随钻测井技术在页岩气钻井中运用的探讨

随钻测井技术在页岩气钻井中运用的探讨

周悦

中国石化西南油气分公司四川省成都市 610041

摘要：油气资源开发过程中，页岩气开采并不容易，且生产率不高，特别是页岩气钻井问题突显。在进行页岩气钻进时，有着一些不良问题，影响了页岩气开采。为了促进页岩气钻井施工正常进行，提升开采效率，本文就针对页岩气钻井中运用随钻测井技术的问题进行了分析与探讨，以供同样研究相关问题的人士提供有价值的参考。

关键词：随钻测井技术；页岩气钻井；运用

一、随钻测井技术概述

（一）发展历程

测井技术实际上在很早以前就经过测量井斜及其方位，为钻井提供了几何导向，此为该技术的雏形阶段。发展至1980年中期，随钻自然伽马与电阻率仪器相继涌现出来，LWD关键用来进行地层对比。伴随随钻电阻率仪与孔隙度仪可持续发展，随钻测井技术具备地层评价及地质导向的作用，经过实时监测水平井和上下界面间距，可以全面掌控好水平井于油层内的钻进方向，避免发生其他不良影响因素。随钻测井技术尽管分辨率较低，不过该种技术可以得到地层原始信息，可在泥浆进入地层和井眼出现不规则现象以前，精准反映地层特性。新型传感器的运用，代表了随钻测井技术是持续发展的。其主要特征表现在如下几个方面：1.成像化，可以实时处理井下倾角，有效提升分析地层特性之能力；2.探头趋近钻头位置或者将钻头当成电极，加强探测与实时导向之功能；3.进行方位测量，可以对地层参数展开方位测量，从而增加地质导向精准度。

（二）发展现状

随钻测井技术从诞生到现在，始终是一种前沿测井技术，观察随钻测井技术发展，关键是受到两个方面的因素所影响，即技术与市场因素。详细而言，技术层面，按照随钻测井技术发展基本规律，如果达到较高的技术要求，就需要有很多的设备作为支撑，两者之间的关系是相互配合和补充，缺一不可的；在市场层面，按照市场发展基本规律与需求，有关设施设备同样在持续发展与进步。纵览国家测井技术发展情况，始终是持续引进外国先进技术，不过这通常无法真正吸收与消化多种新技术，很难进行创新，所以造成中国测井技术始终处在滞后情况下，不能实现技术方面的超越。不过，近些年来，伴随国家油气工业发展与对测井技术越来越关注，我国测井技术与设备步入了迅速发展时期，特别是自从引入与运用计算机技术在测井工作以后，随钻测井技术与设备发展获得了很大的突破。因为后发优势，中国在部分高精度、高性能和地面采集系统研发中显现出了很大的劲头，不过如果要衡量技术水平提升与否，还需要把眼光放置于怎么更好地发展井下仪器技术。

二、随钻测井技术分类

（一）NMR技术

这种技术就是现代化随钻测井技术，经过这种测井技术的使用，可以在不一样的流体特性或地层结构中加以测井，与此同时针对各种模式与方法的选择，这一技术还能再井下数据处理与传送中达到对数据的井下储存。

（二）核成像测井

该种测井技术需要采用到的仪器就是密度成像测井仪器，经过该种类型的仪器与随钻方位伽马，能够详细记录下8个扇区里面存在着的数据，接收数据的范围非常广，可以促使事后成像地质解释。

（三）随钻声波

该测井技术再不一样的规格的钻铤上均能设置随钻声波测井仪器，接着经过收集声波数据有效收集井下数据。特别是再地层迅速测井环节中，借助随钻声波测井技术能够获得纵横波等不一样的速度，与此同时井下储存器能够自行储存声波数据。

（四）电成像技术

这种技术使用的设备为StarTrak仪器，经过这一设备能够达到边钻井边提供施工井下360度扫描图像，进而让相关工作者了解到油气井下实际情况与有关数据信息。StarTrak仪器的其他优点就是在导电钻井液内可以安全稳定的运行。通过相关实验证明，于淡水泥浆井内使用电成像技术测井，得到的高分辨率图像大体和电缆测井效果一致，与此同时因为属于持续扫描，故而这一测井技术不会出现图像间隙，优势更甚。

三、页岩气钻中的问题

（一）储层甜点判断

页岩层内的方解石与石英具有一定的脆性含量。相关研究表示，在石英与方解石在40%以上的地区，大多数是生产页岩气多的地方。页岩储层缺乏良好的渗透功能，部分天然裂缝区域会有水分渗透，并且裂缝较多的地方可以产出相当多的页岩气，不过该钻遇率较低。在部分天然气较多的地区，储层里面具有相当多的TOC，通常在2%左右，此为判断页岩气储量的一个标准。与此同时，准确判断储层特点可参照页岩含水饱和度等各项参数。

（二）岩石力学特性

众所周知，页岩岩石力学中一个核心概念就是脆性指数。通过相关分析和了解，可以发现当方解石与石英等脆性含量超标，即大于40%时，页岩脆性较高。而脆性高的地区非常适合开展水力压裂，与此同时容易出现井壁不稳定的问题，岩石力学探索与分析关键是为了有效处理脆性页岩安全钻井方面的问题。岩石力学参数有单轴、抗拉强度、动态和静态泊松比等，最小和最大水平主应力与方向，储层孔隙压力等。在开展水平井钻井过程中，必须要得到钻井地区的以上参数，有利于处理井眼轨迹和井深结构设计等技术方面的问题。

四、随钻测井技术的有效运用

（一）辨识断层和井壁缝隙

运用多种技术，比如自然伽马和电阻率，或者声波技术等对井壁缝隙和断层展开准确判断可以发挥其最大效果。比方说，电阻率技术，该种技术实际上是伴随着成像图的分辨率对钻井四周缝隙展开辨识和分析的，尤其是缝隙的连贯性和强度等。例如，断层通常出现在显示器上，同时通过清晰的图像表明，关键是按照数据研究，探索断层类型与特点等。

（二）岩石力学特征

对于岩石力学主要特征，把其合理运用在声波测井技术中，还有随钻测井技术中可以带来不一样的效果。随钻测井技术通常是采用纵横波体现时差的，同时可以直接测量。接着按照随钻测井技术纵横波时差关联性进一步探索与分析纵横波数据，继而让页岩体积和摩擦系数等多种计算无误。因而，随钻测井技术在实际利用时，可以严格对出现的主应力和塌陷压力等参数加以有效测量。

（三）分析扩径与井径

井径关键是借助随钻测井技术监督电成像和密度成像。在实际检测环节中，可以分析出井壁不稳定和扩径影响因素。通常而言，按照成像结果能够了解到，亮度大多在井径扩大位置，亮度越高，扩径越严重。假设钻井液电阻率数值大，与此同时监测电成像，难以表现出其精准度。如果在高密度状况之下，其与钻井液电阻率数值关系并不大。

（四）储层物理特征

自然伽马测井曲线随钻测井技术在页岩气钻井中的有效运用，是通过对储层的物理特征加以全面分析和研究的，该种技术的科学运用，除了可以准确计算出储存整体含量以外，还可以充分利用井深岩石特征与矿物质构成等各种条件。在运用自然伽马技术的过程中，可以测量出气含量、水分饱和度等各大参数，如此才可以得到准确的数据信息。

（五）指导地质导向作业

页岩气钻井一开始是使用自然伽马技术引导地质方向的，与此同时自然伽马数值可以表示出不一样的储存层位置，假设在使用环节中采用这种方式，数值很难得到精准性。因而，按照这一问题进行分析，在处理形式上需要采用随钻测井成像技术和电阻率等对其展开进一步分析与研究。在运用随钻测井成像技术测量地层边界处与倾角时，需要严格按照地层数据加以分析，同时借助精准的地质导向指令，促使井眼轨迹可以快速获取。近期，伴随科技水平持续提高， 多种先进技术持续发展和进步，FMI系统与TRAK测井工具相继涌现出来给随钻测井技术研究提供了不错的条件，为提高中国技术研发水平奠定了扎实的基础。

结束语：

通过以上分析可以了解到，在页岩气钻井中运用随钻测井技术可以起到非常重要的作用，这种技术合理运用不但可以有效缩短建井周期，还可以大大降低实际操作成本。现如今，国内随钻测井技术在研究和服务阶段已经达到了多种功能，不过为了有效提升中国企业是技术发展水平和服务质量，在持续发展的阶段，仍需不断创新与发展。

参考文献：

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