泌阳凹陷中低成熟度页岩油核磁共振评价方法

中低成熟度页岩油孔隙结构复杂,孔隙致密,探测难度大,干酪根、沥青、类固体等组分发育,甜点准确评价困难。为准确评价中低成熟度页岩储层的储集特性和含油特性,以低场核磁共振技术为主要研究手段,对比分析了磁场强度、探头口径、回波间隔和波峰偏移等影响核磁共振信号采集精度的因素,确定了适用于短弛豫组分发育的中低成熟度页岩油高精度采集参数。采用高分辨率一维、二维核磁共振测量,结合氮气吸附、压汞、地化分析等实验结果,评价了泌阳凹陷YY1井的储集性、含油性,建立了基于二维核磁谱图组分的干酪根含量表征模型。研究结果表明,中低成熟度页岩油的核磁共振测量对仪器的回波间隔要求更高,在仪器硬件无法缩短TE条件下,可以通过波峰偏移方式采集更多的短弛豫组分信息,以获得更具备代表性的图谱。核磁共振技术能够实现中低成熟度页岩油储层和烃源岩多种特性的高精度评价,开展深入信息挖掘和研究对中低成熟度页岩油高效勘探开发具有重要作用。

基于X射线荧光元素录井的深层页岩气精准地质导向技术

川南威荣页岩气田深层页岩气水平井钻井过程中,准确卡取标志层、识别钻头位置和判断钻头穿行状态的难度很大。为此,利用X射线荧光(XRF)元素录井数据建立了三端元图版、元素交会图版和元素三维显示图版,以及岩石密度、含气量等评价参数的定量计算模型。根据三端元图版卡取入窗前的重要标志层,利用元素交会图版指导水平井准确入窗,通过元素三维显示图版判别水平段钻头穿行状态,利用岩石密度、含气量等评价参数指导水平井井眼轨道优化,形成了基于X射线荧光元素录井的精准判识目的层及钻头穿行状态的地质导向技术。该技术在威荣页岩气田18口页岩气水平井进行了应用,靶体平均钻遇率达到98.06%。研究表明,基于X射线荧光元素录井的精准地质导向技术能够准确卡取标志层、识别钻头位置和判断钻头穿行状态,提高优质储层的钻遇率。

便携式岩屑声波录井系统研制与测试

为了在钻井过程中实时测量所钻地层的声波速度,在研究岩屑声波录井方法的基础上,研制了高精度的便携式岩屑声波录井系统。设计岩屑声波录井系统时,采用了具有脉冲发生器和示波器功能的一体化电路,并研制了能够快速读取、存储波形数据的软件示波器;采用了超声波透射法,通过超声波探头发射1 MHz频率的超声波,测量声波穿过岩屑样品的纵波速度和横波速度。对该系统进行了实验室比对和实钻井偶极子声波测井比对测试,结果表明,声波速度测量精度大于98.0%、岩屑声波和电缆声波数据一致性大于80.0%。利用该系统不仅可以随钻监测地层异常压力,还可以实时评价岩石的脆性、可压性、可钻性和井壁稳定性。

陆相页岩油录井重点发展领域与技术体系构建

我国陆相页岩油勘探开发刚起步,而录井作为地质工程一体化的纽带,其重点发展领域尚不明确,没有建立系统的采集与评价技术体系,在一定程度上制约了页岩油录井技术的发展与录井作用的充分发挥。为此,在系统分析国内外页岩油录井技术现状与页岩油地质工程一体化需求的基础上,从矿物组分定量分析与有利岩相随钻识别、储集性与含油性评价、可动性评价、可压性评价等4个方面深入分析了录井评价的内容、难点及存在的不足,提出应重点发展漫反射傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)、钻井液含油性核磁共振在线录井与岩样T1–T2二维核磁共振录井、录井岩石力学3个领域。在此基础上,根据针对性、有效性、经济性的原则,分中低成熟度、中高成熟度2种类型,建立了基于储集性、含油性、可动性、可压性、可钻性评价的录井技术体系,以期促进页岩油录井技术的进步和指导生产实践。

X射线荧光元素录井仪测量精度分析效果比对

X射线荧光元素录井技术已经得到了广泛的应用,但由于仪器的型号多,不同型号仪器的测量结果有一定差异,导致油田建设方对分析结果产生质疑,故以实验室级别的波长色散型仪器分析结果为标准,对比4种能量色散型仪器的分析效果。仪器对比表明,不同仪器的测量结果有差异,但对主要元素而言,Mg、Al、Ca、Si等元素的测量误差相对较低或误差具有明显的一致性,测量误差变化趋势一致,测量结果能反映地层的真实变化趋势。根据对比情况,分析出现测量误差的原因主要有低原子序数元素测量精度不高,低含量元素的测量误差较大等,因而有必要开展针对性的装备技术研发,同时建议根据不同地层的测量需求,制定具有针对性的精细标定与校准规范,进一步发挥好元素录井的作用。

Determining the fluorescent components in drilling fluid by using NMR method

Fluorescent additives can reduce drilling operation risks, especially during high angle deviated well drilling and when managing stuck pipe problems. However, they can affect oil discovery and there is a need to reduce the level of fluorescents or change the drilling fluids to prevent loss of drilling velocity and efficiency. In this paper, based on the analysis of drilling fluids by NMR with high sensitivity, solid and liquid additives have been analyzed under conditions with different fluorescent levels and temperatures. The results show that all of the solid additives have no NMR signal, and therefore cannot affect oil discovery during drilling. For the liquid additives with different oil products, the characterizations can be quantified and evaluated through a T2 cumulated spectrum, oil peak(T2g), and oil content of the drilling fluids. NMR can improve the application of florescent additives and help us to enhance oil exploration benefits and improve drilling operations and efficiency.

碳酸盐岩孔隙压力预监测理论与方法进展

碳酸盐岩是深层、超深层的重点勘探领域,其孔隙压力预监测是制约井控安全的关键因素,但由于成岩作用复杂,灰岩与白云岩的特性差异较大,导致碳酸盐岩孔隙压力预监测成为世界级难题。为了指明解决该难题的科学方向,通过系统分析碳酸盐岩的特性、孔隙压力成因机制及相应的4类预监测方法,进一步提出:(1)碳酸盐岩的成分和结构是物性、流体成分及其含量的主控因素,进而影响到其化学、声学、力学等特性;(2)深层、超深层碳酸盐岩的孔隙度不再随深度增加而减小,这表明不存在压实作用,相关的理论与方法不适用于相应碳酸盐岩地层;(3)碳酸盐岩的孔隙压力成因机制与演化历程复杂,多源增压机制与降压机制并存,孔隙压力计算模型应避免响应特征多解性导致的偏差;(4)室内岩心实验脱离了原位埋深与温度及压力场环境,在此基础上建立的孔隙压力计算模型考虑因素不全面、适用性不强。因此,异常高压预监测模型的建立需要综合考虑地层埋深、成因响应、温度-压力场环境、岩石成分及孔隙结构等因素。