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(jiǎn)單介紹了幾種具有代表性的新技術(shù)。

隨鉆流體取樣

2017年，Baker Hughes公司升級(jí)了它原有的隨鉆采樣服務(wù)（FASTrak HD），并推出了新一代流體分析與隨鉆采樣服務(wù)（FASTrak Prism）。新工具能夠單趟收集多達(dá)16個(gè)獨(dú)立的單相流樣本（所有流體共13.4升），從而大幅減少作業(yè)時(shí)間并節(jié)約成本。在取樣作業(yè)過(guò)程中，能夠持續(xù)測(cè)量與分析井內(nèi)流體，因此可獲得受污染最小的樣品。

除了現(xiàn)有的光學(xué)傳感器外，新一代流體分析服務(wù)還增加了可見(jiàn)光至近紅外范圍的光譜測(cè)量與熒光測(cè)量，以區(qū)分流體類型。新的光譜分析模塊由13個(gè)光學(xué)通道組成，其中6個(gè)分配給可見(jiàn)光范圍（400至800 nm），7個(gè)通道分配給近紅外范圍（1400至2000 nm）。該工具通過(guò)一系列的檢波器，來(lái)優(yōu)化流體識(shí)別并提供更精確的流體分析，從而獲得泵入流體（油，氣和水）的光譜圖。

由于原油組分表現(xiàn)出強(qiáng)烈的熒光，且發(fā)射出的熒光光譜是特定組分的特征，因此熒光測(cè)量可以確定這些不同組分的含量，并用于區(qū)分油基泥漿與地層原油。熒光測(cè)量已被證明是從油基泥漿中識(shí)別出原油的最佳方法。

Schlumberger公司的新型流體取樣分析服務(wù)(Spectrasphere)可提供實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的鉆井流體分析：井下流體成分、流體類型、流體組分與氣油比。該服務(wù)適用于井斜大的大位移井，在這些井中可根據(jù)井眼軌跡，將新型扶正器置于各模塊間，以避免發(fā)生粘卡。這項(xiàng)服務(wù)包含三個(gè)模塊：測(cè)壓探頭、流體測(cè)繪模塊、樣品載體模塊。

測(cè)壓探頭可提供準(zhǔn)確的地層壓力與流動(dòng)性測(cè)量結(jié)果，以確定最佳的儲(chǔ)層測(cè)試段。它可作為一個(gè)獨(dú)立的地層隨鉆測(cè)壓工具，或者與其他兩個(gè)模塊組合，用于流體識(shí)別與取樣作業(yè)。流體測(cè)繪模塊包括泵出模塊與一個(gè)或兩個(gè)井下流體分析儀（DFA），每個(gè)DFA都包括光學(xué)光譜儀、電阻率傳感器與溫度傳感器。DFA利用可見(jiàn)光與近紅外的光譜數(shù)據(jù)來(lái)提供樣品污染評(píng)估、流體電阻率、溫度、流體類型與組分分析，以及原位地層氣油比測(cè)量。

采樣作業(yè)可以以恒定速率或恒定壓降來(lái)驅(qū)動(dòng)。樣品載體模塊可一趟作業(yè)取得多達(dá)12個(gè)PVT級(jí)液體樣品。樣品容器安裝在鉆具的外部，并由可拆卸的防護(hù)罩保護(hù)。該服務(wù)模塊可與6.75in鉆鋌復(fù)配，其額定作業(yè)溫度可至302華氏度，額定作業(yè)壓力可至25000psi。

溢流檢測(cè)

美國(guó)能源部國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（NETL）研發(fā)出一種利用隨鉆測(cè)井或隨鉆測(cè)量，來(lái)檢測(cè)鉆頭處是否發(fā)生溢流的方法，并已申請(qǐng)專利，目前正在尋求商業(yè)化應(yīng)用。該方法利用標(biāo)準(zhǔn)或低成本隨鉆測(cè)井技術(shù)的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)早期低成本的溢流檢測(cè)。它的原理是，高敏感度的隨鉆測(cè)井或隨鉆測(cè)量?jī)x器可以重新聚焦，來(lái)檢測(cè)井筒中的鉆井液。該方法利用一套過(guò)濾器與算法，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鉆頭附近的井眼情況。由于鉆井液的物理特性（例如密度、電阻率與速度）是由鉆井人員調(diào)整好的，因此如果發(fā)現(xiàn)地層流體混合引起這些特性的顯著變化，就可能表明井下發(fā)生了地層流體涌入（井涌）。與傳統(tǒng)的井涌檢測(cè)方法相比，可更早的將這些信息提供給司鉆，從而在井涌到達(dá)地面之前及時(shí)啟用補(bǔ)救措施。

裸眼電纜測(cè)井

1）過(guò)鉆頭測(cè)井

Schlumberger公司已經(jīng)將兩種新工具添加到ThruBit的可用服務(wù)套件中，分別是高分辨率的側(cè)向陣列測(cè)井工具（LAT）與微型電子成像設(shè)備。這些直徑為2.125in的工具可穿過(guò)通徑為2.5寸的PDC鉆頭。該側(cè)向陣列測(cè)井工具與大直徑電纜LAT結(jié)構(gòu)相同，同樣擁有12寸的垂直分辨率，可用于3寸至16寸的井眼。電子成像設(shè)備可用于5.5寸至9.75寸的井眼。這兩種工具都需要導(dǎo)電鉆井液系統(tǒng)（成像設(shè)備需要水基鉆井液），并且可與其他過(guò)鉆頭服務(wù)完美結(jié)合。它們的額定溫度為300華氏度，額定壓力為15000 psi。由于其部署的方式，下入LAT時(shí)沒(méi)有帶扶正器，因此可能需要校正偏心率，特別是在水平井中。

過(guò)鉆頭式成像工具專為水平井作業(yè)而設(shè)計(jì)。它采用12臂弓形彈簧設(shè)計(jì)，能提供0.2寸的空間分辨率，并可覆蓋76％的6寸井眼。圖像通過(guò)內(nèi)存模式獲取。該工具的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)傳輸需要該工具專用的數(shù)據(jù)處理方法。

2）爬行器系統(tǒng)

Petromac公司推出了一種新的輸送系統(tǒng)，以幫助在井斜角大的井（高達(dá)80°）中進(jìn)行測(cè)井。該系統(tǒng)包括一個(gè)新設(shè)計(jì)的井眼定向器與滾輪裝置，可以容納全套Mandel型測(cè)井工具，如圖4所示。井眼定向器（導(dǎo)向器）擁有一定的角度與錐度，以便能夠輕易地穿過(guò)裸眼處的臺(tái)肩或其他障礙物。滾輪裝置（托架）安裝在測(cè)井工具外殼的外部，并沿著管柱等距（3至4米）固定在測(cè)井工具上。該裝置利用大直徑窄輪與低摩擦軸承，以盡量減少阻力與壓差卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)。它還能夠以中心模型或偏心模型來(lái)優(yōu)化測(cè)井工具的測(cè)量值。結(jié)合牽引裝置，該系統(tǒng)可用于水平井測(cè)井。
3）伽馬測(cè)井工具校準(zhǔn)

自1959年以來(lái)，休斯頓大學(xué)一直負(fù)責(zé)維護(hù)美國(guó)石油學(xué)會(huì)的自然伽馬電纜測(cè)井工具校準(zhǔn)設(shè)備。但是，該校的校準(zhǔn)設(shè)備適用的井眼太小，無(wú)法容納鉆鋌尺寸的隨鉆測(cè)井工具。因此，從來(lái)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)或推薦的做法來(lái)校準(zhǔn)隨鉆伽馬測(cè)井工具。這也就導(dǎo)致了無(wú)法對(duì)比電纜與隨鉆伽瑪測(cè)井測(cè)量結(jié)果之間的不確定性。

然而，該大學(xué)正計(jì)劃在測(cè)試井眼周圍開(kāi)發(fā)房地產(chǎn)，因此很快將無(wú)法進(jìn)行任何測(cè)試。近期發(fā)表的兩篇論文提出了基于建模的方法，通過(guò)改變井眼尺寸來(lái)匹配正在校準(zhǔn)的工具外徑，從而適用于線纜測(cè)井與隨鉆測(cè)井工具，徹底取代校準(zhǔn)設(shè)備。

一種方法是將計(jì)算機(jī)建模、單個(gè)實(shí)驗(yàn)確定的校準(zhǔn)點(diǎn)、以及模擬休斯頓大學(xué)地層的“數(shù)字API地層”相結(jié)合。該方法在電纜與隨鉆測(cè)井之間提供了更好的一致性，因?yàn)樗鼈兌荚谙嗤�地層與自然測(cè)井位置進(jìn)行校準(zhǔn)。該模型在休斯頓大學(xué)地層中，校準(zhǔn)電纜測(cè)井工具的靈敏度可控制在1%以內(nèi)。而隨鉆測(cè)井工具的建模靈敏度優(yōu)于用花崗巖塊確定的測(cè)量靈敏度。第二種建模方法是直接利用休斯頓大學(xué)設(shè)備的核與地層參數(shù)，以及工具幾何形狀。

4）NGD與GGD孔隙度測(cè)量的對(duì)比

文中介紹了關(guān)于新型無(wú)源密度測(cè)井（中子伽馬密度）與放射性化學(xué)源測(cè)井（伽馬-伽瑪密度）測(cè)得的孔隙度之間的對(duì)比。德克薩斯大學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)理論無(wú)源工具，該工具優(yōu)化了放射源與檢測(cè)器的間距，以獲得最大精度。綜合實(shí)例證明，當(dāng)運(yùn)用于大段泥頁(yè)巖地層、高密度地層以及飽和氣層時(shí)，該工具測(cè)得的密度與伽馬-伽瑪密度測(cè)井值相似，而且根據(jù)密度估算出的孔隙度也很穩(wěn)定，上下浮動(dòng)在1%以內(nèi)。

5）電阻率測(cè)井

科羅拉多礦業(yè)大學(xué)的研究人員提出了重疊回線瞬變感應(yīng)電纜測(cè)井的理論。與傳統(tǒng)的頻域感應(yīng)工具相反，該設(shè)備將使用時(shí)域電磁方法。研究人員所提出的重疊回線探測(cè)，無(wú)需發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的物理隔離與反感應(yīng)線圈。如果選擇準(zhǔn)確的定時(shí)電路進(jìn)行測(cè)量，這種方法將能有效測(cè)量出存在圍巖、井眼流體以及侵入時(shí)的地層電阻率。

IPGG SB RAS的研究人員已經(jīng)測(cè)試了一種高分辨率多頻率設(shè)備，以研究電阻率各向異性與薄地層評(píng)價(jià)。這種“激發(fā)-觀察”系統(tǒng)在周圍地層中激發(fā)具有垂直與水平分量的交變電場(chǎng)。環(huán)形接收器線圈接收到的信號(hào)是井眼周圍地層的垂直與水平電導(dǎo)率的函數(shù)。這款工具的原型包括一個(gè)遙測(cè)模塊與一個(gè)傳感器模塊。

該傳感器模塊分為絕緣體與發(fā)射-接收器兩部分，它包括一個(gè)非磁性金屬桿與兩個(gè)環(huán)向線圈，這兩個(gè)線圈在三個(gè)環(huán)形接收器線圈的兩側(cè)，如圖5所示。線圈以工具為中心對(duì)稱分布，探針的長(zhǎng)度為12米。T-R線圈的緊密間距可實(shí)現(xiàn)高垂直與徑向分辨率。作業(yè)頻率范圍為5至500千赫。
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