【摘 要】 我國(guó)傳統(tǒng)的石油測(cè)井技術(shù)分辨率較低、直觀性較差，且極易導(dǎo)致多解性的出現(xiàn)，已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代石油測(cè)井的需要了。基于此，探索一種新型的石油測(cè)井技術(shù)以不斷提高我國(guó)的石油測(cè)井質(zhì)量是對(duì)我國(guó)石油測(cè)井事業(yè)的發(fā)展意義重大。
【關(guān)鍵詞】 傳感器；測(cè)井技術(shù)；石油測(cè)井
現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的石油測(cè)井技術(shù)已很難滿足石油測(cè)井的需要了，面對(duì)大量的石油探測(cè)工程，深探測(cè)、高測(cè)量精度與高分辨率的石油測(cè)井技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。石油測(cè)井儀器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)了五次更新?lián)Q代，目前，我國(guó)油田所運(yùn)用的石油測(cè)井儀器為第四代數(shù)控測(cè)井儀與第五代成像測(cè)井儀兩種。
1 常用測(cè)井技術(shù)
1）電法測(cè)井。電法測(cè)井是石油測(cè)井中常用的技術(shù)之一，其主要是指通過(guò)井下的測(cè)井儀器向地面發(fā)生電流，從而有效的測(cè)量出地面的電位，并最終得到地層電阻率的一種測(cè)井方式。常見(jiàn)的地層傾角測(cè)井、感應(yīng)測(cè)井和側(cè)向測(cè)井以及向地層發(fā)射電流對(duì)地層的自然電位進(jìn)行測(cè)井等方法均屬于電法測(cè)井技術(shù)。
2）聲波測(cè)井。聲波測(cè)井主要是通過(guò)測(cè)量環(huán)井眼地層的聲學(xué)性質(zhì)對(duì)地層特定、井眼工程情況進(jìn)行測(cè)量的一種石油測(cè)井技術(shù)，其包括聲幅測(cè)井、聲速測(cè)井等多種測(cè)井方法。一般情況下，運(yùn)用聲波測(cè)量的方式可清晰揭示出井眼的特定，此種測(cè)井技術(shù)一般用于推導(dǎo)原始與次生孔隙度、空隙壓力以及流體類型、裂縫方位等；聲成像測(cè)井技術(shù)則是在充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)上所形成的石油測(cè)井技術(shù)，此技術(shù)可將換能器接收到的各種信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，并可將預(yù)處理圖像處理成轉(zhuǎn)換成像。
3）核測(cè)井技術(shù)。核測(cè)井技術(shù)主要是根據(jù)地層巖石以及巖石孔隙流體的物理性質(zhì)進(jìn)行石油測(cè)井的技術(shù)，它還被稱之為放射性測(cè)井技術(shù)。以放射性源、測(cè)量的放射性類型或巖石的物理性質(zhì)為主要依據(jù)將核測(cè)井技術(shù)分為如下兩大類，即伽馬測(cè)井，以研究伽馬輻射為主要基礎(chǔ)的核測(cè)井方法；中子測(cè)井，以研究中子、巖石以及其孔隙了流體之間的相互作用為主要基礎(chǔ)的核測(cè)井技術(shù)。上述兩種主要的核測(cè)井技術(shù)包括密度測(cè)井、自然伽馬測(cè)井、自然伽馬能譜測(cè)井以及中子孔隙度測(cè)井等。
4）電纜地層測(cè)試測(cè)井技術(shù)。電纜地層測(cè)試測(cè)井技術(shù)也是十分常見(jiàn)的石油測(cè)井方式，其主要是對(duì)油氣探測(cè)工作中流體性質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證、對(duì)地層產(chǎn)能進(jìn)行有效估計(jì)的測(cè)井方式。與普通的鉆桿測(cè)試相比，電纜地層測(cè)試技術(shù)具有快速、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便等諸多優(yōu)點(diǎn)。一方面，電纜地層測(cè)試測(cè)井技術(shù)的石英壓力傳感器可以較為準(zhǔn)確和迅速的測(cè)量到地層的壓力與溫度變化；另一方面，此種測(cè)井技術(shù)所運(yùn)用的多探測(cè)測(cè)試器能夠最為直接的測(cè)量地層徑向與垂向滲透率。此外，井下的流體電阻率測(cè)量以及光譜分析等技術(shù)也可較為有效的對(duì)流體類型進(jìn)行判別。一般情況下，電纜地層測(cè)試用于單井壓力剖面的建設(shè)、流體密度的計(jì)算、氣、油、水界面的確定以及地層有效滲透率的估計(jì)中。
5）成像測(cè)井。成像測(cè)井技術(shù)具有分辨率較高、采集數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)，其測(cè)量結(jié)果可通過(guò)計(jì)算機(jī)以圖象的形式表現(xiàn)出來(lái)，較為直觀。構(gòu)成成像測(cè)井系統(tǒng)的主要設(shè)備為成像測(cè)井儀、核磁共振測(cè)井儀以及數(shù)字要穿系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)工作站等。成像測(cè)井技術(shù)與常規(guī)的測(cè)井技術(shù)相比具有更強(qiáng)的適應(yīng)力，其主要儀器包括：陣列感應(yīng)、井周聲波、陣列傾向、核磁共振以及多極子陣列聲波等。
2 傳感器技術(shù)在石油測(cè)井中的應(yīng)用
地球物理測(cè)井是應(yīng)用地球物理的一個(gè)分支，它是用物理學(xué)的原理解決地質(zhì)和工程問(wèn)題的學(xué)科。由于測(cè)井觀測(cè)密度大、分辨率高、縱向連續(xù)性好，具有綜合信息和技術(shù)優(yōu)勢(shì)等，因此成為地層評(píng)價(jià)的主體，是油氣資源評(píng)價(jià)和油藏管理不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)手段。其地質(zhì)與工程運(yùn)用，覆蓋了油氣勘探與開(kāi)發(fā)的全過(guò)程。隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)難度的增加和測(cè)井技術(shù)的發(fā)展，測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從傳統(tǒng)的單井油氣層識(shí)別與評(píng)價(jià)逐步發(fā)展到測(cè)井多井的儲(chǔ)層描述與評(píng)價(jià)。在地層評(píng)價(jià)、地質(zhì)、鉆井以及采油工程方面得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
1）石油測(cè)井中光纖傳感器的應(yīng)用。光纖傳感器隨著光線通信技術(shù)而生，由于受到電磁干擾，需要承受極端的條件，包含高壓、沖擊、震動(dòng)、高溫等，可高精度測(cè)量井場(chǎng)、井筒環(huán)境，光纖傳感器是一種分布式測(cè)量，可測(cè)量空間分布和剖面信息。同時(shí)，光纖傳感器的橫截面較小，外形較短，空間體積小。激光傳感器技術(shù)是由激光技術(shù)結(jié)合光纖技術(shù)的傳感器，在泥漿、原油等井中測(cè)量，同時(shí)它利用光致?lián)p耗、發(fā)光物理效應(yīng)，可發(fā)揮不同核探測(cè)能級(jí)，研制敏感探頭。地層評(píng)價(jià)：分析巖石性質(zhì)，確定地層界面，計(jì)算巖層的礦物成分，繪制巖性剖面圖，計(jì)算孔隙度、滲透率等儲(chǔ)層參數(shù)，儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)，劃分油、氣、水層，并評(píng)價(jià)產(chǎn)能。
2）石油測(cè)井中網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)的應(yīng)用。在石油測(cè)井中，網(wǎng)絡(luò)是一種集成與發(fā)展，主要呈現(xiàn)陣列化的探頭發(fā)展，采集圖像化地面，油藏解決方案、信息共享促進(jìn)實(shí)時(shí)化。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，使網(wǎng)絡(luò)測(cè)井組合快速平臺(tái)，通過(guò)核磁共振、聲波成像、地層測(cè)試等技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，可集成為網(wǎng)絡(luò)測(cè)井技術(shù)。有利于評(píng)價(jià)油氣水、測(cè)井識(shí)別、巖石力學(xué)、測(cè)井地址等動(dòng)態(tài)分析。測(cè)井技術(shù)正在逐漸變革，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要特征為信息共享、可靠，井下儀器提供油藏解決方案和觀測(cè)信息。
3）隨鉆測(cè)井。此種測(cè)井方式是指將測(cè)井儀器安裝在與鉆頭相近的部位，在鉆井的過(guò)程中同時(shí)將地層的各種信息進(jìn)行測(cè)量的測(cè)井方式。隨鉆測(cè)井可以通過(guò)對(duì)地層傾斜角度的方向、鉆壓等測(cè)量而更好的控制鉆探方向。運(yùn)用此種方式測(cè)量剛鉆開(kāi)地層的自然電位、電阻率、密度、中子以及核磁、聲波時(shí)差等指標(biāo)，上述的測(cè)量方式不僅有效避免了泥漿侵入和井眼擴(kuò)徑等井下條件的對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，且可為地層提供井身信息，進(jìn)而更好的指導(dǎo)鉆進(jìn)方位。對(duì)于疑難井、水平井和大斜度井的測(cè)井中，隨鉆測(cè)井更加能夠顯示出其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其能夠?yàn)樽鳂I(yè)者提供科學(xué)的鉆井依據(jù)，還能夠?yàn)樽鳂I(yè)者提供較為詳細(xì)的井眼周圍信息，例如井眼周圍的應(yīng)力狀態(tài)、地質(zhì)導(dǎo)向等，以幫助作業(yè)者更為有效的進(jìn)行地層評(píng)價(jià)。
4）雙側(cè)向測(cè)井。雙側(cè)向測(cè)井技術(shù)主要是運(yùn)用電流屏蔽的方法，迫使主電極電流經(jīng)聚焦后成水平狀電流束垂直于井軸側(cè)向流入地層，從而使井的分流作用與低阻層對(duì)電流的影響逐漸減少。上述手段可減少井眼與圍巖對(duì)于測(cè)井結(jié)果的影響，能夠在真實(shí)、有效的反映地層電阻率變化情況的同時(shí)解決普通測(cè)井技術(shù)不能夠解決的問(wèn)題。
3 結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的石油測(cè)井技術(shù)面臨著更多的發(fā)展機(jī)遇與更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。基于此，在石油測(cè)井技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，科研與操作人員均應(yīng)不斷加強(qiáng)相關(guān)理論基礎(chǔ)的研究，并在理論完備的情況下進(jìn)行更為深入的實(shí)踐研究，在提高自主創(chuàng)新能力的同時(shí)不斷實(shí)現(xiàn)我國(guó)石油勘測(cè)的簡(jiǎn)單化、精確化與快速化。
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