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        斯倫貝謝利用“交叉偶極”測井聲波數(shù)據(jù)優(yōu)選產(chǎn)層

        2022-02-13 14:39:16郭永峰
        中國石油企業(yè) 2022年10期
        關(guān)鍵詞:聲波測井生產(chǎn)井層段

        斯倫貝謝(Schlumberger)公司日前稱,公司在改進“聲波測井”工藝、優(yōu)化油氣田生產(chǎn)井水平布置方面獲得積極進展。

        目前,油氣田生產(chǎn)井的水平布置,對于提高非常規(guī)油氣藏的產(chǎn)量起著重要作用。油氣田運營者優(yōu)選生產(chǎn)井的井位,一般情況下是根據(jù)地層內(nèi)有關(guān)天然裂縫,以及地層應(yīng)力存在的可用信息。具體來說,進行油氣田生產(chǎn)井的優(yōu)化設(shè)計,需要識別具有天然裂縫的深度層段,以及這一層段最大和最小水平應(yīng)力的相對大小。更詳細地說,需要作業(yè)者能夠利用人工智能設(shè)計油氣田生產(chǎn)井,以形成有效的水力裂縫,從而提高油氣產(chǎn)量。

        斯倫貝謝公司聲波測井工藝中的“交叉偶極聲波”數(shù)據(jù),可以經(jīng)過處理以輸出“快速偶極”和“慢度偶極”的彎曲色散?!翱焖倥紭O”彎曲色散,可以反轉(zhuǎn)以獲得C55、C66、C33和C13。而“慢度偶極”的彎曲色散,可以反轉(zhuǎn)以得到C44(<C55)和C23、C66,因此提供了天然裂縫方向。

        公司工藝原理是沿著“垂直先導(dǎo)井”的軸向或橫截面定向,疊加在有機頁巖儲層的橫向各向同性(TI)常數(shù)C44=C55和C66上。在此基礎(chǔ)上,C23和C13的相對大小,有助于確定作為深度函數(shù)的“最大和最小水平應(yīng)力之比”。公司改進聲波測井工藝,已應(yīng)用于在二疊紀盆地鉆探的“垂直先導(dǎo)井”中,進行“交叉偶極聲波”數(shù)據(jù)采集。這口井穿越了若干種可識別的巖性,其中各地層含有不同數(shù)量的伊利石、綠泥石、石英、方解石、白云石、干酪根、含油飽和度和無界水。

        研發(fā)人員發(fā)現(xiàn),在測井層段上部,表現(xiàn)出交叉偶極慢度各向異性,即C55>C44。“交叉偶極剪切慢度各向同性”的存在表明,該測井層段中垂直排列的裂縫占優(yōu)勢。測井層段的下部顯示了通常與有機頁巖儲層相關(guān)的TI常數(shù),其特征為C66>C55=C44。與此相反,測井層段上部的特征,是C66幾乎等于C55,甚至小于C55,這是由于垂直裂縫的存在主導(dǎo)了剪切模量的TI各向異性效應(yīng)。此外,C13和C23之間的差異,反映在地層上部裂縫層段更為明顯,此差異意味著最大和最小水平應(yīng)力之間的差異。

        研發(fā)人員進行相關(guān)領(lǐng)域驗證,例如,專家更詳細地開展地層的上部深度區(qū)間水平應(yīng)力分布的三維有限元應(yīng)力分析,證實地層存在分散的剛性和柔順層。這些地層中最大和最小水平應(yīng)力都有顯著變化,是垂直方向水力裂縫傳播的潛在障礙。這些觀察結(jié)果表明,作業(yè)者需要充分考慮水力裂縫模型中的這種變化。在相應(yīng)的井場作業(yè)中,需要盡可能地增加多條裂縫分支,以便更有效地從儲層中排出油氣流體。

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