  1.1 在复杂地层条件下能够准确识别岩性

  地层对比离不开准确的岩性识别。随着油气行 业快速发展,复杂探区勘探开发力度增加,同时钻井 提速增效显著,这为录井准确快速识别岩性带来了挑 战。火成岩岩性复杂类型多样,受喷发期次以及溶蚀 作用影响,平面分布无明显规律,纵横向变化快,难以 准确识别。潜山界面风化严重,内幕构造复杂,并且有 裂缝发育,在录井过程中准确识别岩性并卡准潜山界 面存在较大难度[1]。混积岩储层包括多种岩性,不同岩性之间在成分以及结构方面存在较大差异,直接造 成测井响应不够清楚,增加了邻井对比以及岩性识别 的难度。山前带地质条件复杂,钻井工艺难度大,在 PDC 钻井条件下岩屑破碎严重,很大程度上增加了录 井岩性识别难度。

  1.2 及时准确评价储层物性

  储层物性包括孔隙度、渗透率和含油饱和度等, 是进行储层描述的重要参数,也是油藏开发的重要指 标。通过录井数据对储层物性进行评价一直是薄弱环 节,为提升解释储层物性的准确性,多学科相互融合 已经成为重要的发展趋势。为此技术人员在评价研究 中融合地质、钻井、井筒信息等多学科知识,创新开展 多项研究,比如:在含油气评价中联合气测、地化、钻 井液分析、荧光检测等多种数据进行评估;融合核磁 录井、岩心扫描数据结果等钻速钻时等数据对储层物 性进行综合解释[2-3]。虽然这些技术取得了一定效果, 但在取心越来越少的背景下,录井对储层物性的解释 主要停留在定性阶段,这也是导致录井数据难以参与 油田后续研究的一个重要原因。

  1.3 准确评价储层流体性质

  目前油气勘探逐渐向着低渗透、高埋深和难钻探 方向发展,勘探目标日益复杂,录井过程中油气识别 和储层流体性质评价难度显著增加,体现在如下几个 方面:

  (1) 储层流体识别困难。部分情况下录井解释为 油层,但是试油结果为水层,录井气测值很低,但试油 结果却显示为油层,受地层乳化水影响,气测难以有 效反映储层流体性质。

  (2) 低电阻储层识别难度大[4]。当储层泥质含量、 束缚水饱和度较高或者井筒受泥浆侵入影响时,油层 电阻较低,录井以及测井响应特征不明显,难以有效 反映油气藏特征。

  (3) 对高压低渗储层以及火山岩等特殊油气藏尚 无有效的评价手段。

  (4) 对薄油层录井油气识别困难。

  (5) 在泡沫以及气体等特殊钻井工艺情况下,录 井油气识别困难[5]。

  (6) 对致密油以及页岩油等缺乏有效的录井评价 方式。

  1.4 钻井风险的准确评估和预警

  在工程钻井过程中,一旦出现工程事故会极大地 影响钻井质量和效率,目前钻井工程预警方式主要为 单参数门限值结合人工综合判断模式。在现阶段钻速 显著增加,井下工具条件非常复杂的情况下,工程事故 预报的及时性和准确性较低。普遍应用的综合录井仪 在钻井过程中可以系统采集工程、气测以及钻井液相 关数据,但缺乏对地下数据的采集处理能力。在评价 预警中,如何通过智能化技术应用将专家的思维分析 过程转变为计算机的自动判断,并将专家经验转化为 预警经验,是提升钻井风险评估准确性,避免事故发 生的关键。

  1.5 及时有效数据处理为现场快速决策提供支持

  当前勘探开发难度、复杂性和节奏均明显增加, 现场组织更加周密,不同工序之间的衔接也更加紧密, 钻井周期以及成本均要严格控制。为实现上述目的, 要进一步提升现场录井信息处理的及时性和有效性。 在油田开发力度持续提升的背景下,具有较高采收率 的大位移井和水平井占比不断提升,施工难度不断增 大。为实施统一的决策部署,目前国内很多油公司纷 纷建立决策指挥中心,以期实现现场作业体制与数据 信息二者之间的有效匹配,并实现相关部门以及人员 的共享,为现场快速科学决策提供依据。为提高数据 信息处理时效,录井工作人员在面对大量数据时,要具备可靠敏感参数的筛选能力,从而可以实现信息的 快速处理和实时共享。

  2 录井技术发展现状及趋势

  2.1 录井数据采集技术

  从录井数据信息采集的发展趋势上来看,开始从 宏观向微观,从矿物信息到元素信息、从气体向流体 方向转变,并借助各种传感器实现在线实时采集。但 数据采集在精准化和系统性方面还存在一定的不足, 同时在线化程度也有待于进一步提高。通过智能化采 集将大量手工方式完成的工作交由机器自动完成,可 以有效降低人为因素干扰,并提升数据采集效率。录 井数据主要为定性数据,平面上可比性较差,通过智 能化和自动化采集将会明显改善数据质量,更好发挥 录井专业的优势。在无线采集方面,通过应用局部网 络等无线数据传输技术以及各种传感器和控制器对 相邻井场或相邻平台进行无线数据采集,在保障质量 的情况下有效降低成本。

  2.2 录井数据处理技术

  目前基本实现了环境影响因素校正,对不同数 据格式的快速转换和提取,并形成岩性、压力以及含 油气性剖面,为录井资料的解释引用奠定了良好基 础。但一些采集资料尚未形成系统完备的处理方法, 影响了解释的定量化和精细化。录井数据类型多样, 并且在采集过程中受到地质条件以及钻井因素的影 响,导致数据处理难度较大,亟待建立规范标准的处 理流程和方法如下:(1) 由定性解释向定量解释方向 发展,通过数字化处理,增加使用期限和平面的可对 比性;(2) 由离散数据向连续数据转变,构建统一的数 字化标准,将现场采集到的多种录井数据进行统一化 处理,将不连续的数据转换为连续深度剖面,比如地 化谱图的定量化表征、岩屑定量化描述等;(3) 形成处 理流程标准化,实现数据的软件批量处理,提升数据 处理效率和精度。

  2.3 录井数据解释评价技术

  经过近些年发展,录井数据解释评价技术已经趋 于完善,对原油性质、储集层、流体性质、水淹层以及 油气产能等均形成了较为成熟的评价技术体系和解 释图版,部分已经实现了自动解释和现场快速解释。 但目前也存在一定的局限,主要体现在重经验轻理 论,对部分技术存在过分夸大,不能实现多种数据信 息的综合应用,部分单项解释技术尚停留在定性判断 上等。此外,钻井决策要求能够快速准确地进行录井 数据解释,但现阶段采集处理标准化和定量化程度相对较低,智能化尚未完全实现,导致数据解释较为 滞后。因此需要进一步推动录井数据解释技术发展, 主要包括如下四个方面:(1) 加强专业融合,加强录 井与测井、地震、地质等专业沟通交流,形成跨专业 的解释模型或者图版,拓展解释思路;(2) 针对当前录 井数据解释中存在的问题持续进行优化和完善,形成 适合油田地质特点的解释图版和评价模型,克服单一 方法在解释中存在的局限,创新研发综合性录井解释 评价软件;(3) 快速随钻解释,进一步提升录井解释的 时效性,推动录井解释的批量化和智能化发展,提升 解释效率;(4) 优化成果展示,主要目的是让录井解释 成果能够更好地呈现出来,促进成果的应用,方便数 据的管理和调取。

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  3 油田高精度勘探开发背景下录井技术对策

  3.1 加强录井采集数据质量控制

  加强录井采集数据质量控制是提升录井工作质 量的重要基础。为提升录井采集数据质量控制水平, 要形成完善的考核体系,具体体系如下:(1) 明确考核 指标,将岩性剖面符合率、层位卡准率以及油气层解 释符合率等作为重要考核指标;(2) 形成录井数据资 料验收评级制度,基于资料质量进行评价,包括优秀、 合格、不合格,定期发布评级结果,之后在规定期限内 完成资料的入库;(3) 开展油气层解释评价后评估工 作,定期考核油气层解释符合率并公布结果,提升工 作人员对油气层解释的重视程度;(4) 形成跟踪考核 机制,切实将考核制度落到实处,确保录井数据的准 确性和可靠性。

  3.2 强化录井采集技术集成

  目前已经形成了数十种录井技术,每种技术均具 有其特点和适用性。为提升录井数据采集质量,要基 于油田具体地质问题,对不同技术进行合理组合,来 获得最优的技术解决方案,逐渐形成针对岩性、物性、 流体、地层可钻性以及工程事故风险预警的录井技术 系列。同时,积极推动录井数据采集定量化、智能化和 无线化发展,降低人为干扰,提升录井数据的可信度。

  3.3 积极推动随钻快速评价

  近些年随着数据增多以及新技术的推广,录井解 释评价领域也在不断拓展,在过去油气层解释评价的 基础上,还涉及岩性剖面建立、地层可钻性评价以及 工程事故风险预警等方面。为更好地发挥录井解释在 现场钻井决策中的作用,要进一步提升数据处理解释 能力,实现随钻快速评价,具体评估方法如下:(1) 创 新解释方法,优化解释图版和评价模型,让更多是数据信息参与到录井解释中,提升解释结果的准确性和 可靠性;(2) 完善解释评价软件,通过新技术新方法的 应用提升快速解释评价水平,在保障质量的基础上不 断提升解释时效;(3) 提升资料处理水平,对设计井的 工程情况和地质条件提前进行预估,在必要情况下编 制录井施工设计方案,确保录井数据采集处理解释顺 利开展。

  3.4 让录井资料逐渐参与地质研究

  为充分发挥录井专业价值,应该突破当前界限, 让其逐渐参与到地质研究中。要在完成录井解释工 作之后,对各项成果进行整理,让其他人能够快速获 取相关信息,提高对录井专业的重视程度,具体做法 如下:(1) 绘制原始录井图,将所有原始数据均标定到 相应的深度上,还原井场实钻信息;(2) 绘制录井成果 图,图中应该涵盖数据采集、处理和解释成果的展示, 特别是录井解释所得到的岩性、物性、流体以及钻井 工况等信息。

  4 结语

  综上所述,近些年我国录井技术得到了快速发 展,但相比测井、物探以及地质等其他专业来说,录井 在油气勘探开发中的地位逐渐下降。为更好发挥录井 在油气勘探开发中的作用,促进技术发展:首先需要 明确在油田高精度勘探开发背景下油田对录井专业 的技术需求;其次要以问题为导向,推动录井技术的 创新应用,确保录井数据采集质量,提升录井数据处 理解释水平,为油田勘探开发提供有力支撑。

  参考文献:

  [1] 秦礼曹,邢立,张晓晖. 录井技术与监督管理在 油气勘探中的作用[J] . 石油工业技术监督,2019,35(9): 17-18,31.

  [2] 杜阳阳,王燕,李亚峰,等. 低孔低渗储层流体性 质测录井综合识别方法研究现状与展望[J] . 地球物理学 进展,2018,33(2):571-580.

  [3] 谭伟雄,尚锁贵,马金鑫,等. 录井资料在渤海 探区钻井工程中的应用研究进展[J] . 录井工程,2021, 32(4):13-17.

  [4] 于旭升. 石油行业录井技术发展中的问题和解 决措施[J] . 化工设计通讯,2021,47(11):21-22,30.

  [5] 王志战. 国内非常规油气录井技术进展及发展 趋势[J] . 石油钻探技术,2017,45(6):1-7.