基于传感器的测井技术在石油测井中的应用

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中国科技博览
2022年08月23日 01:21

石油测井将采用光纤传感器

黄大龙

[摘 要]石油测井技术主要是用于发现油气层。本文介绍了我囯石油刺井技术的现状以及其存在的不足之处, 阐述了常见的测井技术, 着重探讨了基于传感器的刺井技术的应用。

[关键词]传感器 测井技术 石油测井应用

中图分类号:TE271 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)24-0373-01

测井是油气勘探开发的主要工程技术之一,生产测井是油田在开发过程中的测井项目和油井工程测井的总和,工程测井以及地面重复仪器测试,是利用声、电、核、磁等学科原理,对地层和油气动态进行测量的高科技技术。测井技术的首要任务是发现油气层,同时它也是油气藏动态监测的重要手段,测井技术贯穿于油气勘探开发全过程。

1.石油测井技术的现状

由于城市经济飞速发展,对能源的需求量逐渐增加,石油开采企业为了能够能够适应发展,需要对难度大的地区进行开采,整个企业的开采形式越来越严峻,需要全面提升开采能力,增强企业的核心竞争力。

1.1 很多井在进行测试的时候环境复杂很多油井在进行测试的时候,由于环境的原因,探测对象在探测过程中的方式要不断加强,在测量过程中进行测量的时候都属于一种被动的手段,改变不了测量的位置以及测量的尺度。也不能在这方面进行解析。

1.2 油气藏勘探开发更加困难,随着石,油气资源的日益枯竭,油气藏勘探开发越来越困难,对测井装备、技术提出了新的挑战和要求。勘探对象日益复杂,前陆盆地、碳酸盐岩、隐蔽性岩性油气藏等成为主攻方向。老油田水淹层识别,剩余油饱和度的确定,成为当务之急。大斜度井、水平井测井都对测井解释评价提出了更高的要求。在油田开发后期,高含水低产液井逐渐增多,油田综合含水率逐年增高,对油田动态监测装备和技术提出了新的要求。一些诸如:碳酸盐岩、火成岩等复杂岩性和复杂储集空间油气藏,以及低孔隙度、低渗透率、低电阻率油气储层的勘探开发,要求测井装备和技术分辨率更高、探测要更深、精度要更高。同时,由于各类特殊地质条件、地质导向和油藏评价对石油测井技术也提出了新的更高的要求,油气田勘探开发难度进一步加大。

1.3 测井技术和设备的要求更高,随着现代钻井技术的发展,测井的环境等都发生了很大的变化,因此对相关的测井技术以及测井设备提出了更高的要求。目前,我囯的测井技术整体上相对较低, 测井设备的质量参差不齐。早期应引进的囯外的设备由于生产要求的提高已经不能适应于现在的生产,而现在囯外优秀的测井设备的价格又不断升高,这样的状况极大地阻碍了我囯石油勘测开采行业的发展。因此,我们必须加大测井技术和设备的研发力度,提高整个行业的技术水平。

2.传感器技术在测井中的运用

为了适应这种情况,传感器测井技术在在其中得到很广泛的应用,传感器技术主要有光纤传感器技术、网络传感器技术这方面达到很好的应用。

2.1 网络传感器技术在测井的运用

网络传感器技术在应用中能够进一步发展,其中发展方向可以进一步进行深化,按照目前的形式,地面采集的图像化,以及更为重要的,信息共享和油藏解决方案的实时化。按照这种形式进行系统的规划,提供更多的信息资源,更快更好提供地层流体和地质信息的方法,在网络测井中一定会得到进一步重视和发展。另外对于电缆地层测试和井壁取心等方法,将成为新一代测井技术中不可缺少的重要方法。

2.2 光纤传感器技术在测井中的运用

光纤传感技术是20世纪70年代伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的新型传感技术,光纤传感器因其对电磁干扰不敏感而且能承受极端条件,包括高温、高压以及强烈的冲击与振动,可以高精度地测量井筒和井场环境参数t同时,光纤传感器具有分布式测量能力,可以测量被测量的空间分布,给出剖面信息。而且,光纤传感器横截面积小,外形短,在井筒中占据空间极小。

激光光纤核测井技术,是激光技术与光纤技术相结合的传感器,用于在充有原油和泥浆等非透明流体的井中进行测井。激光光纤核传感器是在光纤通信和光纤传感器的基础上产生的,它利用了光致损耗和光致发光等物理效应,比常规核探测器具有更多的优越性,可发针对不同的核探测的能级范围,研制在该范围的敏感探头。光纤具有高速率、大容量传输能力,还能搭载其他井下仪器信号。

3.其他测井技术分析

3.1 井下测量流量的方法

井下测量流量的办法包括两种,第一涡轮测量流量的办法,第二标记追踪物体测量流量的办法。涡轮测量流量的办法适用于注水的油田当然也可以适用于开始开采油田的油井。拿注水的油田作为范例,测量流量的办法是截取一部分液体然后测量该部分液体的流速,最后在测得所需要的的流量,进而进一步确定往注水井里面注入石油的石油剖面。

3.2 核测井技术

这种核测井技术需要应用在井中进行测量,测量的原理是按照岩石及其孔隙流体的核物理性质,研究井的地质剖面,勘探石油、天然气、煤以及金属、非金属矿藏,研究石油地质、油井工程和油田开发的核地球物理方法,这种方式也叫做放射性测井发,在测量的过程中采用人工同位素的方式进行研究。另外还有其他的测量方式是利用伽马测井仪对井内流体进行测量,把同位素示踪剂加入到注水井的注入流体中,该示踪剂随着流体物质的运动而运动,通过对示踪剂的跟踪测量对注入流体进行“示踪”,按照这种形式进行计算,從流体的路径这方面出发,实现对油井情况的全面了解。

3.3 声波测井法

声波测井法是一种利用声波测量记录岩石声学性质从而达到测井目的的技术。在井下,各种岩石的声速是不同的,比如砂岩的声速就比泥岩的声速要快很多。因此, 通过探测井下岩层的声速就可以判别出不同的岩层性质。另外,当声波通过石油、天然气等物质时,其传播速度、频率等都会发生明显的变化,因此声波测井法还可以应用于判别岩层储集层富含的如油、水或者胃。

3.4 井温测井法

地球在未被扰动的情况下,某点的温度只是该点位置的函数,地温与深度的关系基本上一条直线,称为地温梯度线,其斜率即为地温梯度,随着地区的不同而不同。由于产出流体和注入流体与地层温度有差异,在生产井和注入井中,尤其在有气体产出或地层之间有窜槽等的情况下,地温梯度线要出现不同程度的异常现象。井温测井正是利用这些现象来反映生产井和注入井的流动状态。井温测井方法分井温梯度测井、微差井温测井和径向微差井温测井,井温梯度测井测出的是井中流体沿井身的温度变化,微差井温测井测出的某一定距离的两点间的距离,实际上就是井温梯度测井。在地温正常的井段,其基本上是一条直线,在异常处,其变化比普通测井曲线明显的多。径向微差井温测井测出的是套管上相对两点之间的温差。在管后无窜槽时,套管周围温度相同,在注入井中有窜槽时,可以清晰地分辩出来。

4.石油测井技术展望

测井技术经过这几十年的发展,在油气勘探开发这方面起到非常重要的作用,相关领域的技术进步推动了测井技术的发展,测井装备和技术向高可靠、高精度、高效率这方面发展。传感器技术已经测井这方面得到很好的应用,提高测井时效,降低服务成本。对企业发展起到良好的鼓动作用。

参考文献

[1] 黄玉亮.基于传感器的测井技术在石油测井中的应用[J].化工管理,2013(14).

[2] 钟彩霞.基于传感器的测井技术在石油测井中的应用[J].科技创新导报,2010 (6).

[3] 杨振宇.测井技术在石油勘探中的应用[J].硅谷,2013.

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