電磁波隨鉆測井儀在油田的應(yīng)用

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1、隨鉆電磁波儀器在吐哈油田魯克沁區(qū)塊的應(yīng)用摘要本文通過隨鉆電磁波儀器在玉平X井現(xiàn)場實時測井數(shù)據(jù)、鉆后時間推移測井數(shù)據(jù)及電纜測井數(shù)據(jù)進行對比，證明該儀器現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，同時通過實時測井曲線可以實現(xiàn)實時地質(zhì)導向功能，提高油層的鉆遇率。為油田開發(fā)提供最新、最快捷的數(shù)據(jù)支持。引言隨著油田開發(fā)，將會有更多的水平井和大斜度井。目前在水平井和大斜度的鉆進施工中通過錄井、氣測等方法來判斷鉆具是否在儲層中穿行，以上方法很容易鉆出儲層，從而井眼軌跡達不到設(shè)計要求。隨鉆電磁波儀器是為隨鉆測井和鉆后測量服務(wù)設(shè)計的補償雙頻率（400kHz和2MHz）雙電極距儀器，適用于各種井眼類型。使用隨鉆電

2、磁波儀器能夠現(xiàn)場實時取得電阻率、自然伽馬等測井數(shù)據(jù)。應(yīng)用領(lǐng)域包括地質(zhì)導向、對比、替代電纜測井、起下鉆測井、以及在空氣和泡沫鉆井中開泵或者不開泵的情況下測井。利用不同地層液體的電阻率差異，通過對電阻率測量結(jié)果的分析，可以幫助現(xiàn)場工程師實時判斷油氣水界面，同時，在進入油層后可根據(jù)實時測井數(shù)據(jù)來調(diào)整鉆具位置，使得井眼軌跡始終在油層中穿行，大大提高了油層的鉆遇率?；驹黼姶挪y井是利用電磁波在導電地層中傳播時，一次場的幅度衰減和相位的特點進行地層電導率測井。根據(jù)理論推導和定義，電磁場在介質(zhì)中傳播，其傳播常數(shù)可用下列公式表示：ω：電磁波角頻率；μ：介質(zhì)導磁率ε’：介質(zhì)介電常數(shù)，σ：介質(zhì)電

3、導率在真空中：一般地層的：從公式中可見：①當頻率較低時，介電常數(shù)對感應(yīng)測井無影響②但當頻率增大而超過GHz時，在此頻率下進行介電常數(shù)測井。③當頻率選擇上列兩者中間，即MHz級時，可以用電磁波傳播的幅度衰減和相位移進行地層電導率測井這就是目前隨鉆電磁波測井的理論基礎(chǔ)。如下圖：隨鉆電磁波儀器可以在所有泥漿類型中工作，包括油基泥漿和飽和鹽水泥漿，它能夠提供靈活多樣的傳輸格式。高分辨率數(shù)據(jù)存儲在井下存儲器中，可以在起下鉆的時候提取和處理。本系統(tǒng)提供了一套完整的使用隨鉆電磁波儀器情況下的井眼軟件校正以及應(yīng)用，包括地質(zhì)導向和地層分析。儀器天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用四發(fā)雙收雙頻率工作模式，具有高精度、

4、高靈敏度和可靠性好的特點。儀器由四個發(fā)射器和兩個接受器組成，通過測量每一組傳感器和接受器之間的相位差和幅度衰減，可以繪制出八條不同探測深度（極淺、淺、中、深）的電阻率曲線（目前上傳兩條，即RPDSH、RPDL）。儀器采用400KHz發(fā)射頻率的發(fā)射天線T1、T2和2MHz發(fā)射頻率的發(fā)射天線T3、T4來激勵電磁波，在井眼泥漿、地層等介質(zhì)中傳播，由接收天線R1、R2接收。（如下圖所示）在介質(zhì)中傳播時，電磁波的幅度和相位都會隨介質(zhì)的電阻率變化而改變。因此通過測量兩接收天線R1、R2的相位差和幅度衰減可以求出地層介質(zhì)的電阻率。儀器共測得電阻率曲線包括：400KHz長源距相位差及短源距相位差

5、曲線；2MHz長源距及短源距相位差曲線；400KHz長源距及短源距幅度差曲線；2MHz長源距及短源距幅度差曲線。測井實例應(yīng)用一、隨鉆測井實時曲線分析：玉平X井使用隨鉆電磁波測井儀進行測量，共獲得1條伽馬曲線（測量段3116—3632米）及8條電磁波電阻率曲線（測量段3428—3632米）（圖1）。在鉆井過程中，依據(jù)隨鉆GR和電阻率曲線可明顯判斷出，至3465米處鉆遇砂體，進入目的層段。圖1隨鉆測井曲線分析圖二、隨鉆測井時間推移資料分析：對水平段（3498—3614米）使用隨鉆測井儀器進行了復(fù)測，獲得了9條合格曲線。兩次測量時間間隔在20~70小時之間。兩次測量對比結(jié)果顯示鉆后所測

6、自然伽馬及電磁波電阻率曲線重復(fù)性較好，重復(fù)測量的地層電阻率局部較鉆進時測得的地層電阻率略有下降，但下降不明顯且幅度非常小，大部分井段兩次測井資料完全重合（圖2）。分析原因在于地層受到泥漿侵入時間較短，且本井目的層為稠油，造成泥漿侵入困難，侵入特征不明顯。圖2兩次隨鉆測井之間進行時間推移對比圖三、隨鉆測井與電纜測井對比分析：利用隨鉆測井資料和電纜測井資料進行了對比，曲線對比顯示：自然伽馬曲線的大致形態(tài)基本一致隨鉆電阻率曲線與雙感應(yīng)電阻率曲線在泥巖段（3428—3440米）數(shù)值接近，基本呈重合狀，說明儀器刻度正常，曲線真實可靠。在砂巖層段，雙感應(yīng)測井曲線與隨鉆測井電阻率曲線之間時間推

7、移效果明顯，曲線對比呈現(xiàn)負差異特征，反映儲層受泥漿侵入及浸泡的影響導致地層電阻受明顯降低。造成這種結(jié)果的原因在于電纜測井與隨鉆測井及隨鉆重復(fù)測量之間的時間間隔較長（5—7天），泥漿侵入程度加劇。由于隨鉆測井不受泥漿侵入的影響，因此在油層段測得的電阻率值明顯高于雙感性八側(cè)向測得的地層電阻率值，計算地層含油飽和度更精確。且電磁波電阻率曲線與補償聲波曲線的相關(guān)性更好（圖3），在砂泥巖交互層的地方（3455—3520米）反應(yīng)比雙感應(yīng)更為靈敏。圖3隨鉆測井與電纜測井對比圖結(jié)論（1）通過與電