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1、FEWD 随钻测井随钻测井技术应用与研究技术应用与研究摘要:FEWD 是一种随钻地质评价测量系统,主要功能是随钻测井。本文针对利用该 FEWD 形成的随钻测井技术,介绍了该技术涉及到的常用井下仪器组合、常用钻具组合、现场施工管理方式、主要应用技术,以及该技术的应用范围、应用效果和在部分油田的使用情况。到目前为止,利用该技术在胜利、塔里木等 7 个油田成功地完成了 190 多口井的施工,在薄层油藏、断块复杂地层油藏等难动用油藏的钻探开发方面取得了良好的效果,具有一定的推广应用价值。关键词:FEWD;随钻;测井;地层;轨迹;预测;控制;油藏;应用;塔里木;胜利油田1、FEWD 优势及作用FEWD(
2、Formation Evaluation While Drilling)是随钻地质评价测量系统的简称,主要功能是随钻测井,由测井传感器、定向工程参数传感器、钻具振动传感器等部分组成,可以实时获得地层自然伽玛、电阻率、补偿中子孔隙度、岩石密度四道地质参数和井斜角、方位角、磁/高边工具面角等工程参数,同时仪器自动记录井下钻具的震动情况,当井下钻具的振动超过允许的范围时,井下仪器优先将该钻具剧烈振动的信息传递至地面,以警示施工人员采取措施减振、预防井下复杂情况或井下事故的发生。1.1 FEWD 优势1.1.1 实时获得真实的地质参数在地质导向钻井施工过程中,井下地质评价仪器或地质导向工具可以向地面传
3、输实时地质参数,可实时绘制出用户需要的各种类型的测井曲线,为工程和地质人员进行工程和地质分析提供准确的依据。由于是实时测量,在地层刚被打开时不久,井下传感器就能测到所打开的地层,因此地层暴露时间短,获得的地质参数是在地层有轻微入侵甚至没有入侵的环境下刚刚打开的地层物性的最早期资料,与电缆测井相比,更接近地层的真实情况。1.1.2 利用测井参数实现地质导向实时地质参数可以帮助现场人员随时监控地层特性和地层的变化情况,对地层的变化和特性做出准确的判断,有效控制井身轨迹穿行于产层中的最佳位置,回避油/气界面、油/水界面和水层,从而获得最好的采收效果,达到提高单井产量和储层采收率的目的。1.1.3 风
4、险回避对地质参数变化的综合分析,可以预测钻进过程中可能遇到的诸如地层中存在的异常高压等风险因素,同时,如果在 FEWD 中加挂钻柱振动传感器,可以及时探测到钻具的剧烈震动,从而可以提前采取措施,控制风险的发生或减少损失。此外,根据实时地质资料,可实时准确判断油气的运移和油气性质,避免钻探开发风险。1.1.4 提高勘探开发效率FEWD 地质评价功能可以有效的控制井眼轨迹的着陆点和走向,及时调整井身轨迹和产层的位置关系,避免重复施工,从而显著提高钻井效率,缩短钻井周期,从整体上降低投资,提高勘探开发效率。1.2 FEWD 的作用FEWD 随钻测井技术配合水平井钻井工艺技术,可在随钻测井的同时,根据
5、随钻测井地质参数实现地质导向,最大限度的保证井眼轨迹在油层中最佳位置穿行。其主要作用有:随钻测井提供油藏地质实时地质参数、岩性变化情况及随钻测井图。利用 FEWD 测井确定标志层垂深、准确的划分地层界面、确定标志层深度位置。利用 FEWD 曲线划分地层、确定岩性界面、预测实钻轨迹距离油顶的距离,预测井眼轨迹在油层中行进情况,实时指导钻井施工。利用实时随钻测井曲线指导精确入靶,精细控制轨迹在油层内穿行。分辨地层,确定地层岩性、泥砂/砂泥岩含量评价。分辨油、气、水层以及油/气、油/水界面,判断油气的运移。分辩薄油气层,有效开发地下油气资源。根据地层侵入带、冲蚀带和纯地层的电阻率,评价岩石性质。2、
6、主要应用技术2.1 常用井下仪器组合利用 FEWD 随钻测井技术施工,根据地层性质和钻井施工的不同要求,通常采用两种仪器组合,既包括伽玛、电阻率、密度、孔隙度四道地质参数的仪器组合和只包括伽玛、电阻率两道地质参数的仪器组合。具体采用何种组合,需要根据甲方的要求确定。2.2 常用钻具组合利用 FEWD 随钻测井技术施工,配合导向马达工艺技术和高效钻头,构成全新钻井工艺模式,能实现各井眼轨迹工艺段的连续作业施工。施工过程中主要以动力钻具为钻进工具的导向钻具组合为主,根据施工的需要,有时也采用可变径稳定器为主的旋转导向钻具组合,以便在小范围内对轨迹进行微调。2.3 现场施工管理模式利用 FEWD 随
7、钻测井技术施工是采油、地质、钻井施工的综合应用,随时利用 FEWD 测井曲线、岩屑录井、气测录井、钻时录井,分析地层变化,进行地质导向钻井施工,随时调整井眼轨迹,使轨迹沿油层走向钻进,保证油层钻穿率,在此基础上确立的现场施工管理模式。2.4 主要应用技术FEWD 随钻测井技术是一种综合性的钻井技术,实际施工过程中需要下列技术的综合应用:2.4.1 随钻测井技术随钻获取实时地质参数,可准确确定目的层垂深,缩短钻井、完井周期。2.4.2 地层预测技术在造斜段通过随钻测井方式进行地层对比测试,确定实钻地层轨迹的变化,使实钻轨迹及时、准确进入目的层。2.4.3 轨迹预测技术。在轨迹进入目的层前,用随钻
8、地质参数预测,确定轨迹着陆点,找到着陆点后再控制轨迹进入目的层。2.4.4 轨迹精确调整技术在目的层中钻进时,及时预测钻头与储层间的位置关系,通过对钻压、井斜角、方位角等钻井参数的调整,实现水平段轨迹的高精度控制,使轨迹在目的层内的最佳部位穿行,提高油层的穿透率。2.4.5 井下钻具状态监测技术根据井下振动传感器采集的数据,采取措施减振,严防井下复杂情况或井下事故的发生。3、实际应用在 FEWD 随钻测井技术的攻关和推广应用过程中,应用领域不断扩展,服务地区不断扩大,在薄层油藏等难动用油气藏的钻探开发方面取得了良好的效果,目前已在 190 多口井的施工中推广应用。3.1 应用范围目前在以下七种
9、难动用油气藏钻探开发方面取得良好效果:薄层油藏。断块复杂地层油藏。边/底水油藏。边远油藏。超稠、特稠油油藏。低渗透油藏。碳酸盐岩地层油气藏。3.2 应用效果3.2.1 实现轨迹的高精度控制,提高油层的穿透率3.2.2 改善难动用储层的开发效果,提高开发效益3.2.3 回避施工风险,提高施工效率3.2.4 减少施工工序,缩短建井周期3.3 在部分油田的应用情况FEWD 随钻测井技术先后在胜利油田、塔里木、江苏、江汉、大庆、冀东、四川等国内油田和印度尼西亚的占碑地区获得成功应用,到目前为止累计完成 190 多口水平井的施工,取得了良好的效果。4、结论1)形成了 FEWD 随钻测井技术和施工工艺,满
10、足并适应不同类型油藏的勘探开发需求,在准确探明目的层,避免因地层情况的不确定性而造成的设计偏差方面,起到重要指导作用。2)实现了随钻测井、地层预报、实时地层/储层液相特性的评价分析,在随钻过程中精确确定产层位置,给找油和随时调整轨迹沿油层走向运行提供依据,有效回避钻探开发风险。3)建立了地质、油藏、钻井施工的综合应用模式,完善了各学科之间的技术配套,有效保证了井眼轨迹在油层中的最佳位置穿行,提高了油层钻穿率,改善了油田的整体开发效果,促进了水平井技术的发展和提高。4)FEWD 随钻测井技术在胜利油田、塔里木等油田获得的成功应用,证明该技术在薄层油藏、断块复杂地层等油藏的钻探开发方面效果良好,具有一定的推广应用价值。