最近涌現(xiàn)出一些關(guān)于測(cè)井與巖石物理的著名教科書與參考書，以及關(guān)于各種主題的重要評(píng)論文章。這些主題包括：致密砂巖孔隙度與孔隙結(jié)構(gòu)的表征、低滲透非常規(guī)氣藏的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量與圖像定量分析以及致密巖石的滲透率標(biāo)準(zhǔn)。本文回顧了2017年測(cè)井與地層評(píng)價(jià)行業(yè)的發(fā)展，簡單介紹了幾種具有代表性的新技術(shù)。

深度測(cè)量

深度是將所有井下數(shù)據(jù)結(jié)合在一起的關(guān)鍵基礎(chǔ)。但是針對(duì)各種井眼條件與井斜情況，精確測(cè)量深度的最佳方法仍在不斷發(fā)展。最近幾篇論文研究了線纜與隨鉆測(cè)井作業(yè)中，獲得最準(zhǔn)確深度值的方法與實(shí)踐，其中線纜的拉伸與管柱的熱伸長可能會(huì)顯著影響深度測(cè)量的準(zhǔn)確度。

測(cè)斜精度，這是個(gè)不斷演變的研究主題。由于地球磁場隨時(shí)間的變化，在高緯度地區(qū)（如巴倫支海）很難獲得精確的隨鉆測(cè)量。隨鉆測(cè)量工具中使用的磁力計(jì)與加速度計(jì)會(huì)受地球磁場的影響，而磁場隨位置的變化而變化，磁場強(qiáng)度與傾斜度隨時(shí)間的增加而增加。因此，磁場修正是建立在基本地球地磁模型的基礎(chǔ)上。

Baker Hughes最近推出了CHAOS-X地磁參考模型，可提供地球磁場的高分辨率全球矢量磁場，以提高磁定向測(cè)量的精度。該公司還提出了幾種改進(jìn)測(cè)量精度與井眼定位的新方法。準(zhǔn)確的定位在井防碰與用于攔截井的電磁測(cè)距技術(shù)中尤為重要。

微傳感器測(cè)井系統(tǒng)是微型獨(dú)立的測(cè)量裝置，它可為井下參數(shù)(如溫度與壓力等)提供低成本、接近實(shí)時(shí)的分布式測(cè)量。微傳感器通過不同的方法進(jìn)入到鉆井液中，然后循環(huán)返至地面，并被捕集在泥漿振動(dòng)篩中。目前研究出兩種方法，其中一個(gè)已進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。這些隨鉆測(cè)井系統(tǒng)由（1）微芯片上的集成電路中的高精度溫度或壓力傳感器組成，該芯片還配備微處理器、存儲(chǔ)器、發(fā)送器、接收器以及可充電電池，以及（2）地面數(shù)據(jù)收集設(shè)備與啟動(dòng)器。

最初的一個(gè)系統(tǒng)是Tulsa大學(xué)學(xué)生研發(fā)的，該系統(tǒng)中傳感器的直徑約為7.5毫米，封裝在一個(gè)球形保護(hù)殼中（圖1），精度分別為±60 psi與±1.8°F。將傳感器加入鉆井液中，然后利用示蹤劑注入系統(tǒng)或在接單根過程中將其注入鉆桿中。傳感器穿過鉆桿，從鉆頭噴嘴出來，并隨著鉆井液循環(huán)返至地面。

圖1. Tulsa大學(xué)微芯片傳感器

測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)都是基于時(shí)間戳記錄的，然后利用時(shí)間戳與泵速來計(jì)算測(cè)量深度。當(dāng)傳感器返至地面時(shí)，設(shè)備與微芯片進(jìn)行無線傳輸，下載內(nèi)存中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并重置電路以進(jìn)行另一次作業(yè)。還可將這些微芯片傳感器應(yīng)用于包括優(yōu)化固井評(píng)估以及定位井漏區(qū)域。

仍處于概念階段的Sintef數(shù)字微傳感器（μSonde）系統(tǒng)中，膠囊內(nèi)的微型傳感器在井底釋放，并記錄井下參數(shù)，然后通過流體循環(huán)將其帶到地面。在鉆井作業(yè)中，μSonde儲(chǔ)存?zhèn)}（圖2）與底部鉆具組合一起下入。而在生產(chǎn)井中，任何時(shí)候都可在井底部署攜帶微傳感器的儲(chǔ)存?zhèn)}。再根據(jù)預(yù)定的井況和/或時(shí)間間隔，激活存儲(chǔ)倉，釋放傳感器。這些傳感器能夠持續(xù)將測(cè)量值存儲(chǔ)在內(nèi)存中，當(dāng)它們返至地面時(shí)，可利用設(shè)備無線下載數(shù)據(jù)并用于分析。

圖2. SINTEF微型存儲(chǔ)倉的概念圖。

測(cè)量深度是根據(jù)傳感器的經(jīng)過時(shí)間、捕獲時(shí)間、加速度計(jì)的數(shù)據(jù)分析以及不同測(cè)量結(jié)果分析出的井特征來估算的。傳感器的有效密度可與井中流體匹配，并且還可以配備其他傳感器（例如，聲學(xué)三軸加速計(jì)/陀螺儀/磁力計(jì)），以滿足不同的需求。應(yīng)用范圍包括：井筒完整性分析、井眼清潔、井壁失穩(wěn)以及漏失。

高溫高壓三功能測(cè)井工具

Weatherford公司推出了一項(xiàng)新型高溫高壓隨鉆測(cè)井服務(wù)(HeatWave Extreme, HEX)，以應(yīng)對(duì)極端的井底溫度與壓力。Weatherford公司與Chevron公司聯(lián)合研發(fā)了這種擁有三種測(cè)井項(xiàng)目的隨鉆測(cè)井工具，專門用于泰國灣。該服務(wù)分兩個(gè)階段開發(fā)，采用完全重新設(shè)計(jì)的部件（包括電子部件與傳感器），避免了長時(shí)間在井底高溫作業(yè)所需的起鉆冷卻。三重服務(wù)包括伽馬射線、補(bǔ)償雙頻電阻率以及熱中子孔隙度與密度測(cè)量。

電阻率工具擁有兩個(gè)發(fā)射器與三個(gè)接收器（20、30與46英寸的間距），工作頻率在200 kHz與2 MHz之間。傳統(tǒng)的镅-鈹放射源被用于密度測(cè)量。隨鉆測(cè)量系統(tǒng)可提供方位角與井斜角，以及井筒與環(huán)空壓力（用于ECD測(cè)定）。在392華氏度與30000 psi的壓力下，該工具的額定作業(yè)時(shí)間可達(dá)200小時(shí)。

井眼成像

貝克休斯已經(jīng)測(cè)試了一種新型高分辨率超聲脈沖反射隨鉆井眼成像工具，可用于所有井內(nèi)流體。該工具采用新型傳感器設(shè)計(jì)，可用于苛刻的鉆井條件（如油基泥漿與軟地層或低反射率的粗糙表面），獲得足夠的信號(hào)，并提供寬的帶寬以提供準(zhǔn)確的基于時(shí)間的響應(yīng)。該工具取樣速率極快，鉆井作業(yè)時(shí)，可在常規(guī)鉆速（200英尺/小時(shí)）與轉(zhuǎn)速（80~180）范圍內(nèi)，對(duì)井眼進(jìn)行全面取樣。圖3對(duì)比了新工具的成像與有線成像設(shè)備的圖像。初代工具可與6.75in鉆鋌復(fù)配，額定溫度可至329華℉

圖3. 新型隨鉆測(cè)井超聲波圖像（最右邊），電纜超聲波（中間右邊），有線電阻率（中間左邊）與隨鉆電阻率（最左邊）之間的比較。

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