Drilog隨鉆測井系統(tǒng)在渤海油田的應(yīng)用

岳明亮

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

Drilog隨鉆測井系統(tǒng)在渤海油田的應(yīng)用

岳明亮

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

隨鉆測井是在鉆開地層的同時(shí)實(shí)時(shí)測量地層信息的一種測井技術(shù)，它具有測量準(zhǔn)確、時(shí)效高、風(fēng)險(xiǎn)低等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于直井、定向井、大斜度井及水平井中。2014年，中海油服自主研發(fā)的隨鉆測井系統(tǒng)Drilog掛接旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)Wellleader在渤海成功應(yīng)用，打破了國際壟斷局面。為了證實(shí)Drilog測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、一致性、適用性，此文通過其在渤海油田應(yīng)用實(shí)例，從質(zhì)量分析、侵入分析和地質(zhì)導(dǎo)向等方面進(jìn)行分析，得出結(jié)論并提出建議。

隨鉆測井；地質(zhì)導(dǎo)向；水平井；侵入分析；質(zhì)量分析

隨著科技的發(fā)展，隨鉆測井技術(shù)日新月異。能夠提供的測井項(xiàng)目包括：自然伽馬、電阻率、中子、密度、隨鉆聲波、隨鉆地震、隨鉆核磁、成像、環(huán)空壓力、地層壓力測試等，能夠?qū)崟r(shí)傳輸數(shù)據(jù)，為地質(zhì)導(dǎo)向提供依據(jù)。

斯倫貝謝走在LWD技術(shù)的最前沿[1]，常規(guī)組合為：ARC（伽馬、電阻率）和ADN（中子、密度）、Ecosocope（伽馬、電阻率、中子、密度）、Neoscope（伽馬、電阻率、中子、密度）；貝克休斯緊隨其后，常規(guī)組合為：OnTrak（伽馬、電阻率）和LithoTrak（中子、密度）；哈里巴頓的常規(guī)組合為：FEWD（伽馬、電阻率、中子、密度）。

國內(nèi)也致力于這一方向的研究，但是技術(shù)攻關(guān)難度大，遲遲沒有進(jìn)展。2014年，中海油服在渤海地區(qū)成功推出自主研發(fā)的隨鉆測井系統(tǒng)Drilog和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)Wellleader，這兩個(gè)技術(shù)的成功應(yīng)用，不但打破了國際壟斷，而且使中國成為全球第二個(gè)同時(shí)擁有這兩項(xiàng)技術(shù)的國家，中國海洋石油總公司也成為全球第四、國內(nèi)第一個(gè)同時(shí)擁有這兩項(xiàng)技術(shù)的企業(yè)。

經(jīng)過近兩年的使用，Drilog是否滿足作業(yè)需求?本文通過Drilog在渤海油田的應(yīng)用，進(jìn)一步證實(shí)該系統(tǒng)的穩(wěn)定性、一致性和適用性。

1 Drilog系統(tǒng)簡介

Drilog系統(tǒng)由Drilog儀器ACPRT（Array Compensated Propagation Resistivity Tool）、地面系統(tǒng)、MWD（Measurement While Drilling）系統(tǒng)三部分組成。

Drilog儀器為一體化雙參數(shù)隨鉆測井儀（圖1），可進(jìn)行電磁波電阻率和自然伽馬測量。它采用四發(fā)雙收雙頻（400 kHz、2 MHz）補(bǔ)償電阻率測量、NaI閃爍晶體探測器自然伽馬測量和可選超聲井徑 / 環(huán)空壓力 / 振動(dòng)沖擊測量。

地面系統(tǒng)由正壓防爆工作間、備件周轉(zhuǎn)箱、UPS（Uninterruptible Power System）電源管理、氣體檢測報(bào)警、減震機(jī)架安裝地面處理系統(tǒng)、雙配置備份等組成。

MWD系統(tǒng)由液壓推動(dòng)式脈沖器，通過蘑菇頭和限流環(huán)配合，產(chǎn)生泥漿脈沖，數(shù)據(jù)傳輸采用0.5 ～ 3 bps泥漿正脈沖遙傳速率；FPGA（Field Programmable Gate Array）加DSP（Digital Signal Processing）結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)LWD數(shù)據(jù)接收、編碼和脈沖器驅(qū)動(dòng)等功能；定向探管通過三軸磁通門和三軸加速度計(jì)測量，解算獲得井斜、方位、工具面。

圖1 Drilog儀器示意圖

2 性能對比

Drilog系統(tǒng)性能對比見表1。

3 電阻率測量原理[2]

發(fā)射器發(fā)射電磁波[3]，傳播方向與儀器垂直。電磁波在傳播過程中頻率保持不變，相位和衰減隨地層電阻率變化而變化，接收器接收電磁波，測量幅度的衰減和相位的改變（圖2）。

4 應(yīng)用

4.1 質(zhì)量分析

（1）電阻率代碼

RCPLLM（Resistivity Compensated Phase Long Low Memory）長源距低頻相位補(bǔ)償電阻率內(nèi)存數(shù)據(jù)；

RCPSHM（Resistivity Compensated Phase Short High Memory）短源距高頻相位補(bǔ)償電阻率內(nèi)存數(shù)據(jù)；

RCALLM（Resistivity Compensated Attenuation Long Low Memory）長源距低頻衰減補(bǔ)償電阻率內(nèi)存數(shù)據(jù)；

RCASHM（Resistivity Compensated Attenuation Short High Memory）短源距高頻衰減補(bǔ)償電阻率內(nèi)存數(shù)據(jù)；

RCPLLX（Resistivity Compensated Phase Long Low Real Time）長源距低頻相位補(bǔ)償電阻率實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

表1 Drilog基本型系統(tǒng)性能對比項(xiàng)

（2）自身匹配性

各條實(shí)時(shí)曲線本身響應(yīng)一致、實(shí)時(shí)曲線與內(nèi)存曲線響應(yīng)一致、相位曲線和衰減曲線響應(yīng)一致，能夠反映地層的變化與特征，自身匹配性較好。

（3）與電纜測井匹配性

整體響應(yīng)與電纜測井響應(yīng)一致；局部鈣尖，電纜測井與相位電阻率響應(yīng)一致，這說明衰減電阻率探測深度大，縱向分辨率低，識別薄層的能力差；隨鉆測井各條曲線基本重合，電纜測井略有幅度差，這說明隨鉆測井無泥漿侵入或者侵入程度較低，電纜測井受泥漿侵入影響相對較大。由此可見，Drilog測井結(jié)果與電纜測井匹配性較好（圖3）。

（4）與其它隨鉆測井匹配性

圖2 電阻率測量原理

圖3 A1井電纜測井與Drilog隨鉆測井對比圖

圖4 孔隙度與電阻率比值交會圖

結(jié)合它井Drilog測量結(jié)果與FEWD、Ontrak、Ecoscope等對比，結(jié)果基本一致，匹配性好，完全可信。

4.2 侵入分析

圖4為三口井孔隙度與電阻率比值交會圖[4]，從圖中可以看出：當(dāng)孔隙度小于6%時(shí)，隨鉆電阻率小于電纜電阻率；當(dāng)孔隙度大于11%時(shí)，隨鉆電阻率高于電纜電阻率。這說明孔隙度越大，對測井時(shí)間要求越高，電纜電阻率受侵入影響比較大。

圖5為Drilog與FEWD對比圖，F(xiàn)EWD為一周后倒滑補(bǔ)測，圖中可以看出：3 400 m一套油層，Drilog實(shí)時(shí)測量，基本不受泥漿侵入影響或者影響很小，各條電阻率基本重合。一周后倒滑測FEWD結(jié)果顯示：各條電阻率明顯分離，顯示為不同的侵入狀況。經(jīng)過EXA反演[5]，獲得原狀地層電阻率RT，證實(shí)Drilog測量值更接近原狀地層電阻率。反演應(yīng)用條件：

其中Rsh為泥巖電阻率、R為實(shí)測電阻率、Vsh為泥質(zhì)含量。

圖5 Drilog與FEWD對比圖

4.3 地質(zhì)導(dǎo)向

Drilog實(shí)時(shí)資料可以傳到陸地進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向，提供軌跡調(diào)整建議，通過旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向?qū)④壽E調(diào)整到位。圖6為XX井地質(zhì)導(dǎo)向圖，該井水平段215.0 m，水平段深電阻率均在10 Ω·m以上，地質(zhì)導(dǎo)向顯示水平段保持距儲層頂1.5 m左右。最終測井解釋油層186.4 m，差油層25.5 m，致密層3.1 m，油層鉆遇率98.5%。

圖6 XX井地質(zhì)導(dǎo)向圖

5 結(jié)論與建議

（1）在探井、定向井、水平井等不同應(yīng)用環(huán)境下表現(xiàn)穩(wěn)定，基本為一趟鉆完成。

（2）在渤海油田不同區(qū)塊均表現(xiàn)了較強(qiáng)適應(yīng)能力，特別是砂泥巖交互層、大套砂巖、大套泥巖響應(yīng)良好。

（3）經(jīng)與進(jìn)口設(shè)備取得資料對比，Drilog測量穩(wěn)定，資料質(zhì)量可靠。

（4）經(jīng)與電纜測井取得資料對比，Drilog較好體現(xiàn)了隨鉆測量優(yōu)勢。

（5） Drilog實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)能較好的劃分儲層，成功實(shí)施地質(zhì)導(dǎo)向。

綜上所述，Drilog測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、一致性、適用性得到證實(shí)，標(biāo)志著中海油服掌握的這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)日趨成熟、穩(wěn)定。但也存在一些不足之處，如實(shí)時(shí)上傳速率較低、缺乏高端測井儀器等等，建議：

（1）開展中速、高速脈沖器的研發(fā)與掛接。

（2）研制高端測井儀器，以應(yīng)對復(fù)雜巖性儲層。

[1]付恩玲， 安秀榮， 王曉琳， 等. 用隨鉆測井補(bǔ)償波電阻率曲線求純地層電阻率[J]. 測井技術(shù)， 2002， 26（4）： 294-297.

[2]馬哲， 李軍， 王朝陽， 等. 隨鉆感應(yīng)電阻率測井儀器測量原理與應(yīng)用[J]. 測井技術(shù)， 2004， 28（2）： 155-157.

[3]陳愛新. 隨鉆電阻率測井儀器探測特性分析[J]. 天然氣工業(yè)，2007， 27（5）： 61-62.

[4]陳愛新. 隨鉆電磁波測井環(huán)境影響分析[J]. 石油地球物理勘探， 2006， 41（5）： 601-605.

[5]王守君， 劉振江， 譚忠健， 等. 勘探監(jiān)督手冊-測井分冊[M].北京： 石油工業(yè)出版社， 2013： 243-286.

Application of Drilog LWD System in BoHai Oilf i eld

YUE Mingliang
（Engineering Technology Branch of CNOOC Energy Developments Ltd, Tianjin 300452, China）

LWD is a logging technology to measure formation information while drilling. It has the following several advantages, such as accurate measurement, high eff i ciency and low risk. This technology has been used in various kinds of well-type, including vertical well, directional well, highly deviated well and horizontal well. In 2014, COSL researched and developed its own LWD system named Drilog independently. It broke the international monopoly after the application in BoHai oilf i eld successfully combined with rotary steerable drilling system named Wellleader. In this article, to conf i rm the stability, consistency and applicability of Drilog system, analysis has been conducted on quality, invasion and geosteering etc. with the application examples in BoHai oilf i eld. Finally, we got some conclusions and proposed some suggestions.

Logging While Drilling; Geosteering; Horizontal well; invasion analysis; quality analysis

P631.8

A

10.3969 / j.issn.1008-2336.2017.02.051

1008-2336（2017）02-0051-05

2016-08-23；改回日期：2016-10-14

岳明亮，男，1983年生，工程師，從事測井監(jiān)督工作。E-mail：yueml@cnooc.com.cn。