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中国测井技术装备现状与发展 胜利测井 2011年8月 中国测井技术装备现状与发展 程传之 前言 测井技术是应用物理学原理解决复杂地质 工程问题的技术学科 进行地层评价 精细分析 描述油气藏的静态与动态特性 是测井技术最基本和最重要的功能 与录井 包括岩屑 岩心 钻井液 气测 地化等 技术相比 它具有如下优势 1 数据采集信息量大 2 具连续性 3 多种方法手段 4 可根据需要同步或不同步钻井测量 5 成本低 前言 随着测井技术的飞速发展 其应用亦从传统的单井油气层识别与评价发展到区域的多井的储层描述与研究 它包括储层参数 孔隙度 渗透率 含油气饱和度等 的计算 油气藏分布研究 地层层序 沉积相及精细构造解释 烃源岩与盖层的识别与评价 测井技术在油气勘探开发领域已成为主要的技术手段 在提高油气勘探效益及解决复杂地质问题方面的作用越来越受到广泛关注 内容 一 测井技术发展历程二 我国测井技术装备现状三 70年代与世界先进测井水平的对比四 现今我国测井技术水平分析五 我国测井技术发展方向 一 测井技术发展历程 1927年法国人斯伦贝谢兄弟 Schlumberger 在法国的Alsace的井中成功的测量出了第一条电测曲线 标志着测井技术的诞生 迄今为止 从地面采集方面来说 测井技术已经历了四次大的更新换代 既 第一代模拟测井 世纪 年代以前 第二代数字测井 世纪 年代以后 第三代数控测井 世纪 年代后期 第四代成象测井 世纪 年代初期 一 测井技术发展历程 从井下仪器方面来看 就远不止四次更新换代了 因为地质与工程测井的需要 几乎每年都会有新的或经过改进的测井仪器问世 使的测井解决地质与工程问题的能力越来越强 测井方法由单一的电测井 发展到现在的声 电 放 放射性 核磁共振 声电成象测井 大幅度提高了测井解决地质及工程问题的能力 一 测井技术发展历程 我国测井技术发展历程翁文波先生于1939年在四川隆昌测出了我国的第一条测井曲线 点测 20世纪50年代横向测井 60年代发展了声波与聚焦电测井 感应 向 并开始研制实验中子 密度 自然伽马测井 70年代中期 76年 引进德莱赛阿特拉斯3600测井装备 一 测井技术发展历程 80年代中后期引进德莱赛阿特拉斯CLS3700系列数控测井装备 90年代引进阿特拉斯ECLIPS5700 哈里泊顿EXCELL2000型成象测井装备 一 测井技术发展历程 单纯从井下测井仪器来划分 可以简单划分为以下几个阶段 60年代中期以前 井下测井仪器基本为横向测井 既电极系测井 60年代后期采用声感组合测井 70年代中期采用三孔隙度 三电阻率测井 地层倾角测井 90年代中期采用成象 核磁共振 偶极子振列声波测井 一 测井技术发展历程 单纯从井下测井仪器来划分 可以简单划分为以下几个阶段 60年代中期以前 井下测井仪器基本为横向测井 既电极系测井 60年代后期采用声感组合测井 70年代中期采用三孔隙度 三电阻率测井 地层倾角测井 90年代中期采用成象 核磁共振 偶极子振列声波测井 一 测井技术发展历程 国内测井装备的更新历程 地面设备模拟测井磁盘 计算机 小数控成象测井系统井下仪器电极系声感组合三电阻率 三孔隙度测井成象测井 一 测井技术发展历程 测井解释模拟测井资料数字化数据编辑单井解释数据处理多井分析 一 测井技术发展历程 测井解释数字测井资料数据编辑数据处理单井解释多井分析 二 我国测井技术装备现状 国内测井装备的更新历程 地面设备地面测井设备的更新主要是将多年来使用的模拟测井改为数字测井 既在测井过程中直接记录测井数据 其优势在于 1 可以大幅度提高测井的垂向分辨率 2 克服了信息传输过程中的信号干扰 3 减轻了数据转换过程的劳动强度 4 提高了测井时效 二 我国测井技术装备现状 目前国内各大测井公司使用的地面测井设备 探井多使用进口装备 以阿特拉斯5700型和哈里伯顿2000型为主 胜利测井除使用以上两种仪器外 还应用自己研发的SL6000型进行测井 开发井由于要求相对较低 多使用SL3000或与此相对等的小数控测井设备 二 我国测井技术装备现状 下井仪器目前国内各油田及专业测井公司应用的井下仪器多随地面设备的不同而有所区别 如阿特拉斯5700型配接的井下仪器多为阿特拉斯生产 而哈里伯顿2000型配接的井下仪器基本为哈里伯顿生产 国产数控测井设备配接的井下仪器相对来说较为复杂 一般根据公司的实力及油田地质需要去选择生产厂家 二 我国测井技术装备现状 下井仪器早期应用西仪厂生产的较多些 近几年胜利测井仪器研究中心生产的常规井下测井仪器在质量上取得了长足的进步 某些单项仪器已基本达到了世界先进水平 与阿特拉斯5700型地面设备配接 解决了国内主要井下常用测井仪器依赖进口的尴尬局面 三 70年代与世界先进水平的对比 地面仪器近30年来由于我国计算机行业的飞速发展 带动了各行业数据采集及数据处理水平的大幅度进步 因此 地面测井装备的技术水平与世界先进水平比较 虽然还存在一定差距 但我认为测井行业与世界先进水平的差距还是在下井仪器方面 也就是说问题的症结和应该攻关的内容是下井仪器 下井仪器自70年代中期引进测井设备及计算机以来 国内井下测井仪器的研制思路就发生了根本转变 由于当时的进口仪器无论在技术上还是测量精度方面都远远超过了我们当时所研制出的仪器 当然不完全是设计方面的问题 存在的主要问题在于仪器材料 元器件 加工的精度等 自今在井下仪器制造方面还是需要在国际市场购置许多关键器件 三 70年代与世界先进水平的对比 下井仪器在引进测井技术及设备时 我们当时的测井行业应该说还是比较落后的 当然各行业都是如此 地面设备采用的是JD58 1型 记录方式采用像纸感光冲洗 人工绘图 测井用的下井仪器有以下几种 74感应声波自然电位微电极自然伽马井经电极系 4m底部梯度 2 5m底部梯度 0 5m电位 点测井斜 三 70年代与世界先进水平的对比 下井仪器当时引进测井设备为阿特拉斯3600型 配置的下井仪器有 双感应 八侧向双侧向 微聚焦补偿中子补偿密度补偿声波自然伽马地层倾角等 三 70年代与世界先进水平的对比 下井仪器的对比引进国产双感应 八侧向 74感应双侧向 微聚焦 双侧向补偿中子 井壁中子补偿声波 声波自然伽马 自然伽马补偿密度地层倾角 三 70年代与世界先进水平的对比 下井仪器的对比引进国产补偿密度地层倾角自然电位微电极 三 70年代与世界先进水平的对比 三 70年代与世界先进水平的对比 下井仪器的对比同类仪器1 双感应 八侧向与国产 74 感应对比 存在问题 a 垂向分辨率低 b 探测深度浅 c 不能反映不同探测深度下的地层电导率变化 d 线性范围窄 e 不利于储层流体性质的判别及含油气饱和度的计算 下井仪器的对比同类仪器2 补偿中子与井壁中子 存在问题 a 源强小 探测深度浅 b 涨落误差大 c 受井眼影响大 d 测量精度低 测井误差大 三 70年代与世界先进水平的对比 井仪器的对比同类仪器3 自然伽马与国产自然伽马 存在问题 a 涨落误差大 b 刻度不规范 c 由于测井值仅为相对值 不利于储层划分及泥质含量的计算 三 70年代与世界先进水平的对比 井仪器的对比同类仪器4 双侧向 微聚焦与国产双侧向 存在问题 a 探测深度浅 b 测量范围小 c 围岩影响大 d 不同仪器的一致性差 三 70年代与世界先进水平的对比 下井仪器的对比同类仪器增加了补偿密度 地层倾角测井 三 70年代与世界先进水平的对比 在30余年中 我国测井行业与其它行业一样 在引进消化吸收的基础上 加大了测井仪器研制的投入 不断引进测井技术及装备 购进元器件 制造地面及井下测井仪 使常规测井装备 不包括特殊测井项目 在性能上基本达到了国际先进水平 个别单项甚至处领先水平 可以说基本满足了我国石油勘探开发的需要 四 现今我国测井技术水平分析 地面测井装备无论在技术上还是功能方面都与国际先进水平相差无几 需要了解和强调的仍然是下井仪器 1 常规测井a 双感应 八侧向目前仍然是砂泥岩剖面最为常见的电阻率测井项目 测量线性范围小 中高阻失真严重 四 现今我国测井技术水平分析 1 常规测井b 高分辨率感应 胜利测井 不但有效的解决了双感应 八侧向存在的主要问题 还提高了测井的垂向分辨率 加大了探测深度 仍需改进的是稳定性问题 四 现今我国测井技术水平分析 1 常规测井c 双侧向 微聚焦 1229 1229型双侧向是随3700进口的侧向仪器 存在的主要问题 高阻严重失真 电阻率在高于1000欧姆米时既产生数值失真 四 现今我国测井技术水平分析 1 常规测井d 双侧向 微聚焦 1239 1239型双侧向是随5700进口的侧向仪器 它很好的解决了1229存在的问题 可以保证上万欧姆米情况下的正确测量 目前胜利测井研制的6239型侧向测井仪技术性能和指标已超过和达到了1239的水平 四 现今我国测井技术水平分析 1 常规测井e 自然伽马目前国内使用的国产自然伽马测井仪 大部分与国际先进水平难分伯仲 小厂除外 四 现今我国测井技术水平分析 1 常规测井f 补偿声波补偿声波在测井过程中 由于首波幅度取决于声波传播过程中的衰减情况 因此当首波幅度较小时易产生测井曲线的失真 四 现今我国测井技术水平分析 1 常规测井g 数字声波 胜利测井 数字声波较好的克服了补偿声波存在的问题 保证了测井仪器的稳定性 提高了测量精度 该项测井已达到世界先进水平 四 现今我国测井技术水平分析 1 常规测井h 补偿中子 2418 2420 2435 2446 目前胜利测井研制的补偿中子 其测量精度已接近世界先进水平 存在问题主要是仪器的标定及测井环境影响校正方法的研究 四 现今我国测井技术水平分析 1 常规测井i 补偿密度进口的补偿密度测井仪 虽为贴井壁测井 但由于设计合理 在井眼垮塌不是很严重的情况下 具有稳定性好 测量精度高等特点 是利用测井资料准确计算储层孔隙度的不可多得的资料 目前已被岩性密度所替代 四 现今我国测井技术水平分析 1 常规测井j 岩性密度岩性密度测井是在补偿密度的基础上研制的 它除具备补偿密度的作用外 还可测量正确反映岩性变化的光电吸收截面指数曲线 目前胜利测井亦在生产该仪器 与进口仪器