自然伽马曲线对射孔深度计算的影响分析.pdf

国 外 测 井 技 术WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGYAug.20232023年8月0引言射孔是依据套管、接箍与目标层位相对不变的原理进行的，由于采油目的层是根据裸眼井测井结果绘解而得的，而射孔是在下套管之后进行施工，两者之间由于人为操作、电缆伸缩、仪器误差等各种原因，存在一定的差异。为了消除这一差异，必须找到一个共同参照物，进而把差值校正过来，而自然伽马反映的是地层元素的放射性，在下套管后也可以测得，因此成为了射孔深度校正的重要媒介。射孔深度计算是确保射孔深度精准的前提，而自然伽马曲线是射孔深度计算的重要参考依据，在校正射孔深度、管输射孔定位中发挥重要作用。1 基本概念岩石中含有天然放射性元素，在衰变过程中释放伽马射线。自然伽玛测井就是通过测量岩层的自然伽马射线强度，识别岩层的一种放射性测井方法,主要用来划分岩性及地层对比，自然伽马不受钻井液限制，在裸眼井、套管井中都能测井，适用面广泛。自然伽马强度取决于地层中放射性物质的含量，在沉积岩中,由于粘土颗粒吸附放射性元素的能力比其它强,伽马射线强度高1。方位自然伽马是在随钻测井中的主要表现形式。随钻方位伽马以常规自然伽马测井为基础,利用仪器不同方向上的多个伽马探测器进行测量,使伽马数据具有方位特性。根据方位特性反演得到地层构造情况,从而获得储层的边界、储层厚度和地层倾角等相关信息。在地质导向中可，根据随钻方位伽马数据指导钻头准确入层,及时获得地层倾角,帮助分析地层结结构,使井眼轨迹更准确地保持在目的层中提高油气采收率23。2自然伽马曲线特点自然伽马曲线在富含泥质地层显示高值;当地层中富集有放射性元素时,显示异常高值。在常规的砂泥岩剖面中，泥岩的自然伽马较高，可达到 80API 以上,砂岩最低，一般在 40API 以下,40-80API之间通常为泥质砂岩与砂质泥岩。除了与地层厚度、放射性物质含量有关，自然伽马曲线的形态及大小还受井内情况、测速等因素影响。理论曲线成对称状分布，当底层厚度大于三倍井径时，曲线对称地层中点，地层界面与曲线半幅点一致。近年来，部分区块在曲线解释减少滤波，曲线整自然伽马曲线对射孔深度计算的影响分析摘要：自然伽马曲线反应地层放射性，是射孔深度计算中的重要参考依据。本文阐述了自然伽马测井曲线的相关概念及在射孔深度计算中应用的意义，分析了自然伽马曲线的特点，结合常规井计算方法，探讨不同特殊情况下，射孔深度计算的方式，总结要加强自主学习和自动化计算升级，进而确保射孔深度计算精准度。关键词：自然伽马；射孔深度计算；一次定位赵艳（大庆油田有限责任公司试油试采分公司）开发应用 作者简介：赵艳，女，工程师，试油试采分公司射孔大队射孔四队，技术负责人。111国 外 测 井 技 术2023年8月体平滑度较低，波动幅度大，为层位校深增加了难度（如图1）。3 自然伽马曲线应用自然伽马理论曲线形态较好，但实际地下情况复杂，在实际计算中要综合分析判断，确保计算准确性。3.1 常规井射孔深度计算应用常规井射孔深度计算校深时，结合微电极、自然电位等曲线特点和小层解释结果，利用同一个层位在套前、套后两次测量中的自然伽马差值，求得校正值，推算出在实际待射目的层深度，进而提高射孔精准度（如图2）。在大斜度井、水平井中无法测得微电极，因此无小层划分，而自然伽马曲线是唯一的计算参考依据，要选取正异常、负异常明显，形态一致的伽马尖峰作为校深依据。3.2 特殊情况射孔深度计算分析射孔校深时主要参考层位校深结果，一般情况下，全井校正值由浅到深应保持一致，部分井随井深增加，校正值有变大的趋势。在实际计算中，存在尖峰校深与层位校深结果不一致的情况，此时要综合多方面因素，判断如何选取作为校正和一次定位的参考。（1）是否作为校深依据套前综合解释成果图是多项测井解释成果的汇总。由于微电极曲线分离，微电位、微梯度存在幅度差，是确定渗透层、确定岩层界面、有效厚度的重要依据，因此套前图是以微电极曲线深度为基准，其他曲线综合绘制到一起，同此测量各条曲线深度误差不超过0.20米。当尖峰校深与层位校深结果差异较大时，主要图1 高分辨率 套前-自然伽马曲线形态图2 常规井利用自然伽马曲线校深1122023年8月赵艳：自然伽马曲线对射孔深度计算的影响分析有以下两个原因：第一，局部放射性物质干扰，导致局部校正值突变，这种情况在尖峰校深中更体现的明显；第二，套前曲线绘图时自然伽马曲线深度误差大，由于层位校深是以套前微电极测井划分的小层界面为依据，而尖峰校深是自然伽马曲线的绝对深度，绘图误差决定了两类校深结果的差值。综合以上分析，在校深时，首先考虑本次施工井段，对于尖峰与层位校深差异大的射开层，综合判断是地层实际情况，还是曲线绘制因素，如果是前者，排除走纸因素等，计算校深时应作为参考，如果是后者，不选择作为校深判断依据（如图3）。（2）是否作为套前一次定位依据部分井由于无套后-放磁曲线，只能采用套前一次定位，此时使用的是自然伽马尖峰在套前的绝对深度。此类尖峰选择，除了依据形态还要综合判断，虽然没有套后自然伽马，无法校深，但是可以根据小层划分位置，找到同层厚在套前伽马上的位置，对比两者深度，如果差值较大，说明绘图存在偏差，此时，如果偏差在0.20以上，则不建议选用一次定位施工方式；如果偏差在0.20米以内，可以在计算时，将一次定位标图结果反向手工调整。（3）是否作为套后一次定位依据在选择管输井套后一次定位自然伽马尖峰时，主要以曲线形态为主。此时的套后一次定位深度为射孔施工的相对深度，尽管层位与尖峰的校正结果存在差异，但校正值是以微电极划分小层结果校正而得的，在现场操作时，通过追加校正值，求得理论短标距，将深度调整回准确的套前深度，简而言之，通过系列计算，尖峰深度已经对准，可以作为套后一次定位的参考，3.3 水平井射孔深度计算应用随着测井工艺的不断进步，爬行器的应用越来越广泛，随钻测井、测井成像技术，呈现出不同的测井图纸，为水平井射孔提供了重要深度依据，在目前油田页岩井计算中，全面应用。在水平井校深中，垂直段自然伽马曲线显示标图3 校深流程示意图113国 外 测 井 技 术2023年8月准，可以正常计算，进入水平段后，曲线对应性不好、尖峰不明显导致深度计算校深困难。虽然没有小层划分，但是为了找准校正值大小，除了明显尖峰，还要结合自然伽马曲线负异常层段、曲线波动较大处半幅点，尝试比较，扩展计算思路，作为校正值参考，包括：上伽马、下伽马、综合伽马对应性好，层位清楚，可作为校深参考；伽马幅度值突增，考虑为钻头卡顿等特殊情况，可以尝试校深半幅点；卡大层，或界面半幅点平均值。4总结射孔深度计算工作并不复杂，但是质量要求较高。地层情况千变万化，为了射孔精准定位，计算员应加强学习，了解新技术及原理，总结经验，特别是在非常规射孔深度计算中，应不断更新自身知识储备，更好的应用自然伽马。同时，自动化计算技术应持续升级，实现自然伽马曲线拟合校深，让校正值更加精准的同时，扩大自动化应用范围，实现水平井自动计算。参考文献：1王群.主编.地球物理测井概论.北京：石油工业出版社，2010.2袁超.随钻方位伽马测井方法基础研究，2012.3王俊方.爬行器在页岩气水平井射孔中的应用研究J.油气藏评价与开发，2020.10（5）:77-83.国外测井专利 专利名称:Guided wave attenuation well logging excitation optimizer based on waveform modeling专利申请号:GB20200008191申请日:2018.11.08公开号:GB2581933（A）公开日:2020.09.02申请人:Baker Hughes IncoporatedMethods and apparatus for inspecting oilfield infrastructure components.Methods include estimating an optimalvalue for at least one excitation parameter for an acoustic excitation source to produce a guided wave of mixedmultiple modes in the component;selecting at least one excitation parameter corresponding to an optimal simulatedguided wave determined in dependence upon the application of waveform criteria to the time domain waveforms;andgenerating a guided wave in the tubular using the at least one optimal excitation parameter.Methods may includecalculating a guided wave dispersion relation;modeling each of the plurality of simulated guided waves,wherein themodeling comprises generating a time domain waveform for each of a plurality of wave modes in dependence uponthe acoustic excitation source;selecting the at least one excitation parameter corresponding to an optimal simulatedguided wave determined in dependence upon the application of waveform criteria to the time domain waveforms.专 利 名 称:OPERATIONAL SYSTEM FOR LAUNCHING,MANAGING AND CONTROLLING A ROBOTAUTONOMOUS UNIT（RAU）FOR OPERATIONS IN OIL AND GAS WELLS AND METHOD OF WELL LOGGING专利申请号:US201815760443申请日:2018.03.13公开号:US2020300053（A1）公开日:2020.09.24申请人:INSFOR-INNOVATIVE SOLUTIONS FOR ROBOTICS LTDA.-MEAn operational system for an oil well wellhead for launching,managing and controlling a robotic autonomousunit（RAU）is described,said system comprising a）main body for housing said RAU,a lower safety valve,an uppersafety valve,a connector for connection with the well head and an end cap for communication with said RAU;b）aPMD unit for programming,managing and data collection;and c）at the ground surface,a unit for remotetransmission and reception,for receiving information collected by said PMD unit.The method for well logging withthe aid of said operational system is also described.114