射孔、生产测井技术介绍

中油测井华北事业部2012年2月 射孔及生产测井技术介绍 一 针对煤层气井推荐的四项射孔技术1 深穿透射孔弹技术2 多级脉冲复合射孔技术3 高孔密射孔技术4 定方位射孔二 生产测井技术三 固井质量检测四 压裂效果评价 汇报内容 1 深穿透射孔美国OWEN大一米 小一米射孔弹国产四川超二代深穿透射孔弹系列 一 针对煤层气井推荐的四项射孔技术 两种OWEN超深穿透射孔弹技术指标 API 国产四川 超二代 深穿透射孔弹 技术特点 1 穿透深度大 穿深性能得到了大幅度的提高 穿深性能比第一代超深穿透射孔器材提高了50 70 2 伤害低 射流在地层内形成的孔道规则 压实层浅 孔道内无杵堵 127型 超二代 超深穿透射孔弹 89型 超二代 超深穿透射孔弹 超二代 深穿透射孔弹 注 超二代 射孔器射流穿透环形混凝土靶形成的孔道 超二代 深穿透射孔效果 系列 超二代 超深穿透射孔器API注册数据 超二代 深穿透射孔弹参数 超二代 与深穿透射孔弹穿深对比 超二代 深穿透射孔穿深对比 技术特点 延迟点火技术 采用了延迟点火技术 和火药燃速控制技术 使多级火药依次分段燃烧 形成多个压力脉冲 对地层反复加载 使造缝效果大大提高 多个压力脉冲的作用 造成井内液体震荡 持续压力高 作用时间长 2 多级脉冲复合射孔技术 适用于块煤 3 高孔密射孔 适用范围 适宜于高渗透疏松砂岩油藏 各向异性地层以及孔隙度较低渗透率较低的储层 对于高渗透疏松砂岩油藏 提高孔密可以降低孔道流体速度 对减少出砂量有一定的贡献 对于各向异性的储层 增加孔密对此类储层油气产出影响最大 孔隙度较低渗透率较低的储层 结合这类储层后期开发方法 压裂等 选用高孔密射孔器射孔可提高压裂成功率 此技术适用于粉煤层射孔 高孔密弹架 高孔密射孔技术 作用原理 特点及用途 高孔密防砂系列产品 是利用射孔孔密大 渗流面积比常规射孔和高孔密射孔大得多 在产能不变的情况下 减小流体的流速 降低地层和井筒的压差 减小流体的拖曳力 从而减少出砂 另一方面由于孔眼小 有利于砂拱的形成 也起到防砂的作用效果 高孔密射孔技术原理 高孔密射孔弹与弹架的装配方式 DP25RDX7 1 102 120 型射孔弹技术参数及性能指标 相位 135 45 装药量 g 7弹长 mm 33孔密 孔 米 120枪外径 mm 102弹外径 mm 28 5套管外径 mm 140地面穿钢靶 mm 穿深90孔径5 5混凝土靶 mm 穿深220孔径5耐温 RDX163 C2h 121 C48h DP30RDX12 2 127 112 型射孔弹技术参数及性能指标 相位 135 45 装药量 g 12弹长 mm 39 7孔密 孔 米 112枪外径 mm 127弹外径 mm 33 5套管外径 mm 140地面穿钢靶 mm 穿深120孔径6 5混凝土靶 mm 穿深350孔径6耐温 RDX163 C2h 121 C48h 4 定方位射孔对于需要进行压裂的地层 沿着地应力方向射孔可以降低破裂压力 定方位射孔分为油管传输定方位射孔和电缆定方位射孔 定方位射孔示意图 油管传输定方位射孔 定方位射孔示意图 油管传输定方位射孔 定方位射孔示意图 油管传输定方位射孔 电缆定方位射孔工艺简介电缆定方位射孔工艺的施工步骤如下 一 首先采用电缆将磁性定位器和投放工具以及定位支撑装置连接下井 用磁性定位器将深度确定好后 点火将定位支撑装置座在預定深度 然后起出电缆 电缆定方位射孔工艺简介二 采用电缆将方位测量装置连接下井 方位测量装置插入定位支撑装置后 测量方位 确定定位支撑装置键的方位 然后起出电缆 图2测量方位 图4导向头工作原理 电缆定方位射孔工艺简介三 地面根据确定定位支撑装置键的方位 调整定方位射孔枪下的导向头 采用电缆将定方位射孔枪连接下井 当导向头插入定位支撑装置后 射孔枪即对准射孔段 射孔弹即对准要求的方位 此时点火射孔 然后上起电缆并解锁定位支撑装置 完成施工 图5定方位射孔 二 生产测井技术 环空生产测井示意图 煤层气井主要有三种管柱结构 第一种管柱泵和筛管在射孔层以上 第一种管柱结构示意图 第二种管柱 筛管在射孔层之间 筛管以下的煤层产出的气 水向上流动 筛管以上的煤层产出的气向上流动 产出的水向下流动进入筛管 第二种管柱结构示意图 第三种管柱 筛管在射孔层以下 煤层产出的气向上流动 产出的水均向下流动由筛管进入油管 第三种管柱结构示意图 通过分析 我们认为三种结构的管柱均可以进行产出剖面测井 只不过是第二种结构的管柱测井时需要两次下井测量 我们建议采用采用第三种结构的管柱 因为这样可以可以提高产气量 煤层气井生产测试仪器构成 气流量 持气率仪器示意图1 电容传感器 气流量 持气率仪器示意图2 示踪仪流量计工作原理将仪器停在射孔层之上 地面系统通过电缆给示踪仪供电 使同位素液体从喷射孔喷出 利用示踪仪上部的伽马仪探测随液体流动的同位素 地面仪器根据记录的同位素流动时间和已知的喷射孔到伽马探测器的距离 可求出液体的流动速度 进而由流速和套管面积计算出测量点的流量 在各射孔层上部分别测出流量 通过计算即可求得各射孔层的产液量和总量 GR EJT 双转偏心井口图片 防喷装置 三 固井质量检测 固井质量检测方法分为声波变密度测井和八扇区水泥胶结测井 声幅 变密度测井 采用单发双收声系 发射探头T发射频率为20KHz的声波信号 源距为3FT的R1和5FT的R2接收探头分别接收延套管滑行和地层反射的全波列 变密度记录的前十几个波中 前三个波与套管有关 第四至第六个波与地层有关 水泥环由于衰减很大 在记录波形中显示不出来 3700系列CBL固井质量评价标准 第一界面水泥胶结程度的解释标准水泥胶结程度 水泥胶结指数 BI 声幅水泥胶结良好 0 630 LogCBLmax LogCBLBI LogCBLmax LogCBLmin 第二界面的解释通过VDL进行解释套管波的特征 传播时间基本不变 到达的时间是已知的 信号有规律的出现 地层波的特征 纵向上是连续的 到达时间是变化的 与裸眼井声波曲线反向变化趋势一致流体波的特征 相对恒定的传播时间 信号一般很弱 信号有规律的出现 到达时间是已知的 自由套管图例 套管波强 线条平行 辉度反差大 地层波弱 节箍信号清晰可见 解释标准图例 解释标准图例 第一 二界面胶结良好 套管波弱 地层波强 连续性好 辉度反差大 解释标准图例 第一界面胶结好 第二界面胶结差 第一界面中等 第二界面好 第一界面中等 第二界面中 好 解释标准图例 第一界面差 第二界面不做评价 八扇区水泥胶结仪介绍 仪器指标 仪器长度 4460mm仪器直径 70mm仪器重量 82 6kg仪器耐温 200 仪器耐压 200MPa仪器工作电压 110V 10V 最高测量速度 800m h源距 八扇区源距为1 5英尺 457 1mm CBL源距为3英尺 914 2mm VDL源距为5英尺 1524mm 自然伽玛统计起伏 7 自然伽玛测量范围 0 10000cps自然伽玛分辨率 1CPS 八扇区水泥胶结仪器特点 RIB测井仪在提供3英尺和5英尺水泥环测井的同时 还获得8个扇区测井曲线 每个探头覆盖套管周长的45度径向范围 由于八扇区探头距信号发生器只有18英寸 因此 水泥胶结中的很小的问题都很容易被发现 当3英尺声幅测井显示胶结不好时 扇区曲线可以帮助解释出是水泥环中有串糟和水泥抗压强度低 探头距信号发生器只有18英寸 降低了快速地层对声幅测量的影响 RIB仪器下部可挂接伽玛和中子仪器 可与水泥环曲线拟合 有效解决气窜问题 仪器可耐200 的高温 本井属于气体渗漏八扇区可看出明显可窜通通道本次测量声幅明显高于完井通过噪声测井证实了这部分井段存在漏失 窜通通道 八扇区水泥胶结测井实例 苏4K 6x井EILog与RIB IBC测井对比一致 IBC RIB EILog CBL数值与RIB一致 变密度灵敏度优于RIB 四 压裂效果评价 压裂裂缝高度可以用温度 同位素和阵列声波三种方法监测 1 井温检查压裂效果 根据压裂作业后进行的关井井温曲线的异常变化 对压裂效果进行评价 在压裂时使用的压裂液一般比地层温度低 在压裂过程中 低温的压裂液被挤入地层 而井周未被压裂的地层散热而降温 关井后 由于辐射热交换比热传导交换速度快 因此在被压开地层的升温相对较慢 在温度曲线上显示为低温异常 压裂井温测井曲线图 2 同位素检查压裂效果 在压裂即将结束时 在压裂液中加入同位素 或者是在压裂结束后注入带有同位素的水 通过比较压前和压后所测的伽马曲线可以确定压裂效果 FZ 008井15号煤层施工参数 同位素用量 343ml释放深度 540m替清水量 5m3泵车注水排量 100L min射孔井段 597 3 602 7m图中显示 同位素曲线在井段597 3 599 4m和601 4 602 4m处有同位素异常显示 流温曲线在15号层处出现了明显的降温变化 静温曲线在该射孔层段有较明显的降温变化 从上述曲线变化分析 本井第15号煤层形成的裂缝在井筒段内深度为597 3 599 4m和601 4 602 4m 裂缝高度分别为2 1m和1 0m 裂缝累计高度为3 1m 压裂形成的裂缝在井筒段内只在煤层段的顶 底处形成 3 阵列声波检查压裂效果 阵列声波可以提供地层各向异性 通过比较压前和压后所测的各向异性可以确定压裂效果 横向各向同性介质 TI 横向各向同性介质 简称TI 是地层中最常见的各向异性介质 如果横向各向同性的对称轴是垂直的 称为竖向TI或VTI 如果横向各向同性的对称轴是水平的 称为水平向TI或HTI HTI介质的形成机理 多极子阵列声波测井能够测量评价的是水平向的横向各向同性介质 即HTI HTI介质可以是由与井轴平行排列的裂隙造成的 井周围的不均衡应力场也可能使井周形成HTI介质 HTI介质的各向异性大小以及方位可通过M