跳至內容

測井

維基百科,自由的百科全書

測井是通過鑽井眼對地層進行詳細記錄。包括把樣品帶到地上直接觀察,也包括把放到井眼裏的儀器進行的物理測量。測井可在鑽井工程的不同階段進行,包括鑽井完井,生產和棄井。測井是為了鑽探油氣,地下水,勘探礦物和地熱,也包括環境和土工技術研究。

電纜測井

[編輯]
包括井徑,密度和電阻率曲線的電纜測井
包含全系列測井曲線的電纜測井

石油天然氣工業用電纜測井來取得地層岩石性質的連續記錄。這能推出進一步的性質,如含烴飽和度,孔隙度滲透率和地層壓力,可用於進一步的鑽探和生產決策。電纜測井是通過電纜末端的測井儀器下降到油井裏,通過不同傳感器來記錄岩石物理性質。測井儀器經過這幾年的發展可測量電阻聲波放射性電磁核磁共振以及岩石和岩石充填的流體的其他性質。

這些數據或在地面或在井眼裏記錄成電子數據格式,然後或打印出來交給客戶,或保存為電子數據形式拷貝被客戶。測井數據可邊鑽邊提取(例如LWD),也可鑽完再提取。

電纜測井可根據它們的功能也可根據它們的用途來分類。裸眼井測井是在油井或氣井下套管前測井。套管井測井是在下套管後測井。[1]

電纜測井也可安裝它們測量出來的物理性質來分類。

歷史

[編輯]

在1926年創立了斯倫貝謝公司的斯倫貝謝兩兄弟(Conrad和Marcel Schlumberger)被認為是電法測井創始人。Conrad發明了勘探金屬礦藏的斯倫貝謝排列法,然後兄弟倆將此方法應用到地下。1927年10月5日,斯倫貝謝全體工作人員在法國Pechelbronn將一個電極系下入488米的井中,成功地測量出第一條測井曲線。在現代模式下,這第一條曲線是電阻率曲線,可被描述成3.5米的側向測井曲線。[2]

1931年斯倫貝謝公司的Henri George Doll和G. Dechatre發現就算沒有電流通過井中的電纜,檢流計也會擺動。這促使發明了自然電位測井(SP),是測量電阻率的重要方法。SP由滲透層邊緣的井眼泥漿自然產生。根據電阻率和SP,測井解釋工作者能分辨出滲透儲層和非滲透層。[3]

1940年,斯倫貝謝發明自然電位地層傾角測井儀,該儀器能計算地層走向傾角。這個基礎的地層傾角測井儀升級為電阻率地層傾角測井儀(1947)以及連續電阻率地層傾角測井儀(1952)。

1948年在科羅拉多Rangely油田首次使用油基鑽井液。普通電測需要有導體或水基鑽井液,但油基鑽井液沒有傳導性。為解決這個問題,20世紀40年代末發明了感應測井。

隨着20世紀60年代電晶體集成電路的引進,電測變得更可靠。計算機化使測井處理更快,提高測井數據整理能力。70年代引進了更多測井方法和計算機,這些包括將電阻率測井和孔隙度測井一次測出來。

20世紀40年代形成了兩種測量孔隙度的測井方法(聲波測井和核測井)。在二戰時聲波測井發展迅速。核測井是聲波測井的補充,但是聲波測井依然在很多聯合測井工具中發揮作用。

核測井最初是通過測量地下地層的自然伽馬放射性發展的。然而,隨着工業迅速發展為記錄核粒子轟擊岩石。1939年Well Surveys公司發明測量自然放射性的伽馬曲線,1941年發明中子測井。伽馬測井對低滲透性的泥岩非常有用,因為泥岩釋放的伽馬射線比較多。這些測井方法很重要因為可用在套管井中。Well Surveys公司迅速成為Lane-Wells公司的一部分。在二戰中,美國政府幾乎在戰時都讓斯倫貝謝壟斷裸眼井測井,讓Lane-Wells公司壟斷套管井測井。[4] 在戰後核測井繼續發展。

核磁共振測井是1958年Borg Warner發明的。最初核磁共振測井在科研上成功但是在工程上失敗。但是,Numar(現在是哈里伯頓的子公司)的連續核磁共振測井儀器的發展是這項新技術的希望。

現在已鑽很多定向井。最初,如果不是直井的話測井工作者將測井儀器附在鑽杆上工作。現代技術在地面上允許連續信息。MWD用泥漿脈衝技術從鑽柱底的工具到地面的處理器來傳輸數據。

電法測井

[編輯]

電阻率測井

[編輯]

電阻率測井是測量岩石或沉積物的電阻率。

成像測井

[編輯]

成像測井用一個旋轉的傳感器來測量整個井壁的聲阻抗。[5] 這可用於確定裂縫的存在與方位,同樣也可知道地層的傾角。

孔隙度測井

[編輯]

孔隙度測井測量孔隙體積占岩石體積的百分比。大部分孔隙度測井使用聲波或核技術。聲波測井記錄聲波通過井眼環境的特徵。核測井是通過井內測井儀器或地層發生的核反應工作的。核測井包括密度測井,中子測井和伽馬測井,可用於地層對比。[6]

密度測井

[編輯]

密度測井是通過一個放射源轟擊地層,在康普頓散射光電效應後測量伽馬射線計數來測量地層體積密度。這個體積密度可用於計算孔隙度。

中子孔隙度測井

[編輯]

中子孔隙度測井是通過一個高能量的超熱中子轟擊地層運作的。基於中子測井儀器,不管伽馬射線被俘獲,分散的熱中子或分散的高能量的超熱中子都可以被偵測到。[7] 中子孔隙度測井對特殊地層的氫原子數量特別敏感,與岩石孔隙度保持一致。

聲波測井

[編輯]

聲波測井提供聲波時差,可反應岩性,岩石構造,但對孔隙度響應更好。測井儀器包括壓電發射和接受器。聲波從發射和接受器傳播的校正距離被記錄為聲波時差。

岩性測井

[編輯]

伽馬射線測井

[編輯]

該測井是測量井眼附近的地層自然放射性,以API作為單位,對砂岩和泥岩的區分非常有用。[8] 因為砂岩主要是無放射性的石英,泥岩放射性主要是因為粘土中的同位素,以及吸附的

自然電位測井

[編輯]

自然電位測量自然電位差,無需電流。是最早的電纜測井。

其它測井方法

[編輯]

井徑測井

[編輯]

測量井眼直井的方法,用2臂或4臂。[8] 它用於檢測是否井眼垮塌,若出現的話測井曲線將變的不可信。

核磁共振測井

[編輯]

核磁共振測井利用地層的核磁共振響應,直接測量出孔隙度和滲透率,提供順着井眼的連續記錄。[9][10]

光譜噪聲測井

[編輯]

光譜噪聲測井是一個自然噪聲測量技術,用於油氣井整體分析,生產和注水層段的確定以及儲層水動力特徵。噪聲是由於流體或氣體通過儲層產生的。

隨鑽測井(LWD)

[編輯]

二十世紀70年代,測井形成了LWD這麼一個新的分支。這個技術與常規測井相比可以提供相似的井信息,但不是把傳感器放在電纜底部,而是集成在了鑽柱上,可在鑽進過程中進行實時測量。這樣可讓鑽井工程師和地質師迅速取得如孔隙度,電阻率,井眼角度和鑽壓這樣的信息,使得他們可以立即做出井下一步的決策和鑽井方位的決定。[11]

取岩心

[編輯]

取岩心是取得井眼中可見岩石樣品的方法。有2種類型的岩心:全岩心和井壁岩心。全岩心是用特製的衝擊鑽在第一次鑽井眼時取得的,井壁岩心是在鑽頭穿過井眼後從井壁上取得的。井壁取芯最主要的優勢是比取芯便宜(鑽井不需要停止)以及可取得多個樣品,主要的劣勢是確定不了樣品的準確深度以及可能取樣失敗。[12][13]

錄井

[編輯]

錄井工作是描述通過泥漿循環帶到地面的岩屑的工作。在石油工業中這項工作通常是由錄井公司完成。錄井一個典型的參數是地層氣測值,比例尺通常是根據各家公司決定的,在實際工作中是根據最大最小值的變化來確定的。[14]在當今石油工業標準中錄井通常包括例如但不限於鑽時,岩性,氣測值,鑽井液溫度,氯化物,有時也包括泥漿密度,預測井眼壓力和D指數校正。

資料用途

[編輯]

在石油工業中,測井和錄井向操作公司傳遞出即時數據,操作公司可對井作出操作決策,也可同鄰井進行地層對比,油氣數量和質量的解釋。進行測井解釋的專家被稱作測井解釋工作者。

測井圖片

[編輯]

參考資料

[編輯]
  1. ^ Society of Professional Well Log Analysts. Glossary of terms & expressions used in well logging. Houston, Texas: SPWLA. 1975: 74 p. 
  2. ^ Hilchie, Douglas W. Wireline: A history of the well logging and perforating business in the oil fields. Boulder, Colorado: Privately Published. 1990: 200. 
  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. ^ 現在是貝克休斯的一部分
  5. ^ Crains Petrophysical Handbook. [2012-11-12]. (原始內容存檔於2019-11-14). 
  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. [2012-11-13]. (原始內容存檔於2012-05-31). 
  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[永久失效連結]
  11. ^ Rigzone How Does Logging-While-Drilling (LWD) Work?. [2014-12-29]. (原始內容存檔於2020-10-01). 
  12. ^ Halliburton. Sidewall Coring 互聯網檔案館存檔,存檔日期2011-10-11.
  13. ^ Schlumberger Oilfield Glossary. Core. [2014-12-29]. (原始內容存檔於2012-05-31). 
  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. 

外部連結

[編輯]