三大服务公司相继发布一批新产品 中国测井技术与装备迈入自主化发展快车道

2024年9月至10月,中国石油集团测并有限公司、中海油田服务股份有限公司、中石化经纬有限公司相继发布了一批测井新技术新产品,充分展示了中国测井科技的硬实力和创新力,这些新技术新产品将成为“慧眼识藏深地逐梦”的重要利器,使洞察油气藏的眼睛看得更远、更清。中国测井技术与装备百花齐放,步伐坚实迈入自主化发展快车道,这也将助力未来中国测井学科大发展。

基于电成像的孔洞型碳酸盐岩储层连通性评价

碳酸盐岩储层非均质性强,孔隙结构复杂,相较于常规碎屑岩储层,其孔隙度、渗透率关系的规律及特征不明显。碳酸盐岩储层的连通性与孔洞特征具有强相关性,且连通性是影响储层渗透率的重要因素,因此,对碳酸盐岩孔洞连通性的评价是孔洞型碳酸盐岩储层评价的关键问题。以伊拉克东南部B油田FQ-1井M组MB21亚油组孔洞型碳酸盐岩储层为例,基于地层微电阻率扫描成像(FMI)测井的高分辨率动态图像,利用最大类间方差算法(OTSU)进行二次迭代分割,识别电成像图像孔洞;根据8连通域标记法标记连通孔洞;提取每个连通孔洞的特征孔径、内部最长通道距离、内部最长通道与水平方向夹角、平均通道宽度这4个几何参数,最终构建孔洞型碳酸盐岩储层连通指数。连通指数在伊拉克东南部B油田FQ-1井M组MB21亚油组孔洞型碳酸盐岩储层的应用表明,利用此方法建立的连通指数与FQ-1井碳酸盐岩储层岩心渗透率相关系数达0.8437,并且连通指数曲线的趋势符合岩心渗透率在储层不同深度的分布情况,证明了连通指数可以指示储层孔隙结构较好、溶蚀孔洞发育的深度段,并可以划分储层中连通性较好的深度区间,该参数对于寻找碳酸盐岩储层渗透层具有重要意义。

低液量水平井连续油管气举产液剖面测井技术应用

产液剖面测试找水是了解生产层段产液状况,为油藏动态调整提供依据的重要手段,是油田开发的一项主要工作。针对低渗透油藏水平井单井产液低,常规产液剖面测试技术准确性差及分段生产测试效率低的问题,提出采用2 in^(*)预置式穿芯连续油管带测井仪器入井测试,通过氮气气举井筒排液,连续油管拖动井下测井仪器连续监测为核心的快速找水新方法。设计了制氮车+油管悬挂器+3½in普通油管+喇叭口的负压生产管柱,以及2 in穿芯连续油管+卡瓦连接器+测井连接工具串+测井仪器串的测试管柱,研制了连续油管测井连接工具、电滑环滚筒电缆密封固定器和FIT测井仪器等关键配套装置,形成了低液量水平井连续油管气举产液剖面测井快速找水技术。开展了6口井现场先导试验,试验过程中,井下测试信号无交流电干扰,保证了实时数据传输优势,真正做到了井下监测与地面实时可读同步。该技术可实现1天测试1口井,为定量快速解释低液量水平井产液分布状况提供了新的技术手段。

基于正则化约束的方位伽马成像测井分辨率提高方法

随钻方位伽马测井可以用于地层放射性强度分析及地质导向、储层界面识别,但受到统计误差的影响非常大,曲线和成像分辨率不高,特别是在对比度不高的地层中,这种影响更明显。为了提高随钻方位伽马测井的成像分辨率,提出一种基于仪器响应特性对方位伽马数据进行正则化处理的方法,以获得更准确的地层放射性强度。首先根据探测器响应原理,采用数值模拟和实验方法得到方位伽马测井的响应灵敏函数,并验证得到的灵敏因子的准确性。然后,通过构造正则化计算公式、调整计算参数对测量的原始方位伽马数据进行处理。结果表明:经该方法处理后得到方位伽马曲线的聚焦性能、对比度得到提高,避免了过去使用线性求解方法所导致的过拟合问题,且伽马成像分辨率有显著增强,薄层识别能力也得到一定改善。该方法能够提供更加准确和清晰的成像结果,提高仪器的地质导向能力和储层钻遇率。

双封隔取样压力数据深入解释方法研究

双封隔器是一种地层测试测压取样工具,取样过程通常需要泵抽几小时甚至十几小时,取得地层流体样品,获得压力和流量数据,但无法真实反映地层渗透率的探测范围。利用油藏模拟软件模拟双封隔器泵抽取样过程,引入Schroeter算法和Levitan算法这两种压力/流量数据反褶积算法,反演渗透率参数波及半径从几厘米到上百米,并使用数值模拟案例验证了只利用取样完成后的压力恢复数据进行反褶积方法的准确性和合理性。该研究应用于双封隔现场测井数据,采用反褶积方法得到渗透率探测半径31m,反褶积处理后的数据可用于产能预测,对正确认识油气藏具有重要意义。

注水开发多段压裂水平井井周裂缝成像监测技术

水平井采油作为油田实现效益开发的一项重要技术,在低渗透油气田得到广泛应用。但随着生产时间延长,受井身结构及注水开发方式影响,水平井见水、水淹造成产能损失问题凸显,严重影响油田经济效益开发。对于这类水平井,缺乏成熟可靠的水平井产层生产状况测试手段,很难准确掌握水平井段主要产水原因及状况。针对这一问题,提出了井周裂缝成像监测技术,利用爬行器输送三维远场声波成像测井仪,实现对注水开发多段压裂见水水平井井周裂缝发育情况的识别,定性判识水平井段主要出水位置、来水方向及出水原因,实现快速精准找堵水,有效恢复油井产能。在长庆油田G平1井的现场应用表明,井周裂缝成像监测技术探测到该井压裂段第5、 6段井筒近端裂缝沟通明显,远场裂缝非常发育,为见水优势通道,该结果与流体扫描成像产剖测试解释结果吻合,验证了该技术的适应性。井周裂缝成像监测技术实现了精准判识出水层段及剩余油挖潜的主力层段,解决了管外窜流、层内窜流不清及后期堵水、剩余油挖潜方向不明确的难题。

基于小波与反褶积结合的薄互层岩性界面识别方法

准噶尔盆地莫西庄地区三工河组二段岩性复杂多样、变化快,单砂岩体中薄层岩性频繁互层,存在较强的岩性、物性、含油非均质性特征。精细划分薄互层岩性并识别其分层界面是开展储层识别、流体解释及有效储层厚度确立等重要的前提工作。为了精确地识别薄互层岩性的分层界面,从测井信息采集分辨率与信号分析角度出发,提出了基于小波与反褶积相结合的薄互层岩性分层界面识别方法。首先,利用小波变换多尺度分解和重构原理,对自然伽马测井曲线进行高、低频分解,提取出反映地层岩性变化的有效信号与高频噪声;然后,对有效信号进行重构,构建一条去除噪声能够表征更接近真实地层信息的自然伽马测井曲线;最后,利用反褶积方法对重构的自然伽马测井曲线进行高分辨率处理,很大程度上提高了自然伽马测井曲线响应薄层岩性的纵向分辨率。经实例井取心岩性资料验证,利用该方法处理得到高分辨率自然伽马测井曲线的形态与数值特征能够有效地提高单砂岩体中多套薄互层岩性分层界面识别的精度,为莫西庄三工河组二段储层有效性精细评价提供了依据。

基于人工智能算法的地质分层技术及应用效果

地质分层是地质研究的基础,实际工作中地质人员进行大量井的地层划分,工作量大,且不同地质研究人员分层差异较大,分层结果不稳定。根据地质分层任务的特征,对比卷积神经网络、关注分层边界的卷积神经网络、掩码自编码器这3种大数据分析算法,优选掩码自编码器算法进行地质建模。根据地质分层任务的特殊性,结合地质构造,加入条件随机场进行层位顺序约束,对掩码自编码器算法进一步优化。以XX油田A、B区块作为研究示范区,建立地层划分样本,构建地质分层模型,实现二级地层全井段划分以及三级小层精细划分,均取得较好的预测效果,并实现了利用探评井预测开发井。该技术能有效解决分层结果稳定性的问题,并且可以实现批量井快速预测。

高温快速地层压力测试仪研制与应用

随着勘探井向深井领域发展,高温深地深海小直径井眼油气的开发成为必然。快速地层压力测试仪是通过对地层压力测量来分析计算地层渗透率及储层有效性的仪器,但现有仪器不能满足4.5in*小直径井眼及耐温205℃的作业要求,测压时抽吸速度不可控,无法实现恒流抽吸,导致测压精确度低。高温快速地层压力测试仪各功能短节模块化设计,其液压动力与精密抽吸短节高度集成、推靠坐封短节结构紧凑,这使仪器的长度和直径得以减小;采用耐高温电子元器件和高温厚膜封装技术,实现仪器耐温205℃的技术指标;采用直流无刷电机精密控制技术实现对超低渗透率等复杂地层流体的恒流抽吸、精准测压。高温快速地层压力测试仪经过高温和可靠性测试及实井作业验证,该仪器具有尺寸小、集成度高、可靠性好、耐高温的优点,解决了高温复杂井况测压问题,具有较好的应用前景。

库车坳陷裂缝性致密砂岩储层有效性评价方法

塔里木盆地库车坳陷多成因裂缝发育为储层提供了有效的储集空间和渗流通道,储层基质岩块孔隙小,是典型的裂缝性致密砂岩储层。面对埋藏深、岩性复杂的致密砂岩储层,孔隙度与渗透率低、喉道细、连通性差、非均质强的问题使得储层有效性评价面临不确定性。单井在物性和裂缝定性评价发育相当的情况下,测试产能差别大,迫切需要开展测井评价攻关研究。从孔隙度、裂缝参数、地应力等方面展开分析,对影响裂缝性致密砂岩储层品质的因素进行系统分析总结。选取孔隙度、裂缝孔隙度、裂缝宽度以及裂缝走向与最大水平主应力夹角等参数,利用测试资料刻画砂岩储层品质,通过调整主控因素相关系数对储层质量进行区分,建立储层品质因子,形成一套利用储层品质因子识别储层有效性的方法。该方法在新井解释评价中取得了较好的效果,为后期的解释评价提供技术支撑。

基于恒定梯度编码一维选层T_(2)谱的胶结砂岩层析成像方法

核磁共振成像是探究岩心尺度非均质性的先进技术,受岩石复杂性和编码技术影响,现有方法效果不佳。基于梯度场的二维/三维核磁共振技术成像容易但信噪比低,无梯度场的传统选层T_(2)谱(频率编码/相位编码)方法效率低。该研究提出恒定梯度编码一维选层T_(2)谱层析成像方法,做到了成像数据体量小、信噪比高且信号更完整。层析T_(2)谱图像及其热度分布,能够有效表征毛细管压力和成岩作用对流体非均匀分布的影响。饱和油状态时,T_(2)谱层间差异性反映成岩作用影响。高饱和油阶段,轴向热度图反映了低毛细管压力游离油的脱出规律。完全驱替后毛细管压力进入稳定状态,轴向热度图反映了微孔中吸附油赋存状态的差异。该技术在胶结砂岩气驱油实验中取得了良好效果,并对解析强非均质岩石渗流规律有重要作用。

声波远探测技术在救援井中的应用研究

石油钻井过程中一旦发生井喷事故,带来的损失往往不可估量。救援井是控制事故井的有效技术手段,其在实施过程中需要准确探测事故井的位置。研究了声波远探测技术在救援井技术中定位事故井的可行性。基于三维时域有限差分法,模拟偶极声源激励时的邻井散射波场,分析同时存在2个不同方位邻井时不同类型极化波的响应特征。在此基础之上,利用实测数据完成邻井位置成像。结果表明,声波远探测技术能够在救援井中对不同方位的邻井进行精确成像,对于事故井的定位具有重要意义。

基于Stacking算法集成学习的页岩油储层总有机碳含量评价方法

总有机碳含量(TOC)是页岩油储层评价的重要参数,而传统总有机碳含量测井评价方法精度较低且普适性较差,机器学习模型在一定程度上提高了总有机碳含量预测精度,但结果存在不稳定性。为了进一步提高页岩油储层总有机碳含量预测精度,基于有机质岩石物理特征和不同总有机碳含量测井响应特征的深入分析,优选出深侧向电阻率、声波时差、补偿中子和密度测井曲线作为总有机碳含量的敏感测井响应,并将其作为输入特征,以岩心分析总有机碳含量作为期望输出值,分别建立了决策树模型、支持向量回归机模型、BP(Back Propagation)神经网络模型,并建立了以决策树模型为基模型、支持向量回归机模型为元模型的Stacking算法集成学习模型。利用B油田A区块的岩心样本数据和实际井数据对不同模型预测总有机碳含量结果进行了验证,结果表明,基于Stacking算法的集成学习模型的总有机碳含量预测精度最高,相较于决策树模型、支持向量回归机模型、BP神经网络模型和改进的ΔlgR法,预测精度有较大提高。因此,基于Stacking算法的集成学习模型为该研究区最有效的总有机碳含量计算方法,这为准确地评估页岩油储层的生烃潜力、确保页岩油储层的高效开采及资源利用奠定了基础。

方位侧向电阻率成像随钻测井仪软聚焦仿真分析

随钻方位侧向仪器工作时,由于钻铤长度较长,使表面电位衰减严重,钻铤流出的电流会产生轴向分量,不能严格垂直于钻铤表面流出,导致测量结果不准确。针对该问题,根据方位侧向电阻率成像随钻测井仪(RIT)的电极结构,设计5种软聚焦工作模式,并给出不同工作模式下的方位侧向电极电流和视电阻率的计算表达式;软聚焦工作模式可模拟不同源距的对称天线同时工作,以保持钻铤表面等电位,并通过线性叠加差值近似的方法获得更精确的轴向电流。通过三维有限元方法计算不同软聚焦工作模式在渐变薄互层的响应,并与原始测井响应进行对比,结果表明软聚焦方法能平滑单个发射天线界面处存在的尖峰现象及台阶现象,对薄层的识别及视电阻率计算更加准确,对仪器实际测井数据资料解释有一定的指导意义。

同位素注入剖面测井解释智能化批量处理技术的实现与应用

同位素注入剖面测井是水驱油田了解各小层吸水状况的主要监测手段,该测井方法在中国油田的年测井工作量在3万井次左右,在注水油藏动态监测中占主导地位。传统的同位素注水剖面测井结果依赖人工解释,工作效率低、工作量大且多解性强,容易受到不同分析员人为因素影响,已经无法满足日益增长的生产需求。运用大数据监测和机器学习等技术,解决了基础数据录入、原始数据解编、深度匹配、工具识别、曲线叠合、综合评价等关键环节技术难题,形成了智能化批量处理技术。通过在CIFLog测井解释平台上的集成运行,单井处理时间从30~60min缩短到30s,人工干预率低于12%,验证了该处理流程及算法的有效性。

大庆油田X7地区低孔渗储层核磁共振测井可变T_(2)截止值确定方法

T_(2)截止值是计算核磁共振测井束缚水孔隙度、可动流体孔隙度和渗透率的关键参数。在岩心压汞资料与核磁共振测井资料的基础上,提出连续计算低孔隙度低渗透率(低孔渗)储层核磁共振测井T_(2)截止值的方法。用岩心对应深度的核磁共振测井T_(2)谱代替核磁共振实验T_(2)谱,用岩心压汞资料中的渗透率贡献确定束缚水所对应的进汞饱和度,此时剩余汞饱和度即为束缚水饱和度,结合T_(2)谱,通过插值算法得出岩心的T_(2)截止值;分析多块岩心T_(2)截止值在T_(2)谱上的分布规律,从而建立根据T_(2)谱形态连续计算可变T_(2)截止值的方法。在X7地区应用此方法实现核磁共振测井连续T_(2)截止值的计算,用计算出的T_(2)截止值进行孔隙度和渗透率等储层参数计算,明显提升了储层参数计算的精度。

非电阻率测井流体识别研究现状及展望

电阻率测井是目前流体识别的主要手段,但其在具有低孔隙度低渗透率、非均质性较强、特殊矿物发育等特点的储层中不易准确判别流体性质。为解决复杂储层流体识别问题,基于非电阻率测井技术衍生出了一系列方法,该文分别阐述其判别流体性质的原理、应用实例以及适应条件。针对非电阻率测井流体识别方法的发展方向提出:二维核磁共振可结合实验室刻度进行流体识别图版优化,并且在数据采集质量及处理效果提升的基础上发展三维核磁共振流体识别方法。利用斯通利波直接反演流体表征参数,并开展大量实验、模拟完善氯元素产额校正理论以形成稳定氯离子流体识别法,尝试基于岩性扫描测井仪器Litho Scanner等提取快中子截面进行流体识别;结合机器学习算法进行图谱流体信息提取及性质区分。开展多测井技术联合识别流体性质方法研究,并形成具有推广价值的工作流程。

川南长宁页岩气储层有机质成熟度测井计算方法适用性分析

川南地区五峰组-龙马溪组页岩地层受多期构造运动引起沉降与抬升等作用的影响,使其在不同区域上的热演化程度存在较大的差异。有机质成熟度是评价页岩气储层热演化程度的重要参数。利用地球化学、激光拉曼、沥青反射率、物性、含气量测试及测井曲线等资料,研究川南长宁地区页岩井有机质不同成熟度的热演化特征,厘定出不同成熟度范围下的敏感测井响应,利用变形ΔlogR法、多元回归法、CatBoost算法计算不同成熟度类型的等效镜质体反射率(RO),并对比了计算效果与适用性。结果表明:①基于有机质出现石墨化前后热演化特征及RO对敏感电阻率曲线的影响,以有机质石墨化的RO下限值3.5%划分出过成熟阶段Ⅰ和过成熟阶段Ⅱ这2种类型。②过成熟阶段Ⅰ的特征为孔隙度高、含水饱和度低、含气量高、电阻率高,电阻率(Rt)曲线和声波时差(AC)曲线重叠差异效果弱,Rt-AC测井曲线颜色成像图显示为“紫+红”模式;过成熟阶段Ⅱ的特征为孔隙度低、含水饱和度高、含气量低、电阻率低,电阻率曲线和声波时差曲线重叠且具有明显幅度差,Rt-AC测井曲线颜色成像图显示为“蓝+暗红”模式。③CatBoost法优选自然伽马、声波时差、中子、电阻率这4条曲线作为输入变量,过成熟阶段Ⅰ、Ⅱ型的RO计算值与实测值相关系数都超过了0.95,取得了较好的有机质成熟度预测效果。该方法一定程度上弥补了实验数据不连续的缺点,为判识页岩气储层热演化阶段及降低勘探开发风险提供了依据。

核磁共振测井在古龙页岩油评价中的应用

古龙页岩油储层黏土含量高,孔隙结构较为复杂,微米-纳米孔喉及微裂缝发育,利用常规方法评价储层孔隙结构及物性、含油性具有较大难度。针对以上难题,在岩石物理实验基础上,提出了核磁共振变T_(2)谱截止值有效孔隙度计算方法和考虑小孔隙含油的二维核磁共振含油饱和度计算模型,并通过核磁共振区间孔隙度分析,厘清了古龙页岩储层孔隙结构。利用该方法计算的有效孔隙度平均相对误差为7.3%,含油饱和度平均绝对误差为4.0%,这不仅提高了计算储量关键参数的解释精度,还为后续开发提供了技术保障。该技术流程和方法对于类似页岩油的有效孔隙度和含油饱和度的评价同样具有指导意义,有助于推动页岩油等非常规油气资源的开发利用。

基于混合集成学习模型的测井曲线生成方法

测井曲线在储集层评价和油气资源评估中具有十分重要的作用,但是实际应用中经常出现部分测井曲线缺失的情况,而重新测井的成本高昂且实现困难。为了在不增加经济成本的基础上补充缺失的测井曲线,提出了一种基于混合集成学习模型的测井曲线生成方法,以高效智能的方式补全缺失的测井曲线。混合集成学习模型结合了随机森林模型和极限梯度提升模型的结构优势,深度挖掘测井数据之间的非线性映射关系,实现了对测井曲线的精准生成。将混合集成学习模型应用于实际测井数据,并将其生成结果与全连接神经网络模型和多元线性回归模型的生成结果进行对比分析,实验结果表明混合集成学习模型合成的人工测井曲线精度更高,说明了混合集成学习模型适用于生成测井曲线,为人工测井曲线合成提供了一种新的思路。