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        LOGIQ陣列感應(yīng)在測井中的研究與應(yīng)用

        2021-09-19 08:11:24王崇軍
        現(xiàn)代鹽化工 2021年4期
        關(guān)鍵詞:接收器井眼測井

        王崇軍,李 颋

        (中國石油集團(tuán)測井有限公司長慶分公司,陜西 西安 710000)

        1 陣列感應(yīng)測井儀器現(xiàn)狀分析

        20世紀(jì)90年代,國外出現(xiàn)了一種新型測井方法——陣列感應(yīng)測井,比起傳統(tǒng)感應(yīng)測井方法,陣列感應(yīng)測井具有更高的采集精度、更寬的探測范圍、更明顯的泥漿侵入反應(yīng)以及更精確的油氣水辨識(shí)能力,大大提高了測井在油氣勘探過程中發(fā)揮的作用。

        目前,應(yīng)用較為廣泛的陣列感應(yīng)儀器主要有美國斯倫貝謝公司研發(fā)的AIT系列陣列感應(yīng)測井儀器、哈里伯頓公司先后研發(fā)推出的高分辨率感應(yīng)HRAI儀器和ACRT陣列感應(yīng)測井儀器、阿特拉斯公司研發(fā)的HDIL陣列感應(yīng)測井儀器,俄羅斯公司研發(fā)的IKZ-2陣列感應(yīng)測井儀器以及中國石油集團(tuán)測井有限公司研發(fā)的MIT陣列感應(yīng)測井儀器。

        通過使用陣列感應(yīng)測井儀器,可采集探測深度10~120 in(1 in=2.54 cm)以及徑向分辨率為1、2和4 ft的電阻率曲線。

        上述陣列感應(yīng)儀器在儀器構(gòu)造和設(shè)計(jì)方面都有獨(dú)特之處,均在實(shí)際測井中通過了檢驗(yàn),在油氣田勘探開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用,取得了明顯的效果,得到了油田行業(yè)的認(rèn)可。其中,哈里伯頓公司的矩陣補(bǔ)償真電阻率測井儀(Array-Compensated True Resistivity Tool,ACRT),在長慶油田預(yù)探井勘測中應(yīng)用廣泛,得到了甲方的高度認(rèn)可。本研究以ACRT陣列感應(yīng)測井儀器為例,從儀器性能以及現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)入手,分析了LOGIQ陣列感應(yīng)在油田勘測中的應(yīng)用。

        2 LOGIQ陣列感應(yīng)測井儀器的原理及優(yōu)勢

        陣列感應(yīng)儀器的原理與傳統(tǒng)測井一樣,采用不同線圈測量地層數(shù)據(jù)。不同的是,陣列感應(yīng)測井儀器結(jié)合了較為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和電子技術(shù),將井下儀器采集到的地層信息傳輸?shù)降孛嬗?jì)算機(jī)中,經(jīng)過計(jì)算機(jī)的處理,形成了具備多種探測深度和分辨率的陣列感應(yīng)測井曲線。

        繼2006年哈里伯頓公司推出高分辨率感應(yīng)后,又推出了具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型非對稱陣列感應(yīng)測井儀器——ACRT陣列感應(yīng),以獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法迅速在油田測井行業(yè)占據(jù)了一席之地。

        相比于傳統(tǒng)的電阻率測井,ACRT陣列感應(yīng)能夠獲得更精確的地層數(shù)據(jù),采集到的數(shù)據(jù)同時(shí)具備較高的縱向分辨率和較深的徑向探測范圍。

        2.1 ACRT的組成

        (1)1個(gè)發(fā)射器;

        (2)6個(gè)子陣列接收器。其中,每個(gè)子陣列接收器都有1對接收器,也就是1個(gè)主線圈包含1個(gè)主接收器和1個(gè)補(bǔ)償接收器。因此,ACRT陣列感應(yīng)儀器也叫作補(bǔ)償陣列感應(yīng)儀器;

        (3)5種徑向探測深度(10、20、30、60、90 in)和3種工作頻率,也就是3組分辨率(1、2、4 ft)。

        2.2 ACRT的優(yōu)勢

        (1)儀器設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的非對稱線圈排列;

        (2)儀器線圈排列順序?yàn)?~80 in;

        (3)儀器刻度采用嚴(yán)格的方法和步驟,提高了ACRT陣列感應(yīng)儀器的采集精度和重復(fù)性以及在復(fù)雜井況中的適應(yīng)性;

        (4)改進(jìn)了對近井電阻率的測量,所采集的徑向電阻率曲線更精確,更真實(shí)地解釋了井眼以及周圍環(huán)境的影響;

        (5)采用多功能的采集模式,除采集感應(yīng)數(shù)據(jù)外,還具備同時(shí)采集泥漿電阻率、溫度和自然電位曲線(SP)的功能;

        (6)增強(qiáng)了儀器的組合能力,減少了儀器下井趟數(shù),降低了井筒施工風(fēng)險(xiǎn)。

        3 陣列感應(yīng)在實(shí)際測井中的應(yīng)用

        在長慶油田區(qū)域勘探階段的探井測井中,通常使用兩串儀器采集地層數(shù)據(jù),第一,主串儀器組合:自然伽馬+井斜+井徑+聲波+雙側(cè)向(GTET+IDT+ICT+BCAS+DLL);第二,放射性串儀器組合:自然伽馬+自然伽馬能譜+補(bǔ)償中子+巖性密度+陣列感應(yīng)(GTET+CSNG+DSNT+SDLT+ACRT)。在實(shí)際測井資料采集過程中,對測井資料產(chǎn)生的影響包括以下 3個(gè)方面。

        3.1 井眼尺寸影響

        由于使用井眼校正,井眼尺寸對ACRT陣列感應(yīng)測井資料采集具有一定的影響。在測井中,由于儀器探測的深度是井筒周圍的深度,井眼的尺寸越大,探測深度越淺,測井資料的獲取也隨之受到影響。

        3.2 泥漿性能影響

        一般來說,泥漿電阻率在0.1 Ω·m以下,無法滿足陣列感應(yīng)測井要求;泥漿電阻率在 0.1~0.2 Ω·m,視實(shí)際采集效果而定;泥漿電阻率在0.2 Ω·m以上,能滿足陣列感應(yīng)測井要求。泥漿電阻率越低,陣列感應(yīng)采集效果越差,反之亦然。

        3.3 地層溫度影響

        眾所周知,地層溫度隨著井深的增加而升高。在ACRT陣列感應(yīng)儀器中,尤其是10 in測井曲線,對溫度梯度變化極其敏感,導(dǎo)致實(shí)際測井采集中會(huì)出現(xiàn)10 in測井曲線亂序的情況。

        因此,在實(shí)際采集數(shù)據(jù)的過程中,必須結(jié)合井眼校正、泥漿電阻率校正以及地層溫度梯度校正進(jìn)行測井資料校正和把控。

        圖1是某井陣列感應(yīng)測井采集到的10 in曲線,出現(xiàn)亂序情況,不符合測井資料標(biāo)準(zhǔn)。

        圖1 某井陣列感應(yīng)測井采集的10 in曲線

        圖2是結(jié)合井眼校正、泥漿電阻率校正以及地層溫度梯度校正后的優(yōu)質(zhì)測井資料。曲線質(zhì)量效果明顯,消除了環(huán)境影響,提高了ACRT陣列感應(yīng)測井的準(zhǔn)確率,能夠真實(shí)地反映地層信息。

        圖2 結(jié)合井眼校正、泥漿電阻率校正以及地層溫度梯度校正后的優(yōu)質(zhì)測井資料

        4 結(jié)語

        陣列感應(yīng)測井技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,在技術(shù)和市場上形成了良性循環(huán),并在油氣田勘探開發(fā)中得到了廣泛應(yīng)用。通過介紹哈里伯頓新型陣列感應(yīng)ACRT儀器的原理和構(gòu)成,結(jié)合長慶油田區(qū)塊實(shí)際測井經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了一套適合長慶油田區(qū)塊陣列感應(yīng)測井資料合成的方法,通過井眼、泥漿電阻率以及地層溫度,對亂序測井資料進(jìn)行合成,具有可實(shí)施性和可操作性。

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