美国页岩气藏水平井生产测井技术

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2018-10-12
简介
页岩油气作为非常规能源之一,在能源结构中有着重要的地位。本文阐述如何准确部署和测量水平生产井段,通过美国页岩气藏水平井生产测井实践表明,如何使测井传感器发挥最大效果,以达到精确、可靠的水平井生产测井结果。其详细内容,请阅读文章!

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页岩油气作为非常规能源之一,正在全球能源结构中扮演着重要角色。水平井开采方式在页岩油气藏开发中优势明显,精准的水平井生产测井技术无疑会为高效开发提供可靠依据。但与常规测井方式相比,水平井施工过程中对接设计长度大、旁通外电缆长、仪器井下工作时间久,对原始数据获取和井下仪器稳定都产生了一定难度,目前在测井工艺中还属于技术难度较大的测井项目[1]。世界上的水平井测井技术一般可分为五大类:随钻测井、钻杆传输测井、连续油管传输测井、管泵送和爬行器测井。而目前最常用的是钻杆传输测井,也是我国在现场操作中的主要方法。本文详细介绍美国FortWorth盆地Barnett组页岩气藏水平井开采中,使用连续油管输送生产井测量技术。该技术在我国目前使用较少,理论和实践相对薄弱。美国是目前唯一实现页岩气商业开采的国家,截至2008年底累计生产页岩气3316108m3。美国FortWorth盆地Barnett组页岩气藏中的水平井生产,是继N2压裂、泡沫压裂、凝胶压裂、清水压裂等增产措施之后发展起来的开采技术。这些水平井钻井深度约1500~2500m,倾斜度大;水平生产段600~1600m,通常配41/2in(1in=254mm)或51/2in套管和23/8in油管,油管装有气举心轴用以辅助排水[2]。压裂处理后的页岩气层会有一个压力瞬变现象,能够使致密地层的微达西流动气体保留在页岩中。裂缝和断层这样的天然地质构造可以通过地震测量定位,但精确度低。生产测井对水平井段与水夹层物质交换的裂缝测量精确度更高。本文将阐述如何准确部署和测量水平生产井段,图1所示为水平井中多相生产状况。2水平井生产测井组件生产测井的目的是为油气藏工程分析提供基础信息,通常通过测量流动井段来辨别流入水或烃类的分布区域。还能够辅助辨别存在水窜、漏失、窜流、吸水段和边界效应等问题井段[3]。水平井生产测井传感器组件包含以下部分(图2):伽马射线发射器用以深度校正;套管接箍定位器用以深度校正;压力(探头)确定PTA分析用的底压力和油藏压力;温度(探头)测量流入或窜进液体或气的温度;流量计测量井段之间的流量变化;流体辨别感应器应用于两相或三相流动条件下;流体电容(探头)测量辨别水和烃类;流体密度(探头)测量辨别水、液态烃和气态烃;持率测量(探头)直接测量井筒横截面上流体密度和电容的测量结果可用于持率(气体与液体在管柱中所占比率)计算,这些测量对于直井中混合液体的测量是理想的,而持率测量适用于水平井中两相或三相的测量。连续油管输送测井在不同井况条件下,使用连续油管输送测井工具是一种有效且多功能的方法。它将输送过程中可能出现的意外情况(斜井段聚集意外的砂岩和支撑剂的堵塞)都充分考虑到了。连续油管抽出来的流体或硝化流体可冲洗这些固态物,从而保证井眼中的仪器输送顺利进行。在水平井中,完成一次成功测井首先要满足的条件是测量仪器到达理想的深度。在下井过程中由于连续油管与套管之间摩擦力的存在,往往会阻碍生产测井工具到达理想深度[4]。图3显示水平井中的连续油管和完井的操作状况。
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