国内外综合录井现状及发展趋势.doc

国内外综合录井现状及发展趋势综合录井技术发展到20 世纪末已成为包括常规地质录井、钻井液录井、气测录井、地化录井、钻井工程监测录井和随钻测量（MWD、LWD）为一体的现代化综合性录井技术；基本上实现了从信号采集、处理、存储、传输到解释自动化；实现了油气钻探过程的全面监控。并且在油气钻探作业中，其使用各种测量仪器（含地面和地下测量仪器），能直接实时反映井下地质构造、含油气情况和钻井工程等方面数据，因此具有获取信息及时、多样、分析解释快捷的特点，是其它勘探技术无法取代的。综合录井技术是多学科的综合性技术，是用物理的、化学的、计算机的和信息科学的种种先进方法和手段，涉及石油地质、钻井工程、地球化学、地球物理、传感技术、信息处理与传输技术的一种专业技术，是当代高科技的产物。它打破了学科专业界限，随着相关学科专业的引入综合录井系统，它所具备的传感仪表、计算机和网络通讯等现代信息技术的3 大属性，综合录井技术的份量和地位将会大大提高，特别是在“数字石油”或“数字油田”的建设中，其将有更大的发展远景和服务空间。0 o+ R4 b一、国内外综合录井技术现状# : 3 / E2 e) ) / V t综合录井的发展源于地质录井和钻井液录井，地质录井的发展从钻探石油的第一天起就开始了，而钻井液录井是在20 世纪30 年代美国baroid 公司首次研制的气测录井仪使用开始，为此构成了综合录井发展的雏形。从30 年代到70 年代初，有了方钻杆钻时、地层剖面、初步判断油气层的方法等综合录井技术。70 年代中期之后，国外将计算机引入综合录井仪用于实时处理地质与工程数据，录井技术有了质的飞跃。: A( N; a T* S/ D0 + m( G1目前世界录井技术已得到极大发展7 x- f$ f$ h# 5 B- |; u/ z( R$ 1）整机性能、自动化程序、可靠性和精确度不断提高，全部操作实现了计算机化。这方面较典型的应属法国Geoservice 公司研制的ALS-2 型高级录井仪和美国Halliburton 公司最近推出的SDL9000地面数据录井系统。( c& N% e, 2）先进的综合录井系统对钻井液中的气体已能作到初步的定量分析。; v5 T+ p6 3）钻井液气体分析仪器不仅限于色谱，还利用光谱来连续检测泥浆内气体。如斯能贝谢公司利用红外线来检测C1C5 各烃组分、美国Rogaland 研究所利用声波干扰仪在井壁间产生声波来检测钻井液中的气体浓度等。6 4）综合录井计算机系统已发展成集井场多种数据采集、显示、处理及解释为一体的综合性系统，它可满足安全优化钻井、综合判断油气水层的多方面需要。$ e% a+ l; _. 7 H: d: 4 e( f R$ t, ?5）随钻测量（MWD）技术的发展为综合录井向高层次发展开辟了广阔的前景。研制出了机械效率录井和卡钻指示器的解释方法，该方法已成功地用于监控钻头状态和钻柱的磨损，实现了安全优化钻井的目的。FEMWD 随钻录井的出现，预示着将录井、地震、测井、地层测试融为一体的发展趋势。) w o 2国内综合录井技术方兴未艾)80 年代，由石油大学、上海仪器厂等借鉴国外录井技术的经验，率先研制了计算机实时数据处理的综合录井系统，揭开了我国综合录井技术发展新的一页。至今我国3 大石油公司各自内部不平衡发展，仍未形成具有国际竞争力的录井技术集团公司，但通过大量的录井工作者的艰辛的努力，均实现了综合录井技术较大发展。0 u# n9 e) U2 T, o& ?& q, u; a; |, b 1）信息传感技术广泛应用于综合录井。传感器提供的信号经处理后，进入计算机，由相应的计算机软件程序进行处理，通过认为设置的高低参数门限，进行声光报警，从而实现钻井作业监控，实现安全、优化钻井。2 P2 d+ k! u2 V) ( 92）地质分析手段不断扩展。从以岩屑和气测为主的录井手段发展为集地化录井技术、定量荧光技术、定量脱气分析技术、岩石热解技术、PK 技术等为一体的综合方法，增强了综合解释评价的可靠性，尤其在一些特殊层位，其解释符合率高于测井，并且具有实时的优点。 H3 , Y) K3% / a) B% X, R6 G& C E9 3）井场形成了计算机网络系统，实现了数据资源的共享。各种应用工具包及用户程序均可得到应用。通过数据远传系统，可实现勘探信息远程管理。8 t k+ w7 + 8 g1 F4 f8 N4）录井基础理论逐渐形成。各种参数的传感理论、异常识别理论、信息源的解释评价理论及其它相关理论的形成，为综合录井技术的发展奠定了坚实的基础。( D8 二、综合录井技术的发展趋势加入WTO 后，我国录井技术面临新的挑战，各种录井技术均应与国际接轨方为上策。因而综合录井的发展趋势主要表现为： 1）不断完善综合录井井场信息系统，构筑一个完善的、规范的井场综合信息极其应用平台。严格按照油公司颁发的技术规范和行业技术标准编制应用软件，消除客户在作业市场上的技术障碍。按照井场数据流程，以井场综合数据平台为核心，建立数据前向通道和后向通道的组合软件；在不影响现有的各类综合录井软件系统功能的前提下，前向通道以录井软件为依托，作综合录井软件应用扩展和数据截获嵌入；后向通道的关键是数据传输，系统建立了适用于各类操作系统的数据传输协议；通过数据传输或其他手段，使井场数据系统与勘探信息管理系统有机地结合在一起；数据平台采用B/S 模式开发，以利于系统的功能扩展；目前该系列产品面向的是现场地质分析和工程监控的用户，同时形成的地质应用工具包和工程应用工具包供各类专业技术人员分析应用；在规范数据格式的基础上，形成从设计、施工到完井资料上交的完整的应用工具 2）各项录井从定性向定量发展。如气体采集定量化、岩屑录井自动定量采集、定量荧光等。3）地化录井技术引入综合录井，实时认识地下油气藏，进行储集岩和生油岩评价。 4）MWD、LWD 技术引入综合录井，给实时地层评价、定向井地质导向等提供准确、快捷的方法。5）钻柱振动分析和随钻地震技术（SWD）不断成熟，必将成为新的录井技术。6）现代录井信息的飞速发展，利用录井资源，开展油气层评价势在必行。7）充分利用信息高速公路，实现井场勘探信息管理，数据远程传输应用系统急待统一完善。附：综合录井的概念及发展历史! ?$ k& + - M- a$ W 2 Y5 t Qi* c+ 7 ?0 r I一、综合录井的概念+ ; B6 2 N6 e7 r& 综合录井是一种石油钻探中的随钻检测方法，是一种集电子技术、通讯技术、计算机技术、应用物理、化学、数学、石油地质、石油工程及信息工程及控制论于一体的边缘学科，是钻探现场的信息中心，对石油钻探进行实时监控与处理，并提供解释及决策依据的重要手段。8 : k* z& 二、综合录井的发展历史 7 , c. ?3 Z% X/ Z0 N- ! E& F, y. d3 G( R% K我国在五十年代初期主要是手工方式录井，到1953年引入荧光录井，1955年从前苏联引进半自动气测仪，从此开始了使用仪器的历史。1957年钻井液检测技术引入录井范畴。1964年研制出全自动气测仪，1974年发展出SQC-701型气测仪，而当时的西方国家已经开发出第一代面板式综合录井仪。80年代初期，法、英、美等国将计算机技术引入综合录井领域，制造出第二代脱机式综合录井仪。随着电子技术和计算机技术的高速发展，80年代中期西方国家又推出第三代联机式综合录井仪，其中具有代表性的有我国于84年引进的法国Geoservices生产的TDC综合录井仪。80年代后期及九十年代，西方国家又推出第四代无二次仪表、基于WINDOWS环境的联网式综合录井仪。近几年来，又发展了MWD、LWD及快速色谱技术。# m1 : R x) s; i8 a6 d+ %我国于80年代后期开始研制国产综合录井仪，包括上海石油仪器厂于88年推出的SDL-1地质录井仪、SQC882气测录井仪，新乡二十二所于91年推出的SLZ-1综合录井仪。近几年，国内生产厂商也加快了产品升级步伐，如新乡二十二所生产的SLZ-2A型综合录井仪、上海神开生产的SK2000型综合录井仪就相当于国外生产的第四代综合录井仪。: n: Y- B$ Z. v) S; 3 & LE; Y! W5 + o: q% 三、综合录井技术的发展趋势 ! o j) i% c, m5 q5 ?5 i; W 7 9 JM; g6 ?综合录井技术在近几年发展很快，形成了实时录井、监测、处理、传输、评价服务及决策一体化系统的录井技术。毫无疑问，这门技术还在不断地发展之中。 2 r7 - P M$ f7 B$ K3 O# g. R7 9 g; v4 U8 z1 ts2 f4 、录井参数向定量化方向发展 cM# Y% B. g4 z. 5 z* 已经量化的参数变得更加灵敏、准确，原来未量化的录井项目或参数，通过新的方法和手段已能量化。如定量荧光分析技术（QFT）、定量脱气分析技术（QGM）等。由于数据采集实现了定量化，更趋于准确反应地下客观情况，提高了油气层发现率和解释精度。 * Y7 w, _2 3 VH0 y# ?、录井检测方法多样化 ) j% N* t1 v! X2 U; M) x+ v- q) ?; P, A/ B/ A, k在常规综合录井内容基础上，新类型的检测仪器和检测项目不断增加，为现场评价提供了新的方法。 2 * T6 w2 UO! C8 H5 q# _8 o p/ b7 q* e1 1 N X8 _6 n2 H, w（1）Geoservices 公司研制的自动连续检测进出口钻井液滤液矿化度分析仪，可以测量钻井液中钾，钠，钙和录离子的含量，为判断井下地层流体性质提供了新的检测方法。 5 x. J! N5 R( |（2）Schlumberger 公司研制的利用四个红外分光光度计检测气体组份的方法，将原来气体组份的色谱分析变为光谱分析，变原来的周期性分析检测为连续分析检测。 , : |9 Q5 ? s# V. i4 s$ Y+ n- O; s* （3）使用仪，在录井现场对岩心、岩屑进行孔隙度、渗透率分析，进行全井段物性测量。 6 L4 V9 $ d) k4 H* i( e. 6 q& O& u3 % b8 & R5 C1 a9 L4 V（4）酸解烃法进行油气层评价：把岩石在一个真空压下加热加酸处理，破坏其颗粒表面吸附力，使被吸附的烃类物质释放出来，并加以收集分析、鉴定和计算，进行油层评价。( K- U$（5）定量荧光技术投入现场使用常规荧光仪虽然已有近60年的历史了，但其局限性显而易见：原油荧光主要在紫外线范围内，肉眼只能识别其中一小部分，凝析油、轻质油及中质油的大部分不在肉眼范围内；荧光描述主从性很大，其准确性在很大程度上取决于现场人员的经验。鉴于此，德士古公司经过年潜心研究，开发定量荧光检测仪（QFT）并获得成功。B6 N8 e9 q可以预测，将有更多的检测方法引入到综合录井技术中。/ O) 2 r+ w: x0 q1 D 8 - g. y K; e/ h3 F、录井资料的采集向地层延伸2 W 0 _# d1 y: Z ?0 V3 E: u, e5 ?4（1）MWD、LWD（FEMWD）技术的发展为及时监测井下情况、获得真正代表地层的信息，进行随钻地层评价提供了手段。& & 0 e! g # B6 I: P6 （2）气测井方面，快速色谱系统及井下钻井液气体检测法（声波干扰法）的出现又使气测井突破了迟到时间的束缚，在钻开储层的同时，进行气体检测，获得气体参数更及时。 1 X, c+ wN6 o9 Q1 g, o2 Q3 t3 V# L- （3）钻具振动分析技术引入录井领域 , S) A, n- Z9 n1 Y1 B 3 W6 1 v# Ce/ k1 e: G0 L在钻井过程中，钻具振动与钻柱及其组成部分的动力学特性有关。早在60年代，国际上就开始钻具振动问题的研究，并开发出各种检测仪器和解释技术，用来指导安全钻井，可有效地防止钻具事故和钻井问题的发生。 . y6 b7 ?# BO2 V) Y 4 ?5 d5 S( ?4 W0 v/ D& E/ 、资料处理智能化9 B) Z$ G95 M+ v& j9 1 s3 Z5 X; N4 Q2 录井资料处理解释计算机系统，既是现场资料信息数据的监控采集系统，又是可供共享的数据管理系