水平井测井解释评价技术_徐进.pdf

对水平井测井解释评价技术进行了分析，发现水平井测井解释难度相对较大。所以需要灵活应用水平井咨询、地层评价、电测井数值模拟、测井曲线环境校正等手段进行水平井测井解释评价，从而形成系统且综合化的水平井解释评价体系。关键词：关键词：水平井；测井解释评价技术；测井数据 前 言 前 言 水平井技术水平越来越高，但传统的工作方法降低了测井解释评价的准确性，只有研发出新的测井解释评价技术才能够促进水平井技术的发展。因此需要对水平井测井解释评价技术进行深入研究，为水平井的应用提供依据。1 水平井与测井解释概述 1 水平井与测井解释概述 1.1 水平井 水平井指的是最大井斜角度达到 90且在目的层中维持一定长度水平井段的特殊井，多被应用在薄油气层或裂缝性油气藏中，有利于加大油气层的裸露面积【1】。水平井技术具有较强的综合性，包括长半径水平井、中半径水平井等类型，是石油工业发展过程中的重大突破。1.2 测井解释 进行测井解释可以获取电阻率、自然电位等测井信息并将这些测井信息转变为岩性、渗透率、含水饱和度等地质信息。在进行测井解释时需要通过钻井取芯、井壁取芯等方式采集数据信息，之后对数据信息进行预处理，将数据信息转变为更加标准的资料，最后根据测井资料进行定性解释，明确储层的束缚水饱和度与渗透率、准确判断储层的典型水层与典型油层。2 水平井测井解释评价中存在的问题 2 水平井测井解释评价中存在的问题 首先，相比于竖直井，水平井是水平穿越地层的，且水平井周边介质的分布缺乏均匀性、井内的流体性质也较为特殊。这些情况会对水平井测井仪器造成影响，导致测井仪器出现性能指标下降、响应机理变化等问题，这不仅会严重干扰数据采集过程，也会加大测井解释难度。同时，测井仪器也会受到重力等因素的影响，在测井过程中可能会出现偏心等问题，便会降低测井结果的准确性。其次，在地层渗透性、泥浆柱与地层压力差、重力等因素的影响下，水平井的泥浆侵入形状以及井眼缺乏对称性，所以在进行测井解释时无法准确把握水平井的泥浆侵入规律【2】。3 水平井测井解释评价技术 3 水平井测井解释评价技术 3.1 水平井咨询技术 水平井咨询指的是利用测井资料对水平井测井解释以及地质勘察过程中的问题进行全面分析，从而明确影响水平井测井解释的因素。应用水平井咨询技术有利于帮助技术人员修正井眼轨迹并检验水平井测井解释结果，增强水平井测井解释的准确性。3.2 地层评价技术 地层评价技术是至关重要的水平井测井解释评价技术，可以为水平井的应用提供支持。在进行地层评价时需要全面了解储层的岩性以及含油性，增强评价结果的准确性与客观性。首先，技术人员在评价水平井时需要先明确储层的具体位置以及储层表面的物性变化情况。其次，需要准确绘制垂直井与斜井的组合图，并对组合图与水平井进行对比，从而判断储层的垂直厚度与斜厚度并准确评价水平井【3】。3.3 水平井电测井数值模拟技术 水平井测井解释评价会受到测井仪器、井眼环境以及地层条件等因素的影响，所以在解释评价过程中需要充分考虑水平井与垂直井之间的差异，且需要灵活应用水平电测井数值模拟技术。第一，利用 COMSOL 软件进行模型构建。COMSOL软件属于高级数值仿真软件，可以在有限元法的基础上通过求解偏微方程对物理现象进行仿真处理，在诸多领域中发挥着重要作用。在进行测井解释评价时可以利用该软件构建地层模型并进行电测井数值模拟，从而掌握水平井感应与响应情况。在这一过程中应先构建水平井响应信息库，将地层模型、仪器响应值纳入信息库中；根据信息库设计计算方法以及参数图版；根据储层与围岩的厚度以及电阻率等参数构建储层模型与观测模型。第二，准确分析水平井数值模拟响应特征。首先，需要分析井眼变化响应特征。在设计模型时需要明确井径、泥浆电阻率以及地层电阻率等参数，通过模型获取双侧向与双感应计算结果，最后解释评价泥浆与地层电阻率对侧向测井井眼的影响以及数值、地层电阻率对感应测井井眼的影响。其次，需要分析侵入影响特征。在设计模型时需要在不考虑围岩影响的基础上设计井径、泥浆电阻率、地层电阻率以及侵入半径等参数，最后准确分析侵入深度、侵入电阻率等因素对水平井感应的影响。此外，需要分析层厚影响响应特征。在设计模型时需要明确目的层电阻率、泥DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.07.028120 徐 进：水平井测井解释评价技术 浆电阻率、围岩电阻率以及层厚等参数，最后准确分析这些参数对层厚响应的影响。第三，进行正反演数值模拟。在明确水平井的响应特征后需要根据目的层厚度、电阻率以及井眼轨迹等情况对测井曲线进行正演处理，最后通过人工神经网络等方法进行数值模拟反演。3.4 水平井测井曲线环境校正技术 当前大多数技术人员都是通过自然伽马、声波时差以及电阻率测井等方式获取测井资料，但补偿声波与电阻率测井仪器的适应性都比较差，所以在准确解释评价水平井前需要对曲线环境进行校正，从而增强解释评价的准确性与客观性。3.4.1 声波时差各向异性校正技术 常用的校正方法有岩石物理实验法与实际测井资料法等。第一，岩石物理实验法。首先，可以通过岩心实验明确声波时差的各向异性。在这一过程中需要根据实验室测定标准将实验温度控制在 25-27之间、实验湿度控制在65%-70%之间，之后需要将声波速度转变为时差，准确分析含气性对总波时差各向异性的影响。其次，需要利用水平与垂直方向岩心声波时差拟合法进行解释评价。第二，实际测井资料法。常用的实际测井资料法有测井特征值拟合法、汤姆森系数法等。首先，测井特征值拟合法指的是对水平井与导眼井同一砂体的测井声波时差进行对比分析，从而明确不同方向上的声波时差相关性。其次，汤姆森系数法即利用最小二乘法对水平井的声波测井数据进行反演校正，之后明确声波时差的各向异性并进行校正，从而缩小误差。3.4.2 电阻率各向异性校正技术 电阻率测井仪器的适应性较差，所以在进行精准解释评价前需要通过有效时段对电阻率各向异性进行校正。在这一过程中可以通过实验法进行校正，即先取适量的水平方向岩心与垂直方向岩心并将实验温度与实验湿度分别控制在25-27与 65%-70%之间，将盐水浓度控制在 34981mg/L，之后对岩心进行岩电分析。且需要根据实验数据分析水平方向与垂直方向的电阻率并判断为什么水平方向的电阻率低于垂直方向，但部分岩心的水平方向电阻率却高于垂直方向【5】。其次，需要根据岩心样品的地层数据与孔隙度数据构建不同方向的地层与孔隙度交会图，为后续校正奠定基础。同时，需要根据岩心样品的电阻率增大情况以及含水饱和度数据构建电阻率增大率与含水饱和度交会图。此外，需要构建电阻率解释图版并利用这一图版与迭代算法计算电阻率各向异性系数，最后再进行各向异性校正。3.5 水平井测井综合解释评价技术 3.5.1 水平井参数建模与流体识别技术 为了增强解释评价结果的客观性应利用参数建模与流体识别这一综合技术手段开展解释评价工作。第一，参数建模。首先，需要利用自然伽马相对值经验公式即公式（1）与公式（2）计算水平井泥质含量。其次，需要筛选水平井岩心分析数据，之后利用统计方法构建岩心分析孔隙度与声波时差的解释模型。从实际情况来看，水平方向的垂直度与垂直方向没有较大差异，所以在评价时需要将水平方向的声波时差校正为垂直方向的声波时差并利用直井的孔隙度模型计算水平井的孔隙度。再次，渗透率评价至关重要，所以需要利用岩心分析数据构建储层渗透率解释模型。此外，需要利用 Archie 公式即公式（3）构建含水饱和度解释模型，从而明确储层的含水饱和度。同时，在评价时需要优先选择水平电阻率与水平方向的变岩电参数。第二，进行水平井流体性质识别。在识别过程中需要根据孔隙度与含水饱和度交会图、泥质含量交会图进行水层、气层以及气水层识别。GR=（1）（2）公式（1）与公式（2）中的GR 为储层自然电位相对值；GR 为自然伽马测井值；与分别为纯砂岩段与纯泥岩段的自然伽马值；Vsr为泥质含量；GCUR 为希尔系数，其中老地层的希尔系数为 2，第三系新地层的希尔系数为 3.7。（3）公式（3）中的 Sw为含水饱和度；a、b 均为岩性系数；Rw为地层水电阻率，单位为m；Rt为岩层电阻率；m 为胶结指数；n 为饱和度指数；为孔隙度。3.5.2 水平井精细砂控三维地质建模技术 在进行水平井测井解释评价时需要准确分析井眼轨迹与地层之间的几何关系，之前技术人员都是通过水平井轨迹最大主方位上的井眼轨迹与地层关系进行判断的，但这种方法的局限性较强，会影响到测井解释评价的准确性。为此需要通过水平井精细砂控三维地质建模技术进行判断。首先，需要利用地层顶底的对比数据进行结构建模，明确地层的不整合关系与地层结构空间的平面精度，为构建砂体模型、油藏模型以及属性模型奠定基础。其次，需要根据储层厚度变化情况进行层序建模，通过层序间隔调整地层纵向分辨率。再次，需要根据砂体对比剖面等情况进行砂体建模。此外，需要根据相邻直井的测井曲线进行属性建模，之后在三维模型中提取沿井轨迹的砂体切片，从而为井眼轨迹与地层之间几何关系的解释评价提供支持。3.5.3 井眼轨迹与油藏关系评价技术 相比于传统的直井测井解释，水平井测井解释所涉及的内容更加广泛，例如井眼轨迹与油藏关系解释等，所以需要 徐 进：水平井测井解释评价技术 121 灵活应用井眼轨迹与油藏关系评价技术。第一，明确评价内容。在评价过程中需要准确评价井眼轨迹与油藏地层之间的关系；井眼轨迹与储层流体分布之间的空间关系；井眼轨迹与油藏储层物性之间的空间分布关系。第二，明确评价方法。在分析井眼轨迹与油藏之间的关系时需要全面考虑井斜方位、井斜角、井径数据等内容并准确计算空间坐标数据、绘制井身的三维立体图与二维平面图，从而准确反映钻井深度、斜井段以及水平空间等情况。且在进行解释评价时需要科学处理垂直深度曲线并准确评价水平井及周围井。但水平井属于复杂结构井，会受到诸多因素的影响，获取的测井资料相对较少。所以需要灵活应用连续井斜方位资料，从而明确井眼轨迹资料，并通过补偿中子、电阻率、补偿密度等信息明确储层的物性特征、流体特征以及地层特征。4 结 语4 结 语 在石油开采规模不断扩大的过程中，我国对水平井测井解释评价技术进行了深入研究且获得了一定的成就，但现有技术仍然存在一定的局限性。所以需要深入研究水平井咨询、地层评价、电测井数值模拟等测井解释评价技术，使水平井测井解释评价向综合化方向发展。参考文献 参考文献 1 黄艳军.砂泥岩剖面水平井感应测井解释方法研究J.中国石油和化工标准与质量,2019,39(09):144-145.2 郑建东,朱建华,闫伟林.大庆长垣扶余致密油水平井测井解释J.测井技术,2019,43(01):53-57.3 庞驰彧,邵昕,寇宇静.水平井测井评价方法及应用探究J.石化技术,2022,29(08):88-90.4 苏林帅,蔡明,郑占树,等.井眼扩径对水平井声波测井响应影响的数值模拟J.物探与化探,2022,46(02):467-473.5 许维修,牛步能,杜旭,等.水平井测井技术中关键工艺及应用J.化学工程与装备,2021(11):77-78+64.6 刘伟男,张超谟,朱林奇,等.页岩气水平井 TOC 测井评价新方法J.物探与化探,2021,45(02):423-431.（上接第 110 页）_（上接第 110 页）_ 表 7 59 口井筒问题捞油井治理费用预计 表 7 59 口井筒问题捞油井治理费用预计 类别 工作量 （口）预计作业费 （万元）预计增油量 （t)备注 遇阻关井 14 104.8 1766.7 大修 1 口，小修通井 13 口，按 20%处理不成功转中修 3 口 捞不到深度井 45 333.6 1421.3 大修 3 口、中修 1 口，小修通井 41 口，按 20%处理不成功转中修 9 口 合计 59 438.4 3188 4 结 论 4 结 论（1）提捞问题井多，客观上也受历年治理费用投入不足、逐年累积而形成，因此，需加大投入，进行销项治理。（2）固化近两年形成的热水焖井解堵、自主打捞等好的做法，建立一套自主处理+小修+顶驱修井的高效处理流程，缩短占井周期。（3）通井后，要加强捞油监督，核实好捞油深度，严格执行提捞井取样制度，取准含水数据，为通井效果分析和后续措施制定提供准确依据。（4）在问题井处理上要坚持“谁掉落谁负责”的原则，并要制定针对性措施，鼓励及时发现并上报新增落物井。