鉆井作業(yè)面臨許多挑戰(zhàn)。優(yōu)化儲層產(chǎn)量、降低鉆井作業(yè)風險是作業(yè)者首要追求的目標之一。聲波傳感器技術取得的進展為解決這些難題提供了方案。聲波傳感器可使用多極子源測量縱波和橫波數(shù)據(jù),用以計算巖石力學特征參數(shù),有助于優(yōu)化水力壓裂過程和完井設計。

聲波測量值還有助于確定巖性、孔隙度和孔隙壓力,用以對地質(zhì)力學模型進行標定,并可優(yōu)化和定義出一個安全的泥漿加權作業(yè)窗口。如果沒有獲得這些信息就可能存在作業(yè)風險,即如果泥漿重量太高,地層可能會被壓裂;如果泥漿重量太低,井眼可能垮塌或遭遇井涌。這兩者都會導致鉆機時間占用過長,對司鉆人員造成潛在的安全威脅,導致作業(yè)成本增加。

Sperry Drilling公司自從2013年發(fā)布了XBAT隨鉆聲波儀器以來,已形成全套的儀器產(chǎn)品系列,尺寸范圍包括4、6、8 in和9in。XBAT LWD儀器是該公司的第3代隨鉆聲波測井儀。該儀器利用其傳感器和對鉆井噪聲不是很敏感的電子線路在較寬的地層范圍內(nèi)可獲得準確的聲波測量值,其頻率響應比前2代儀器要寬很多。這樣優(yōu)化的結構設計可使儀器的信噪比更高,從而即使在有噪聲的鉆井環(huán)境中和較差的井筒條件下也能獲得更準確的測量值。

XBAT儀器可同時提供多陣列方位聲波速度測量值和多軸超聲偏距測量值,可使作業(yè)者更好地確定出對地質(zhì)力學模型有直接影響的巖石特征。

(信息來源:Tim Parker, Taher koriam. New Sensors Improve Data Gathering in Extreme Drilling Environment [J]. E&P, July 2015. 唐宇 編譯, 王小寧 審校)