柴细元, 肖占山, 苏波, 安涛

(1.中国石油集团渤海钻探工程有限公司测井分公司, 天津 300280; 2.中国石油集团长城钻探工程有限公司测井研究院, 北京 102200; 3.中国石油集团测井有限公司, 陕西 西安 710077; 4.中国石油天然气集团公司工程技术分公司, 北京 100007)

0 引 言

2015年7月18～22日,第56届国际岩石物理学家与测井分析家协会(SPWLA)年会在美国洛杉矶的长滩国际会议中心召开。来自全球50多个国家和地区的分会组织、油公司、测井服务公司、科研单位及高校的500多位岩石物理学家、地层评价专家和工程技术人员参加了年会。

年会由地质考察、测井专题讲座以及论文交流3个部分组成。会议组织了长滩地质考察,介绍了南加州独山油田沉积、构造简史与岩石学;专题讲座包括6方面;大会论文分为常规储层测井与评价、非常规储层测井与评价、碳酸盐岩储层研究、大斜度/水平井测井与评价以及先进的录井和实时决策、裸眼井测井新技术等5个方面14个部分。年会共收到论文摘要375篇,经筛选收录正式论文125篇,大会宣读论文58篇、张贴论文43篇。其中中国有2篇论文入选。另外,为体现年会的参与性与普及性共设立了6个讨论专题。

来自世界各地的30多家分会组织、石油公司、综合性技术服务公司、专业化技术服务公司等参加了年会的技术装备展览。

1 专题学术报告交流情况

1.1 常规储层测井与评价(交流论文20篇,张贴论文7篇)

Ahmed Abdelkarim等[1]介绍了声波测井及其处理的质量控制新方法和流程。分析了影响声波数据质量的因素,强调了电缆和随钻测井技术之间的差异,提出了一种实用的、促进声波数据采集的设计、采集和处理的工作流程。Joshua Bautista-Anguiano等[2]介绍了自然电位测井的机理描述、模拟和解释。新的SP建模方法是在只有SP和GR测井可用,电阻率和孔隙度可利用同一区块关键井进行校正或利用岩心数据进行推断的情况下,预测真实含水饱和度。Hyungjoo Lee等[3]介绍了核磁共振方法下的油气组分热力学评价方法。认为油气组分的精确评价是优化油气生产的关键,提出了一个新的方法量化裸眼井核磁共振测井现场油气评价,将骨架、水和烃对核磁共振测井的影响分离后,利用核磁共振对于烃的依赖关系进行油气水分析。Emmanuel Caroli等[4]介绍了利用核磁共振评估可变黏度油储层渗透率和流体黏度的方法。指出非均质、高黏度油、高渗透浅层碎屑储层的动力评价是一个非常具有挑战性的任务,非均质、高黏度油在T2谱上的分布是不同的,传统方法采用T2截止值识别油水和评价储层渗透率不准确。提出了一种新的流动性评价方法。Junsheng Hou等[5]介绍了基于双轴各向异性模型的多分量感应测井评价地层裂缝特征的方法与实例研究。基于TI模型的MCI数据处理和解释不再适用于双轴各向异性产生裂缝的复杂地层,提出了一个实用的集成方法和工作流程,可以在裂缝性地层中有效测定地层双轴各向异性、倾角、方位。Lu Chi等[6]基于核磁共振评估裂缝孔隙扩散耦合对渗透率的影响。对碳酸盐岩样品利用不同模型计算核磁共振渗透率,裂缝孔隙扩散耦合对基于T2几何平均值的SDR模型和NMR方位渗透率模型的影响是微不足道的,在多孔隙系统中的裂缝孔隙扩散耦合显著,所以SDR模型和NMR方位渗透率模型相比Coates模型更可靠。Søren Amdi Christensen等[7]介绍了低孔隙度白垩系核磁共振流体驱替储层表征方法与钻井优化,提出了2种白垩系核磁共振数据评价新方法:①利用含烃校正后的流体驱替方法,确定的核磁共振渗透率结合核磁共振T2谱分布计算孔喉半径进行储层表征;②利用核磁共振随钻测井检测泥浆滤液侵入控制钻井时的泥浆压力。Oliver C Mullins等[8]介绍了根据油藏充注史和流体动力学进行共生油藏油气比、沥青质及生物标记物评价的方法。利用井下流体分析DFA方法对油气比、沥青质梯度进行测量,再根据立方状态方程(cubic EoS)和FHZ状态方程EoS对这梯度数据进行热动力学分析,了解井下流体状况。Terence P O’Sullivan等[9]介绍了用核磁共振法估算重油油藏轻质油黏度的方法。轻质油样很难或者不可能从重油油藏中获得,PVT性质是利用重油和合成气调配估计的。对于给定的油,T2和黏度温度比呈线性相关,同时温度或溶解气压力的改变都会改变这种相关性。Wang Gong Li等[10]介绍了一种新的三轴感应在倾斜交错层理构造中的响应模型,新的交错层理模型可以准确解释倾斜交错层理的形成。利用新的跨层模型开发了一种新的基于解释工作流程的反演方法,该方法能够区分地层倾角和各向异性倾角,并提供更好的电阻率解释。Andre Paschier等[11]介绍了在阿根廷San Jorge Golf盆地结合能谱测井、介电测井及核磁共振测井等方法进行岩石物理评价的实例。阿根廷San Jorge Golf盆地具有地层岩性复杂、 高地层水矿化度、 深侵入、 低电阻率薄互层等特征,通过结合能谱测井、介电测井及核磁共振测井等方法,可获取岩性、体积估测、TOC等地层信息,并结合常规电阻率解释结果、介电频散数据、矿化度及核磁共振束缚流体等资料计算可动油气含量。

1.2 非常规储层测井与评价(交流论文10篇,张贴论文13篇)

Siddharth Misra等[12]在实验室条件下研究多频感应复电导率张量测量及岩石物理应用。电导率各向异性、介电常数各向异性以及储层岩石的界面极化对实验室和地下电磁测量的常规电阻率解释产生反向的影响。利用全直径岩心电磁感应仪器对长2 ft、直径4 in的岩心复电导率张量进行高分辨率多频测量(10～300 kHz)。这种仪器的张量特性对储层基质的电导率、相对介电常数的方向特性敏感,多频特性对储层基质的频散特性敏感。Gary Simpson等[13]利用先进的测井技术为巴肯石油系统建立稳健的岩石物理模型。地层评价程序包括:①三电阻率薄层分析;②核磁共振孔隙度计算、自由流体和干酪根识别;③水饱和度介电频散;④矿物地球化学光谱分析和总有机碳含量;⑤双偶极子声波动态岩石特性。提出地球物理模型描述BPS碳氢化合物的生产潜能。Treasure Bailley等[14]利用微电阻率成像和元素分析数据识别北达科他州威利斯顿盆地富含有机质的薄层。利用微电阻率成像测井数据识别具有高电阻率的含白云岩层段中的薄层。利用三组合数据用来排除具有相似岩性的地层,将潜在的含藻岩候选层数目减少到20个。元素分析中烃源岩信号指示和成像测井数据中识别含藻岩具有密切的一致性,很有可能找到富含藻岩层段。Whetton J A等[15]提出了利用层厚不确定性对于低地层分辨率的核孔隙度测井资料进行快速反演的算法。推荐利用容错模拟算法提高核孔隙度测井的层界面分辨率。Vivek Anand等[16]提出一种能够稳定、连续进行T1和T2测量的NMR方法。在低孔隙储层中对短T1和T2分量进行高精度测量,其测量速度在可以接受的范围内。这种测量方法采用了一种对快速弛豫分量有很强的敏感度新型脉冲序列。在非常规油藏和重质油油藏中,这种T1和T2同时测量的方法可以和介电测量、光谱测量以及放射性测量结合对孔隙流体进行综合分析。Milad Saidian等[17]研究了页岩中黏土和有机质对氮吸附比表面积和阳离子交换容量的作用。研究了油藏和气藏样品,使用Co(III)-hexamine3+光谱测量技术测量阳离子交换量,计算相应的总吸附比表面积。使用亚临界氮气吸附技术测量比表面积。JinHong Chen等[18]研究了利用微波提高孔隙水压力来压裂致密岩。当致密岩孔隙中水的温度上升,水的压力上升可压裂岩石。原生水具有相对大的介电损失,微波加热能够快速提高致密岩中水的温度。这一方法在具有低渗透性的岩石中具有良好的效果。还讨论了利用微波或EM加热压裂非常规致密油藏的可行性和优点。Ravinath Kausik等[19]利用NMR识别页岩中的组分。在非常规页岩层中2DT1-T2分布确定不同的流体组分。基于每一组分内在的弛豫机理,利用低场NMR测量其T1-T2。通过识别不同组分,讨论了这些弛豫机理的实际含义,以此设定其适用范围。Baoyan Li等[20]提出了一种模拟页岩油藏产烃相态行为的新方法。考虑岩心和测井数据中岩石孔隙尺寸分布,用来定量评价孔隙尺寸分布对流体饱和度、压缩性和黏度的影响。灵敏度分析结果显示,孔隙限制作用对页岩油藏的采收率没有重大影响,基质渗透率、水力压力的长度和间隔、自然裂缝系统特性是控制页岩油藏采收率和相态行为的关键参数。Margaret Lessenger等[21]利用NMR测井和岩心NMRT1-T2分布结合孔隙尺度成像技术识别井下流体。从孔隙尺度成像、NMR岩心水驱实验、USBM测量润湿性以及2.5D NMR数据反演中得出结果。在包含亲油黏土情况下,砂岩油藏。混合润湿性使得利用标准解释技术,由NMR数据评价流体类型和含量变得复杂。

1.3 水平井/大斜度井测井评价及先进的录井以及实时决策(交流论文9篇,张贴论文6篇)

Deepak Gokaraju等[22]研究利用声波各向异性解释技术、3D压裂模型和神经网络表征和优化页岩压裂。根据声波和密度测井资料确定弹性模量和泊松比,提出了在同一页岩中垂直方向上的泊松比小于水平方向的泊松比。3D裂缝建模模拟计算分为3步:①通过声波和密度测井预估各向异性模型的水平和垂直弹性模量、泊松比和最小各向异性水平应力;②将弹性模量及最小各向异性水平应力等参数输入3D裂缝模型计算软件进行计算,计算输出裂缝模拟结果作为神经网络的数据库;③通过计算优化和预测裂缝的几何结构。John Spaid等[23]利用随钻四极子声波和随钻井壁成像测井资料,对巴奈特水平井储层进行综合解释评价及分析。确定层位,评价有效孔隙度、各向异性圈闭压力、地质结构和沿水平井分布的自然裂缝,综合地球物理数据进行重新评价。该方法需要先进的LWD测井系列,包括电磁波方位电阻率、中子、方位密度、侧向电阻率成像和四极子声波测井仪器。Hua Wang等[24]通过三维有限差分法模拟计算了多极子随钻声波测井仪器在水平井和大斜度井中的声场分布。发现在仪器偏心的方向即仪器和地层间流体环最小的地方波形受到的影响最严重。当仪器偏心时钻铤的偶极弯曲模式波和四极螺旋模式波都会出现,并且地层的偶极弯曲波和四极螺旋波都会有斯通利波的干扰。总结出了一种计算仪器偏心度和偏心方位的方法。Dzevat Omeragic等[25]研究三维感应测井仪器在水平井的应用:确定层边界、计算地层各向异性和地层裂缝识别评价。通过三维有限元计算软件,模拟计算考察三维阵列感应测井仪器不同分量对水平井及大斜度井的地层边界响应特征,构造组合分量来识别水平井及大斜度井的地层边界。Ruijia Wang等[26]研究了随钻声波测井信号在大斜度井和水平井的模拟仿真和分析。对随钻声波测井仪器在临近分层界面时得到的声波信号进行了数值模拟和分析;对四极子源在水平井和大斜度井的情况进行模拟,并与使用偶极子源的电缆测井仪器的测井结果进行对比计算横波时差;对具有不同横波时差差异的硬地层和软地层进行分析。在高频时,波形的时差是2个地层四极子波的时差平均值;而在低频段观测到波形的时差接近快速地层的时差。通过在水平井使用偶极子源进行电缆测井的数值模拟,发现只有在分界面两侧的地层都是软地层并使用垂直偶极子源的时候弯曲波与四极子波的表现才相似。在大斜度井,只有在界面两侧地层都是软地层时,使用偶极子源的电缆测井仪器得到的横波时差才会比使用四极子源的随钻声波测井仪器可靠。模拟研究显示,只有在界面两侧都是软地层时,因各向异性产生的多余模式才会对低频信号产生较大影响。David Pardo等[27]介绍一种快速全自动随钻电磁波电阻率测井数据反演方法。通过一系列薄层组合一维地层模型简化复杂三维各向异性地层模型,大大减少反演计算过程中的计算量;引入“负视电阻率”概念,通过使用均匀地层的相位衰减和相位差所对应的负电阻率,扩大仪器测量电场转换视电阻率时的范围,使反演算法更稳定快速。Kosta Zamfes等[28]研究了将瞬态压降分析测量数据应用于储层多孔隙流体系统。瞬态压降分析(TDA)是一种新的方法,它是基于球面流动应用于岩屑的原理,从放在特定溶剂的岩屑测量碳氢化合物的流动并从获得的结果中生成一系列多级流程图,可以与多流式磁导率测量的压汞相提并论。

1.4 碳酸盐岩储层评价应用实例(交流论文5篇,张贴论文8篇)

Iulian N Hulea等[29]介绍了一种新的利用岩心分类和电缆地层测试对非均质碳酸盐岩储层渗透率进行预测的方法。利用大量岩心数据与非均质地层特征进行匹配,比较不同岩心抽样方法的结果差异。通过电缆压力测试毛细管压力数据中的流体渗透迁移速度提高岩心划分的准确性。利用一种新的静态和动态模型间的质量和一致性的控制方法,根据井况随时刻度校准。Amitabha Chatterjee等[30]利用光谱方法研究盖层的岩石物理演化。用一个新的高分辨光谱仪器,俘获和非弹性光谱测量为从铝的直接测量数据进行黏土分析提供了可信的依据;解决了利用碳测量数据评价有机物和利用镁测量数据评价白云岩、利用锰的测量数据评价菱锰矿,提高了物理模型的可信度。Chanh Cao Minh等[31]利用NMR弛豫和扩散测量确定岩石润湿性。提出一种基于D-T2分布的2D -NMR方法,通过对水基泥浆且没有表面活性剂的岩心进行NMR测量得到有效表面弛豫评估润湿指数和岩石弛豫。通过这种新的NMR方法得到中东地区油藏碳酸盐岩样品的润湿性指数。Emmanuel Oyewole等[32]研究了对碳酸盐岩地层中孔隙结构进行多尺度的表征。使用基于压汞毛细管测量方法、三维岩石显微CT成像和测井资料结合的综合方法描述碳酸盐岩地层的孔隙结构。SACROC地区3口井的应用结果显示电阻率测量可以用于碳酸盐岩地层的孔隙结构、有效孔隙度和渗透率估计。与孔渗模型相比,对于渗透率的计算精度提高了27%。Edmilson Helton Rios等[33]研究利用NMR和汞柱毛细管压力数据评价碳酸盐岩渗透率。提出了一种利用多元NMR评价方法评价隐含在每个弛豫时间组分中的孔隙尺寸信息估计渗透率。通过完整的交叉验证,对经典方法和多分量评价方法特性进行了对比,新的多分量方法重要特征是可以同时采用T1、T2或只利用T1、T2分布的一个部分。

1.5 新的裸眼井测井技术(交流论文10篇,张贴论文4篇)

Julian Y Zuo等[34]针对油基泥浆滤液对井下碳氢化合物采集样品污染难以准确量化这一问题,介绍了一种新的用于质量密度、光密度和气油比的物理化学混合准则和算法。该方法可以准确量化油基泥浆滤液和纯地层液体的属性,不同传感器的独立测量结果之间的一致性使得测量结果更可信,提高了井下油基泥浆滤液污染监控的稳定性和质量。Clive Sirju等[35]研究了在复杂矿物条件下利用阵列感应和声波测井数据联合反演孔隙度和饱和度的径向变化。当钻井使用油基泥浆,不同的侵入滤液和它对测井响应的影响导致了额外的不确定性。在这种情况下,使用声偶极子剪切和弯曲波色散数据,再加上感应测井数据提供了另一个方法评价孔隙度和含水饱和度。通过使用一个基于像素的联合反演能够提高从井筒附近到远场的孔隙度和含水孔隙度计算精度。Bal A A等[36]介绍了利用油基泥浆多频电阻率成像测井仪器在墨西哥湾和东南亚深水沉积地层获得高分辨率图像。分辨率范围超过1 Ω·m的环境下,仪器能够提供垂直和水平方向的高分辨率电阻率图像。仪器采用多频阻抗测量克服由于位移电流形成的介电效应。高清图像优化选择用于压力测试的区域,并且能够通过提供更精确的网络计算,在低电阻率和低反差的连续薄层减小计算含油气饱和度不确定性。John D等[37]介绍了一个可以定性和定量分析常规和非常规储层中的石油烃类的便携式地面光谱数据分析系统。该系统根据化学反应中元素光谱信息的唯一性特点,利用CRSTM分析方法,可在10 min之内识别并现场给出钻屑、井壁岩心和钻井液中烃类化合物的含量。该系统降低了井场储层和产量评估的不确定性,其获取井下信息的及时性对井场钻井、维护和管理工作中的现场决策起到了关键作用。Doug Patterson等[38]通过理论计算和实验测试2种手段介绍了一种电磁式超声换能器,并将该换能器用在了水泥胶结质量评价,特别是轻质水泥的评价。通过改变磁场和线圈结构,使这种换能器发出不同模式的波,用于空气井中的水泥胶结测量,实验数据也证实了利用该种换能器的测井仪器的稳定性。Eric Murphy等[39]介绍了一种不需要借助斯通利波反演页岩声波各向异性的方法,给出速度回归模型和前向优化的ANNIE模型。利用这些模型处理了一些来自全球的岩样数据,反演结果比以往的模型好。David Rose等[40]介绍了一种新型小直径的脉冲中子测井仪器。该仪器的主要改进包括高输出的脉冲中子发生器、结构紧凑的中子探测器、2个溴化镧伽马射线探测器以及1个长源距的钇铝钙钛矿伽马射线探测器。多次测井实例表明该仪器对于复杂套管井环境,可以提供更好的地层评价和储层检测能力。

1.6 加利福尼亚分会的主场报告

Terence P O’Sullivan[41]研究利用凝聚蒸汽伽马现场评价蒸汽特性。实验证实通过冷却和加热井,GR值随着温度增加和降低就能够无限的循环。为了弄清楚凝聚蒸汽伽马效应,对San Joaquin Valley California的2个大油田里的上千口重质油开发井数据进行分析。在Midway-Sunset油田,蒸汽驱岩石的GR测井显示,分选性差的岩石CVG幅度(2 000 gAPI)高于分选性好的岩石CVG幅度(200 gAPI)。这种差异是由分选性差的岩石中高剩余油饱和度引起的。与水相比较,油具有高溶解度和蒸汽压力,这导致高CVG值。

Steve Grayson等[42]研究了在蒙特里页岩利用增强型NMR评价天然裂缝。T2分布提供了一个可取的方法确定裂缝孔隙度。具有小尺寸天线的NMR测井仪为研究裂缝提供了很高的纵向分辨率。长T2对应大孔隙、大裂缝和高裂缝密度。测量得到的NMR数据可以分离成很多组分对应不同的孔隙尺寸。将NMR数据与标准电阻率成像裂缝分析相结合使得评价角砾岩地区的裂缝孔隙度成为可能。

David Barnes等[43]介绍世界最大的油藏饱和度检测过程的经验。在淡水和蒸汽驱情况,利用脉冲中子俘获(PNC)和碳氧比(C/O)测井监测Kern River油藏饱和度的变化。Kern River油田有很多专用的观测井,定期进行PNC和C/O测井,以观测饱和度变化。通过控制测井速度,重复传递和滤波,可以达到很高的重复性和1.5 ft的纵向分辨率。套管不居中会影响碳氧比测井的重复性,可以用超声波水泥环胶结的测井工具具体测量,通过校正数据评价饱和度。

Azzan Al-Yaarubi等[44]研究了在使用纤维增强型塑料套管观测井中进行NMR测井。对于孔隙中等黏度的油,NMR监测岩心驱替显示,这种测量方法能够将评价剩余油饱和度的精度提高5个单位。在岩心驱替过程中测量油和盐水饱和度,和已采油重量评估得到的结果一致。

2 专题讨论会情况

2.1 井下储层与生产监测

随着勘探开发风险增加,石油天然气行业在最大限度地提高现有资产的价值,其关键路径之一是开展井下储层与生产监测。研讨会对当前的各种监测技术、应用和解释流程进行了概述,其目的是提高油井整体的效能,这些技术在动静态油藏建模中也得到了应用。讨论了动态监测的目的、价值和对未来的展望,介绍了饱和度测井,放射性测井原理及重要性,以及固井监测、产能预测测井、动态监测数据在油藏管理中的应用,分布式光纤动态监测技术,高效动态监测技术,创新的动态监测流程等新技术。

2.2 岩石物理与地球物理的结合对于有地震数据的储层开展基于数据驱动的岩石特性模拟

详细介绍了常规储层(碳酸盐岩、硅质碎屑岩)岩石特性的模拟研究方法,岩石的基本属性,以及地震岩石物理学、碎屑岩岩石物理学、碳酸盐岩岩石物理学等基本概念。

2.3 为提高岩石物理解释水平而开展的放射性与电法测井数值模拟

主要介绍了电法和放射性测井数值模拟的基本概念和原理,了解在电法和放射性测井解释时是不是需要用到数值模拟,数值模拟的案例以及在岩石物理解释中的作用,数值模拟在直井中的作用,同时也对高角度井的数值模拟与反演方法进行了介绍。

2.4 正确使用老的电法测井资料

重温了老的电法测井的历史与不同曲线之间的相应关系,系统了解其发展历史、测量方法和理论、仪器设计、测井实践,重点讨论了不同老电法测井的响应关系、分层能力等,将它们同现代的仪器进行对比分析。介绍了它们的原始测井资料质量控制方法、定性与定量解释方法等。

2.5 已应用的地质统计技术一览

讨论了典型油藏表征可能出现的问题和可行的解决方案,重点探讨了现今石油工业中常见的统计技术实践和有效的解决方案,用实例讲解了不同方法的基本概念和相关的地质应用。通过研讨使学员了解到地质统计学的作用范围(用途和局限性),并理解先进的地质统计学和地质建模方法。

2.6 稠油油藏地层评价

重点讨论了使用电缆测井和随钻测井资料评价稠油和稠油油藏的最佳实践,以及采油指数和油藏生产潜力的分析方法。分析了针对稠油油藏的多种分析方法的特点。内容包括稠油评价的挑战、稠油油藏的评价方法、核磁共振技术在稠油评估中的地位、介电测井如何识别稠油储层、稠油的生产技术、稠油的地层测试技术、稠油油藏中地质力学的重要性、疏松砂岩地层的取心技术等。

3 年会展览情况

Schlumbeger公司展示了定量岩屑分析和成像服务仪器Geoflex。该仪器能够在钻井的同时开展岩屑评价,这种模块化的服务能够从岩屑中实时分析出矿物含量、地化成分和TOC,以实验室的精度表征矿物成分,鉴定微量元素精确表征矿物,通过识别TOC准确标定产层深度;该服务支持远程协作以便减少现场人员。随钻测井方面展出了核磁共振测井仪器proVISION Plus以及随钻多极子声波测井仪器Sonic Scope,特别的是随钻声波测井仪器能提供单极和四极测量服务,能够获得高品质的纵波、横波和斯通利波等数据而不用考虑快慢地层,其所有测井模式不影响测井速度和资料质量。在处理解释软件方面展示了Techlog 2015软件平台的最新功能,该软件形成了以井筒为中心、不同学科交叉的工作流程,包括岩石物理学、地球物理学、地质、钻井和油藏工程。

Baker Hughes公司展示了新技术。①Integrity eXplorer水泥胶结评价仪器。该仪器能够为甲方获得水泥胶结好坏的准确信息,而且不用考虑重量或污染情况,便于井下措施。采用专有的电磁声传感器技术可以准确测量到大范围的水泥胶结重量。②FTeX先进的电缆地层测试仪器。该仪器通过井下自动实时控制能够提供可靠和准确压力数据,一次入井即可完成地层压力分布测量、流体性质分析和地层流体取样,大大节省了作业时间,可以应用于裸眼井、小井眼井、高压力井和所有地层。

Sodern公司展示了其新型中子管发生器。该公司拥有40年设计生产中子管的经验,通过独特的陶瓷技术和等负荷地加入氘和氚气体,使其非常适合于高温作业,中子管的可靠性也得到显著增强,工作温度可以高达150 ℃、工作时间1 000 h,适合于42 mm的中子仪器。Robertson Geologging公司介绍了小井眼测井仪器系列。所有仪器的直径都为63 mm,工作温度125 ℃,工作压力125 000 psi*非法定计量单位,1 psi=6 894.76 Pa,下同。

Paradigm公司演示了最新版本的Geolog7.2软件平台。该平台提供了先进的岩石物理、地质分析工具以及数据管理、图形处理和强大的数据集成功能。其特色为支持多井、多区域数据管理、支持多用户环境、单一集成环境完成所有岩石物理学工作、全功能综合地质导向模块、操作历史追踪功能等。

Magritek公司演示了全尺寸核磁共振岩心分析仪器。该公司的2 MHz核磁共振岩心分析仪利用先进技术的独特测量能力扩展了传统实验室的应用范围。高分辨率短T2值的回波时间下降到60 μs,能够直接测定岩心的关键参数。

4 讨论与体会

年会受到世界石油工业不景气的冲击较大,参加人数较上届有较大幅度减少,但会议的精彩程度与论文水平并没有降低,其原因是由于测井技术与油公司储层评价技术的紧密关系,为了降低油气储层发现的风险与成本,测井技术还是受到了世界范围内业界的广泛重视。本届年会提交的论文摘要数量比上届增加了16%,油公司独立提交的论文数比例就达到了30%。

4.1 国际测井装备先进技术引领仍然以大的测井服务公司为主

国际测井技术垄断的格局依旧存在。Schlumberger公司就有19篇论文在年会上发表。从技术报告和参展产品中可以看出Schlumberger、Halliburton/Baker Hughes仍主导着测井技术发展方向。例如Schlumbeger公司的扫描家族电缆测井技术、LWD随钻测井技术一直在业界领先。本届年会在此基础上展出了新装备如Quanta Geo油基泥浆电成像仪器、Geoflex井场岩心定量分析与成像装备、proVISION Plus核磁共振LWD测井仪器等前沿技术,还推出了随钻自然伽马能谱测井仪,它不仅能够测量地层中的U、Th、K含量,还能测量地层的有机碳含量;Baker Huges公司推出新一代的水泥胶结测井仪Integrity eXplorer也代表着该领域的世界最新水平。

4.2 数字岩石物理学在年会正式亮相

数字岩石物理技术的出现是本届年会的亮点之一。美国斯坦福大学著名岩石物理学家阿莫斯教授作了大会主旨报告数字岩石物理学的兴起(The Emergence of Digital Rock Physics)。他认为数字岩石物理学(DRP)作为岩石物理学的重大革命已经诞生了,这是因为数字岩石物理学能够克服经验化的岩石物理数据、理想化的岩石物理模型以及不可能开展的实验室实验等种种限制,特别是利用DRP可以获得同一块岩心的几乎所有岩石物理特性以及它们之间的相互关系,而对于一组给定流动单元、相或者岩石类型的若干岩心,还可以通过使用高分辨率的成像、细分以及特征值的计算与处理,完全可以获得这些岩心的岩石物理特性的变化趋势或规律。数字岩石物理学是建立在孔喉尺寸级别上大量岩石物理实验的严格的数值模拟技术。

4.3 测井技术又有了新进展

尽管本届年会推出新的测井仪器、新的测井方法不多,但也出现了一些新亮点。在随钻测井方面推出了新型的随钻测井仪器,在国际上就形成了LWD测井技术与电缆技术并驾齐驱的局面。

本届年会的测井评价技术出现了大量基于不同目标储层的新的测井分析方法与理论,这些方法紧密结合油公司实际,既有理论也具有很强的适用性与可靠性。例如德克萨斯州大学Joshua教授提出当垂直井穿过不同水平地层时,可以用自然电位(SP)测井开展数值模拟与岩石物理解释,这种新的SP数值模拟方法可以直接评价地层的含水饱和度,模拟形成的方法可以应用在实际井中。

纵观中国的测井技术发展,既要注重测井装备的研发,更要注重重点储层的测井响应方法研究,形成类似于阿尔奇公式、印度尼西亚公式的中国典型油气储层的测井解释方法与理论。这些方面我们目前仍有不少差距。

4.4 录井技术已经引起了岩石物理学家与测井分析家的重视

录井技术已经引起了岩石物理学家与测井分析家的重视,年会论文5个部分中有1个部分涉及到录井内容,有5篇论文是有关录井新技术;在展会上有3家公司展示了录井新设备。例如FIT公司(Fluid Inclusion Technologies)展出了dp100便携式、全自动质谱仪,其核心就是四极质谱分析技术。将录井与测井结合起来开展储层岩石物理研究与油气水评价越来越成为测井分析家的共识。

4.5 国外公司更注重测井基础理论、基本方法的研究,岩石物理分析技术与手段更丰富

国际大的油公司、大的测井服务公司及涉及石油的综合大学在基础理论方法研究方面投入巨大,形成的解释方法、解释模型得到了很好的应用。例如Baker Huges公司为了提高水泥胶结测井的精度与可靠性,研究了一种新型的电磁声波换能器,取得了在测井理论、方法等方面的前沿性研究成果。BP公司联合Baker Huges公司研究了高频介电测井仪器在介电的各向异性测量时的敏感性,通过研究形成了与前人不一样的研究结果,并且基于渐进分析和数值模拟结果,对介电各向异性测量提出了一些建议。针对不同的仪器结构、相对倾角、频率和地层参数,给出了一些介电各向异性敏感性研究结果。

4.6 随钻测井技术向纵深发展,国内外差距加大

从本届年会的论文来看,又有新的LWD仪器推出,如介绍Schlumbeger公司自然伽马能谱随钻测井仪的论文发布;也有利用LWD测井资料开展水平井的储层评价与岩石物理研究,如Schlumbeger公司为了快速确定水平井及大斜度井近井眼地层结构及地层属性,研究了通过高分辨率随钻密度及体积光电系数(PEF)成像资料快速预测地层边界的距离和地层倾角大小的技术。从展会的展品来看,在原来成熟的常规LWD技术基础上,又加入了一些新的成像测井仪器,使得随钻测井系列更完善,解决地质难题的能力也更强,例如Schlumbeger公司的Sonic Scope多级子声波LWD仪器可以获取任何地层中的纵波、横波信息;proVISION Plus核磁共振LWD测井仪器可以获得地层的T1、T2信息。国内外LWD随钻测井技术的差距在拉大。

4.7 测井解释软件开发进展快,体现为多学科一体化评价

参展商有多家公司展示了新研发的测井分析软件系统。例如:CGG公司的powerlog测井分析软件系统,可以快速满足单井、多井的测井资料分析任务,在单井压裂分析与评价方面有特色;Paradam公司的Geolog 7.2测井解释系统有了新发展,在油藏背景的测井评价方面有特色;Schlumbeger公司的Techlog 2015版平台把所有的井筒数据放到一个高度直观的应用中进行分析,除了提供专家模式的先进模块,也为初级用户提供解释和分析模块,并且支持跨多个学科的复杂工作流程。

4.8 非常规储层测井评价技术依然是国外研究的重点之一

非常规储层测井评价论文数达到23篇(正式交流10篇,张贴论文13篇),说明非常规储层的测井评价依然是热点。大部分论文都是有地质针对性的测井综合解决方案,说明在非常规储层的测井评价方面追求的是测井服务与油公司储层研究的紧密结合,是基于目标油藏的个体化分异性极强的特色综合技术,包括采集技术、岩石物理研究、处理与解释方法研究以及储层评价等系列技术。例如Halliburton公司的Treasure Bailley等与Anschutz勘探公司的Flemming等一起研究了利用微电阻率成像和元素分析数据识别北达科他州威利斯顿盆地富含有机质的薄层;Schlumbeger公司的Karim Bondabou等提出一种新的工作流程来精确评价古沉积环境的氧化还原条件等级,以及量化有机质的储藏,通过测井与录井相结合的方法开发出了一种软件可以自动对矿物进行识别和精确评价。

5 结论与建议

5.1 建议加快随钻测井技术的研发和应用

中国石油天然气集团公司(简称集团公司)在随钻测井等高端测井技术方面与国外差距在扩大,而且国外大的测井服务公司相关技术在成熟的基础上还在持续加速提升。目前集团公司的LWD测井技术和仪器的研发制造还在初级阶段,低水平重复现象也存在,必须加大LWD测井研发力度和应用规模,迅速提高研发和服务能力,配套完成多参数测量,满足油田公司的生产需求,提高海外服务市场竞争力。

5.2 建议加快电缆测井新技术新装备的研发与应用

EILog、LEAP800等成套装备为代表的电缆测井新装备的研发,取得了历史上少有的骄人业绩与速度。但对比国外电缆测井技术的飞速发展,我们的技术与国外相比又存在新差距,例如Schlumbeger公司在成像测井技术基础上,几年前发展形成了扫描家族技术系列,现在又在开始研究新一代量子测井技术系列,等等。国外测井技术的发展速度十分迅猛。因此,集团公司要持续开展重点新装备与新技术的研发与应用,例如:扫描家族成像系列测井仪器、电缆井下流体实验室系列仪器、数字岩石物理关键技术、典型油藏测井评价理论等。通过新技术新装备的研发,通过提高仪器可靠性与精度,目标就是进一步提高电缆测井行业在国际市场的竞争力以及提高解决复杂储层测井评价能力与水平。

5.3 抓住国外大公司重组整合的机遇,开展国际间的合作或并购,提高研发起点,推动测井技术跨越发展

公司并购和专利技术购进是国外综合性油田技术服务公司迅速拥有专项测井技术和扩大服务范围的有效手段。近来,Halliburton与Baker Hughes两大国际公司重组并购,测井技术重组整合,Schlumbeger公司积极表示有意与中国测井界开展多方位技术合作,建议集团公司抓住历史机遇,加强高端电缆测井技术、随钻测井技术的国际合作,尽快取得测井技术的快速提高与突破。

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