最近涌現(xiàn)出一些關(guān)于測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)氣藏的實驗室測量與圖像定量分析以及致密巖石的滲透率標準。本文回顧了2017年測井與地層評價行業(yè)的發(fā)展，簡單介紹了幾種具有代表性的新技術(shù)。

套管井測井

1）固井評價

為了確保井筒完整性，需要準確評估水泥膠結(jié)情況，也就是要求水泥與套管之間有良好的聲學耦合。有兩種并行的方法可以實現(xiàn)這一點：（1）改善與套管的水泥膠結(jié)（膠粘強度）; （2）在脫粘的情況下，利用新型工具與解釋模型改進水泥膠結(jié)評估。

對于第一種方法，業(yè)內(nèi)已經(jīng)擁有相關(guān)技術(shù)，將各種化學試劑（包括表面活性劑與膨脹劑）作為水泥或其他隔離物的添加劑，以改善聲學耦合。最近有兩篇論文提出了乳膠，以及優(yōu)化表面活性劑與除泥纖維的組合。

與上述方法并行的是一些研究套管外表面的方法，這些方法的目的是改善套管與水泥的膠結(jié)強度。其中一種方法為噴砂處理，移除光面漆，留下更粗糙的套管表面以改善膠結(jié)。但是，新型碳鋼套管具有天然疏水性與抗粘結(jié)性。殼牌與Oceanit公司合作研發(fā)了一種新型鋼-水泥納米層分界面（SCIN），該項專利技術(shù)可在噴砂處理后的套管表面形成親水性的納米層（該過程改變了鋼表面的潤濕性），并可以與水泥產(chǎn)生化學反應(yīng)，如圖6所示。現(xiàn)場試驗表明在某些條件下，即使在多次熱循環(huán)與壓力循環(huán)之后，該工藝也能改善聲學耦合性能（水泥膠結(jié)評價）。

圖6. 殼牌的鋼-水泥界面納米層工藝可使鋼具有親水性，從而改善水泥膠結(jié)強度。注意處理鋼與未處理鋼之間接觸角（潤濕性）的變化。

目前進行的改善評價水泥膠結(jié)質(zhì)量的研究工作，已經(jīng)開始嘗試利用其他聲學模式，例如慢速斯通利波與水平剪切。另一項研究提出，結(jié)合使用超聲波與聲波測井數(shù)據(jù)，以新的處理方法來區(qū)分潮濕與干燥的微小環(huán)空。

最近一篇論文提出了一種電磁固井評價方法的概念，采用多通道磁敏工具與磁性水泥漿材料。建模研究表明，鉆井液對磁性水泥漿進行污染后，產(chǎn)生的微小環(huán)隙會降低水泥漿的磁導(dǎo)率。理論上，通過監(jiān)測磁場強度，研究人員所提出的電磁工具可以分辨出套管與水泥之間由于脫粘引起的變化。回顧近期固井評價測井技術(shù)的發(fā)展趨勢，業(yè)內(nèi)研究了氧活化、中子-中子與X射線測井技術(shù)的潛力，但這些技術(shù)迄今為止還沒真正用于評價固井質(zhì)量。

2）脈沖中子測井

經(jīng)過廣泛的現(xiàn)場測試后，Weatherford推出了新一代套管井評估系統(tǒng)（Raptor 2.0）。該工具采用五探測器陣列與四個光譜伽馬傳感器，可進行地層評價、生產(chǎn)、測井以及井筒完整性測量。更大的探測器陣列可提高工具的靈敏度，以及工具的探測深度。溴化鑭伽馬傳感器能夠改善峰值分辨率與信噪比，還增加了工具對氣體飽和度的敏感度，并實現(xiàn)了含油飽和度的測量。該工具利用增強型西格瑪與碳/氧模式，對鹽水與淡水層中的油水飽和度進行評估。因此該工具還可識別未波及的油氣位置與體積，并且可識別與校正碳酸鹽巖的巖性與膠結(jié)作用。

獨特的N-Vision模式能夠在孔隙度低至5％的情況下量化氣液飽和度。氧活化模式可用于生產(chǎn)與井筒完整性的測量作業(yè)。新的軟件可將巖石物性特性整合在一起。直徑為1.6875寸的工具可用于任何泥漿體系，適用于2寸至18寸的井眼。該工具的垂直分辨率為12寸，可測量深度為7.6寸至15.8寸，額定溫度為300華氏度，額定壓力為20000psi。

3）管柱完整性

Halliburton公司推出了一種新的電磁腐蝕檢測服務(wù)（電磁管柱Xaminer V），可以量化多達五根同心管柱的金屬損失。頻域感應(yīng)工具擁有兩個低頻多頻率發(fā)射器（在0.5至100 Hz之間多達16個頻率）與8個接收器，如圖7所示。該工具優(yōu)化了發(fā)射器與接收器之間的間隔分布，并結(jié)合多頻率作業(yè)，使該工具能夠評估每根管柱的金屬損失。發(fā)射器在其周圍的金屬管柱中引起渦流，產(chǎn)生電磁波導(dǎo)模式與橫波模式。接收器測量出由近場、過渡與遠場區(qū)域的電流引起的電磁場。再利用測得的信號計算出管柱的總壁厚，從而確定管道的完整性。

圖7. Halliburton的新型腐蝕檢測工具（EPX V）擁有兩個發(fā)射器（8寸與16寸）與八個接收器，主體部分有六個，高分辨率部分有兩個。

然后利用反演方法，識別出每個同心管柱中，由于腐蝕引起的缺陷位置與大小，即金屬損失。該工具外徑為1.0625寸，最大測井速度為15英尺/分鐘，可與其他套管井測井工具結(jié)合使用。它可作業(yè)的第一層管柱外徑范圍為2.375寸至7寸，最大外層套管尺寸為24寸，最大金屬總厚度為2.5寸。該工具的額定溫度為350華氏度，額定壓力為15000 psi，并可利用單芯電纜或鋼絲繩（內(nèi)存模式）進行連續(xù)作業(yè)。

4）生產(chǎn)測井

隨著井斜角的增加，測量數(shù)據(jù)的可靠性會大大降低，大多數(shù)傳統(tǒng)的生產(chǎn)測井方法難以在低速率的水平井中，提供精確的定量流入曲線。Schlumberger報道了一種實驗原型工具，用來測量低流速水平井的流入曲線。該工具基于六個熱力式風速計組成的陣列以確定流入曲線，并能提供額外的診斷數(shù)據(jù)集，用于表征流入流體。這些傳感器沿著井筒記錄過熱曲線，而過熱曲線取決于流體的局部速度及其相分組成。傳感器的周期性加熱模式，使其能夠測量出未受干擾的流體溫度，從而確定過熱現(xiàn)象，并獲取高分辨率溫度曲線。

油藏檢測 

1）分布式聲波檢測（DAS）

業(yè)內(nèi)一直在尋求地震檢波器的低成本替代品，研究人員發(fā)現(xiàn)：1）DAS接收器可提供與檢波器類似的時間-深度曲線，但需要精確的深度校準; 2）與地震檢波器或水聽器接收器相比，DAS接收器更不適合進行振幅研究，因為它的方向敏感性使其首波振幅不太可靠；3）封裝的DAS接收器可以產(chǎn)生與地震檢波器相同的高質(zhì)量反射，然而類似于水聽器，無封裝的DAS接收器會受井筒波干擾影響; 4）對于所有三種接收器類型的物理耦合與被動耦合接收器，它們之間的頻率-波數(shù)域分析是可類比的。

2）光電混合電纜 

光電混合電纜的快速發(fā)展，使作業(yè)者只需一趟鉆，就能同時傳輸常規(guī)電纜測井數(shù)據(jù)、單組分時間-深度數(shù)據(jù)以及速度數(shù)據(jù)，從而顯著縮短鉆井時間，如圖8所示。這種方法優(yōu)于單獨使用地震檢波器或浸入式DAS光纖。混合電纜的光纖電纜導(dǎo)體與獨立的DAS采集設(shè)備相連，該類設(shè)備與測井作業(yè)可并行收集地震數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)正在進行現(xiàn)場試驗。

圖8. 具有兩個光電導(dǎo)體與五個標準銅導(dǎo)體的商用七導(dǎo)體混合光電測井電纜。

3）一次性光纖傳感器 

最近面世了一種新型一次性分布式光纖傳感器系統(tǒng)，這為部署光纖傳感器提供了一種低成本、低風險的方法。該系統(tǒng)名為Well-SENSE，部署方法就是將 “裸”光纖直接投入井中。數(shù)據(jù)采集后（通常幾個小時），就可在井內(nèi)處理掉該系統(tǒng)。測試表明，這些光纖可在井中成功可靠地部署，并且可以在安裝的每根光纖上進行DAS測量。

4）利用DAS進行多組分地震檢測 

使用多根螺旋纏繞的光纖可提供方向應(yīng)變數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)高分辨率多組分DAS數(shù)據(jù)�？屏_拉多礦業(yè)學院的研究人員提出了五種等間距、恒定螺距的螺旋纖維與一根直纖維的結(jié)構(gòu)，以獲得六種不同的應(yīng)變投影，來重建纖維上某點的3D應(yīng)變張量的所有分量。
（本文轉(zhuǎn)自World oil，如有版權(quán)問題，請聯(lián)系小編）