创新成像系统用于评价地层

[加入收藏][字号: ] [时间:2012-10-23  来源:石油与装备  关注度:0]
摘要:   美国SWSI公司推出的一种创新型地层图像系统能够展现极高分辨率的岩石组织和岩石节理裂隙,该技术是通过巧妙应用光学成像系统OPTV在充满空气的井眼内获取与开采碳氢化合物有关的高分辨率彩色地层图像而实现的,此项技术特别适合对页岩油藏的...

  美国SWSI公司推出的一种创新型地层图像系统能够展现极高分辨率的岩石组织和岩石节理裂隙,该技术是通过巧妙应用光学成像系统(OPTV)在充满空气的井眼内获取与开采碳氢化合物有关的高分辨率彩色地层图像而实现的,此项技术特别适合对页岩油藏的评价。

 

  SWSI公司开发出了相关的硬件和其它降阻抗技术,使OPTV能够完全用于12,500英尺(3,813米)长的标准多芯电缆装置上或是类似的技术,从而可以采用牵引机理将OPTV工具送到水平井中12,500英尺的总测量深度处。应用该技术时不需要将井眼充以液体,所以,钻井作业商能够避免更多的费用和作业延迟,同时还可避免液体可能损坏地层的危险。以前,总是需要将井眼充以液体才能通过电缆获得井眼图像数据,而在美国东北部地区,空气钻井十分常见,且钻井作业商也喜欢采用空气钻井法,所以作业商一般都不愿意冒着增加成本和地层损坏的风险将液体引入到敏感地层中以获取微电阻率图像或声波图像。所以,SWSI公司推出的这项新技术对世界上最大的天然气储藏——Marcellus页岩储藏而言是一项革命性的创举。目前,采用OPTV技术已能够在无任何增加成本或风险的情况下获得质量同等或更好的各种图像。

 

  该系统能够对地层特征(裂隙、层理、成矿性、纹理、岩穴和间断等)进行分辨,并确定其方位、走向和倾角。解释软件可以生成箭头(蝌蚪)图、棒形图、玫瑰图和立体图,以便进行结构和地层分析。这可为完井带来诸多好处,比如分级设计开发和确定最小/最大应力(间断以及次生裂纹和自然裂纹)。该技术包含了高分辨率成像的所有优点,关键的不同点在于,在进行地质推理之前,OPTV不需要电或声波测量的任何推理,最终用户能够直接对岩层图像进行解释。通过对与岩性和微异质性直接相关的射孔方式的更精确的选择,可以改善页岩地层的水力压裂效果,而如果采用传统的测井或成像技术,则会漏掉岩性和微异质性数据,或无法获得这类数据,这在采用多级压裂的水平井眼中特别适用。应用OPTV图像技术,在后续的裂纹分级中能够避免地质危害和区域外剖面的发生。

 

  美国一家大型独立作业公司曾应用水平空气钻井技术从一个主井眼钻多个分支井,目的是最大程度地提高开采率并避免因使用钻井液钻井所产生额外费用,水平方位方向是在从现有垂直生产井和裂纹体系地质分析所收集的资料的基础上选定的,由于没有将这些水平井段充以钻井液,所以,该作业商就寻求最高质量的图像测井数据可以实现下述目的:确认地质模型;全面解释所遇到的裂纹体系;区分开式、自然生产裂纹体系与非生产体系(对基本的开放式空气井眼测井和转子测井图像进行比较);对完井和增产设计提供帮助;确定未来的水平井眼位置和方位。

 

  SWSI公司开发了对牵引传送OPTV技术的应用,这是首次将这种传送方法用于空气钻井的裸眼水平页岩完井。OPTV工具的长度仅为5英尺(1.5米),重量为11磅,大大小于其它成像技术工具,特别适合于这类用途。

 

  在进行水平测井之前,作业商希望能够通过在目标地层中所钻的一个垂直导向井眼对OPTV图像和传统的微电阻率图像进行一个比较。这两种工具分别被下入相同的井段,然后对其所获得的图像进行了比较,结果是通过OPTV技术在井眼中为空气介质情况下所获得的图像要优于在液体中工作的微电阻率工具所获得的图像,特别是在辨别岩石节理裂纹方面,这使作业商十分满意。因此,该水平钻井项目得以按计划进行,该水平井段的钻进和测井都是在井眼内介质为空气的情况下完成的。

 

  据项目参与方估计,应用OPTV装置在充以空气的井眼内获取所需要的图像节省了48个小时的钻机时间;与在井眼中充以液体然后再将液体清除掉的测井作业相比,可节省10,000美元;与电缆测井、传送和解释方法相比,可节省25,000美元。这种新方法还能使作业商完全避免地层损坏以及相关的风险。



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