一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置

一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置專利目的

《一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置》的主要目的在于提供一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置，以解決針對(duì)沒有充分考慮到巖石結(jié)構(gòu)和應(yīng)力環(huán)境的變化對(duì)巖石脆性的影響，生成巖石脆性指數(shù)不準(zhǔn)確的問題。

一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置技術(shù)方案

為了實(shí)現(xiàn)《一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置》的主要目，根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種巖石脆性的測(cè)井方法。該方法包括：使用脆性指數(shù)模型來表征巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)和動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)；使用具有巖石結(jié)構(gòu)特征的校正模型將動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換處理，生成巖石在同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)；使用建立的巖石脆性應(yīng)力校正模型對(duì)同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行校正，生成巖石在不同測(cè)井深度對(duì)應(yīng)的巖石應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供了一種巖石脆性的測(cè)井裝置。該裝置包括：表征模塊，用于使用脆性指數(shù)模型來表征巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)和動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)；轉(zhuǎn)換模塊，用于使用具有巖石結(jié)構(gòu)特征的校正模型將動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換處理，生成巖石在同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)，校正模塊，用于使用建立的巖石脆性應(yīng)力校正模型對(duì)同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行校正，生成巖石在不同測(cè)井深度對(duì)應(yīng)的巖石應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)。

根據(jù)發(fā)明實(shí)施例，通過使用脆性指數(shù)模型來表征巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)和動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)；使用具有巖石結(jié)構(gòu)特征的校正模型將動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換處理，生成巖石在同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)；使用建立的巖石脆性應(yīng)力校正模型對(duì)同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行校正，生成巖石在不同測(cè)井深度對(duì)應(yīng)的巖石應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)，解決了沒有考慮巖石結(jié)構(gòu)和應(yīng)力環(huán)境變化對(duì)巖石脆性的影響因素，提高了測(cè)井巖石脆性指數(shù)計(jì)算的精度。

一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置附圖說明

構(gòu)成《一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置》申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)該發(fā)明的進(jìn)一步理解，該發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋該發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)該發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)截至2014年10月24日技術(shù)的兩塊樣品的動(dòng)態(tài)楊氏模量、泊松比與圍壓的關(guān)系圖；

圖2是根據(jù)截至2014年10月24日技術(shù)的兩塊相同的樣品靜態(tài)楊氏模量、泊松比與圍壓的關(guān)系圖；

圖3是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的巖石脆性的評(píng)測(cè)方法的流程圖；

圖4是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說明區(qū)塊“脆性好”的巖心巖石力學(xué)特征示意圖；

圖5是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說明區(qū)塊“脆性一般”的巖心巖石力學(xué)特征示意圖；

圖6是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說明區(qū)塊“脆性差”的巖心巖石力學(xué)特征示意圖；

圖7是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說明區(qū)塊四塊不同粘土含量的樣品靜態(tài)脆性指數(shù)與圍壓關(guān)系示意圖；

圖8是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說明區(qū)塊脆性垂直應(yīng)力(埋深)校正指數(shù)擬合圖；

圖9是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例一的說明區(qū)塊測(cè)井靜態(tài)脆性指數(shù)處理成果事宜圖；

圖10是根據(jù)該發(fā)明實(shí)施例二的巖石脆性的評(píng)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置技術(shù)領(lǐng)域

《一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置》涉及石油勘探領(lǐng)域，具體而言，涉及一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置。

2020年7月14日，《一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置》獲得第二十一屆中國(guó)專利獎(jiǎng)金獎(jiǎng) 。

北美的頁(yè)巖油(氣)革命，改變了世界油氣的供應(yīng)格局。中國(guó)致密油氣資源豐富，是中國(guó)油氣勘探的全新的、重要領(lǐng)域。致密油氣的有效開發(fā)需要大型水力壓裂(體積壓裂)提高產(chǎn)能。致密油氣需要進(jìn)行大型(體積)壓裂才能獲得有效的產(chǎn)能，測(cè)井連續(xù)的脆性評(píng)價(jià)資料是致密油氣儲(chǔ)層壓裂選層及壓裂參數(shù)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。巖石(材料)的脆性是一種定性的概念，還沒有一種物理量能夠有效、準(zhǔn)確地表征。通常采用巖石的靜態(tài)參數(shù)表征巖石的脆性，測(cè)井脆性評(píng)價(jià)廣泛應(yīng)用的方法是動(dòng)態(tài)巖石機(jī)械參數(shù)法和礦物成分法。這種評(píng)價(jià)方法在北美海相致密油氣的勘探、開發(fā)中廣泛應(yīng)用。

這里需要說明的是，中國(guó)致密油氣資源大部分分布在陸相地層，地層橫向各向異性強(qiáng)(巖性、物性變化大)、埋深變化大，采用上述方法表征巖石脆性對(duì)陸相致密油氣地層的適用性不強(qiáng)。

原因在于，截至2014年10月24日表征巖石脆性指數(shù)的方案存在以下兩種缺陷：

1、礦物法沒有考慮巖石的結(jié)構(gòu)和應(yīng)力環(huán)境對(duì)巖石脆性的影響。

2、動(dòng)態(tài)參數(shù)法直接用巖石的動(dòng)態(tài)參數(shù)表征巖石的脆性。看似避開了動(dòng)、靜態(tài)巖石機(jī)械參數(shù)轉(zhuǎn)換的技術(shù)難題，但兩種參數(shù)存在本質(zhì)的區(qū)別，動(dòng)態(tài)參數(shù)表征脆性顯然存在明顯的技術(shù)問題。另外，盡管動(dòng)態(tài)參數(shù)在一定程度上能夠反映巖石的結(jié)構(gòu)和應(yīng)力環(huán)境的變化，但這種變化與靜態(tài)參數(shù)的變化趨勢(shì)是不同的(如圖1和圖2所示)。動(dòng)態(tài)參數(shù)法表征巖石脆性的技術(shù)缺陷是顯而易見的。

另外，一般情況下，巖石的楊氏模量越大、泊松比越小，巖石的脆性越好，這也是巖石脆性評(píng)價(jià)的物理基礎(chǔ)。巖石的靜態(tài)機(jī)械參數(shù)，需要進(jìn)行三軸抗壓實(shí)驗(yàn)獲得，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是一種破壞性實(shí)驗(yàn)，樣品實(shí)驗(yàn)量通常有限。這種方法也無法實(shí)現(xiàn)全井段的連續(xù)測(cè)量和脆性的連續(xù)表征。

針對(duì)沒有充分考慮到巖石動(dòng)、靜參數(shù)轉(zhuǎn)換、巖石結(jié)構(gòu)的變化和應(yīng)力環(huán)境對(duì)巖石脆性的影響，生成巖石脆性指數(shù)不準(zhǔn)確的問題，尚未提出有效的解決方案。

一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置操作內(nèi)容

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明《一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置》。

為了使該技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解該發(fā)明方案，下面將結(jié)合該發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)該發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是該發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于該發(fā)明中的實(shí)施例，該領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于該發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，該發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的該發(fā)明的實(shí)施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置實(shí)施案例

實(shí)施例一

《一種巖石脆性的測(cè)井方法和裝置》實(shí)施例提供了一種巖石脆性的測(cè)井方法，如圖3所示，該方法包括步驟如下：

步驟S101，使用脆性指數(shù)模型來獲取巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)和動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)。

具體的，上述靜態(tài)脆性指數(shù)來源于實(shí)驗(yàn)分析，動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)來源于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，該實(shí)施實(shí)例首先確定巖石脆性指數(shù)基該表征方法，即上述巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)和巖石的動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)。

步驟S103，用具有巖石結(jié)構(gòu)特征校正模型將動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換處理，生成巖石在同一應(yīng)力條件下靜態(tài)脆性指數(shù)。

具體的，其中同一應(yīng)力條件可以是任意固定有效應(yīng)力，該發(fā)明推薦該應(yīng)力為靜態(tài)脆性實(shí)驗(yàn)時(shí)的有效應(yīng)力，該實(shí)施實(shí)例以配套的試驗(yàn)資料為基礎(chǔ)，建立巖石的動(dòng)、靜態(tài)脆性指數(shù)的轉(zhuǎn)換模型。

步驟S105，使用建立的巖石脆性應(yīng)力校正模型對(duì)同一應(yīng)力條件下靜態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行校正，生成巖石在不同測(cè)井深度對(duì)應(yīng)的巖石應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)。

具體的，該實(shí)施實(shí)例以試驗(yàn)資料為基礎(chǔ)，建立脆性指數(shù)的應(yīng)力環(huán)境的校正方法。該實(shí)施例可以利用巖石結(jié)構(gòu)、應(yīng)力環(huán)境校正的方法進(jìn)行測(cè)井計(jì)算，生成用于表征巖石脆性的脆性指數(shù)。

分析可知，上述方案建立了適用性的脆性指數(shù)模型來表征巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)和動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)；以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立了具有巖石結(jié)構(gòu)校正的動(dòng)、靜態(tài)轉(zhuǎn)換模型將動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換為同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)；在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用建立的巖石脆性應(yīng)力校正模型對(duì)同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行校正，生成巖石在不同測(cè)井深度對(duì)應(yīng)的巖石應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)。

該實(shí)施實(shí)例上述各個(gè)步驟，采用具有巖石結(jié)構(gòu)特征的校正模型對(duì)巖石的動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換來生成巖石在同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)，再使用建立的巖石脆性應(yīng)力校正模型對(duì)上述同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行校正，生成壓實(shí)在不同測(cè)井深度對(duì)應(yīng)的巖石應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)，解決了沒有充分考慮到巖石結(jié)構(gòu)和應(yīng)力環(huán)境變化對(duì)巖石脆性的影響，提高了測(cè)井巖石脆性指數(shù)計(jì)算的精度。

可選的，步驟S101中使用脆性指數(shù)模型來表征巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)和動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)的步驟還可以包括：

步驟S201，通過如下公式計(jì)算得到巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)BI：

式中，BI為巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)，10^4MPa，Es為巖石的靜態(tài)楊氏模量，10^4MPa，σs為巖石的靜態(tài)泊松比，無量綱，其中上述靜態(tài)脆性指數(shù)的獲得需要記錄其實(shí)驗(yàn)的有效應(yīng)力值。具體的，上述方法有效地反映巖石的楊氏模量越大、泊松比越小巖石的脆性越好的技術(shù)思路，考慮動(dòng)、靜態(tài)轉(zhuǎn)換的因素，及表征方法合理、簡(jiǎn)便，采用上述公式表征巖石的脆性。

通過如下公式計(jì)算得到動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)BID：

式中，Edye為動(dòng)態(tài)楊氏模量，σdye為動(dòng)態(tài)泊松比。

具體的，截至2014年10月24日技術(shù)還沒有一種還能夠準(zhǔn)確的表征巖石脆性的物理量，但是一般而言，巖石的楊氏模量越大、泊松比越小巖石的脆性越好，這是用巖石機(jī)械參數(shù)評(píng)價(jià)巖石脆性的基礎(chǔ)。建立的脆性表征方法不僅要考慮表征的準(zhǔn)確性和可靠性，還要考慮動(dòng)、靜態(tài)轉(zhuǎn)換的因素。因此，選用了上述具有結(jié)構(gòu)、應(yīng)力環(huán)境校正的巖石的脆性指數(shù)的表征方法。

可選的，步驟S103中使用的校正模型（具有巖石結(jié)構(gòu)特征）將動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換處理，生成巖石在同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)的步驟還可以包括：

步驟S301，通過如下公式對(duì)動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換處理，生成巖石在同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)：

BIso＝A×BId×e^{αPor βVcl}，在上述公式中，BIso為同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)，GPa；BID為應(yīng)力條件下的動(dòng)態(tài)脆性指數(shù)，GPa；A為動(dòng)靜態(tài)轉(zhuǎn)換系數(shù)，無量綱；Por為孔隙度，小數(shù)，無量綱；Vcl為粘土含量，小數(shù)，無量綱；α、β分別為動(dòng)、靜態(tài)轉(zhuǎn)換的系數(shù)，無量綱，同一應(yīng)力條件為巖石的靜態(tài)脆性指數(shù)在實(shí)驗(yàn)時(shí)的有效應(yīng)力值。

具體的，上述模型脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換模型是以動(dòng)、靜態(tài)參數(shù)及孔隙度、粘土含量配套實(shí)驗(yàn)資料為基礎(chǔ)，建立動(dòng)、靜態(tài)脆性指數(shù)的轉(zhuǎn)換模型，是具有孔隙度、粘土含量約束的動(dòng)、靜態(tài)脆性指數(shù)轉(zhuǎn)換模型，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)井動(dòng)態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)化為靜態(tài)參數(shù)的方法，由于上述公式中含有孔隙度和粘土的含量的參數(shù)，可知上述模型充分考慮了巖石的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)動(dòng)、靜態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換的影響，物理意義明確，上述模型簡(jiǎn)單且合理。

可選的，步驟S105，使用建立的巖石脆性應(yīng)力校正模型同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行校正之前，該實(shí)施例提供的方法還可以包括：

通過如下公式創(chuàng)建不同測(cè)井深度對(duì)應(yīng)的巖石應(yīng)力條件下校正模型：

上述公式中，BIsc為深度校正后的、具有巖石結(jié)構(gòu)的靜態(tài)脆性指數(shù)，10⁴MPa，BIso為試驗(yàn)應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)，10⁴MPa，γ為脆性指數(shù)的深度校正指數(shù)，無量綱，Po為應(yīng)力條件下采用的有效應(yīng)力即靜態(tài)脆性實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的有效應(yīng)力，Lcp為計(jì)算點(diǎn)上覆巖石的壓力梯度，MPa/100m；Cp為地層的壓力系數(shù)MPa/100m；h為測(cè)量點(diǎn)的垂深，m。

其中，通過如下公式計(jì)算得到脆性指數(shù)的深度校正指數(shù)γ：

γ＝c×e^d×Vcl，其中，在上述公式中，γ為脆性指數(shù)的深度校正指數(shù)，Vcl為粘土含量，c、d為轉(zhuǎn)換系數(shù)。

具體的，該實(shí)施例可以應(yīng)用不同巖性、不同圍壓環(huán)境即應(yīng)力環(huán)境下的三軸抗壓試驗(yàn)獲得的靜態(tài)脆性指數(shù)，即針對(duì)上述BIso建立特定巖性埋深條件下靜態(tài)脆性指數(shù)的校正公式。

可選的，步驟S105使用建立的巖石脆性應(yīng)力校正模型對(duì)同一應(yīng)力條件下的靜態(tài)脆性指數(shù)進(jìn)行校正的步驟包括：

步驟A，通過如下公式對(duì)測(cè)井獲取到的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，生成巖石的動(dòng)態(tài)泊松比σdye和動(dòng)態(tài)楊氏模量Edye：

在上述公式中，dts為測(cè)井獲得的橫波時(shí)差，μs/ft；dtc為測(cè)井獲得的縱波時(shí)差，μs/ft；ρ為密度測(cè)井獲得的體積密度，g/cm3；Edye為計(jì)算的動(dòng)態(tài)楊氏模量，10⁴MPa。

步驟B，通過如下公式使用巖石的動(dòng)態(tài)泊松比σdye和動(dòng)態(tài)楊氏模量Edye進(jìn)行測(cè)井計(jì)算，生成用于表征巖石脆性的脆性指數(shù)；

在上述公式中，BIsc為不同巖性、不用應(yīng)力條件下巖石脆性的靜態(tài)脆性指數(shù)，10⁴MPa；A為動(dòng)靜態(tài)轉(zhuǎn)換系數(shù)，無量綱；α、β為動(dòng)、靜態(tài)轉(zhuǎn)換的系數(shù)，無量綱；γ為深度校正指數(shù)，無量綱；Po為同一應(yīng)力條件下采用的有效應(yīng)力即靜態(tài)脆性指數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)的有效應(yīng)力，Lcp為計(jì)算點(diǎn)上覆巖石的壓力梯度，MPa/100m；Cp為地層流體的壓力系數(shù)，MPa/100m；h為測(cè)量點(diǎn)的垂深，m，Por為孔隙度，小數(shù)，無量綱；Vcl為粘土含量，小數(shù)，無量綱。

可選的，該實(shí)施例可以以上述方案為基礎(chǔ)，建立以測(cè)井資料為基礎(chǔ)的脆性指數(shù)綜合表征方法，首先，用測(cè)井資料計(jì)算出巖石的動(dòng)態(tài)泊松比和動(dòng)態(tài)楊氏模量，然后，巖心刻度測(cè)井，計(jì)算孔隙度、粘土含量和上覆地層巖石的壓力梯度，最后，用上述計(jì)算參數(shù)額試驗(yàn)獲得的模型參數(shù)聯(lián)系計(jì)算每個(gè)測(cè)量深度的具有結(jié)構(gòu)、應(yīng)力環(huán)境校正的靜態(tài)脆性指數(shù)。

該申請(qǐng)結(jié)合具體場(chǎng)景進(jìn)行描述：

為了對(duì)該發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)以一個(gè)致密油區(qū)塊為例對(duì)該發(fā)明的技術(shù)流程進(jìn)行詳細(xì)說明，但不能理解為對(duì)該發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定。 說明區(qū)塊為準(zhǔn)噶爾盆地二疊系某個(gè)致密油區(qū)塊。致密油儲(chǔ)層為咸化湖泊環(huán)境的細(xì)粒沉積，主要巖性為碎屑巖和碳酸鹽巖過渡性巖類。儲(chǔ)層的孔隙度主要分布在6～16％之間，覆壓滲透率普遍低于0.1mD，為典型的致密油儲(chǔ)層。儲(chǔ)層的埋深中等偏深，深度范圍在2500～5000m；全巖礦物分析資料表明儲(chǔ)層粘土含量分布在0～35％之間，平均值為12％。全區(qū)塊多井試油均需壓裂提產(chǎn)，勘探初期應(yīng)用不考慮圍壓校正的脆性指數(shù)計(jì)算方法，使得壓裂規(guī)模與產(chǎn)量的一致性較差，無法滿足生產(chǎn)上致密油脆性表征的技術(shù)要求。按照該發(fā)明提供的方法技術(shù)較好地解決了脆性指數(shù)計(jì)算的技術(shù)難題。

一種測(cè)井方法專利目的

為了克服專利背景中的隨鉆電阻率測(cè)井技術(shù)所存在的一個(gè)或多個(gè)缺陷，《一種測(cè)井方法》提供了一種新的隨鉆測(cè)井方法，該方法在鉆井過程中不但能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量鉆井前向地層電阻率變化，還能夠分辨鉆進(jìn)過程中前方不同的電阻率層界面特征。

一種測(cè)井方法技術(shù)方案

根據(jù)專利目的的一個(gè)方面，提供了一種測(cè)井方法，其包括：（a）均質(zhì)測(cè)量點(diǎn)選取步驟，在該步驟中，使測(cè)井裝置選取兩個(gè)連續(xù)測(cè)量點(diǎn)來進(jìn)行至少兩次連續(xù)測(cè)量；（b）根據(jù)所述兩個(gè)連續(xù)測(cè)量點(diǎn)處的測(cè)量結(jié)果來確定所選取的所述兩個(gè)連續(xù)測(cè)量點(diǎn)是否均能作為均質(zhì)地層可選點(diǎn)；如果是，則（c）根據(jù)兩個(gè)所述均質(zhì)地層可選點(diǎn)來確定與所測(cè)目的層的地層電阻率相對(duì)應(yīng)的所述測(cè)井裝置的感應(yīng)信號(hào)的幅度比基值和相位差基值；（d）根據(jù)所述幅度比基值和相位差基值來確定與所測(cè)目的層的地層電阻率相對(duì)應(yīng)的幅度比標(biāo)準(zhǔn)值和相位差標(biāo)準(zhǔn)值；（e）根據(jù)所述幅度比標(biāo)準(zhǔn)值和相位差標(biāo)準(zhǔn)值來設(shè)定所述所測(cè)目的層的出層閾值；（f）繼續(xù)選取下一個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行至少兩次測(cè)量；（g）判斷在當(dāng)前測(cè)量點(diǎn)處、測(cè)井裝置的一對(duì)接收線圈之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的幅度比變化量和/或相位差變化量是否大于所述出層閾值；（h）如果步驟（g）的判斷結(jié)果為是，則判定測(cè)井裝置軸向前方出現(xiàn)低阻地層。

相比較徑向深度探測(cè)而言，根據(jù)該發(fā)明的前向深度探測(cè)具有下列重要意義：首先，根據(jù)該發(fā)明的前向深度探測(cè)可有效地控制鉆井工程造斜段軌跡；公知的水平段測(cè)量地層通常是先假定水平層狀分布，當(dāng)開始造斜時(shí)，電阻率測(cè)井裝置與這些水平層狀地層近乎垂直，因而徑向探測(cè)響應(yīng)只能反映某個(gè)層面的測(cè)量地層的電阻率變化情況，而前向探測(cè)響應(yīng)卻具有多個(gè)前向探測(cè)深度，其可反映不同的鉆井深度上的測(cè)量地層的電阻率變化，可以有效識(shí)別層邊界和油水觸面，調(diào)整造斜弧度使之準(zhǔn)確平滑，進(jìn)而保證造斜段鉆井質(zhì)量。其次，當(dāng)鉆井進(jìn)入復(fù)雜的大斜度井或水平井段時(shí)，根據(jù)該發(fā)明的前向深度探測(cè)可對(duì)鉆井前端地層進(jìn)行不同深度的前向探測(cè)，其比徑向探測(cè)方法更直接和準(zhǔn)確，可預(yù)先判斷薄油層、復(fù)雜褶皺及互夾層，從而有效繞開斷層以及沿高dip儲(chǔ)層長(zhǎng)距離鉆進(jìn)，獲得最高油氣有效鉆遇率。

一種測(cè)井方法改善效果

根據(jù)該發(fā)明的測(cè)井方法可以在鉆井過程中實(shí)時(shí)地測(cè)量地層的電阻率變化率的變化特征，實(shí)時(shí)分辨地層界面及油水界面，捕捉進(jìn)入油氣儲(chǔ)集層的最佳時(shí)機(jī)，并且在高地層傾角及各向異性地層水平井中，能夠較長(zhǎng)距離地預(yù)測(cè)鉆頭前方地質(zhì)信息并及時(shí)調(diào)整井眼軌跡，控制鉆具穿行在油藏最佳位置，從而獲得最大觸油面，非常適合于在石油工程中進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向。

2021年6月24日，《一種測(cè)井方法》獲得第二十二屆中國(guó)專利銀獎(jiǎng)。 2100433B

《一種測(cè)井方法》涉及測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，該發(fā)明涉及鉆井行業(yè)的隨鉆測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是，該發(fā)明涉及一種在鉆井工程中用于地質(zhì)導(dǎo)向的測(cè)井方法。