随钻测井-LWD课件.ppt

1、随钻测井随钻测井MWD/LWDMWD-Measurement while drillingLWD-Logging while drilling传统电缆测井的局限性传统电缆测井的局限性 电缆测井总是在钻井完工之后，用电缆电缆测井总是在钻井完工之后，用电缆将仪器放入井中进行测量，然而，在某些情将仪器放入井中进行测量，然而，在某些情况下，如：况下，如：l井斜超过井斜超过65度的大斜度井甚至水平井，用电度的大斜度井甚至水平井，用电缆很难将仪器放下去缆很难将仪器放下去l井壁状况不好发生坍塌或堵塞也难取得测井井壁状况不好发生坍塌或堵塞也难取得测井资料资料l钻井液滤液总要侵入地层，钻完之后再测井，钻井液滤液

2、总要侵入地层，钻完之后再测井，地层的各种参数与刚钻开地层时有所差别地层的各种参数与刚钻开地层时有所差别 于是人们把测井仪器放在钻头上，一边钻进一边于是人们把测井仪器放在钻头上，一边钻进一边就获取地层的各种资料，这就是随钻测井。就获取地层的各种资料，这就是随钻测井。随钻测井随钻测井定义定义 随钻测井随钻测井LWD：一般是指在钻井的过程中：一般是指在钻井的过程中测量地层岩石物理参数，并用数据遥测系测量地层岩石物理参数，并用数据遥测系统将测量结果实时送到地面进行处理。由统将测量结果实时送到地面进行处理。由于目前数据传输技术的限制，大量的数据于目前数据传输技术的限制，大量的数据存储在井下存储器中，起钻

3、后回放存储在井下存储器中，起钻后回放 随钻测量随钻测量MWD：一般是指钻井工程参数一般是指钻井工程参数测量，如井斜、方位和工具面等的测量。测量，如井斜、方位和工具面等的测量。有时，有时，MWD泛指钻井时所有的井下测量。泛指钻井时所有的井下测量。提高机械钻速提高机械钻速减少非生产时间减少非生产时间优化地质导向优化地质导向最大化最大化 油层泄油面积油层泄油面积动力和方向动力和方向高效钻井高效钻井 日进尺日进尺油藏油藏客户需求客户需求钻井与测量钻井与测量降低成本降低成本提高产量提高产量随钻测量的价值观随钻测量的价值观 地质导向是指在水平井的钻进过程中，根据地质地质导向是指在水平井的钻进过程中，根据地

4、质资料，随钻测井及其他测量数据，实时地调整井眼轨资料，随钻测井及其他测量数据，实时地调整井眼轨迹的测量控制技术。迹的测量控制技术。它的目标是优化水平井轨迹在储层中的位置降低它的目标是优化水平井轨迹在储层中的位置降低钻井、地质风险，提高钻井效率帮助实现：单井产量钻井、地质风险，提高钻井效率帮助实现：单井产量最大化和投资收益最大化最大化和投资收益最大化地质导向地质导向（Geosteering）技术定义）技术定义井斜井斜 well deflection,well deviation 井斜角就是井眼方向线与重力线之间的夹井斜角就是井眼方向线与重力线之间的夹角角井眼方向线与重力线都是有方向井眼方向线与重

5、力线都是有方向的。井斜角表示了井眼轨迹在某的。井斜角表示了井眼轨迹在某点处倾斜的大小。点处倾斜的大小。斜度与分类斜度与分类 1.低斜度定向井：井斜小于低斜度定向井：井斜小于15度度 2.中斜度定向井：井斜在中斜度定向井：井斜在15-45度之间度之间 3.大斜度定向井：井斜在大斜度定向井：井斜在46-85度之间度之间 4.水平井：水平井：井斜在井斜在86-120度之间度之间为什么进行实时钻井地质导向？为什么进行实时钻井地质导向？地质靶点地质靶点测斜不确定性+/-10 米米工程靶点工程靶点设计井眼轨迹设计井眼轨迹-钻井作业的不确定因素Lateral Dip UncertaintyLateral S

6、tratigraphic Uncertainty Structural Uncertainty(TVD)TopBaseStructure Top为什么进行实时钻井地质导向？为什么进行实时钻井地质导向？-地质模型的主要不确定性因素为什么进行实时钻井地质导向？为什么进行实时钻井地质导向？-地质模型的主要不确定性因素泥岩泥岩水层水层油水界面解释的不确定性：(开发初期)通常+/-2 米米为什么进行实时钻井地质导向？为什么进行实时钻井地质导向？-油藏的不确定性：油水界面薄油层薄油层白云岩石膏方解石为什么进行实时钻井地质导向？为什么进行实时钻井地质导向？-储层不确定性：储层岩性、物性为什么进行随钻地质导向

7、？为什么进行随钻地质导向？井下工具井下工具钻井技术和工具:可钻性和钻井方式(常规钻进/全程旋转钻进)随钻测井技术和工具:岩性，工具测量曲线 工程应用软件和电脑技术工程应用软件和电脑技术可视化的井眼轨迹位置和超前预测的工程应用软件可实现基于网络的井下数据处理和存取 远程服务人员和作业程序人员和作业程序地质导向师进行实时导向服务客户地质师钻井工程师和定向井工程师地质导向核心技术服务的组成地质导向核心技术服务的组成随钻测井技术和工具 arcVISION 感应电阻率感应电阻率 geoVISION 侧向电阻率侧向电阻率 adnVISION 方位中子密度方位中子密度 proVISION 随钻核磁共振随钻核

8、磁共振 sonicVISION 随钻随钻声波声波 seismicVISION 随钻地震随钻地震斯伦贝谢随钻测井技术斯伦贝谢随钻测井技术VisionVision系列系列geoVISION 侧向电阻侧向电阻率率 适用于高导电性泥浆环境适用于高导电性泥浆环境 提供钻头，环形电极以及三个方位聚焦纽扣电极的电阻率提供钻头，环形电极以及三个方位聚焦纽扣电极的电阻率 高分辨率侧向测井减小了邻层的影响高分辨率侧向测井减小了邻层的影响 钻头电阻率提供实时下套管和取心点的选择钻头电阻率提供实时下套管和取心点的选择 三个方位纽扣电极提供三种深度的微电阻率随钻成像，三个方位纽扣电极提供三种深度的微电阻率随钻成像，可解

9、可解决复杂的解释问题决复杂的解释问题 实时图像被传输到地面可识别构造倾角和裂缝，以更好地进实时图像被传输到地面可识别构造倾角和裂缝，以更好地进行地质导向行地质导向 实时方向性伽马测量实时方向性伽马测量sonicVISION声波声波 新的新的高能宽带发射器高能宽带发射器:4-25:4-25kHkHz z 更强更强的地层信号的地层信号,可兼容频率用于可兼容频率用于地层耦合地层耦合,声波孔隙度声波孔隙度 这种这种频宽使得斯通利波能够用于快频宽使得斯通利波能够用于快地层（如碳酸岩）评价地层（如碳酸岩）评价,裂缝宽度和裂缝宽度和渗透性评估渗透性评估-Stoneley-Stoneley 快速横波用于分析快

10、速横波用于分析岩石岩石机械特性机械特性sonicVISION memoryEcoScope 多功能随钻测井多功能随钻测井StethoScope 随钻地层压力随钻地层压力测量测量PeriScope15 随钻方位性地层边界测量随钻方位性地层边界测量MicroScope 微电阻率成像微电阻率成像随钻测井技术随钻测井技术_ _ScopeScope系列系列EcoScope 多功能随钻测井多功能随钻测井多功能随钻测井仪：安全的结合钻井和地层评价多功能随钻测井仪：安全的结合钻井和地层评价传感器于一体。传感器于一体。多功能随钻测井仪地层评价测量包括多功能随钻测井仪地层评价测量包括 20条电阻率，中子孔隙度，密

11、度条电阻率，中子孔隙度，密度，PEF测量测量ECS 岩石岩性信息岩石岩性信息多传感器井眼成像和测径器多传感器井眼成像和测径器地层地层因子测量碳氢饱和度因子测量碳氢饱和度 钻井和井眼稳定性优化钻井和井眼稳定性优化环空压力数据优化泥浆比重环空压力数据优化泥浆比重三轴震动数据优化机械钻速三轴震动数据优化机械钻速更安全、更快、更优化！更安全、更快、更优化！减少组合钻具时间减少组合钻具时间较少的化学放射源较少的化学放射源，高机械钻速同时得到高数，高机械钻速同时得到高数据质量据质量测量点更靠近钻头，减少口袋长度！测量点更靠近钻头，减少口袋长度！Porosity/NGDSpectroscopy/SigmaR

12、esistivityUltra-Sonic CaliperAzimuthal Density/PEF井下附加动力井下附加动力可使用可使用X5或或Xceed承受更大钻压，输出承受更大钻压，输出更高扭矩更高扭矩 vorteXPowerDrive X5同样原理同样原理提高工具可靠性与提高工具可靠性与钻井表现，增加近钻井表现，增加近钻头井斜、伽玛钻头井斜、伽玛 PowerDrive Xtra第一代旋转导向系统第一代旋转导向系统全程全部旋转全程全部旋转累积进尺超过一千万累积进尺超过一千万英尺英尺 Xceed独特的工作原理独特的工作原理减少与井壁接触减少与井壁接触更高的改变井轨能更高的改变井轨能力，近钻头

13、井斜力，近钻头井斜 钻井优化技术钻井优化技术_ _旋转导向系统旋转导向系统更平滑的轨迹，更规则的井眼，更快的速度 钻井优化钻井优化 旋转导向系统的优点旋转导向系统的优点所有部件都随着钻具一起旋转所有部件都随着钻具一起旋转 更好地携带岩屑，清洁井眼更好地携带岩屑，清洁井眼 优化时效，缩短钻井周期优化时效，缩短钻井周期 提高井眼质量提高井眼质量 减少井眼垮塌和卡钻风险减少井眼垮塌和卡钻风险 有有助于提高测井数据质量助于提高测井数据质量 精确控制轨迹，提高钻遇率精确控制轨迹，提高钻遇率 -造斜率控制造斜率控制 使下套管和完井作业更顺利使下套管和完井作业更顺利斯伦贝谢地质导向的主要技术斯伦贝谢地质导向

14、的主要技术方法方法 1 传统（无）方向性随钻测井实时地质导向技术传统（无）方向性随钻测井实时地质导向技术 方法方法 2 随钻成像实时地质导向技术随钻成像实时地质导向技术 方法方法 3 储层边界探测实时地质导向技术储层边界探测实时地质导向技术Formation Model地层模型Red curves show the expected response红色曲线代表模拟的预期反应Actual logs do not match modeled logs.实测曲线与模拟曲线不吻合Formation Model地层模型Red curves show the expected response红色曲线代

15、表模拟的预期反应Actual logs do not match modeled logs.实测曲线与模拟曲线不吻合Updated Formation ModelFormation ModelRed curves show the expected responseActual logs do not match modeled logs.Formation ModelRed curves show the expected responseActual logs do not match modeled logs.Updated Formation Model更新后地层模型Updated F

16、ormation ModelFormation ModelRed curves show the expected responseActual logs do not match modeled logs.Formation ModelRed curves show the expected responseActual logs do not match modeled logs.Updated Formation ModelUpdated Formation Model更新后地层模型方法方法1 1：模型，曲线拟合，实时更新：模型，曲线拟合，实时更新方法方法2 2：方位成像技术：方位成像技

17、术29Real Time Distance to BoundaryCourtesy of StatoilVeslefrikk FieldReal Time Boundary Direction方法方法3 3：深边界探测技术：深边界探测技术 贝克休斯随钻测井工具系列贝克休斯随钻测井工具系列 随钻自然伽玛和电阻率测井 OnTrak(LWD/MWD)随钻中子密度孔隙度测井 LithoTrak 随钻高分辨率电阻率成像测井 StarTrak 随钻声波测井 SoundTrak 随钻核磁共振测井 MagTrak 随钻地层压力测试器 TesTrak 随钻方位电阻率测井 AziTrak贝克休斯随钻测井工具组合贝

18、克休斯随钻测井工具组合测量数据及应用测量数据及应用 OnTrak 获取自然伽玛和电阻率曲线：地层对比获取自然伽玛和电阻率曲线：地层对比和计算含油气饱和度和计算含油气饱和度 LithoTrak随钻中子密度孔隙度测井：岩性识别、随钻中子密度孔隙度测井：岩性识别、气层识别、计算孔隙度以及井眼崩塌和裂缝识别气层识别、计算孔隙度以及井眼崩塌和裂缝识别 StarTrak 随钻高分辨率电阻率成像测井：分析裂随钻高分辨率电阻率成像测井：分析裂缝、孔洞等的性质缝、孔洞等的性质 SoundTrak随钻声波测井：孔隙度和渗透率的预随钻声波测井：孔隙度和渗透率的预测测 MagTrak随钻核磁共振测井：无源的孔隙度、可随钻核磁共振测井：无源的孔隙度、可动流体分析动流体分析LithoTrak的优势的优势与与OnTrakSM结合使用，自然伽玛和密度成像对比结合使用，自然伽玛和密度成像对比,识别岩性变化识别岩性变化StarTrak随钻高分辨率电阻率成像测井随钻高分辨率电阻率成像测井 StarTrak测量电极测量电极电成像与伽玛和密度成像的比较电成像与伽玛和密度成像的比较?通常可通过通常可通过StarTrak高分辨率电阻率成像分析高分辨率电阻率成像分析微裂缝和地层沉积特征微裂缝和地层沉积特征