测井

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测井是通过钻井眼对地层进行详细记录。包括把样品带到地上直接观察,也包括把放到井眼里的仪器进行的物理测量。测井可在井的任何时候进行,包括钻井完井,生产和弃井。测井是为了钻探油气,地下水,勘探矿物和地热,也包括环境和土工技术研究。

电缆测井[编辑]

包括井径,密度和电阻率曲线的电缆测井
包含全系列测井曲线的电缆测井

石油天然气工业用电缆测井来取得地层岩石性质的连续记录。这能推出进一步的性质,如含烃饱和度,孔隙度渗透率和地层压力,可用于进一步的钻探和生产决策。电缆测井是通过电缆末端的测井仪器下降到油井里,通过不同传感器来记录岩石物理性质。测井仪器经过这几年的发展科测量电阻声波放射性电磁核磁共振以及岩石和岩石充填的流体的其他性质。

这些数据或在地面或在井眼里记录成电子数据格式,然后或打印出来交给客户,或保存为电子数据形式拷贝被客户。测井数据可边钻边提取(例如LWD),也可钻完再提取。

电缆测井可根据它们的功能也可根据它们的用途来分类。裸眼井测井是在油井或气井下套管前测井。套管井测井是在下套管后测井。.[1]

电缆测井也可安装它们测量出来的物理性质来分类。

历史[编辑]

在1926年创立了斯伦贝谢公司的斯伦贝谢两兄弟(Conrad和Marcel Schlumberger)被认为是电法测井创始人。Conrad发明了勘探金属矿藏的斯伦贝谢排列法,然后兄弟俩将此方法应用到地下。1927年10月5日,斯伦贝谢全体工作人员在法国Pechelbronn将一个电极系下入488米的井中,成功地测量出第一条测井曲线。在现代模式下,这第一条曲线是电阻率曲线,可被描述成3.5米的侧向测井曲线。.[2]

1931年斯伦贝谢公司的Henri George Doll和G. Dechatre发现就算没有电流通过井中的电缆,检流计也会摆动。这促使发明了自然电位测井(SP),是测量电阻率的重要方法。SP由渗透层边缘的井眼泥浆自然产生。根据电阻率和SP,测井解释工作者能分辨出渗透储层和非渗透层。[3]

1940年,斯伦贝谢发明自然电位地层倾角测井仪,该仪器能计算地层走向倾角。这个基础的地层倾角测井仪升级为电阻率地层倾角测井仪(1947)以及连续电阻率地层倾角测井仪(1952)。

1948年在科罗拉多Rangely油田首次使用油基钻井液。普通电测需要有导体或水基钻井液,但油基钻井液没有传导性。为解决这个问题,20世纪40年代末发明了感应测井。

随着20世纪60年代晶体管集成电路的引进,电测变得更可靠。计算机化使测井处理更快,提高测井数据整理能力。70年代引进了更多测井方法和计算机,这些包括将电阻率测井和孔隙度测井一次测出来。

20世纪40年代形成了两种测量孔隙度的测井方法(声波测井和核测井)。在二战时声波测井发展迅速。核测井是声波测井的补充,但是声波测井依然在很多联合测井工具中发挥作用。

核测井最初是通过测量地下地层的自然伽马放射性发展的。然而,随着工业迅速发展为记录核粒子轰击岩石。1939年Well Surveys公司发明测量自然放射性的伽马曲线,1941年发明中子测井。伽马测井对低渗透性的泥岩非常有用,因为泥岩释放的伽马射线比较多。这些测井方法很重要因为可用在套管井中。Well Surveys公司迅速成为Lane-Wells公司的一部分。在二战中,美国政府几乎在战时都让斯伦贝谢垄断裸眼井测井,让Lane-Wells公司垄断套管井测井。[4] 在战后核测井继续发展。

核磁共振测井是1958年Borg Warner发明的。最初核磁共振测井在科研上成功但是在工程上失败。但是,Numar(现在是哈里伯顿的子公司)的连续核磁共振测井仪器的发展是这项新技术的希望。

现在已钻很多定向井。最初,如果不是直井的话测井工作者将测井仪器附在钻杆上工作。现代技术在地面上允许连续信息。MWD用泥浆脉冲技术从钻柱底的工具到地面的处理器来传输数据。

电法测井[编辑]

电阻率测井[编辑]

电阻率测井是测量岩石或沉积物的电阻率。

成像测井[编辑]

成像测井用一个旋转的传感器来测量整个井壁的声阻抗。[5] 这可用于确定裂缝的存在与方位,同样也可知道地层的倾角。

孔隙度测井[编辑]

孔隙度测井测量孔隙体积占岩石体积的百分比。大部分孔隙度测井使用声波或核技术。声波测井记录声波通过井眼环境的特征。核测井是通过井内测井仪器或地层发生的核反应工作的。核测井包括密度测井,中子测井和伽马测井,可用于地层对比。[6]

密度测井[编辑]

密度测井是通过一个放射源轰击地层,在康普顿散射光电效应后测量伽马射线计数来测量地层体积密度。这个体积密度可用于计算孔隙度。

中子孔隙度测井[编辑]

中子孔隙度测井是通过一个高能量的超热中子轰击地层运作的。基于中子测井仪器,不管伽马射线被俘获,分散的热中子或分散的高能量的超热中子都可以被侦测到。[7] 中子孔隙度测井对特殊地层的氢原子数量特别敏感,与岩石孔隙度保持一致。

声波测井[编辑]

声波测井提供声波时差,可反应岩性,岩石构造,但对孔隙度响应更好。测井仪器包括压电发射和接受器。声波从发射和接受器传播的校正距离被记录为声波时差。

岩性测井[编辑]

伽马射线测井[编辑]

该测井是测量井眼附近的地层自然放射性,以API作为单位,对砂岩和泥岩的区分非常有用。[8] 因为砂岩主要是无放射性的石英,泥岩放射性主要是因为粘土中的同位素,以及吸附的

自然电位测井[编辑]

自然电位测量自然电位差,无需电流。是最早的电缆测井。

其它测井方法[编辑]

井径测井[编辑]

测量井眼直井的方法,用2臂或4臂。[8] 它用于检测是否井眼垮塌,若出现的话测井曲线将变的不可信。

核磁共振测井[编辑]

核磁共振测井利用地层的核磁共振响应,直接测量出孔隙度和渗透率,提供顺着井眼的连续记录。[9][10]

光谱噪声测井[编辑]

光谱噪声测井是一个自然噪声测量技术,用于油气井整体分析,生产和注水层段的确定以及储层水动力特征。噪声是由于流体或气体通过储层产生的。

随钻测井(LWD)[编辑]

二十世纪70年代,测井形成了LWD这么一个新的分支。这个技术与常规测井相比可以提供相似的井信息,但不是把传感器放在电缆底部,而是集成在了钻柱上,可在钻进过程中进行实时测量。这样可让钻井工程师和地质师迅速取得如孔隙度,电阻率,井眼角度和钻压这样的信息,使得他们可以立即做出井下一步的决策和钻井方位的决定。[11]

取岩心[编辑]

取岩心是取得井眼中可见岩石样品的方法。有2种类型的岩心:全岩心和井壁岩心。全岩心是用特制的冲击钻在第一次钻井眼时取得的,井壁岩心是在钻头穿过井眼后从井壁上取得的。井壁取芯最主要的优势是比取芯便宜(钻井不需要停止)以及可取得多个样品,主要的劣势是确定不了样品的准确深度以及可能取样失败。[12][13]

录井[编辑]

录井工作是描述通过泥浆循环带到地面的岩屑的工作。在石油工业中这项工作通常是由录井公司完成。录井一个典型的参数是地层气测值,比例尺通常是根据各家公司决定的,在实际工作中是根据最大最小值的变化来确定的。[14]在当今石油工业标准中录井通常包括例如但不限于钻时,岩性,气测值,钻井液温度,氯化物,有时也包括泥浆密度,预测井眼压力和D指数校正。

资料用途[编辑]

在石油工业中,测井和录井向操作公司传递出即时数据,操作公司可对井作出操作决策,也可同邻井进行地层对比,油气数量和质量的解释。进行测井解释的专家被称作测井解释工作者。

测井图片[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Society of Professional Well Log Analysts. Glossary of terms & expressions used in well logging. Houston, Texas: SPWLA. 1975: 74 p. ISBN None 请检查|isbn=值 (帮助). 
  2. ^ Hilchie, Douglas W. Wireline: A history of the well logging and perforating business in the oil fields. Boulder, Colorado: Privately Published. 1990: 200. ISBN None 请检查|isbn=值 (帮助). 
  3. ^ Pike, Bill; Rhonda Duey. Logging history rich with innovation (– Scholar search). Hart's E&P. 2002: 52–55 [2008-06-02].  [失效連結]
  4. ^ 现在是贝克休斯的一部分
  5. ^ Crains Petrophysical Handbook
  6. ^ Sengel, E.W. "Bill". Handbook on well logging. Oklahoma City, Oklahoma: Institute for Energy Development. 1981: 168 p. ISBN 0-89419-112-8. 
  7. ^ Schlumberger Oilfield Glossary
  8. ^ 8.0 8.1 Darling, Toby. Well Logging and Formation Evaluation. Oxford, UK: Elsevier. 2005: 5 p. ISBN 0-7506-7883-6. 
  9. ^ Gluyas, J. & Swarbrick, R. (2004) Petroleum Geoscience. Publ. Blackwell Publishing
  10. ^ Nuclear Magnetic Resonance Imaging – Technology of the 21st century. Kenyon, Kleinberg, Straley, Gubelin, and Morris. Oilfield Review. http://eps.mcgill.ca/~courses/c550/Literature/NMR-21st-century.pdf
  11. ^ Rigzone How Does Logging-While-Drilling (LWD) Work?
  12. ^ Halliburton. Sidewall Coring
  13. ^ Schlumberger Oilfield Glossary. Core
  14. ^ Bourgoyne, Adam; Keith Millheim, Martin Chenevert, F.S. Young Jr. Applied Drilling Engineering. Richardson, TX: Society of Petroleum Engineers. 1986: 274 p. ISBN 1-55563-001-4. 

外部链接[编辑]