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煤层气测井 斯伦贝谢推陈出新 花样百出

煤层气测井 斯伦贝谢推陈出新 花样百出

煤层气煤岩的组成组分较为复杂,且各组分含量变化较大,被认为是最复杂的岩石,加之其基质孔隙-裂缝的双重孔隙系统,共同导致煤层具有很强的非均质性,这给测井解释带来了更大的多解性和不确定性。

斯伦贝谢在煤层气测井方面具有多项先进的技术,能够对裸眼井、套管井进行评价,对于煤层气井的整个生产过程都具有重大的意义。

在煤层气的开采过程中要实现净现值最大化就必须降低成本、最大化煤层气产量和生产速率。煤层气井的设计是开采的关键,该过程包括优化设计、井位选择、完井方式、增产措施和生产方案等。了解目的煤层的地层性质对于一个项目的成功完成至关重要,这些性质包括:

  1. 井位和煤气储量的分布;
  2. 煤气储量的产能;
  3. 煤层和围岩层的力学特征;
  4. 相邻含水层产水的可能性;
  5. 临近气藏生产混合气的潜力。

煤层气井的评价是获得这些数据的主要手段,电缆测井尤其能够提供快速测量,这些测量结果对决策井场位置来说非常重要。

全方位的测井服务

斯伦贝谢能提供全方位的套管测井/裸眼测井服务,可以获取煤层厚度、深度、储层性质、气体含量以及目的煤层和围岩层的渗透率、围岩层的机械性能。可根据现有的技术水平调整相关服务,从而满足油田的不断变化的需求。

适用范围石油原创www.oilsns.com

  1.  煤层气测量;
  2.  完井、增产措施和生产的优化设计;
  3.  对每个煤层采取特定的增产措施。

优点石油圈原创www.oilsns.com

  1.  获得大量煤层储量的信息;
  2.  指导完井、增产和生产计划;
  3.  减少对岩心数据的依赖;
  4.  提供快速应答帮助作出决策;
  5.  能够进行套管测井。

产品特性

  1.  采用现场方法评价关键煤层的生产特性;
  2.  预测煤层气离散产量和累积产量;
  3.  利用地球化学标记或电阻率评价煤层割理;
  4.  提供煤层和围岩层的机械性质和应力剖面图;
  5.  对套管井和裸眼井进行评价选择。

现有工具目前还不能直接测量煤层上的吸附气含量,但是可以利用测井获取煤层的性质和煤心的组成、气体含量获取原始煤层气含量等数据。煤层割理的孔隙度是控制煤层气产能的主要指标,但是很难直接测量。已经通过验证的斯伦贝谢测井技术能够获取煤层的关键性质,包括:

  1.  将传统测井方法(如高分辨率密度测井)与新型分析手段结合,根据现有煤心数据和生产数据改善局部模型;
  2.  利用先进的测井方法(如地球化学测井),结合煤层气藏的处理和分析,提供更精确、更全面的数据。

套管井地球化学测井

对于套管井的测井,斯伦贝谢提供的两种套管测井工具(ECS元素捕集光谱和RST油藏饱和工具)能够显著增加煤层气套管井的测量准确率。此外,这两种工具还能够直接测量出煤的化学组成和灰分矿物组成,经常被用于测量煤层气储量和煤层割理情况。

通过对岩心样品的气体吸附/脱附分析,斯伦贝谢可以得到一个经验关联式,利用这个关联式与煤、灰分含量数据可以获得煤层气总含量和等温吸附曲线。该经验关联式只适用于煤层气的物理吸附模型(如Langmuir方程)。

高分辨率密度测量

斯伦贝谢标准裸眼测井工具适用于煤层气井的评价,包括测量有效(体积)密度和伽马射线。由于该设备能够提供垂直分辨率达50毫米的有效分辨率的测量图,对煤层的深度和厚度进行高分辨的描述,有效密度的大幅下降预示着煤层的性质。

通过完善原位模型可以定量的分析煤的分等、煤化程度和气体含量。通过标定煤的密度和同步光电吸收因子或者通过临近煤层的数据、煤心含气量、生产数据测量中子孔隙度,最终得到相关数据。

集成裸眼测井设备

集成电缆测井工具Express在独立密度测量的基础上增加了电阻率、微电阻率和中子孔隙度的测量,使用该工具就可以通过电阻率、地层评价数据和煤质量、气体含量数据得到煤层割理孔隙度的数据。Express全套测井工具还能够利用神经网络局部模型计算合成的纵波速率、剪切速率,能用这些速率来评估地层的机械性质和增产设计的应力剖面图。

裸眼地球化学测井

通过使用ECS和RST工具进行裸眼地球化学测井能够得到更加精确估测气藏储量、煤层性质和煤层割理情况。地球化学测井是一种干式测量方法,测量深度达到178毫米,能够消除岩屑和其它环境影响因素。此外,地球化学测量能够消除套管和环空填充物的影响,提供的数据更加准确。

地球化学测量与密度测量结合在一起就可以对煤层气进行常规测量,同时还能显著增加煤层的垂直分辨率(从500mm升至50mm)。另外,对靠近煤层的地层进行全面的湿法密度孔隙度测量能够预测出水量,这对于如何进行射孔作业是非常重要的。

声波成像测井石油圈原创www.oilsns.com

DSI偶极声波剪切成像工具可以用来计算地层的机械性质,也可以为增产计划提供应力剖面图。该工具能够测量煤层和地层的纵、横波速率,其速率异性计算的结果对于定向井计划、煤层气评估也有着很大帮助,同时也能为煤层割理提供指示作用。

套管声波-中子测井石油圈原创www.oilsns.com

套管井的煤层中纵波速度急剧下降,与裸眼井情况相同。由于煤层的含氢指数高,其中子数急剧增加。

如果该煤炭层的砂中充满气体(即含气砂岩),纵波速度也有所增长(增加幅度有限)。声波速度随着声波传播时间的增加而增强,其在气体中的传播时间要比湿砂原生水中的传播时间长。在套管井中气体在套管后移动,使得这一现象非常明显。含气砂岩的中子孔隙度随着含氢指数或水/油孔隙度下降而下降,其中含氢指数影响更大。

在使用CNL补偿中子测井和伽马射线(GR)测井时,Sonic Scanner声波扫描平台、GR测井设备、套管接箍定位器(CCL)工作效果良好:

  1.  识别煤层;
  2.  测量煤层厚度;
  3.  定量区分含水砂岩砂和含气砂岩。

声波扫描平台石油圈原创www.oilsns.com

为了能够详细了解井眼内部及周围的声学情况,声波扫描平台能够精确测量径向、轴向的应力以及井筒周围岩石的各种独立性质。除此之外,该平台能够进行不同深度的探测、提供高质量声波,在保证测量数据价值的情况下,还简化了复杂声学测井的操作流程。

声波扫描平台能够提供多种先进的声学测量方法,包括:

  1.  带有长、短极距井眼补偿单极;
  2.  正交偶极;
  3.  低频率斯通利波;
  4.  水泥胶结质量测量。

利用这些测量数据可以获得关于钻井环境和油藏的有效信息,这对于钻井时间的降低、整体回收率的提高和生产能力最大化具有非常重要的作用。

来自/Schlumberger  译者/魏亚蒙  编辑/张永君

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白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。