测控技术在深层、常压页岩气勘探开发中的应用

深层、常压页岩气是中国石化页岩气增储上产的重点领域。面临效益开发的困难,对井筒测控技术提出了提速降本、提产增效的更高要求。为了准确评价页岩气储层,开展了储层微观特征定量表征、孔隙压力系数预测、含气量计算、低阻页岩评价和可压性评价研究,形成了比较成熟的页岩气“双甜点”精细评价技术。为了提高深层优质页岩钻遇率,打造了定测录导一体化工作模式,基于多属性地质建模,测录震多专业融合,形成了复杂构造区水平井地质导向技术。针对不同工区工程地质特征的差异,明确了旋转导向和螺杆+MWD两种提速技术的适用范围,实现分类施策提速提效。为了配合大规模体积压裂,研发应用了多级射孔桥塞联作、等孔径射孔、高温井下微地震监测和“牵引器+DAS光纤”压裂监测等多项技术。研究形成的页岩气“双甜点”精细评价技术、提高储层钻遇率技术、钻井提速和压裂提产配套技术,在深层、常压页岩气领域得到广泛应用,较好地支撑了勘探开发。下一步,需要进一步发挥定测录导一体化优势,不断推进测控技术创新,在新层系/新类型页岩气解释评价、高温测控仪器和工具研制、基础资料录取等方向持续攻关,全力保障深层、常压页岩气高质量勘探与效益开发。

偶极横波远探测方位区分新方法

偶极横波远探测仪器具有测量频率低、频带宽、信噪比高等显著优势,能够精确刻画井旁构造产状,在西北地区碳酸盐岩地层断溶体、断控体储层以及西南地区致密碎屑岩地层断缝体储层等应用效果显著。但由于偶极声源指向呈中心对称导致180°方位不确定性,难以实现方位探测。为克服这一缺陷,提出偶极横波远探测方位区分新方法,使用非对称发射、接收声系的偶极横波远探测测井仪采集多分量偶极横波数据,开展有限差分开展数值模拟并进行现场试验,形成处理解释软件模块。结果表明,与传统的对称接收方式相比,此方法打破了所接收的横波声场的对称性,实现了方位远探测。该方法定向放大了反射体所在方位的反射横波幅度,利用该特征可实现方位区分。现场试验与数值模拟结果一致,验证了该方法的有效性。新方法可为井旁地质异常体方位探测及侧钻井、加密井部署提供有力支撑。

悬杆线井眼轨道设计方法

基于弹性杆力学模型建立了悬杆线井眼轨道设计方法,对比了悬杆线轨道在降摩减扭等方面的优势,分析了悬杆线轨道降摩减扭效果的主控因素及其影响规律。研究表明,相对于常规轨道,悬杆线轨道在一定的参数区间内能够有效降低摩阻、扭矩,相对于悬链线轨道,悬杆线轨道具有更多的可控参数。影响悬杆线轨道降摩减扭效果的主要因素有摩擦系数、造斜点至靶点的水平距离和垂直距离、悬杆段起始点井斜角,摩擦系数、悬杆段起始点井斜角越大,降摩减扭效果越差;当造斜点至靶点的水平距离和垂直距离均超过3 000 m且两者比值接近1.5时,悬杆线轨道的降摩减阻效果最为理想,滑动钻进摩阻最大可降低60%,旋转钻进扭矩最大可降低40%,在深层大位移井中有独特的应用前景。图8表6参28。

井间电磁探测接收的理论考察和实验研究

井间电磁测井技术测量井间地层电磁波传播特性,通过正反演获得井间电阻率分布信息,由此揭示地层油气水的分布信息.井间电磁接收是井间电磁测井技术中一项重要内容,是开展井间电磁成像测井系统研制中必须攻克的难题之一.本文通过对比磁反馈与无磁反馈两种天线接收幅度与相位特性,发现磁反馈接收天线频带平稳无相位跳变点,相比无反馈天线具有明显优势.在磁反馈天线的基础上,本文分析不同天线磁芯、不同天线缠绕方式对天线幅频特性的响应,发现这些参数均对天线幅频特性有不同影响,为天线设计与研制提供参考设计参数.在接收天线研究的基础上,采用噪声匹配放大、1/f滤波、工频压制、数字锁相放大、相敏检波等软硬件处理技术,进一步降低噪声,提高接收精度和灵敏度.为有效开展井间同步发射与接收采集,采用高精度时间同步技术,提高同步与电磁波相位提取的精度.针对接收线路与系统中存在的误差,采用两距离井间电磁刻度方法进行压制.井间电磁接收样机研制完成后,分别在现场进行井下噪声测试、非金属套管井间、金属套管井间等系列井间电磁接收测量实验,研究与实验结果表明:本文所研究的井间电磁接收技术可实现500 m以上大井距和双层金属套管井间测量.

泥页岩纹层矿物—有机质特征与成因差异及其对页岩油生储意义——以渤海湾盆地东营凹陷沙三下亚段—沙四上亚段为例

厘清泥页岩中不同纹层及纹层组合的特征,有助于更全面地认识泥页岩,并为页岩油气勘探开发提供新的视角。以渤海湾盆地东营凹陷沙三下亚段—沙四上亚段泥页岩为例,在全岩XRD及热解数据的基础上,结合常规薄片、显微组分观察、场发射高分辨率扫描电镜以及能谱等实验技术,从“源—汇”角度精准剖析了湖相泥页岩不同纹层中矿物和有机质的类型与化学特征,分析了各纹层的成因差异,探讨了不同纹层的油气地质意义。根据矿物和有机质的类型、含量及形貌特征,将纹层划分为泥质纹层、富有机质纹层、碳酸盐纹层和粉砂质纹层等4类基础纹层。其中,泥质纹层和富有机质纹层主要沉积外源黏土矿物和水生自生无定形有机质,通过吸附絮凝作用形成有机黏土复合体后沉降埋藏。隐晶碳酸盐纹层是由内源自生细菌、底栖生物席等生物直接或间接控制形成;而亮晶碳酸盐纹层的形成则与后期成岩作用相关。粉砂质纹层是外源惰性结构有机质和碎屑矿物在机械混合作用下的沉积产物。由于各纹层内矿物和有机质含量、性质以及成因的差异,不同纹层表现出不同的生烃能力、储集性和可压裂性:泥质纹层和富有机质纹层具有优质的生烃能力;亮晶碳酸盐纹层和粉砂质纹层具有较好的矿物结晶程度和强可压裂性;粉砂质纹层内发育大量孔缝,有利于油气运移和储集。此外,不同纹层在烃源岩中的相互重叠,组成了具有不同生储能力的多个微观“生储”结构,综合影响着岩层的生储潜力。其中,泥质—富有机质—亮晶方解石纹层组合具有高效的生烃潜力和较好的储集性及可压裂性,是优质烃源岩的重要微观组成。