测井是利用岩层的导电性、声学性、放射性等地球物理特性,测量油藏物理参数,再根据这些参数把测井信息加工转换为地质、油藏和工程信息,研究、识别、发现油气储层,计算油气含量和其他矿产资源含量。
钻井钻了一段裸眼段后,地质人员一般要知道井下岩石的物理特性或油水气等信息,这时就要测井登场了。
为什么要测井呢?由于钻井的深度范围很大,浅的几百米、深的近万米,井内空间狭小、黑暗潮湿,还是高温、高压环境,需要有一双“明亮而智慧的眼睛”去看清地层及地质特征,找到油气层的具体位置并计算油气含量。测井就是这双“眼睛”。它是石油工业中高科技含量最多的学科之一,其业务主要分为裸眼测井、油气井射孔、处理解释评价等三大类。
技术人员用绞车拉着一根长长的电缆接上测井仪器下到井中,通过原位观察、录取相关地层参数,确定地层是否含有油气、含多少油气、油层多厚及油气可采储量是多少。测井项目不同,入井的仪器也不同。
由于常规测井存在探测距离短的局限性,常被形容为“一孔之见”。为此,经纬公司联合中科院经过10年攻关,形成了具有完全自主知识产权的远场声成像测井技术,让声波探测具有了确定方位的能力,既“探得远”又“听得清”。该技术可在井下向周围发射声波,并接收多个方位的偶极反射横波,横向探测距离可达80米,有效破解了大缝洞刻画、小缝洞测量的难题,精准找到地下几千米深缝洞里的油气。
近年来,随着我国油气勘探开发进一步向深层、超深层挺进,高温高压环境也对测井技术装备提出了更高的要求。为满足超深油气井测井需求,经纬公司自主研制了SHMLS-900型直推存储式仪器。这是我国首套耐温200摄氏度、耐压206兆帕、可连续工作超过20小时的高温高压直推存储式测井系统,2022年以来已在西南、西北和胜利东部等工区应用574口井,保障顺北工区目的层资料采集率由75%提高到94%,通过减少钻具倒换、水眼通径、湿接头对接等环节为钻井队节约时间超过4400小时。
测井从现场带回来的资料,还需要进行处理解释评价。测井处理解释评价工程师堪称“破译专家”,要通过相关资料解释好每一条曲线,一层层揭开地下油龙的神秘面纱,寻找到油气脉络。
从常规油气藏到非常规油气藏,地质储层越复杂,解释评价水平要求越高。目前,经纬公司在致密碎屑岩、裂缝性储层、中深层稠油、页岩油气等复杂储层测井综合评价技术研究方面已取得了较大进展,页岩气测井评价解释能力和水平继续在国内保持领先。
油气井固井后,井筒与地层之间隔着一层套管和水泥环,要在两者之间建立油气通道就需要射孔大显身手,踢出油气勘探开发的“临门一脚”。
射孔是通过爆破方式射穿套管、水泥环并深入油气层,形成井筒与油气层的连通孔道。射孔质量越高,孔道沟通能力越强,油气产量就会越高。
2022年,由经纬公司胜利测井公司主要负责研发的多级射孔系列化技术研究及规模化应用成果,经中国石化科技部鉴定,整体达到国际先进水平。技术人员把多级射孔分为一个个子系统,经过现场上百次反复试验,解决了定方位射孔、定面射孔、小井眼射孔等难题,研制出80毫米、73毫米、60毫米、51毫米等不同外径射孔器及系列下井仪器和工具,并配套等孔径/深穿透射孔弹、模块化射孔器等系列器材。目前,多级射孔系列化技术已在川黔渝、东北、胜利等工区规模化应用油气井1100余口18500余段,射孔一次成功率99.7%以上,先后创造了泵送压力最高、井斜角最大、温度最高等多项施工纪录。
■顺北21斜井是中国石化“深地一号”重点探井,2022年10月完钻,完钻井深8836米、最大井斜85度,井底温度168摄氏度、压力180兆帕。
西北油田油气勘探管理部高级主管 刘海东:深地工程测井施工难度大、技术标准严苛。经纬公司胜利测井公司采用自主研发的耐温200摄氏度、耐压206兆帕的SHMLS-900型直推存储式仪器,攻克了超深、超高温、超高压及井漏、高含气等难题,圆满完成了四开斜井段完井测井施工,创180.29兆帕中国石化测井压力最高纪录。