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FELWD随钻测井系统基本系列应用二0一二年五月二十五日汇报人：牒勇单位：随钻测井中心目录一、引言二、FELWD系统组成与原理三、现场应用四、结论一、引言随着石油钻井技术的飞速发展，大规模应用水平井和大斜度井，可以提高单井产量，减少钻井数量，降低开发成本。而确保井眼轨迹控制在油层的最佳位置是提高水平井开发效果的关键，需要随钻测井技术的支撑。随钻测井的两个重要应用在于地质导向和地层评价。一、引言目前国外的随钻测井能够提供地层评价需要的所有测量项目，包括随钻地层测试、随钻核磁共振测井以及随钻地震等。斯伦贝谢、贝克休斯、哈里伯顿、威德福等公司都已开发出成套的随钻测井装备。一、引言中油测井公司在集团公司项目“随钻测井系统研制”的支持下自主研发完成了国内首套三参数地层评价随钻测井系统FELWD，已经在塔里木油田、长庆油田、玉门油田、吉林油田和青海油田完成了多口井的现场试验和生产服务，为水平井开发中遇到的难题提供了有效的解决方案。2008年总体方案设计完成方位伽马感应电阻率仪器研制完成电磁波电阻率仪器研制完成可控源中子孔隙度仪器研制三参数随钻测井系统规模现场试验2009年2010年2011年FELWD随钻测井系统系统可以提供井斜、方位、工具面等工程参数，满足钻井施工需要；还可以提供岩性、饱和度、孔隙度等地层参数测量，是国内首套能提供三参数测量的随钻测井系统。此外，孔隙度测量采用可控中子源，使测井符合安全、环保的要求。二、系统组成与原理二、系统组成与原理感应电阻率随钻测井原理与普通感应测井原理相同，只是感应电阻率随钻测井仪器的线圈系安装在无磁金属钻铤的侧槽中。线圈系和钻铤之间安装一V型反射层界面，它可以抵消绝大部分钻铤对接收信号。感应电阻率随钻测井原理二、系统组成与原理GIR方位伽马感应电阻率随钻测井仪功能：能够同时测量同一方位原状地层的感应电阻率数据和自然伽马数据，具有深探测和高分辨率的特性，实时测量数据能够准确地反映地层岩性变化。特点：一体化集成，仪器整体结构合理、操作简捷,可以和其他仪器任意组合。二、系统组成与原理电磁波电阻率随钻测井是利用电磁波在介质中传播时，不同介质对电磁波吸收的差异，通过测量不同源距接收线圈间电磁波的幅度比或相位差，来完成地层视电导率的测量方法。电磁波电阻率随钻测井原理二、系统组成与原理WPR电磁波电阻率随钻测井仪功能：能提供8条不同探测深度电阻率曲线，其中相位差电阻率曲线4条，幅度衰减电阻率曲线4条。该仪器能够精确判断油/气水层，详细描述地层径向剖面，准确求出地层真电阻率。特点：提供多种探测深度曲线，详细描述地层径向剖面，采用最佳对称补偿方法,消除了井眼不规则的影响，垂直分辨率0.2米，分层能力强。二、系统组成与原理侧向电阻率随钻测井原理侧向电阻率测井工作时，发射电极从各个方向发射出电流，其电流分布如图所示，在上面导电性好的岩石带(比如页岩)中的电流密度更高，因此，上面的接收电极比下面的能接收到更大的电流。通过计算电流的比率能够得出岩石分界面处的距离和方向。侧向电阻率随钻测井仪原理示意图二、系统组成与原理构成：仪器由一个发射电极和四个独立的接收电极组成，四个接收电极装在钻铤的四个象限上，使仪器具有敏感的方位电阻率测量能力。功能：能够探测临近地层的电阻率，测定是电导性地层或电阻性地层，并且能确定它的距离和方向。GRT侧向电阻率随钻测井仪二、系统组成与原理可控源中子孔隙度随钻测井原理可控源中子孔隙度测井是利用可控的直流式D-T中子发生器作为测井源，采用两个探测器计数率的比值测定地层的孔隙度。在测井过程中，高能中子进入地层后，与岩石中的原子核发生多次碰撞后减速慢化为热中子，用3He管探测器测量经地层减速慢化并散射回井眼的热中子。在高能中子减速过程中，氢是岩石对中子减速的决定因素，测量热中子计数率即可反映地层的孔隙度。二、系统组成与原理CNP可控源中子孔隙度随钻测井仪构成：可控源中子孔隙度随钻测井仪主要由中子发生器及其控制电路、中子探测器、信号放大鉴别成形测量电路、存储通讯电路、低压电源和高压电源电路等组成。特点：利用的是可控脉冲中子源，实现绿色环保测井，中子能量高，探测深度大。二、系统组成与原理地质导向原理三、现场应用随钻地质导向是集定向测量、导向工具、地质参数测量、随钻实时解释等一体化的测量控制技术。在钻井过程中，测量井眼轨迹同时也测量地层的地质参数，并以此数据实时解释评价钻遇地层特性，从而判定储层特性，并指导控制井眼轨迹，控制钻具有效穿行于油藏最佳位置，实现地质导向。三、现场应用系列1：定向遥测+伽马实现丛式井、定向井及水平井的地质导向和储层识别。随钻测井五种基本系列三、现场应用系列2：定向遥测+方位伽马+感应电阻率解决低阻地层水平井测井施工和资料获取。三、现场应用系列3：定向遥测+伽马+电磁波电阻率解决中低阻地层测量，能够详细描述地层径向剖面。三、现场应用系列4：定向遥测+伽马+侧向电阻率解决高阻地层水平井测井施工和资料获取。三、现场应用系列5：定向遥测+伽马+电阻率+可控源中子解决地质导向和地层评价问题。三、现场应用解决三大现场施工难题（一）实现无导眼水平井实时导向、关键层位卡层水平井若钻导眼井，容易精确入靶和卡准层位，然而每口井钻井周期必然延长，钻井费用增加，完井成本较高。若无导眼，就面临关键层卡层的难题。三、现场应用为了在不打导眼的情况下精确入靶，中油测井公司与塔里木油田勘探开发公司合作，以现场地质工程为基础，用高温伽马随钻测井仪在中古XX-HX井（井深5907m～6028m）进行试点作业，实时获得井下地质参数，经过钻井、地质多专业有机结合，卡准层位并精确入靶，是塔中400万吨产能建设第一口无导眼成功钻探水平井。三、现场应用（二）实现长水平井段高效安全测井大位移水平井的水平段很长，为了获得地层信息，一般采用钻杆传送电缆测井。由于水平段长、且井况复杂，钻后电缆测井遇阻、遇卡时有发生，施工风险较高。三、现场应用吉林油田大北X平X井水平段完钻长度1011米,井斜达到85°该井的油层钻遇率达到86%。三、现场应用（三）实现复杂井况测井在井况复杂，如高温、井涌、缩径等复杂井中进行电缆测井比较困难，或电缆测井遇阻、遇卡无法正常获取地层资料时，可用随钻测井系统获取地层伽马和电阻率参数。三、现场应用在塔里木油田，多数井深超过6000米，地层情况复杂，由于大段裸眼井钻井施工时间较长，导致电缆测井经常遇阻遇卡，无法正常获取全井段测井资料。图为中古XX井随钻测井与电缆测井曲线。三、现场应用三参数随钻测井系统应用在进行地层评价时，主要是对储集层孔隙度、渗透率和含油气饱和度进行评价，地层评价至少需要自然伽马、电阻率和孔隙度三种测量参数。国内首套三参数随钻测井系统在2010年首次现场试验成功后，目前已进入规模推广应用阶段。三参数随钻测井系统既能实时准确测量和上传井斜、方位、工具面等工程参数，又能实时准确测量和上传伽马、电阻率和孔隙度地质参数；随钻自然伽马、电阻率、孔隙度曲线之间的相关性较好，曲线变化与地层地质参数变化相吻合；随钻测井曲线和电缆测井曲线变化趋势基本吻合，测量值基本一致。四、结论（1）该系统既能提供钻井工程参数，用于实时地质导向钻井决策，又能提供地质参数，解决大斜度井、水平井和特殊地质井的测井问题。（2）形成了5种不同的随钻测井仪器组合系列，能够满足不同油田、不同区块地质导向和随钻测井的需要。（3）FELWD随钻测井系统解决无导眼水平井实时导向和关键层位卡层、长水平井段高效安全测井、复杂井况测井施工作业等施工难题。（4）可控源中子孔隙度随钻测井仪的推出和应用，形成了国内首套三参数随钻测井系统，并使国内随钻测井更安全、环保、高效。结论：谢谢不妥之处请批评指正！