新型井下流体光谱组成分析技术

介绍新型井下流体光谱仪的基本工作原理,利用机器学习开发了系统建模方法,测量大量的流体组成、性质和光谱数据,建立数据库,对不同数学模型进行训练、测试和验证,选出最佳模型用于新型井下流体光谱仪。该仪器被成功应用于井下流体实时分析、监督和取样。测试结果表明,该仪器能实时识别流体类型(气、油、水),而且能获得连续的近红外256全通道光谱随时间的变化,并且可以实时提供油(气)和水相分率、CO_(2)、C1、C2、C3、C4、C5和C6+的组成以及油气比的数据及其变化。

电缆地层测试器（MDT）井下流体分析资料的解释与应用

电缆地层测试器的井下流体分析模块是MDT最具特色的一个模块，它所提供的成果直观、快捷，可以很好地识别储层流体性质，再结合常规测井资料等信息，可对储层流体性质进行详细地分析和解释，从而解决一些地质难题，帮助地质家进一步认清油藏性质，对地质家作出正确决策提供有力依据。

全液压稠油热力开采过程井下流体的传热

针对稠油黏度高、密度大、驱替效率低,常规方法开采困难等问题,开展了稠油开采装置研究。介绍了全液压稠油开采装置在原油开采过程中的加热功能,分析了采油装置系统井下流体流动及传热过程。结合理论研究方法和热力学计算,建立了井下流体热交换的物理和数学模型,并对模型进行了分析、矫正和求解。以实际油井参数和液压油的流量、温度为输入参数,通过计算机仿真模拟了井下热交换参数之间的关系,从而改进了已获得的热交换理论方程和模型,并得出了原油的产量与液压油的输入量之间的关系,以及保温提采原油所需要的最小液压油输入量。该模型的建立为进一步研究不同井况和不同输入状态下的流体传热提供了理论依据。

井下流体成分的近红外光谱实时检测技术

文中提出了一种应用于中途油气层探测的测井仪器的实时测量系统,该测量系统采用了近红外光谱技术,使用以待测成分的特征吸收波长为中心波长的一组滤光片进行分光,体积小,结构紧凑,能够实时分析井下流体成分(如原油、水及钻井泥浆等)的含量。对一组成分含量已知的原油混合物的光谱所建立的线性回归模型的分析表明,由滤光片得到的光谱(使用MLR算法)建立的模型的线性相关程度,与使用整个光谱(使用PCR算法)建立的模型相当,线性相关程度均显著,从而验证了该测量系统的可行性。

用于井下流体分析的新型光学探测器ICE Core^(TM)

电缆地层测试器泵排期间，常规的井下流体光学分析器能识别井下流体样品的纯净度，但不能准确测量流体样品的组分及各种组分所占的比例。哈里伯顿公司新开发的集成计算元件技术（ICECoreTM，IntegratedComputationElement）解决了这一问题。

北部湾盆地稠油储层流体识别问题探讨

南海西部北部湾盆地的稠油油藏分布在涠西南凹陷和乌石凹陷,主要以普通稠油和特稠油为主。此类稠油埋深范围较广,从浅层到中深层均有发现,物性较好,呈中—高孔渗和高阻特征,但常规气测往往仅有总烃和甲烷,气测值很低且无异常显示,录井岩屑在大部分区域未见任何荧光和含油显示,给地层流体识别带来很大困难。为此,针对本区不同类型的稠油进行分类并开展测、录井特征分析;在此基础上,以随钻测井曲线结合壁心含油性为主要手段,以气测图版和壁心三维定量荧光识别为辅助,提出了一套稠油快速识别方法。利用取样过程中对井下地层流体性质的监测和岩石热解分析结果,指出稠油本身典型的烃组分构成造就了其独特的气测特征;同时,认为强亲水的岩石润湿性以及沥青质稠油与砂岩骨架颗粒之间特殊的粘附性是造成部分稠油储层岩屑无荧光和含油显示的主要原因,壁心和取样流体的三维定量荧光能够真实反映地层流体的性质。

井下热力发生器燃烧仿真模拟

井下热力发生技术原理为将热力发生设备集成后置于井下,向井下输送空气、燃料和水,基于高压燃烧喷射机理,燃料与空气在燃烧室中充分燃烧,依靠产生的高温高压烟气将混合掺入的水汽化,产生复合热流体注入地层。因井筒尺寸受限,相比地面多元热流体发生器,井下热力发生器需在外径缩小1倍的情况下,输出排量提升4倍。结构变化后,主要面临燃烧是否充分、换热是否有效、输出温度和排量是否满足设计要求等问题,针对以上问题,本文建立了井下热力发生器流动与传热仿真模型,得到发生器工作时的温度场和流场分布,结果表明,发生器内部燃烧较为充分,最高烟气温度约1600 K,出口烟气温度约1300 K,出水温度370 K,即水温升高近80 K,但随水流量的增大,出口烟气温度有所降低,且当水流量过大,如43.4 t/h时,烟气最高温度、出口烟气温度反而升高,内衬最高温度也略有升高,出水温度降低,出现了冷却性能下降的工作状况。

通过井下流体分析识别储层垂向划分和流体组分变化

在油田开发中,储层流体组分的性质划分和空间分布变化是导致预测与实际情况产生显著差异的两个重要因素。为了获取具有广泛代表性的储层流体样品,而非只是代表局部流体性质的样品,认识和掌握地下流体组分的变化情况是非常必要的。作为电缆测试中的一个新概念,井下流体分析(DFA)技术对这种认知的获取具有重要意义。过去DFA技术产生之前,在缺乏试验流体复杂特性证据的情况下,获取充足样品物质进行实验室分析研究存在很大难度。本文证明DFA技术作为“不可或缺的一环”为优化取样程序和实时确定取样位置提供了必要的信息。大量的DFA测点结合若干DFA指导下的流体取样点数据有效地利用了相关流体分析资源。因此DFA技术对于“连续井下流体测试”的推进和发展具有重要的意义。DFA测试时还能够根据流体特性复杂程度的需要实时增加测点而无需增添逻辑指令。另外由于不同层段可能充填不同的流体,所以流体组分的变化情况可用来划分储层。特别是DFA技术可通过流体密度反演来划分储层。这是一项提高产能预测水平的新型技术。

随钻NMR测井仪与井下NMR流体分析仪

本文主要介绍了随钻核磁共振测井仪以及井下核磁共振流体分析仪的测量原理与主要功能,随着随钻核磁共振测井仪和井下核磁共振流体分析仪的应用,必将为油田勘探开发中的地质和油藏工程等难题的解决作出更大的贡献。通过本文对随钻核磁共振R测井仪和井下核磁共振流体分析仪的介绍,为从事核磁共振测井的科研人员了解新技术提供了参考。

井下它激振荡脉冲射流机理研究

在油气井钻井中 ,为了充分利用井下水力能量 ,利用井下环空流体液柱压力作为激励源 ,实现了它激振荡脉冲射流。探讨了井下环空流体作为它激源实现它激振荡脉冲射流的机理 ,建立了物理模型。利用室内实验研究揭示了井下水力它激振荡脉冲射流的机理 ,为井下水力增压的研究提供了理论依据。实验结果表明 ,它激共振腔结构参数 (容积 ,上、下喷嘴直径 ,比值 ) ,它激孔位置、数量、直径以及水力参数 (流量、射流速度、环空液柱压力 )是影响它激作用的重要因素。在实验条件下 ,共振腔自增流量为泵入流量的 2 0 %左右 ;

井下核磁共振流体分析仪

最新研制出的核磁共振分析仪能在真实的储集层条件下现场采集地层流体数据。此小型仪器可与用于采样、测试和监测等用途的电缆储集层测井仪组合使用。所测量的弛豫时间T1、T2和自扩散系数D与流体重要的特征如气油比和粘度等有直接关系。这些参数对于了解储集层的性能是很重要的，特别是在进行电缆测井时，可实时取得这些信息。该仪器能在井下直接测量流体，无需进行采样并搬运到地面上来，从而避免了滤液（油基泥浆或合成泥浆）的污染，提高了样品的分析质量。NMR测量仪的腔体是过流型的。它不必将样品分流或夹紧来进行基本的NMR分析。在4MHz工作时，此系统具有近似实验室的信噪比和工作速度。它的共振频率十分接近电缆测井仪（MRIL）和随钻测井仪（MRIL－LWD）的共振频率，从而可提供用于孔隙度校正的氢指数精确值，并区分出在仪器测量空间里的滤液和原生流体。

井下双向流动阀在易漏失油井中的应用

胜利海上埕岛油田馆陶组油藏由于注水滞后,地层亏空严重,部分老井作业地层压力系数不到0.6,作业入井液漏失非常严重,即使采取暂堵措施,老井作业后产能也受到很大影响。2001年年底,在油井作业时下入井下流体双向流动阀,既减少作业入井液漏失,又保证检泵作业不再发生入井液漏失,而且该井生产期间的地层处理施工不受影响。埕岛油田应用井下流体双向流动阀以来,加强了油层保护工作,见到了较好效果。

随钻地层流体成像服务SpectraSphere^(TM)

SpectraSphere^TM能提供随钻地层压力测试、随钻井下流体分析及具有代表性的地层流体样品,形成的储层特性图像使作业者能制定实时决策,完善地质导向结果,指导优化井眼轨迹,增加油气产量。SpectraSphere通过最大限度地利用储层界面,实现产能钻井,从而提高了钻井过程中的油藏产能预测。

随钻地层流体成像服务SpectraSphere^(TM)

斯伦贝谢公司在模块式电缆地层测试器和随钻压力测试器基础上，推出了新一代随钻地层流体成像服务SpectraSphere^TM，该技术提供随钻地层压力测试、随钻井下流体分析及具有代表性的地层流体样品。

地层测试技术及其应用的进展与挑战

回顾从1955年第一代电缆地层测试器首次商业化应用以来,地层测试技术的发展历程。介绍了自2012年以来,地层测试技术在配套设备、解释方法和实际应用等方面取得的进展,主要包括地层压力测试、区间压力瞬变测试、井下流体分析与取样、微型压裂测试等4个方面。综述了地层测试技术的现状、进展和挑战。指出了该技术的发展趋势和近期的攻关方向。

核磁共振测井仪器的最新进展与未来发展方向

讨论了电缆NMR测井仪、随钻NMR测井仪以及井下NMR流体分析仪的测量原理与主要功能。从理论和实用两个角度分析了NMR为什么迄今未能成为核心测井方法,以及能否成为核心方法和NMR测井的未来发展方向。认为NMR测井成为核心方法的途径是开发价格较低、测速较快、专门针对地层孔隙度和渗透率的NMR测井仪,使之在测速、精度、纵向分辨率以及价格等方面达到可以与常规测井相当的程度,从而结合到常规测井系列中去,或取代常规测井的孔隙度测量功能;开发识别地层流体和准确测量饱和度的NMR测井仪,作为特殊方法使用,不要求它有常规测井的速度,但要求有更大的探测深度和更高的流体分辨能力。同时,充分发挥其定位观测的特点,提供地层径向方位的多个饱和度测量,从而得到冲洗带、侵入带和原状地层的流体饱和度剖面;综合应用NMR测井观测到的T1、T2、HI以及D信息,发展更加普遍适用的NMR孔隙度、渗透率以及流体饱和度的测井模式和解释处理方法。

油气井早期溢流监测技术研究现状及展望

近年来,随着国内外油气勘探目标进一步向深层、海洋等非常规油气藏推进,所钻遇地质环境愈加复杂,在其钻探过程中发生溢流频率也越来越高,井控安全面临巨大挑战。而作为井控安全的第一道屏障,早期溢流监测技术应用与发展对预防井喷具有重要理论及实践意义。为此,文章通过分析当前井控技术面临难点,从井口监测、井下监测两个层面入手,系统地回顾了国内外早期溢流监测技术研究现状,并阐述了各监测方法的优势及局限性,认为“井下流体实验室”与利用大数据及人工智能的风险诊断模型是当前石油勘探与开发重点应用技术,在早期溢流监测工作中具备很好的应用潜力。最后针对深层、海洋和可燃冰等非常规油气建井早期溢流监测所面临的困难,在现有溢流监测技术的基础上,提出了相应对策与发展趋势,以供同行业者参考。

谐振式音叉密度测井方法与检测电路设计

在油井动态监测过程中,人们根据井下流体密度,辅以持水率和流量信息,可以计算出油井中不同层位的油、气、水分相产量,为地层资源评价、井下施工作业提供及时准确的依据。因此,井下流体密度的在线测量具有重要的意义。根据音叉传感器的谐振频率与音叉叉体上所粘附的液体的密度之间具有单调的函数关系,提出了一种谐振式音叉密度测井方法与检测电路设计。该方法不仅测量范围广(0.80~1.20 g/cm^3),而且测量精度高(±0.03 g/cm^3),可以满足油田实际生产测井过程中对井下混合流体密度测量的要求。

大26井欠平衡钻井后期出现井壁不稳定问题分析

大 2 6井采用聚磺钻井液进行欠平衡钻井 ,前期钻井施工顺利 ,但在欠平衡施工完毕之后 ,出现了井壁持续掉块现象 ,不得不通井划眼 ,电测难以到底。本文通过分析得出 ,造成大 2 6井井壁坍塌及其后的井下复杂情况的根本原因是起钻所需平衡压力与实钻井底水静压力之间存在压差。并且认为如果欠平衡钻进期间井下流体有显示 ,施工在控压状态下进行 ,则情况会好一些 ,因为控制回压实际上等于提高钻井液水静压力 ,对井壁稳定有利。跟踪几口实施欠平衡钻井的井得知 ,井下有显示、控制了回压、带压钻进的井没有出现井壁不稳定问题 ,完井后其它施工安全、顺利。