石油勘探开发技术2

2011年5月,石油勘探开发技术2,地球物理勘探钻井工程地质录井方法地球物理测井,目录,第四篇地球物理勘探,一、地球物理勘探概述二、地震勘探的基本理论三、地震资料的野外采集方法及技术四、地震资料数字化处理方法及技术五、地震资料的地质解释六、非地震勘探技术七、油气地球物理勘探技术的发展趋势,一、地球物理勘探概述,油气地球物理勘探简称物探，包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探和地震勘探。一般把重力、磁力和电法三种地球物理勘探方法称之为普通物探方法。是根据地下岩石或矿体的物理性质差异所引起的地表的某些物理现象的变化去判断地质构造或发现矿体的一种方法，包括地震、重力、磁力、电法、地热、放射性及地下地球物理测量等。地球化学方法是对岩石、土壤、地下水、地表水、植物、水系以及湖底沉积物等天然产物中一种或几种化学特征作测定，再根据测定结果所发现的化探异常，实现找矿目的，包括岩石地球化学方法、水化学方法和生物地球化学方法等。,二、地震勘探的基本理论,反射波法地震勘探的运动学原理地震波的运动学研究的是地震波波前的空间位置与其传播时间的关系，它与几何光学相似，也是引用波前、射线等几何图形来描述波的运功过程和规律，因此也称为几何地震学。几何地震学包括地震波的形成、波面、射线、振动图与波剖面、地震子波、视速度与视波长等。地震勘探中涉及到地震波传播的基本规律包括：反射定律透射定律惠更斯原理费马原理,三、地震资料的野外采集方法及技术,1、地震资料采集设备主要有以下几种设备：测量设备地震检波器采集钻地震记录仪器地震人工震源,三、地震资料的野外采集方法及技术,2、地震资料野外采集技术地震组合法是地震资料野外采集主要应用技术，它是利用干扰波与有效波的传播方向不同进行压制干扰波的一种方法，主要用于压制面波之类低视速度规则干扰及随机干扰。为了突出有效波，增强有效波的能量，以及压制干扰波,除了采用检波器组合外，在野外工作中海可以采用震源的组合，例如组合爆炸或用几台连续振动震源同时工作。,三、地震资料的野外采集方法及技术,3、二维地震资料的采集通常在勘探区域内布设多条测线进行观测，测线与测线间的相对位置关系由已知区域地质构造特征和勘探任务决定，一般情况下布设成网状，通常是正交网状。多次覆盖观测系统的设计原则：根据工区的地质、钻井及物探资料，针对工作任务和仪器装备的情况，选择合适的观测形式深入细致的了解干扰波的特点，尽可能使干扰波落入特性曲线的压制带，使有效波进入通放带尽可能采用最低覆盖次数、较大道间距和长排列，以做到高生产效率低成本进行必要的试验工作,三、地震资料的野外采集方法及技术,4、三维地震资料的采集三维地震勘探的成功在整个石油工业界是被公认的，许多石油公司和地球物理公司都在大幅度增加三维勘探活动.据相关资料统计，全球三维地震覆盖率几乎等于其勘探成功率，探井成功率随三维地震的普及而迅速提高，足以说明三维地震是提高勘探成功率的主要因素。在国内，大庆、大港和青海油田等三维覆盖次数一般在4060次，对于城镇等复杂地区，一般采用可控震源作为复杂区域的地震波激发手段，同时也可利用炸药震源避开城镇设计不规则观测系统。,三、地震资料的野外采集方法及技术,5、高分辨率地震资料的野外采集与常规地震数据相比，高分辨率地震数据采集应具备更宽的频带，它不但包括了常规地震数据的频带，还包括了更高的频率成分。高分辨率地震数据采集要求：在一定程度上补偿高频衰减，使信号的高频成分能以足够的精度记录下来，以便在处理时能完善地补偿有更高的信噪比，特别是改善高频成分的信噪比，并且为处理阶段进一步改善信噪比提供条件加密时间和空间采样，使能获得的高频成分不致产生混叠或假频,四、地震资料数字处理方法及技术,1、地震资料数字处理的基本目标及现场处理地震资料数字处理是地震勘探的三大基本生产环节(采集、处理、解释)的中间环节，它既要适应野外数据采集条件多变的情况，又要满足资料解释的各种需求。地震资料数字处理是指用计算机处理和分析野外数字采集的原始资料，为解释人员提供真实的反映地下地质构造变化的剖面或数据体。其基本目标是：提高信噪比提高分辨率提高保真度准确成像,四、地震资料数字处理方法及技术,2、地震资料常规处理流程地震资料的数字处理，从野外数据磁带的输入到提供给解释人员使用的最终处理成果，是通过执行一个处理流程来实现的。一个处理流程包括许多处理步骤，而每一个处理步骤又要涉及许多处理模块。一个处理流程通常由三部分组成：预处理、叠前处理和叠后处理目前常用的处理流程是：输入预处理滤波反褶积速度分析动、静校正叠加偏移输出,四、地震资料数字处理方法及技术,3、地震资料的特殊处理地震资料的特殊处理通常指为了达到地质上的某种特殊要求而设计的专门处理流程，包括的方法内容较多，应用较多的主要有以下几种：亮点技术AVO处理技术测井约束地震反演技术DMO处理技术叠前深度偏移技术,四、地震资料数字处理方法及技术,4、地震资料的目标处理与交互处理地震资料的目标处理是指根据特定的地质任务或目标而设计的处理流程所进行的一系列处理过程，包括两个方面的内容：从叠前资料出发，以特定的地质目标为前提，以剖面输出为最终处理成果；从叠后资料出发，选取某一感兴趣的目标层位的相关数据，或某一测线的数据，或整个叠后数据体所进行的处理。交互处理是随工作站的兴起而发展起来的一门技术，目前国内外使用的交互处理系统有：CogniSeisDevelopment公司的Focus处理系统，AdvancedGeophysical公司的ProMax处理系统，西方地球物理公司的Omega处理系统等。,五、地震资料的地质解释,1、地震资料的构造解释地震资料的地质解释，是指根据地震资料确定地质构造形态和空间位置，推测地层的岩性、厚度及层间接触关系，确定地层含油气的可能性，为钻探提供准确井位。构造解释是整个地震资料解释工作中的重点和基础，它主要包括时间剖面的对比，波场的分析,时间剖面的地质解释，深度剖面与构造图的绘制,含油气远景评价等工作。,五、地震资料的地质解释,2、地震资料的地层岩性解释地震地层学解释是根据地震剖面总的地震特征来划分沉积层序，分析沉积相和沉积环境，进一步预测沉积盆地的有利油气聚集带，即利用地震资料来研究地层和沉积相。地震岩性学解释是把地震观测中得到的速度资料中除岩性以外的其他因素如地质年代、埋藏深度等消除掉，使实际测得的速度数据主要反映岩性特点，并且认真总结各地区岩性的速度特征及速度与岩性之间的关系特征，实现速度与岩性之间半定量、定量解释。,五、地震资料的地质解释,3、地震资料的人机联作解释人机联作解释工作站是指在配置齐全、性能优良的计算机支持下，能够完成地质、地球物理资料综合解释的工作环境，这个环境通常称为人机联作解释系统，包括相应的硬件和软件系统。人机交互解释的特点：工作方式轻松、方便、灵活高效率和高精度对解释人员的综合素质要求较高,五、地震资料的地质解释,4、储层横向预测与油藏描述技术建立在地震资料分析和处理基础上的储层横向预测研究主要包括两个方面：有利储层的横向预测(三角洲、沉积体,冲积扇、砂砾岩体、生物灰岩、火成岩及盐体等)储层喊油气面积的横向预测与储量估算。有利储层的横向预测，主要是分析地震波的速度、振幅、相位、频率等地震参数的变化，以此确立储集岩体的分布范围、储集特征等。储层横向预测技术和方法：利用特殊处理的地震剖面进行储层预测多参数提取及综合分析技术分形分维储层预测技术波阻抗反演技术,五、地震资料的地质解释,5、地球物理资料的综合解释地球物理资料的综合解释就是将具有内在联系的多种类型数据进行综合分析，确立较为完善的地质-地球物理模型，再综合地质和其他相关资料，进行更为详细的地质推断的过程。开展综合解释的必要性：减少多解性克服局限性避免观测误差及各种干扰,六、非地震勘探技术,非地震勘探技术一般是指除地震勘探以外的技术，主要有以下几种：1、地球化学勘探技术2、重力勘探技术3、磁法勘探技术4、电法勘探技术5、综合地球物理勘探,七、油气地球物理勘探技术的发展趋势,1、网络时代及信息集成化2、全三维地震技术3、地震资料的采集、处理和解释一体化4、储层地球物理技术5、虚拟现实技术(VR技术),地球物理勘探钻井工程地质录井方法地球物理测井,目录,第五篇钻井工程,一、石油钻井技术的发展与展望二、定向井、水平井钻井技术三、深井、超深井钻井技术四、井控工艺与装备五、钻井液六、钻井过程中的油气层保护七、钻井取心八、固井工艺技术九、钻井新技术介绍,一、石油钻井技术的发展与展望,钻井是油田勘探开发的主要手段之一，随着油田勘探开发的不断深入，对钻井技术的要求也越来越高，而且由于钻井专业本身涉及面广，技术含量高，在油田建设资金投入中所占的比例也最大，所以钻井技术的发展，直接关系到石油勘探开发效益。钻井技术发展方向主要包括：多分支井大位移井欠平衡钻井钻井信息技术连续管钻井技术可膨胀套管技术自动化钻井深水钻井,二、定向井、水平井钻井技术,1、定向井、水平井的基本概念定向井可以分为几种类型：普通定向井，多目标定向井,丛式定向井，救援定向井，水平井，多分支井。水平井段是指进入油气层井眼斜角不低于86的井段，能沿油层走向形成这种水平位移的特殊定向井归为水平井.水平井按造斜率可分为三种类型：长半径水平井中半径水平井短半径水平井,二、定向井、水平井钻井技术,2、定向井、水平井的设计设计原则有以下几条：选择合适的井眼形状选择合适的井眼曲率选择合适的造斜井段长度选择合适的造斜点选择合适的稳斜段井斜角和入靶井斜角,三、深井、超深井钻井技术,1、深井、超深井的概念深井、超深井的界定，国内外标准不一。在我国一般把井深超过4500m的井都定义为深井，井深超过5500m的井定义为超深井；国际上井深在45006000m的井定义为深井，井深超过6000m的井定义为超深井。深井钻井是石油、天然气勘探开发的重要组成部分，也是地球物理研究的一个重要方面，由于在钻井过程中随着井深的增加地层变化幅度大，地层压力增大，井底温度提高，导致了不可见因素增多，因此深井钻井的设备、工具、材料以及工艺都有它的特殊性。,三、深井、超深井钻井技术,2、深井、超深井钻井技术的关键井身结构设计的原则：套管层数要满足分隔不同压力系统的地层及加深的要求，以利于安全钻井套管/井眼间隙要有利于套管顺利下入和提高固井质量，有效分隔目的层套管和钻头基本符合API标准，并向国内常用产品系列靠拢，以减少改制钻井设备及工具的工作量目的层套管尺寸要满足试油、开发和井下作业的要求要有利于提高钻井速度，缩短建井周期，降低钻井成本,四、井控工艺与装备,1、井控及压力的基本概念井控是油气井压力控制的简称，在国外叫井涌控制或压力控制，就是采用一定的方法控制住地层孔隙压力，基本上保持井内压力平衡，保证钻井的顺利进行。根据井涌的规模和采取的控制方法不同，把井控作业分为三级：初级井控二级井控三级井控,四、井控工艺与装备,2、井控工艺井控工艺是进行油气井钻井所必须的从设计到施工的一系列技术措施及工艺方法，其内容包括：井控设计地层压力监测打开油气层前的准备及打开油气层的技术措施井涌的主要原因与检测关井程序压井方法非常规井控技术,四、井控工艺与装备,3、井控装备井控装备是指实施油气井压力控制所需要的设备、管汇、仪表与专用工具等，主要包括：井口防喷器组控制装置节流与压井管汇钻具内防喷工具监测仪器仪表起钻灌钻井液装置钻井液加重装置钻井液除气装置,五、钻井液,1、钻井液的功用钻井液的功用有以下几点：清洗井底，携带岩屑，保持井底清洁，保证钻头不断地破碎新地层，避免重复破碎平衡地层流体压力，防止井喷、井漏，并防止油气层的污染，保护油气层平衡岩石侧压力，并在井壁形成泥饼，保持井壁稳定，防止地层坍塌发挥水力效能，冲击井底，协助钻头破岩，提高钻速悬浮岩屑和加重材料，避免沉淀卡钻冷却、润滑钻头和钻具,五、钻井液,2、钻井液性能及其与钻井的关系根据实际工作需要，规定了一系列的钻井液性能参数，作为判断钻井液好坏的标准和控制调整钻井液性能的依据：钻井液流变性钻井液滤失与造壁性钻井液的密度钻井液含砂量钻井液中的固相含量钻井液的PH值,五、钻井液,3、固相控制固相控制的目的在于清除有害固相，使20m以上的岩屑和砂子及时从钻井液中分离出去；保存游泳固相，使钻井液中的膨润土和重晶石含量维持在必要的范围内；从钻井液中分离膨润土和重晶石。固相控制的方法：化学絮凝法清水稀释法沉淀法机械分离法,五、钻井液,4、现场常用的几种钻井液随着钻井和钻井液技术不断发展，新型高效处理剂和新型钻井液不断出现，目前现场应用较广泛的主要有以下几种：不分散低固相钻井液无固相钻井液钾基防塌钻井液正电胶钻井液,五、钻井液,5、钻井液技术设计一口井在施工以前，根据所钻井的地质情况、钻井工艺和要求，做好钻井液技术设计工作是非常重要的，其设计内容主要有：钻井液设备和地面循环系统的安装，包括平面部署方案和安装的技术要求各井段钻井液类型、分层处理方案和钻井液性能的要求水力学参数设计井下复杂情况的预防和处理措施各井段钻井液维护管理措施全井和分段钻井液处理剂和原料计划分析实验工作的要求和安排,六、钻井过程中的油气层保护,1、油气层保护的目的和意义在钻井、完井、井下作业及油气田开采全过程，造成油气层渗透率下降的现象称为油气层损害。保护油气层的目的在于：勘探过程中，保护油气层工作的好坏直接关系到能否及时发现新的油气层、油气田和对储量的正确评价保护油气层有利于油气层产量及油田经济效益的提高油田开发生产各项作业中，搞好保护油气层有利于油气井的稳产和增产,六、钻井过程中的油气层保护,2、油气层损害类型油气层潜在损害，包括储渗空间特性、敏感性矿物、岩石表面性质和流体性质对油气层有可能造成损害油气层外因作用损害，包括：外界流体进入油气层引起的损害工程因素和油气层环境条件发生变化造成的损害钻井过程对油气层造成的损害,六、钻井过程中的油气层保护,3、保护油气层的钻井液技术与方法建立四个压力剖面，为井身结构和钻井液密度设计提供科学依据确定合理井身结构是实现近平衡压力钻井的基本保证实现近平衡压力钻井、控制油气层的压差处于安全的最低值降低浸泡时间搞好中途测试搞好井控、防止井喷井漏对油气层的损害钻进多层压力层系地层所采用的保护油气层钻井技术调整井保护油气层钻井技术,六、钻井过程中的油气层保护,4、油气层损害的评价技术油气层损害评价包括两个方面的内容：1)油气层损害的室内评价：速敏评价实验，正反向流动实验，体积流量评价实验，系列流体评价实验，酸液评价实验，润湿性评价实验，相对渗透率曲线评价实验，膨胀率评价实验，离心法测毛管压力评价实验2)油气层损害的矿物评价技术,七、钻井取心,钻井取心就是利用钻井设备和特制的取心工具把岩层取到地面的整个过程，是钻井过程中的一项特殊作业。国内外常用取心工具有：普通取心工具橡皮套取心工具反循环取心工具螺杆钻具取心工具定向井、水平井取心工具随钻取心技术挠性管钻井取心技术海绵取心工具,八、固井工艺技术,1、固井工程概述钻井工程中有一道十分重要的工序固井，其内容包括向井内下入优质套管，并在套管与井壁之间注入特种水泥，具有施工时间短、工作量大、工序内容多、技术性强等特点。固井的目的是：封隔疏松、易塌、易漏等复杂地层；封隔油、气、水层，防止互相窜漏，安装井口，形成油气通道、控制油气楼；有利于安全钻井和保证长期生产,八、固井工艺技术,2、套管及套管柱设计套管在钻井及油井的开采过程中起到了非常重要的作用。在下套管及固井过程中，套管承受外挤力、内压力和拉伸载荷的作用，在长期的油气开采过程中，除了承受地层外挤力外，还可能经受长期的高压注水，多次压裂酸化及各种腐蚀介质等考验，容易造成套管变形、错断、破裂等事故,导致油井不能正常生产。因此，必须对套管进行严格的质量控制和科学的设计。,八、固井工艺技术,3、油井水泥及其添加剂油井水泥即专门用于油气井固井的水泥，除了具有较好的密封性和支撑套管重量所需要的强度外，还要求在配成水泥浆以后要有良好的流动性，不同的凝固时间，高温高压下性能具有稳定性，具有抗腐蚀性等特点。油井水泥的常用添加剂有：缓凝剂，速凝剂，分散剂，降失水剂，防窜剂，减轻剂，热稳定剂等,八、固井工艺技术,4、固井设备及套管工具、附件固井设备的主要用途有：表层套管、技术套管和油层套管的固井施工挤水泥施工打水泥塞、填井油井的酸化压裂油井失控时的压井,八、固井工艺技术,5、固井工艺技术常规固井工艺(单级注水泥法)特殊工艺固井：内管注水泥法，分级固井，尾管固井，套管外封隔器固井技术复杂井固井工艺,八、固井工艺技术,6、固井新技术、新工艺“短候凝”水泥浆固井技术多功能钻井液固井技术(UF/MTC技术)浅层气、煤层气井固井技术泡沫水泥浆固井技术振动固井技术,九、钻井新技术介绍,1、欠平衡压力钻井技术欠平衡压力钻井是指在钻进过程中钻井液在井底产生的压力低于地层的孔隙压力，允许产层流体流入井眼，并可将其循环到地面，在地面可有效控制的技术。欠平衡钻井技术可分为几类：干空气钻井氮气钻井天然气钻井雾化钻井稳定泡沫钻井刚性泡沫钻井气化钻井泥浆帽钻井强行钻井连续油管钻井,九、钻井新技术介绍,2、大位移井钻井技术大位移井是指位移与垂深之比等于或大于2的井，位移与垂深之比等于或大于3的井称为超大位移井。大位移井的用途：可利用现有平台外扩钻井，节省新建平台的投资，从而降低整个油田的开发成本实现海油陆采，节省建平台和人工岛的投资实现一口井开发一个小油田可以代替复杂的海底井口开发设备，节省投资,九、钻井新技术介绍,3、分支井钻井技术分支井也称为多底井，是指在一口主井眼中钻出两口或多口进入油气藏的分支井眼，主井眼可以是直井，也可以是水平井。分支井主要包括以下几种类型：反向双分支井叠加双分支井同层多分支井多侧向分支井帚状多分支井叉状多分支井,九、钻井新技术介绍,4、小井眼钻井技术小井眼井是指90%的井身直径小于177.8mm或70%的井身直径小于127mm的井。小井眼可用于勘探井、生产井、加深钻井、开窗侧钻井、水平钻井以及多分支井。由于小井眼具有投资费用少,钻进速度高等优点，与常规井比，小井眼可降低25%75%的成本。小井眼钻井系统主要有三种基本形式，即传盘钻进、井下马达钻进和连续取心钻进,九、钻井新技术介绍,5、挠井连续管钻井装备与技术挠性连续管是一种高强度、高韧性钢管，通过匀绕机构绕在卷筒上，钻井时，连续管通过导向器，经注入头，防喷器组合进入井内，再靠液压泵来完成钻井作业。挠性连续管钻井技术的优点：节约成本，提高采收率井控有利减少环境影响,九、钻井新技术介绍,6、井下闭环(自动化)钻井技术闭环钻井就是其全部钻井过程依靠传感器测量多种参数，同时依靠计算机获取数据，并进行解释和发出指令，最后由自动设备来执行，钻井过程变成一种无人操作的自动控制过程。闭环钻井作业主要有四种类型：井下开环钻井井下半闭环钻井井下闭环钻井全闭环钻井,地球物理勘探钻井工程地质录井方法地球物理测井,目录,第六篇地质录井方法,一、钻井地质设计二、常规地质录井三、综合录井原理及资料应用四、录井新方法五、完井地质总结,一、钻井地质设计,1、井位设计石油钻井地质设计是油气勘探开发部署意图的具体体现，是单井各项地质工作的依据，是编制钻井工程设计和测算钻井费用的基础。以开发水平井井位设计为例，其内容包括：立足于油藏描述，进行水平井区适应性筛选工作充分收集和利用地震、录井、测井、岩心分析和试油试采资料，对水平井目的层进行精细构造描述，建立精细三维地质模型进行剩余油分布定量研究工作预测水平井产量，进行经济评价,一、钻井地质设计,2、钻井地质设计的主要内容设计前准备工作：标定井位、收集资料等地层剖面设计编写设计井区域地质简介预测设计井的油气水及其位置设计钻井液类型、性能，并提出油气层保护要求设计资料录取项目确定定向井、侧钻井、水平井的井身轨迹设计其他内容，如井身质量要求，故障提示等完成相应的图件,二、常规地质录井,1、钻时录井常规地质录井主要包括钻时录井，岩心录井，岩屑录井，荧光录井，井壁取心等。钻时是指钻井过程中每钻井单位厚度的岩层所用的纯钻进时间，单位为“min/m”。钻时录井就是系统的记录钻时并收集与其相关的各项数据、资料的全部工作过程。影响钻时变化的因素有：岩石性质钻头类型与新旧程度钻井方式钻井参数钻井液性能与排量认为因素的影响,二、常规地质录井,2、岩心录井岩心录井就是在钻井过程中用一种取心工具，将井下岩心取上来，并对其进行分析化验，综合研究而取得各项资料的方法。岩心录井在油气田勘探开发中的作用：获得岩性、岩相特征，进而分析沉积环境获得古生物特征，确定地层时代，进行地层对比确定储集层的储油物性及有效厚度确定储集层的“四性”关系取得生油层特征及生油指标了解地层倾角、接触关系、裂缝、溶洞和断层发育情况检查开发效果，获取开发过程中所必须的资料,二、常规地质录井,3、岩屑录井岩屑录井即在钻井过程中，地质人员按照一定的取样间距和迟到时间，连续收集和观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程。岩屑录井的影响因素包括：钻头类型和岩石性质的影响钻井液性能的影响钻井参数的影响井眼大小的影响下钻、划眼的影响人为因素的影响,二、常规地质录井,4、钻井液录井钻井液录井是根据钻井液性能的变化及槽面显示，来判断井下是否钻遇油、气、水层和特殊岩性的方法。钻井液录井的应用：在钻进过程中通过泥浆槽油气显示，发现并判断地下油气层利用钻井过程中钻井液性能的变化来判断井下的特殊岩性通过进出口钻井液性能的变化，发现水层、漏失层或高压层通过钻井液录井，发现盐层、石膏层、疏松砂层、造浆泥岩层等加强泥浆循环槽面观察及液面定时观测记录，几十发现油气显示，井漏或井喷预兆，采取必要措施，确保安全钻进合理调整钻井液性能，保证近平衡钻进，可以防止钻井事故发生，保证正常钻井，降低钻井成本。,二、常规地质录井,5、荧光录井荧光录井是根据石油的特性，将现场采集的岩屑浸泡后，便可以直接测定砂样中的含油量。荧光录井的应用：荧光录井灵敏度高，对肉眼难以鉴别的油气显示，尤其是轻质油，能够及时发现通过荧光录井，可以区分油质的好坏和油气显示的程度，正确评价油气层在新区新层系以及特殊岩性段，荧光录井可以配合其他录井手段，准确解释油气显示层，弥补测井解释的不足荧光录井成本低，方法简便易行，可系统照射，对落实全井油气显示极为重要,二、常规地质录井,6、井壁取心井壁取心是指用井壁取心器按预定的位置在井壁上取出地层岩样的过程，通常在测井后进行。井壁取心的应用：井壁取心与岩心一样属于实物资料，可以利用井壁取心来了解储集层的物性、含油性等各项资料利用井壁取心进行分析实验，可以取得生油层特征及生油指标用以弥补其他录井项目的不足用以解释现有录井资料与测井资料不能很好解释的层位利用井壁取心可以满足一些地质的特殊要求,三、综合录井原理及资料应用,1、综合录井仪的录井项目综合录井技术是在钻井过程中应用电子技术、计算机技术及分析技术，借助分析仪器进行各种石油地质、钻井工程及其他随钻信息的采集、分析处理，进而达到发现油气层、评价油气层和实时钻井监控目的的一项随钻石油勘探技术。综合录井仪的录井项目有：直接测量项目基本计算项目分析化验项目其他录井项目,三、综合录井原理及资料应用,2、气测录井资料解释与应用气测录井是综合录井的重要组成部分，是随钻油气发现和评价的重要手段。气测录井的影响因素：地质因素钻井条件影响脱气器安装条件及脱气效率的影响气测仪性能和工作状况的影响,三、综合录井原理及资料应用,3、随钻地层压力检测正常的地层流体压力大致等于流体液柱中的静水压力，随钻地层压力的检测工作程序有：开钻前收集与压力有关的资料数据录井前准备钻井过程中确定合适的地层压力检测方法，对所有井段的纯页岩按采样间隔测定页岩密度等每次下套管前收集声波测井资料，使用重复的地层测试器压力值来计算正常地层流体压力梯度等完井时使用电测井资料重新计算上覆压力系数、地层流体压力梯度和泊松比系数，使用校正后参数作最终的综合录井图和压力录井图等,三、综合录井原理及资料应用,4、实时钻井监控实时综合录井资料组合，结合计算机处理资料随钻分析判断钻井状态，指导钻井施工，进行随钻监控，提高钻井效率，保证安全生产，避免钻井事故的发生。实时钻井监控项目有：快钻时或钻进防空钻井液体积的增加或减少钻井液流量的增加或减少钻井液密度的变化油气显示,四、录井新方法,1、岩石热解地球化学录井岩石热解地化录井是根据有机质热裂解原理，利用岩石热解仪随钻对岩石样品进行分析，进而对烃源岩和储集层进行评价的录井方法。影响储层评价的主要因素：岩石含油饱和度含气饱和度束缚水饱和度可动水饱和度岩石有效孔隙度原油粘度岩石粒度中值,四、录井新方法,2、罐顶气轻烃录井罐顶气轻烃录井是以轻烃丰度为前提，以轻烃组成为参考，以轻烃相对含量为主要依据来判断轻烃的活跃程度，然后通过轻烃的活跃程度来推断油气层的活跃程度，最终达到辨识油气层的目的。罐顶气轻烃录井油气层评价的特点：分析参数多、灵敏度高、抗干扰能力强，能反应油层多方面的特征样品数量大，代表性强在不参考测井资料的情况下，其油气层判识准确率相同与原油密度关系密切对某些深度点取样分析，由于迟到时间的偏差及岩屑混杂，因而岩屑取样点对应的深度难以准确确定,四、录井新方法,3、PK录井技术PK录井仪是可在现场快速分析岩样孔隙度、渗透率、自由流体指数及束缚水饱和度四项参数的录井仪器，其基本原理是核磁共振。PK仪应用过程中应该注意的问题：储层特征不同，所得PK分析数据不同，因此需要采用不同的校正系数对所得资料进行校正PK分析资料与岩心室内分析资料、测井资料比较，工作原理差别较大，方法也不相同，故三类资料的对比性亦有差异影响PK仪分析结果的关键因素是干燥时间PK仪分析数据在碎屑岩方面的应用要好于碳酸盐岩,四、录井新方法,4、定量荧光录井荧光分析是利用石油的荧光性，即石油中的不饱和烃及其衍生物在紫外光的照射下，会吸收其中波长较短、能量较高的光子，主要用于现场快速发现油气层。荧光录井的特点：特别对轻质油及凝析油的检测具有较高的灵敏度和准确度用量少，每次分析样品只须0.5g分析速度快，整个过程只需要几分钟数字化或光谱显示，准确度高检测灵敏度高,五、完井地质总结,地质录井资料是认识地下岩层、构造、油气水层客观规律的第一性原始资料。所以，当一口井完井后，需要认真、系统的整理、分析和研究在钻井过程中所取得的各项资料，包括中途测试和各种分析化验资料，同时还要综合各项地球物理测井资料，以及原钻机试油结果，对地下地质情况及油、气、水层做出评价性的判断，找出其规律,在各单项录井工作小结的基础上，对本井进行全面的地质工作总结，编制各种成果图，写出完井地质总结报告。,地球物理勘探钻井工程地质录井方法地球物理测井,目录,第七篇地球物理测井,一、地球物理测井简介二、测井原理及方法三、测井资料的处理、解释与应用四、其他井筒电缆作业技术五、地球物理测井新技术及其发展趋势,一、地球物理测井简介,地球物理测井是应用地球物理学的一个重要分支学科，是用多种专门仪器放入井内，沿井身测量钻井地质剖面上地层的各种物理参数，研究地下岩石物理性质与渗流特性,寻找和评价油气及其他矿藏资源的一门应用技术学科，现已经广泛的用于油气、金属矿、煤田、工程及水文地质等许多方面。地球物理测井的应用包括：地层评价油藏静态描述与综合地质研究油井检测与油藏动态描述钻井采油工程,二、测井原理及方法,1、电磁测井电磁测井是根据电磁场原理，测量地层中各种不同岩石和矿物的导电、介电及电化学等特性的测井方法。电磁测井主要有几种类型：电阻率测井介电测井自然电位测井和激发极化电位测井磁测井,二、测井原理及方法,2、声波测井声波测井是测量记录井剖面上岩石的声学性质岩石的声速、声波在岩石中的衰减规律等，借此判断岩性和估算储集层孔隙度及岩层的弹性力学性质，了解井壁附近岩层的性质和分布的测井方法。声波测井的类型：声速测井和阵列声波测井声幅测井声波全波列测井偶极子和多极子声波测井超声电视成像测井(声脉冲反射测井),二、测井原理及方法,3、核测井核测井是根据岩石及其孔隙流体的核物理性质，研究井地质剖面的一类测井方法，其突出优点在于无论井中是否下有套管或采用什么类型的钻井液，测井都能正常进行。核测井大致可分为以下几种类型：自然伽马和自然伽马能谱测井密度测井和岩性密度测井中子测井和脉冲中子测井核磁共振测井,二、测井原理及方法,4、生产测井和其他测井井温测井：在井筒中测量地层温度随深度变化的测井方法。流量测井：是通过测量与流体的流动速度有关的信息，来计算流体单位时间内流过某一流通截面的流动体积的测井方法。地层倾角测井：是在井内测量地层倾角和倾斜方位角的一种测井方法。随钻测井(LWD)：是在钻井过程中，同时进行用于评价所钻穿地层的地质和岩石物理参数的测量的测井方法。,二、测井原理及方法,5、地面测井仪国外常用的地面测井仪有：西方阿特拉斯公司CLS-3700数控测井地面系统和5700(或ECLIPS)数控成像测井地面系统哈里伯顿公司的EXCELL-2000数控测井系统斯伦贝谢公司的CSU数控测井地面系统和MAXIS-500成像测井仪国内常用的地面测井仪主要有：JD-581测井仪数控测井仪,三、测井资料的处理、解释与应用,1、测井资料的采集模拟记录：通常的测井记录，是用连续的电压变化曲线来表示被测量物理量随钻井深度变化的情况，这样的曲线称为模拟测井曲线。其特点有直观，明确，一起测量精度低，动态范围小。数字记录：数字化测井记录是用一系列离散的数字量来表示被测物理量随钻井深度变化的情况,其自动化控制和处理的特点，使之得以广泛应用.,三、测井资料的处理、解释与应用,2、测井资料的处理测井资料的预处理：曲线校正、资料编辑等选取合理的解释模型选择合适的解释参数常用的测井资料分析软件：POR程序多功能程序最优化程序CLASS程序,三、测井资料的处理、解释与应用,3、裸眼井测井资料的解释单井解释：在完井及试油过程中储层与油气层的评价及重要的地质与工程问题的解释精细解释：在重点地区进行评价勘探和滚动勘探开发地区进行勘探以及为储量提供单井储量参数采用的测井解释技术。多井解释：是以测井学、岩石物理学和地质学理论为指导，以地质勘探目标为对象，对勘探区块的油气分布规律进行描述，提高对油气层分析与计算储量的可靠性。,三、测井资料的处理、解释与应用,4、测井地质应用测井资料的地质应用涉及到油气勘探、开发各主要环节，测井成功的解决地质问题的实例日益增多，促进了测井学与地质学的交叉渗透，为研究油气勘探开发中的地层、层序、岩相、沉积、构造、裂缝等地质目标提供了丰富的信息。测井地质应用内容：测井层序地层分析测井沉积研究测井构造分析现代地应力场定量分析测井盖层分析测井烃源岩研究,三、测井资料的处理、解释与应用,5、生产测井解释生产测井是指油井在投产后至报废的整个生产过程中，采用测井技术进行井下测量并采集信息的作业，生产测井的任务贯穿于油田开发的全过程，是科学合理开发油田，提高油田最终采收率不可缺少的重要手段。生产测井解释包括以下内容：注入及产出剖面解释井温及压力解释剩余油饱和度测井解释套管技术状况测井解释固井质量评价,四、其他井筒电缆作业技术,1、射孔技术射孔是采用一种专门的弹药，下放至井内预定深度，使其发射穿透套管、管外水泥环，并穿过岩层达到一定深度，形成油气水流向井内通道的一种工艺。射孔完井是目前普遍采用的完井方法，其作业方式有三种：电缆输送射孔：用电缆把射孔枪下放到目的层，对套管进行射孔的一种作业方式，目前在各油田应用最广。油管输送射孔：由钻杆或油管把射孔枪送到目的层射孔的一种先进的射孔完井方法，可以实现负压射孔或超压射孔作业。油管输送射孔与地层测试联合作业：用油管或钻杆将测试工具和射孔枪送到井下进行射孔和测试联合作业，我国采用较多的MFE(Multifiowevaluator)地层测试器。,四、其他井筒电缆作业技术,2、井壁取心技术井壁取心是用专门的取心器，通过电缆、电极或自然伽马在地面仪器的控制下，从裸眼井壁上取出岩心的技术，主要有两种方式：冲击式井壁取心：常用取心器有SCQX-型冲击式井壁取心器，它是由主体、地面控制设备和各种规格的岩心筒、岩心筒拉索、药盒及辅助工具组成。冲击式井壁取心一般采用跟踪井