張歷濤(大慶鉆探工程公司測(cè)井公司吉林事業(yè)部,吉林 松原 138000)
首先,兩種測(cè)井的井筒內(nèi)部流體不同,裸眼井測(cè)井的內(nèi)部流體一般為鉆井液,而套管內(nèi)的流體一般是清水;
其次,使用兩種測(cè)井的目的不同。裸眼井測(cè)井的目的是為了了解地層之中含油氣水的特性,而套管井測(cè)井的目的是為了進(jìn)行套管檢測(cè),射孔檢測(cè)和驗(yàn)串等,同時(shí)也可以進(jìn)行產(chǎn)生液體剖面的檢測(cè);
再次,兩種測(cè)井的測(cè)量項(xiàng)目不同。裸眼井測(cè)井在作業(yè)中,要用到電氣、聲波、放射性或者核磁共振等儀器設(shè)備,但是在套管井中,自身就帶有套管,所以以上方法無(wú)法使用或者受到了限制,只能通過(guò)套管的電阻率測(cè)井進(jìn)行;
第四,兩種測(cè)井所使用的儀器規(guī)格不同。一般來(lái)說(shuō),套管井測(cè)井所使用的儀器規(guī)格比較小,方便操作,便于在環(huán)空部分作業(yè)。而裸眼井測(cè)井對(duì)儀器的選擇,是根據(jù)鉆井井眼的尺寸決定的,可大可小。
我國(guó)大部分油氣井所使用的裸眼井測(cè)井技術(shù),以電阻率測(cè)井和核磁共振測(cè)井兩種為主。其中核磁共振測(cè)井的方法精確度較高,是首先的測(cè)量方案。就現(xiàn)實(shí)情況而言,我國(guó)在核磁共振測(cè)井技術(shù)上還存在滯后,但經(jīng)過(guò)近年來(lái)的技術(shù)攻關(guān),目前已經(jīng)進(jìn)入了商業(yè)化運(yùn)作。
電阻率測(cè)井的主要有點(diǎn)事測(cè)試半徑大,同時(shí)配置經(jīng)濟(jì),所以在油氣田作業(yè)中應(yīng)用的很廣泛。但是在測(cè)試過(guò)程中,所得到的含油飽和度數(shù)據(jù)受到的影響因素很多,例如底層參數(shù)中的孔隙度、飽和度、巖層性能、泥質(zhì)含量、油層壓力等,這樣一來(lái)所得到的參數(shù)誤差也比較大,綜合判斷為5%到10%,這種誤差率已經(jīng)影響了對(duì)以三次采油為目的的可行性評(píng)價(jià)。
目前有一種方法可以減小電阻率測(cè)井誤差,通過(guò)在底層測(cè)井中注入化學(xué)劑,用這種方法占據(jù)原油所在地空間,隨后注入地層鹽水段賽,在進(jìn)行充分融合之后,通過(guò)測(cè)量地層電阻率的方法來(lái)提高精確度(一般可以提升到2%-5%)。
這種方法被稱之為“測(cè)—注—測(cè)”方式,measuring-inject?ing-measuring mode,原理就是通過(guò)人工替換孔隙流體的方式進(jìn)而確定地層的含油氣體積。按照先后順序,第一次測(cè)量是在油層初始狀態(tài)下進(jìn)行,第二次測(cè)量是在注入化學(xué)劑后進(jìn)行,即進(jìn)行兩側(cè)測(cè)試的中間環(huán)節(jié),多了注入的過(guò)程。當(dāng)計(jì)算出前后不同的數(shù)值之后,后者數(shù)據(jù)減去前者數(shù)據(jù),就是地層蘊(yùn)含原油的多少。
核磁共振測(cè)井是上世紀(jì)五六十年代出現(xiàn)的技術(shù),科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),物質(zhì)在一般狀態(tài)中都可以發(fā)生核磁共振現(xiàn)象(NMR:Nu?clear Magnetic Resonance),其原理就是在靜磁場(chǎng)中的物質(zhì)原子核系統(tǒng)受到相同頻率的電磁波作用,磁能級(jí)之間就會(huì)發(fā)生共振遷現(xiàn)象。利用核磁共振測(cè)井,可以避免多種因素的干擾,如孔隙度、滲透率、含油飽和度等,精確度高,功能齊全。
利用核磁共振測(cè)井的方法有三個(gè),即預(yù)極化法、核磁-密度交會(huì)法和核磁-聲波交會(huì)法。
首先,預(yù)極化法。兩個(gè)磁場(chǎng)方向保持垂直的探測(cè)圈中,自由感應(yīng)衰減信號(hào)(FID)可隨著時(shí)間變化,F(xiàn)ID的變化幅度與衰減的磁化強(qiáng)度是成正比的;時(shí)間常數(shù)與地層環(huán)境的函數(shù)相關(guān),一般為幾百微妙,為了消除巖石中的氫核及束縛于巖石表面的氫核對(duì)FID信號(hào)的影響,可在自由旋進(jìn)開(kāi)始之后,延遲20到30ms再開(kāi)始測(cè)量。因此,F(xiàn)ID信號(hào)可以反映地層中的自由流體指數(shù)。當(dāng)時(shí)間一定時(shí),自由流體指數(shù)與地層的孔隙度線性相關(guān),因此可以從FID信號(hào)來(lái)確定地層的孔隙度。
此外,F(xiàn)ID信號(hào)幅度的大小還與地層中氫核的極化強(qiáng)度M在期間的衰減快慢有關(guān),即與縱向弛豫時(shí)間有關(guān)??v向馳豫過(guò)程的實(shí)質(zhì)是核自旋與周圍介質(zhì)進(jìn)行碰撞及交換能量的過(guò)程。所以縱向馳豫時(shí)間直接與孔隙中流體的性質(zhì)以及巖石性質(zhì)有關(guān),而含有自由流體的地層通道又與地層的滲透率有關(guān)。這樣,由測(cè)得的自由流體指數(shù)可以推得到地層的滲透率。
其次,核磁-聲波交會(huì)法和核磁-密度交會(huì)法一種綜合性的測(cè)試方法。分別結(jié)合了兩種以上的測(cè)試方法,可以從不同的方面對(duì)數(shù)據(jù)信息佐證,數(shù)據(jù)顯示的含油飽和度較為精確。目前對(duì)于一些大型油氣田的測(cè)量結(jié)果,要求的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度越來(lái)越高,使用綜合性的測(cè)試方法已經(jīng)成為常態(tài)化。
無(wú)論是裸眼井測(cè)井方法,還是套管井測(cè)井方法,都在實(shí)際的油氣田測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮著作用。兩種方法沒(méi)有本質(zhì)上的優(yōu)劣,更多的是需要對(duì)應(yīng)用的環(huán)境進(jìn)行分辨。裸眼井測(cè)井方法已經(jīng)發(fā)展成了常規(guī)性技術(shù),它的利用可以得到可靠的剩余油飽和度剖面,不過(guò),相比套管井測(cè)井技術(shù)而言,它的測(cè)量半徑很小,有進(jìn)一步研究和應(yīng)用的空間。.
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