当前位置:文档之家› 斯伦贝谢新技术-2009年夏季刊-油气藏井间监测新技术及其应用-looking_deep

斯伦贝谢新技术-2009年夏季刊-油气藏井间监测新技术及其应用-looking_deep

斯伦贝谢新技术-2009年夏季刊-油气藏井间监测新技术及其应用-looking_deep
斯伦贝谢新技术-2009年夏季刊-油气藏井间监测新技术及其应用-looking_deep

38

油田新技术

油气藏井间监测新技术及其应用

目前,井间监测技术正朝着将地层测量从近井区域推向储层深处这一方向发展。油气藏管理人员可以利用根据测量结果获得的层析成像来监测地层深处流体的流动情况。

油藏管理中一项困难但却非常重要的工作是了解和预测在产油气田中流体的流动情况。连续或重复监测储层特性是优化生产的一个重要策略,有助于作业者确定和应对那些需要修井的储层条件变化。储层监测方式多种多样,包括由智能完井装置进行日常测量、反复测量多口井的压力动态以及在油田整个开采周期中采集延时地震数据等。每种监测方式都有各自的优缺点和重点考虑因素。

作业者可根据井间压力动态监测流体流动情况,但这些压力测量数据主要来自近井区域。地震测量可以确定储层体积,但地震数据的垂向分辨率常常较差,而且测量数据对储层基岩较为敏感,不能准确反映储层内的流体类型和分布情况[1]。为了更好地了解井间油气分布情况,作业者需要一种流体饱和度测量技术,这种技术的探测深度必须优于电测井技术,而分辨率要高于地震测量。

在寻求整个储层范围内流体流动监测方法的过程中,一些油气藏管理者采纳了井间电磁感应技术。该技术综合了电磁感应和层析成像的优势,生成井间电阻率分布剖面图。电磁(EM )感应技术的探测深度大于常规测井仪的探测深度,而且对流体含量较为敏感。利用井间EM 感应测量可以探测井间区域,其分辨率介于高分辨率测井和较低分辨率地震测量之间(下图)。

《油田新技术》2009年夏季刊:21卷,第2期。?2009斯伦贝谢版权所有。

在编写本文过程中得到美国得克萨斯州Sugar Land 的Martin Isaacs 的帮助,谨表谢意。DeepLook-EM ,Petrel ,RST 和ToolPlanner 等是斯伦贝谢公司的商标。

1. Luling MG ,Babour K ,Habashy TM ,Nichols E ,Wilt MJ 和Zhang P :“Crosswell Electromagnetic Surveys for Monitoring Large-Scale Reservoir Saturation Changes ”,SPE SA-55,发表在SPE 沙特阿拉伯分会技术会议上,宰赫兰,2004年5月15-17日。

Zaki A. Al-Ali

Muhammad H. Al-Buali Saleh AlRuwaili Shouxiang Mark Ma Alberto F. Marsala 沙特国家石油公司沙特阿拉伯宰赫兰

David Alumbaugh Luis DePavia Cyrille Levesque Ajay Nalonnil Ping Zhang

美国加利福尼亚州Richmond Colin Hulme 法国Clamart Michael Wilt 阿联酋阿布扎比

^ 填补分辨率空白。大多数油田测量数据的分辨率处于两极,即要么是近井区域测量的高分辨率数据,要么是盆地范围的低分辨率数据。在这两者之间的探测深度和分辨率条件下获得的井间测量数据可以帮助地学家更好地对井间区域的储层进行描述和成像分析。

垂向分辨率,米

探测深度,米

2009年夏季刊

39

40

油田新技术

感应测量主要反映地层电导率。高电导率值通常表示有盐水存在。电导率的倒数是电阻率,高电阻率值(与低电导率相对应)可能意味着油气的存在。不过,测量数据通常受温度、孔隙度、孔隙流体电阻率和流体饱和度的影响。井间EM 电阻率被用于区分高阻原油和低阻盐水之间的电性

变化[2]。井间电阻率数据也被用于反映储层性质变化,确定非均质性和储层连通性[3]。井间EM 测井并非新技术。该技术的可行性已经得到了证实,而且经过发展演变,该系统现在可以提高测井速度,并在测量准确性、分辨率、采集、建模和处理方面都取得了进展[4]。

DeepLook-EM 井间储层监测系统的作业方式与常规测井仪的作业方式相似,但DeepLook-EM 技术利用布置在其中一口井中的发射器及另一口井中的接收器阵列来探测两口井之间的区域,而不是将发射器和接收器都布置在同一口井中。在两口井之间发射信号的频率介于几赫兹到数千赫兹之间,信号传播距离接近1公里(0.6英里),具体取决于井筒和地层特性(左图)。

分析人员利用油田模型和井眼轨迹数据对测量数据进行处理,生成层析图像,即井间储层的垂向切片。对这些层析成像切片进行标色,以显示地层电阻率差异。

油藏管理人员将DeepLook-EM 测量结果用于各种用途,如监测波及效率、发现死油区、设计加密井井位及改善油藏模拟效果[5]。本文对DeepLook-EM 测量的实施过程及数据的应用过程进行了介绍。文章首先概述测量设备和测量程序,然后通过中东和美国的一些实例对DeepLook-EM 的应用进行了讨论。采集系统

就广义而言,DeepLook-EM 井间感应系统包括布置在一口井中的发射器仪器串、布置在另一口井中的接收器阵列、两口井的地面采集控制台及两口井之间的无线遥测系统。每口井利用一套标准电缆系统和一个桅式井架将仪器下入井中进行测量(左图)。

发射器仪器串长9.88米(32.4英尺),直径8.6厘米(3.375英寸),包含一个配有3.7米(12英尺)长天线的感应线圈发射器(下一页,右上表)。发射天线以可编程频率发射连续的正弦信号。位于发射器短节中的自然伽马射线探测器可以提供与原先获得的测井数据之间的深度校正[6]。

EM 发射器仪器串长22.5米(73.8英尺),直径5.4厘米(2.125英寸)。该仪器由含有四个感应线圈磁场接收器的阵列组成,各接收器之间相隔4.5米

^ 中东地区远距离井间监测作业。作业人员正准备将位于井口之上的接收器

阵列(中)下入井中。发射器仪器串悬挂在位于倾斜吊臂下部的井筒中。

^ 井间EM 采集系统。第一口井下入磁偶极子发射器,其能量比常规感应测井发射器高5个数量级

(左)。第二口井(右)中下入由四个接收器组成的接收器阵列。接收器阵列中的磁力仪可以测量到能量比地球静磁场低10个数量级的磁场。两口井之间的距离可达1000米,发射器和接收器组件之间以无线方式连接。

1号接收器

信号发送井

信号接收井

发射器探头

2号接收器3号接收器

4号接收器

(14.75英尺)。这些探测线圈是非常敏感的磁力仪,可以准确测量发射器生成的信号。同时,接收器部分还包括一个用于深度对比的自然伽马探测器。

与其他任何感应仪器相同,DeepLook-EM系统要求获得准确的相位和振幅数据。为了获得同步相位测量数据,地面发射器控制台和接收器采集控制台的时间参照全球定位系统卫星进行校准。控制台之间通过无线遥测系统联系,使现场工程师可以在某一地点远程监测和控制采集作业。井下发射器的电流、电压和现场测量数据以无线方式发送至接收器采集控制

台,对接收到的信号进行标准化处理。

测量原理

储层监测通常在二次或三次采油过程中实施,监测结果常常被应用于更新储层模型或调整油气田开发方案。通过测量井间地层的电阻率,DeepLook-EM探测技术为工程师和地学家绘制储层电阻率分布图提供帮助。由于电阻率测量值对孔隙度、流体饱和度和温度比较敏感,因此电阻率的分布变化就可以反映出这些性质的变化。

对油藏管理人员而言,检测这些变化是一种有价值的诊断工具。例如,孔隙度变化可能是储层内出现沉降的征兆,饱和度变化通常表明注入水推进,而静态饱和度测量数据则可指示存在死油区,温度变化有助于评估蒸汽驱的效率。在流体注入过程中,随着时间的推移,电阻率分布差异数据可以为作业人员提供流体流动信息,从而可帮助确定渗透率分布情况。

将接收器阵列下入到井筒特定深度或测量位置,可获得DeepLook-EM井间测量数据。尽管接收器阵列保持静止状态,但另一口井中的电磁发射器在选定的深度之间移动的同时仍然在不断发射信号。一旦获取某个位置的剖面信息(即来自一个完整发射器测线的信号),作业人员就将接收器移到另一个位置(通常向井口方向移动)进行相同的作业。因此,发射器和接收器在整

个测井段移动的同时实现了对井间目

标层的多角度探测。为了更好地控制测

井过程中仪器的移动,作业人员通常在

发射井处通过笔记本电脑输入指令来

开展作业(下图)。

DeepLook-EM发射器产生的磁场以

用户定义的5赫兹-1千赫之间的频率^ 仪器规格。DeepLook-EM系统的额定温度为150℃,适用于所有类型的井筒流体。

^ 测井车内部。作业人员一般通过发射井处的笔记本电脑操控测井作业,指令和数据交换在发射井和接收井之间以无线方式进行。

2. Levesque C:“Crosswell Electromagnetic Resistivity

Imaging:Illuminating the Reservoir”,Middle

East and Asia Reservoirs Review,第7期(2006

年):23-33。网上参见https://www.doczj.com/doc/5017489792.html,/

media/services/resources/mewr/num7/illuminating_

reservoir.pdf(2009年4月2日浏览)。

3. Wilt M,Morrison HF,Becker A,Tseng H-W,

Lee K,Torres-Verdin C和Alumbaugh D:“Crosshole

Electromagnetic Tomography:A New Technology

for Oil Field Characterization”,The Leading Edge,

14卷,第3期(1995年3月):173-177。

4. DePavia L,Zhang P,Alumbaugh D,Levesque

C,Zhang H and Rosthal R:“Next-Generation

Crosswell EM Imaging Tool”,SPE 116344,发表

在SPE技术年会暨展览会上,丹佛,2008年

9月21-24日。

有关井间EM技术早期观点的更多信息,请

参见:Kretzschmar JL,Kibbe KL和Witterholt

EJ:“Tomographic Reconstruction Techniques for

Reservoir Monitoring”,SPE 10990,发表在采矿

工程师学会石油工程师协会第57届秋季技

术年会暨展览会上,新奥尔良,1982年9月

26-29日。

5. Sanni ML,Yeh N,Afaleg NI,Kaabi AO,Ma

SM,Levesque C和Donadille JM:“Crosswell

Electromagnetic Resistivity Tomography:Pushing

the Limits”,SPE 105353,发表在第15届SPE

中东油气展览会暨大会上,巴林,2007年3

月11-14日。

6. DePavia等人,参考文献4。

41

2009年夏季刊

42

油田新技术

传入地层。该磁场(即一次场)离发射器越远,信号越弱。一次场在导电地层中产生电流(上图)。从而形成一个反向的二次场,导致总场振幅随着地层电阻率的降低而下降[7]。由四个敏感线圈接收器组成的阵列被布置在接收井中,用来检测由发射器生成的一次电磁场及由感应电流生成的二次电磁场[8]。

一个数据集可能包含30-60个接收器测点信息,通常涉及到数千个测量数据。由于二次信号的强度极弱,因此,为了降低信噪比,接收到的信

号需要进行叠加和平均化处理,每个测点需要数百次测量。根据平均化工作量和发射频率,发射器测井速度在600-1520米/小时(2000-5000英尺/小时)范围内变化。一般情况下,现场记录300米(1000英尺)的垂直层段数据大约需要12-30小时。对于每个位置,接收器阵列中四个均匀分布的线圈可以覆盖较长间距,从而可缩短测井时间。关键测量参数评价

没有两次完全相同的井间EM 探

测,每次井间EM 探测都会受诸如套管特点、发射井和接收井之间距离、地层电导率和井斜等局部条件的影响,所有这些因素都会影响接收器接收到的信号质量。测井目标层段、测井速度和发射频率都会影响信号及其对各种地层参数的响应。因此,每次探测都需考虑具体井况的限制。

在所有地层中(最致密地层除外),一种极为常见的测量约束条件是由钢套管引起的。电磁信号在穿过钢套管的过程中衰减非常严重[9]。衰减程度随着套管传导性、套管磁导率及发射频率的增加而增大。因此,钢套管限制了适用于井间EM 探测的频率范围。钢套管的传导性可能会比周围地层高8个数量级,阻碍高频信号的传输和接收,从而限制分析井间区域电导率分布的能力 [10]。

其他套管柱组件也将影响井间EM 数据的质量。接箍和扶正器中的金属也会进一步增加套管效应,加大测量作业的复杂性。如果在探测作业开展前或开展过程中可以确定这些组件的位置,那么就可以通过慎重确定传感器位置和监测将这些影响基本消除。幸运的是,DeepLook-EM 测井仪可以检测到接箍和扶正器的位置,帮助测井人员识别并避开那些套管效应最强的区域。

由于套管效应也限制井距,从而影响到有价值的探测数据的采集,因此必须在探测作业开始前对这些效应进行模拟分析。为此,对各种套管材料进行了测试(左表)。不导电、无磁性的玻璃纤维套管基本上对发射器和接收器没影响。在这种套管中采集数据相当于进行裸眼测井作业。相反,碳钢套管既具有高导电性又具有高磁性,因此,最不利于进行测量。在无法采用玻璃纤维套管的情况下,建议在测井段中下入铬钢套管,因为铬钢套管是非磁性的,而且其传导性要低于碳钢。

^ 一次场和二次场。在交流电的激励下,磁偶极子发射线圈将电磁场传入地层。一次场引起的涡流

反过来生成一个二次交变电磁场,其强度与地层电阻率成反比。在接收器阵列处可对一次场和二次电磁场进行探测。

^ 井距与套管类型的关系。DeepLook-EM 探测作业受套管类型和地层条件的限制。

信号发射井

信号接收井

二次场

目标

一次场

感应电流

43

2009年夏季刊

在井间EM 测量设计过程中,还应考虑仪器定位问题。理想的测井井段应该延伸到储层以上及以下至少相当于储层厚度一半的距离。一般情况下,在下列条件下实施作业可以获得最佳响应:

异常点的电导率远远高于周围地层的电导率;

储层厚度等于或大于井间距离的5%;

● 套管或完井装置为非金属材料或者虽然是金属材料但没有磁性;

目标测井段的跨度至少等于井距的一半。

为了确定哪些井间测井参数能够更好地对储层进行描述,DeepLook-EM 测量专家在将设备投入使用之前先对储层和仪器响应进行模拟。

作业设计

由于井间探测结果受多种因素

的影响,因此,为了优化测井参数如频率、测井速度和测线深度,作业前规划非常重要。更重要的是,为了确定能否达到探测目标,量化测量方法对地层分层、流体注入前缘的移动及裂缝和断层的影响等储层条件的敏感度,也需要进行提前规划[11]。只有在通过建模和模拟确定测量作业切实可行的条件下才可以开展数据采集和处理工作。

利用ToolPlanner 软件进行快速直观的评估,以便确定井间EM 测量是否适用于客户的特定目标(上图)。构建储层和邻近地层基本层状结构的参数、信号发射井和接收井的井斜及完井信息被一起输入ToolPlanner 程序。分析人员指定了信号发射井和接收井与储层顶部相交处的深度和井斜,以此确定其在模型中的位置。随后为井筒周围的储层区域建立了基本的二维模型。

可以利用简化的储层模型测试各种环境,模拟客户要求描述的各种条件。可以利用该程序评估各种环境下测量作业的敏感度,推荐测量方案和测井程序或进一步的模拟要求。每种环境的敏感度都被赋予一个介于1-10之间的值,并生成一个敏感度图,以显示仪器响应变化与井间电阻率变化位置之间的关系。

^ ToolPlanner 界面。根据该简化储层模型,DeepLook-EM 测量设计人员可以建立基本情形模型,以模拟各种储层条件。

7. 有关EM 采集物理原理的更多信息,请参见:Brady J ,Campbell T ,Fenwick A ,Ganz M ,Sandberg SK ,Pereira Buonora MP ,Rodrigues LF ,Campbell C ,Combee L ,Ferster A ,Umbach KE ,Labruzzo T ,Zerilli A ,Nichols EA ,Patmore S 和

Stilling J :“电磁法油气勘探”,《油田新技术》

,21卷,第1期(2009年春季刊):4-19。8. Levesque ,参考文献2。

9. Kim HJ 和Lee KH :“Electromagnetic Fields in a Non-Uniform Steel-Cased Borehole ”,Geophysical Prospecting ,54卷,第4期(2006年7月):433-439。10. Nekut AG :“Crosswell Electromagnetic Tomography in Steel-Cased Wells ”,Geophysics ,60卷,第3期(1995年5-6月):912-920。11. DePavia 等人,参考文献4

44

油田新技术

简化模型可以使测量设计人员迅速决定是否应该实施更进一步的模拟分析。如果初始评估结果不错,那么就将实施深入的建模和模拟,以便更准确地模拟和评估每种情形的结果。

详细建模的第一步是建立该区

域的地质模型。构造模型越准确,敏感度响应也就越准确。模型中的相关现场数据包括地震测线、井斜测量数据、邻井电阻率和自然伽马记录,地质信息包括地层特征、地质分层、断层位置和断层移距数据。如果测量设

计人员可以设法对半径相当于两倍井距范围内的地层建模,那么效果就更理想。

分析人员将这些信息输入利用Petrel 模拟软件建立的结构模型中。在已经确定目的层几何形态后,建模专家将测井电阻率测量数据填充至结构模型中。随后利用地质统计插入法为拟定的探测区域生成了一个作为基准的三维电阻率数据体(左图)。

分析人员将基准模型导入到一个DeepLook-EM 模拟程序包内,并开展敏感度和图像重建研究(下一页,上图)。进行敏感度研究的目的是评估探测作业的如下能力,即检测地层电阻率在各种储层条件下-如流体注入前缘移动、地层分层、裂缝或断层-所产生的变化,以及评估与各种储层条件有关的具体参数。在这一过程中,模型会计算所有发射器-接收器对位置组合所产生的电磁场。本例中,作业人员对基准模型和各种情形实施了二维正演模拟[12]。

测量设计人员将各种情形下的响应与基准模型进行比较,寻找二者之间的电阻率差异,以便确定在某种情形中能否产生可利用所确定的探测参数测量到的变化(左图)。如果敏感度足够高,能够识别某个情形与基准模型之间的电磁场差异,那么就可以对该情形下的数据实施反演,以便评估成像程序重建井间电阻率分布变化的能力[13]。

这些响应模型为井间探测之后进行的最终反演和解释程序提供了一个框架。一旦采集到实际的现场数据,就可以通过一个非线性数据反演程序生成井间电阻率分布图。该程序利用迭代过程来更新和缩小实测数据与模拟响应之间的差异,所采用的方法是最小二乘法。最终的电阻率分布数据用于追踪流体的井间流动。储层流体流动成像实例

阿联酋的一个高产油田出现了

^ 用于作业前规划的电阻率数据体。地层的基准电阻率模型是几何形态校正和高频数据反演的基

础。基准模型是进行DeepLook-EM 探测作业前利用邻井采集到的常规电阻率测井数据构建的。分析人员利用地质统计程序对这些测井数据和地震勘探获得的地层构造信息实施一体化和平滑处理,从而生成覆盖目的层深度的三维电阻率数据体。

^ 情形模型。作业人员对仪器在各种情形下的响应进行模拟,以便确定探测作业在测量和最终分

辨地下特征方面的能力。图中显示的是电阻率图像模拟模型对注水情形的响应(左)。如果响应与基准模型差别很大,就对该情形下的数据实施反演,以便评估成像程序重建井间电阻率变化的能力(右

)。

1,5501,6001,6501,7001,750深度,米

1,8001,8501,900

井距,米

井距,米

情形1

迭代22

电阻率,欧姆米

1,000

100

10

1

信号发送井

信号接收井

信号发送井

信号接收井

不均匀扫油及水淹现象,该油田的作业公司是阿布扎比陆上石油公司(ADCO)。为了掌握注水对生产的影响,该公司需要监测注入水在井间的移动情况。但是常规测井程序的横向覆盖率不足以监测井间流体的流动情况,而且地震勘探的垂向分辨率也不够。以上种种限制妨碍了随机流动模拟和油藏整体模拟的进行。ADCO过去曾用这些方法预测注水前缘的范围。

在三口铬钢套管完井的专用观测

井中获得了各井对的DeepLook-EM剖面信息。注水前开展的基准探测作业为注水后的井间变化追踪建立了对比基础。进行基准作业6个月之后获得的探测图像表明由水平注水井向1号观测井和3号观测井的注水获得了成功,大量水优先沿着东-西流动方向扫油(右下图)。RST储层饱和度测井仪获得的数据也进一步证实了这一优先流动通道。

在为期6个月的探测作业中,水还没有流入2号和3号观察井。最近完成的一项后续探测作业提供了更多有关注水进展方面的细节。探测结果将被用于开发更准确的油藏工程流动模拟模型。这些信息有助于ADCO工程师和地质师进一步改善当前注水井的动态,同时也为新的注水井和加密开发井的井^ 可行性研究工作流。在实施DeepLook-EM探测作业之前必须对各种储层条件下的响应进行测试和确认。

^ 延时测量成像。在基准探测作业(左)实施6个月后开展了DeepLook-EM探测(右)。结果显示1号井和3号井之间存在大量的注入水波及区域(紫色),并且优先从东向西流动。

12. 正演模拟用于确定多种电磁测井测量的一般

响应。该方法是为确定特定传感器在特定地层环境下的测量值而开发的,需要应用一组传感响应理论方程。同时,正演模拟也被用于解释目的,尤其是水平井和复杂环境的解释。组成正演模型的理论方程组可以是一维,也可以是二维或三维。几何形态越复杂,所需模拟的因素也就越多,因而所需的计算时间也就越长。

13. 有关DeepLook-EM反演程序的更多信息,请

参见:Gao G,Alumbaugh D,Zhang P,Zhang H,Levesque C,Rosthal R,Liu J,Abubakar A 和Habashy T:“Practical Implications of Nonlinear Inversion for Cross-Well Electromagnetic Data Collected in Cased-Wells”,SEG详细摘要,27卷(2008年):299-303。

有关反演的不同观点,请参见:Barclay F,Bruun A,Rasmussen KB,Camara Alfaro J,Cooke A,Cooke D,Salter D,Godfrey R,Lowden D,McHugo S,Ozdemir H,Pickering S,Gonzalez Pineda F,Herwanger J,Volterrrani S,Murineddu A,Rasmussen A和Roberts R:“地震反演技术及其应用”,

《油田新技术》,20卷,第1期(2008年春季刊):42-63。

3号观察井

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

电阻率,

欧姆米

200

100

10

1

电阻率,

欧姆米

200

100

10

1

注水井

注水井

注水井

注水井

45

2009年夏季刊

46

油田新技术

位布置提供指导,从而提高采收率。注水监测实例

沙特阿拉伯的一个油田多年来一直通过将海水泵入外围注水井来维持储层压力。该油田的注入水以自下而上方式驱替原油。随着时间的推移,注入水往上流动造成部分生产井水淹。由于该碳酸盐岩储层的非均质性,注入水的分布是不均匀的[14]。

作业人员已经采用生产井的含水率测量数据来追踪水驱前缘推进过程,但利用该方法并不能确定井间注入水前缘的形状。在这个大型油田中,利用常规电缆测井获得的电阻率数据表明有两口生产井几乎已经完全水淹。由于井间电阻率分布是个未知数,因此无法确定井间流体饱和度。

注入水主要来自海水或循环利用的地层采出水,这两种注入水的矿化度都在60000 ppm 左右。注入水波及区域有时会呈现地层电阻率显著变化的特点,从30-50欧姆米下降到2欧姆米以下,下降幅度主要取决于饱和度与孔隙度。流体密度也产生相应变化,但地震速度变化很小。在深探测电磁剖面上,储层中注入水和原油将出现明显的电阻率差异。井间探测结果也会将地层电阻率与流体饱和度关联起来。

在进行了可行性评估之后,斯伦贝谢在油藏西侧两口相距845米(2772英尺)的生产井之间进行了DeepLook-EM 井间探测作业,在100千赫频率下获得了数千个数据点。根据处理后的探测数据,电阻率分布与仅根据之前测井数据插值计算的基准剖面截然不同(左上图)。

尽管常规电阻率测井结果表明近井区域实际上已水淹,但DeepLook-EM 探测结果表明井间区域的波及效率是变化的。蒸汽前缘成像实例

美国加利福尼亚州San Joaquin Valley 某稠油油田的作业公司利用蒸汽驱技术提高多个油藏的产量。油藏工

^ 显著差异。根据常规电阻率测井数据获得的基准模型(上)似乎表明井间

储层已经水淹,且低阻注入流体(上图顶部,蓝色区域)正波及整个储层。相比之下,反演后的DeepLook-EM 电阻率图像(中)则显示该剖面的电阻率变化较大(绿色到黄色),表明含油。基准数据和反演数据之间的电阻率差异(下)表明,在高孔隙度区域,水驱效率是变化的。

^ 井间电阻率剖面。页岩层和蒸汽波及区域的电阻率普遍较低(蓝色阴

影);而未波及含油砂岩的电阻率却相对较高(橙色到红色),中间电阻率(绿色)代表蒸汽和油之间的过渡带。DeepLook-EM 探测反映出两井中间有一个突变的边界,其电阻率从枯竭层的2欧姆米变化到未波及层的50欧姆米以上。低电阻率很可能是由地层水和探区左侧一口井中注入的蒸汽驱替原油引起的。

深度,米

深度,米

电阻率,欧姆米

电阻率,

欧姆米

电阻率差异,%

井距,米

100

101

100

101

100

0–100

50–50深度,米

X,780

X,800

110

A 井

B 井

电阻率,欧姆米

100

25

50

75井距,英尺100

125

150

X,700X,600X,500X,400X,300X,200深度,英尺

程师应用的是蒸汽吞吐技术,需将油井停产并将蒸汽注入储层。在“浸泡期”需要将油井关闭数天,以便给蒸汽扩散及稀释原油提供时间。随后再开井,开采稀释过的原油。

该作业公司试图更好地了解蒸汽注入后热量在储层中的分布情况。但这一面积大约为20英里2(52公里2)的油田构造陡,地质条件复杂,因此,在这种环境下很难确定蒸汽在每口注入井周围的垂向和径向分布情况。

根据斯伦贝谢提出的解决方案,需要就储层电阻率对注蒸汽的响应进行成像。感应测井数据显示在蒸汽被注入储层后,电阻率值通常下降35%-80%。主要影响因素有两个:随着温度的升高,岩石电导率增加、电阻率下降;此外,当高电阻率原油被低电阻率盐水驱替时也会出现上述响应[15]。DeepLook-EM探测对电阻率变化的高敏感度使这种井间技术成为追踪注入蒸汽分布和确定储层波及区域的一个优

先选择方案。该作业公司利用井间EM 测量可以获得相关储层的构造、温度分布和残余饱和度等信息。

在规划阶段建立了一个用于数据反演的基准模型。该模型采用了该井钻井后、下套管或注蒸汽前利用常规电缆测井仪采集的电阻率测井数据。在确定探测作业可以绘制井间蒸汽波及区域图之后,随即在两口井中部署了DeepLook-EM发射器和接收器。作业人员以20英尺/分钟(6米/分钟)的速度对750英尺(229米)长的层段实施了测井作业,随后将传感器下入到剖面底部,并重新定位接收器阵列。上述程序不断重复,直到完成所有发射器和接收

器测点的测量为止,整个作业大约用了

12小时。

测量结果明确显示出了储层中的

衰竭区域和未波及区域(前一页,下

图)。井间探测数据成为该作业公司

确定蒸汽驱效果图的基础,为制定油田

开发方案及优化储量评价提供指导。

提高深探测能力

钻完井作业结束后,作业公司必

须关注井筒以外区域,尤其是井间区

域。但有关井筒数米之外地层的详细

信息却非常匮乏,因为必须在探测深度

和垂向分辨率之间进行取舍。对于探

测深度和垂向分辨率要求,多数探测

作业只能满足二者之一。在储层描述

过程中作业公司已经习惯了这一问题。

直到最近,作业公司还是根据不是很

精确的地面地震数据,利用地质统计

方法将测井获得的地层特性信息从单

井外推到井间区域,来建立大多数油藏

模型。

DeepLook-EM井间探测获得的深

探测测量数据强化了作业公司对储层

模型岩石物理属性的控制能力。井间

服务专家正致力于将应用范围扩展到

电阻率测量以外的领域。在最近收购

Z-Seis公司之后,斯伦贝谢的深探测服

务项目中又增加了井间地震测量。在井

眼地震监测中,将声源和接收器阵列分

别部署在两口井中,所获井间区域图像

的清晰度远高于常规地面地震探测的

结果(上图)。采用延时技术,这些

井间地震探测可以分辨出百分之几的

速度变化,从而帮助油藏工程师发现

并监测蒸汽、天然气和二氧化碳的流动

情况。

深探测测量可以确定储层构造,

监测储层中气体的流动情况,从而补充

完善了井间EM测量识别和监测流体前

缘的能力。通过深探测测量获得的油

藏信息可使地质学家和油藏工程师更

清楚地了解各种流体的流动及其相互

影响,并最终确定现场管理和生产的

方向。-MV ^ 延时井间地震监测。在某提高原油采收率项目中,井间地震层析成像被用于绘制注入井和生产井之间的混相二氧化碳驱图像。上图显示的是高分辨率井间地震反射资料(黑色记录道)叠加在速率差数据上,后者用不同颜色标记,有助于地质学家追踪注入前所做的基准测量与二氧化碳注入9个月后的一次监测作业之间的地震速度变化。中间区域(黄色和红色)的速度下降程度比周围地层(蓝色和绿色)更明显,表明该区域可能存在二氧化碳聚集。鉴于此,作业人员断定注入井和生产井之间的二氧化碳波及是不均匀的。

14. Wilt M,Donadille JM,AlRuwaili S,Ma SM

和Marsala A:“Crosswell Electromagnetic Tomography in Saudi Arabia:From Field Surveys to Resistivity Mapping”,发表在第70届EAGE大会暨展览会上,罗马,2008年6月9-12日。 Marsala AF,Ruwaili S,Ma SM,Ali Z,Buali M,Donadille JM,Crary S和Wilt M:“Crosswell Electromagnetic Tomography:From Resistivity Mapping to Interwell Fluid Distribution”,IPTC 12229,发表在国际石油技术大会上,吉隆坡,2008年12月3-5日。

15. Wilt等人,参考文献3。

井距,英尺

储层段

50 ft

5

47

2009年夏季刊

斯伦贝谢旋转导向系统 Power-V 使用介绍

斯伦贝谢旋转导向系统Power-V 使用介绍 1 Power-V 简介和应用范围 Power-V是斯伦贝谢旋转导向系统PowerDrive家族中的一员。所谓旋转导向系统,是指让钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能,但相对于泥浆马达,PowerDrive有非常明显的优点。 旋转导向系统广泛用于使用泥浆马达进行滑动钻进时比较困难的深井、大斜度井、大位移井、水平井、分枝井(包括鱼刺井),以及易发生粘卡的情况。 2 旋转导向系统PowerDrive的优点 ⑴反映和降低了所钻井段的真正狗腿度,使井眼更加平滑。用泥浆马达打30m井段,滑动钻进15m,转动钻进15m,井斜角增加4°,得到平均狗腿度4°/30m。实际上,转钻15m井斜角几乎没有变化,这15m的实际狗腿度是零;而4°的井斜角变化是由滑钻15m产生的,这15m的实际狗腿度是 8°/30m。而用Power-V在同一设置下打出的每米都是同样均匀和平滑的,减少了井眼轨迹的不均匀度,从而减少了在起下钻和钻进过程中钻具实际所受的拉力和扭矩,减少了以后下套管和起下完井管串的难度。 ⑵使用Power-V钻出的井径很规则。使用传统泥浆马达在滑动井段的井径扩大很多,而转动井段的井径基本不扩大。这种井径的忽大忽小是井下事故的隐患,也不利于固井时水泥量的计算。 ⑶由于Power-V钻具组合中的所有部分都在不停的旋转,大大降低了卡钻的机会。使用传统泥浆马达在滑动钻进时除钻头外,其它钻具始终贴在下井壁上,容易造成卡钻。 ⑷在钻进过程中,由于Power-V组合中的所有钻具都在旋转,这有利于岩屑的搬移,大大减少了形成岩屑床的机会,从而更好的清洁井眼。这对于大斜度井、大位移井、水平井意义很大。 ⑸由于Power-V钻具组合一直在旋转,特别有利于水平井、大斜度井和3000m以下深井中钻压的传递,可以使用更高的钻压和转盘转速,有利于提高机械钻速。使用泥浆马达在大井斜的长裸眼段滑动钻进时送钻特别困难,经常是上部的钻杆已经被压弯了,而钻压还没有传递到钻头上,还常常引发随钻震击器下击,损害钻头寿命。 3 Power-V 组成部分和工作原理简介 Power-V主要有两个组成部分,它们分别是上端的Control Unit

油水井增产增注技术

油水井增产增注技术 《油水井增产增注技术》综合复习资料 一、名词解释 1.端部脱砂技术是阻止裂缝的延伸,同时让缝扩张(增加缝宽)并被充填。大量支撑剂在缝前缘趁机,阻止缝进一步延伸时产生端部脱

砂。因此,整个处理方法可以明显分为两个阶段:造缝阶段和缝拓宽、充填阶段。 2.脉冲放电:井下放电技术是在充满水或油水混合物的井里产生一定频率的高电压 脉冲电波对地层激发周期性压力(放电瞬时压力可达50MPa)和强电磁场,利用产生的空化作用解除油层污染,并对地层造成微裂缝,其影响半径可达0.5~10.0m,从而达到解堵、增产增注的目的。

3.水力振荡增产技术就是利用振动原理处理油层的技术。其基本原理是:以水力振动器作为井下震源下至处理井段,地面供液源按一定排量将工作液注入振动器内,振动器依靠流经它的液体来激励、产生水力脉冲波,对油层产生作用,实现振动处理油层。 4.SAGD技术是在接近油柱底部油水界面以上钻一口水平生产井,蒸汽通过该井上方与前者相平行的第二口水平井或一系列垂直井持续注入,从而在生产井上方形成蒸汽室。蒸汽在注入上升过程中通过多孔介质与冷油接触,并逐渐冷凝,凝析水和被加热的原油在重力驱替下泄向生产井并由生产井产出,即利用油层内高干度蒸汽与重油、水的密度差,不断扩大蒸汽腔、加热油层,使重油依靠重力下泄入生产井。 5.测试压裂:在逐步测试确定缝扩张压力和缝闭合压力上限后,采用测试压裂以更改或重新设计HPF处理方案。这个测试的关键时处理前的诊断测试。 6.防砂压裂是指不进行井内砾石充填,单纯靠压裂作业起到防砂和解堵增产的作用。 7.视粘度被定义为剪切应力与剪切速率的比值 8.流体效率(流动效率?):在钻井、完井、采油与修井作业以及增产处理中常会导致油层的伤害,通常可以用流动效率来衡量这种伤害程度的大小 9.空化现象:一定频率的震动波会使液体中原有的或新生的气泡产生共振。在波的稀疏阶段,气泡迅速膨胀;在波的压缩阶段,气泡又

斯伦贝谢公司基本专利布局及其发展

COMPANY STRATEGY 公司战略 专利权具有严格的地域性,要使一项新发明技术获得多国专利保护,就必须将该发明创造向多个国家申请专利。同一项发明创造在多个国家申请专利而产生的一组内容相同或基本相同的文件出版物,称为一个专利族。在每一专利族中,向第一国申请专利的文件出版物称为基本专利。目前,全球范围内约2/3的专利申请是申请人为了在多个国家和地区获得专利保护,就基本专利的技术内容向多个国家和地区进行专利申请。 全世界每年90%~95%的发明创造成果能在专利文献中查到,基本专利申请状况真实体现了企业技术发展重点和技术实力,是研究企业技术发展策略的重要手段。 在2007年《财富》世界500强企业排名中,斯伦贝谢(Schlumberger )公司在油气设备和服务领域利 润排名第一,营业收入排名第二。本文以德温特专利数据库(Derwent Innovations Index,DII)申请日截至2007年底的数据为依据,通过对申请日分布、申请人分布、德温特专利分布等展开分析,同时结合企业的市场表现、科研投入等信息,探讨斯伦贝谢公司基本专利策略,希望相关企业能够从中得到启示与借鉴。 一、斯伦贝谢公司 基本专利布局和特点分析 截至2007年底,斯伦贝谢公司拥有的基本专利数为3397件,其上游基本专利拥有量占世界石油上游基本专利的3.4%。检索结果显示,斯伦贝谢公司基本专利具有以下特点。 斯伦贝谢公司基本专利布局及其发展趋势 张运东 李春新 赵 星* (中国石油集团经济技术研究院) * 本文合作者还包括万勇、张丽。 摘 要 斯伦贝谢公司是全球最大的跨国石油技术服务公司,截至2007年底,该公司在石油上游主要技术领域拥有基本专利3397件,占全球石油上游基本专利的3.4%。其中在测井领域,该公司基本专 利拥有量占全球测井基本专利的16.8%;在美国和英国的分支机构申请的基本专利占公司基本专利的 65.5%。斯伦贝谢公司基本专利的11.9%是与其他机构或企业合作申请的,共同申请是该公司专利申请 的重要方式之一。斯伦贝谢公司的专利申请以市场为导向进行重点布局。欧洲和北美既是该公司的市场重点,也是专利申请的重点地区。1996年以来,斯伦贝谢公司对科研的投入不断增加,对科研成果的知识产权保护力度不断加强,其基本专利年均增长率达到21%,在钻井、采油、测井、物探领域的基本专利申请量几乎每年都上一个新台阶。其中,钻井领域技术研发重点为旋转钻井井控设备;测井领域研发重点为电测井、随钻测井和声波测井;采油领域的研发重点为完井/增产。 关键词 斯伦贝谢 基本专利 布局 技术研发 发展策略

油气井增产增注

压裂过程(原理):注高粘液体(高压泵组),使V注入>V吸收,井底附近憋起高压,当注入压力大于破裂压力时,地层形成裂缝,之后注入带支撑剂的压裂液使裂缝延伸,填充支撑剂,最后注入顶替液 压裂机理:压裂增产机理,压裂造缝机理,裂缝监测与诊断 增产机理:降低渗流阻力;增加渗流面积 造缝机理的影响因素:1.井底附近的地应力及其分布; 2.岩石的力学性质及压裂液的渗滤性质 3.注入方式 总周向应力公式,总垂向应力公式记住 地应力对裂缝形态及方位的影响:裂缝总是垂直于最小主应力轴; 裂缝的形态也受到断层、褶皱和天然裂缝等因素的影响井壁上的应力:1.井筒对地应力及其分布的影响 2.井眼内压所引起的井壁应力 3.压裂液径向渗入底层所引起的井壁应力 推导垂直裂缝、水平裂缝的造缝条件 压裂液分类及作用:1.前置液:造缝,降温,裂缝延伸 2.携砂液:携砂,造缝,冷却地层 3.顶替液:将井筒中的携砂液顶替到地层中去 压裂液性能要求(性质):滤失少,悬砂能力强,摩阻低,稳定性,配伍性,低残渣,易返 排,货源广 压裂液类型:1.水基压裂液2.油基压裂液3.酸基压裂液4.多相压裂液 压裂液成分:主剂:增稠剂,交联剂; 辅剂:添加剂(分类考小题).. 滤失性:在裂缝与储层的压差作用下,压裂液向储层中的渗流 滤失性的影响因素:压裂液粘度;流体压缩性;造壁性 滤失系数C1、C2推导 支撑剂:储层形成裂缝之后,由携砂液输送、携带填充至裂缝中的具有一定强度与圆球度的固体颗粒 支撑剂的性能要求:粒径均匀;强度高;杂质含量少(一般用酸溶解度来衡量存在于压裂砂中的碳酸盐、长石、氧化铁含量);砂子圆球度好;密度小;来源广,价廉 圆度:表示颗粒棱角的相对锐度 球度:指砂粒与球形相近的程度 支撑剂类型(力学性质):脆性支撑剂:硬度大,变形小; 韧性支撑剂:变形大,承压面积随之增大,高压下不易破碎 导流能力(kb)f:裂缝闭合后支撑剂充填带对储层流体的通过能力; 裂缝扩展模型:PKN,KGD,平板模型P400 水力压裂优化设计内容:1.不同缝长风导流能力下的油、气日产量及总产量 2.确保上述缝长及导流能力的作业设计(压裂液用量、支撑剂用量、 加砂程序) 3.获得最高净现值条件下的缝长 麦克奎尔与西克拉曲线:P404图 指导意义:低渗层:以增大缝长为主 高渗透:先提高导流能力,再适当增大缝长 对于一定缝长,存在最佳裂缝导流能力

斯伦贝谢的数字化转型经验

与贝克休斯强调独立的数字化业务板块和全产业链覆盖、侧重设备运营不同,斯伦贝谢的数字化转型,一是强调数据、管理系统和硬件设备的有效组合,以实现更高水平的技术一体化,重心在上游勘探开发生产的各个专业领域;二是强调数字技术赋能生产作业,提高作业效率、减少非生产时间、降低综合成本。 在组织架构方面,斯伦贝谢油藏描述、钻井、卡麦龙和生产四大业务集团负责搭建四个专业领域技术平台,将各业务集团内部的硬件设备、软件应用程序、专业领域知识和数字化技术组合在一起,向客户提供无缝衔接的一体化产品和服务。 斯伦贝谢软件一体化解决方案部门是数字化技术和软件开发的主体,成立35年来推出了大量专业应用程序、信息管理系统和IT设备,过去5年加速吸收数字化技术最新成果。2014年,斯伦贝谢在美国加州门罗公园建立斯伦贝谢软件技术创新中心;2016年,美国得州舒格兰工业互联网中心开始侧重云计算、大数据分析、工业物联网、自动化、网络安全领域的平台架构和基础设施架构研发;2017年,位于美国马萨诸塞州剑桥市的斯伦贝谢道尔研究所(Schlumberger-Doll Research Center)设立机器人部门,支持系统自动化业务。 2017年,斯伦贝谢将整个公司的技术研发与设备制造力量重组为勘探与开发、建井、非常规完井、生产管理四个专业领域技术平台(基本上与四大业务集团对应),首先完成各个专业领域内部的研发一体化,推动数字化技术与硬件设备制造、软件开发和专业领域知识一起为专业领域技术系统服务,实现从单个技术创新到技术系统创新的转变。与此同时,斯伦贝谢推出DELFI勘探开发认知环境(DELFI Cognitive E&P Environment),为四个专业领域技术平台提供数字化技术支持;逐步建立数字化硬件框架,为硬件设备提供一套清晰的设计准则,使硬件设备产品能够更好地发挥数字化技术优势。DELFI环境和数字化硬件框架作为统一职能管理平台的一部分,支持各“业务—地域”单元的生产经营。 01专注上游业务专业领域内部创新 斯伦贝谢数字化转型的特点是分步骤的小范围整合,具体表现在业务集团内部努力将彼此独立的数字化技术、硬件设备、软件应用程序和专业领域知识有机组合成一体化专业领域技术系统,即勘探与开发、建井、非常规完井、生产管理四个专业领域技术平台。斯伦贝谢认为精心设计的平台架构既能够促进各个产品和服务共同提高系统绩效,又能够利用全部数据推动系统的持续改进,还能够不断提高系统的自动化水平。

《油水井增产增注技术》课程综合复习资料

《油水井增产增注技术》综合复习资料 一、名词解释 1.端部脱砂技术 端部脱砂技术是阻止裂缝的延伸,同时让缝扩张(增加缝宽)并被充填。大量支撑剂在缝前缘趁机,阻止缝进一步延伸时产生端部脱砂。因此,整个处理方法可以明显分为两个阶段:造缝阶段和缝拓宽、充填阶段。 2.脉冲放电 井下放电技术是在充满水或油水混合物的井里产生一定频率的高电压脉冲电波对地层激发周期性压力(放电瞬时压力可达50MPa)和强电磁场,利用产生的空化作用解除油层污染,并对地层造成微裂缝,其影响半径可达 0.5~10.0m,从而达到解堵、增产增注的目的。 3.水力振荡增产技术 水力震荡增产技术就是利用振动原理处理油层的技术。其基本原理是:以水力振动器作为井下震源下至处理井段,地面供液源按一定排量将工作液注入振动器内,振动器依靠流经它的液体来激励、产生水力脉冲波,对油层产生作用,实现振动处理油层。 4.SAGD SAGD技术是在接近油柱底部油水界面以上钻一口水平生产井,蒸汽通过该井上方与前者相平行的第二口水平井或一系列垂直井持续注入,从而在生产井上方形成蒸汽室。蒸汽在注入上升过程中通过多孔介质与冷油接触,并逐渐冷凝,凝析水和被加热的原油在重力驱替下泄向生产井并由生产井产出,即利用油层内高干度蒸汽与重油、水的密度差,不断扩大蒸汽腔、加热油层,使重油依靠重力下泄入生产井。 5.测试压裂 在逐步测试确定缝扩张压力和缝闭合压力上限后,采用测试压裂以更改或重新设计HPF处理方案。这个测试的关键时处理前的诊断测试。 6.防砂压裂 防砂压裂是指不进行井内砾石充填,单纯靠压裂作业起到防砂和解堵增产的作用。 7.视粘度 视粘度被定义为剪切应力与剪切速率的比值 8.流体效率(流动效率?) 在钻井、完井、采油与修井作业以及增产处理中常会导致油层的伤害,通常可以用流动效率来衡量这种伤害程度的大小 9.空化现象 一定频率的震动波会使液体中原有的或新生的气泡产生共振。在波的稀疏阶段,气泡迅速膨胀;在波的压缩阶段,气泡又很快破灭。在破灭的瞬间,气泡内部温度可高达几千摄氏度,压力达到几千大气压(1atm=101.325kpa),在破灭过程中所产生的加速度是中立加速度的几十倍,这种现象就是“空化现象”。 10.裂缝净压力 净压力是裂缝内任一点压力与闭合压力之差 11.液电效应

油气井酸化技术综述

油气井酸化技术综述 曾业名1,刘俊邦2 (1.大庆油田采油七厂地质大队,大庆 163517;2.长庆局采油二处特修公司,庆城 74100) 摘 要 酸化是油井增产的一项重要措施,在油田得到了广泛的应用。本文综述了酸化的发展、历史、酸的处理方法、酸的类型及其化学反应,并结合油田目前常用的酸处理方法,详细介绍了压裂酸化原理及影响压裂酸化效果的主要因素。 关键词 油气井;酸化;增产措施;压裂酸化 1 酸化的发展历史 油气井的增产处理工艺中,酸化很早就开始使用了。诸如水力压裂等其他技术只有几十年的历史,而酸化作为一种油气井增产措施始于上世纪。 1.1 第一次酸化作业 第一次酸处理作业始于1895年,赫曼.佛拉施(Herm an Fr asch),当时俄亥俄州利马市标准石油公司太阳炼油厂的总化学师,采用盐酸进行了酸化作业处理,并获得了这项技术的发明专利。佛拉施的专利采用盐酸与石灰岩反应产生可溶性生成物——二氧化碳及氯化钙,它们可随井中油气排出地层。佛拉施的酸化工艺含有许多现代技术要素。当时一些实验井酸处理后,井泵抽达40天左右。油产量增加了300%,气产量增加了400%。继续采油期间,增产幅度一直保持稳定。此后两三年内,这项新技术得到多次应用,但由于某种原因,后来的三十年中其应用逐渐减少,这方面的历史记载亦无据可考。 1.2 早期的除垢处理 盐酸在油井处理中的另一重要应用是由海湾石油公司的一家分公司——吉普西石油公司在俄克拉荷马州进行的。当时吉普西公司面临的问题是,一些砂岩层油井的油管及设备发生钙质积垢。为了寻求除垢的有效方法,吉普西公司采用盐酸作除垢剂并获得了成功。 1.3 酸化新时代的开端 所谓酸化新时代是以1932年普尔石油公司与道化学公司之间的磋商为起点的。当时普尔公司在密执安拥有石油产权,并制定了该地区的有效开发方案。道公司物理研究实验室的负责人约翰.葛利伯(John Grebe)提出并赞同道公司用酸处理本公司一口井。实验井选定后,1932年2月,在该井中了进行酸化处理,这大概是缓蚀酸在石灰岩层的首次应用。处理前不出油的这口井后来产量达16桶/日。随后对其他井亦做了酸处理。 1.4 酸化作业公司的形成 酸化的技术经济影响迅速扩大,提供酸化服务的公司纷纷成立。道公司于1932年11月19日新成立一个专门经营这项业务的分公司,命名为道威尔公司。随后出现了一批专业公司。 1.5 早期砂岩酸化历史 盐酸与氢氟酸混合液的首次工业性应用是由道威尔公司于1940年着手进行的。当时所研制的这类产品称为土酸,其用途是溶解旋转钻井过程中以滤饼形式出现的钻井泥浆沉积物。第一次现场应用是在海湾沿岸进行的,这次成功使这项技术收到了更广泛的注意及应用。这种处理方法后经改进一直沿用至今。2 酸处理方法 由于酸能够溶解地层矿物及钻井或修井作业时漏入地层的泥浆等外来物质,所以被用于油气井增产措施。溶解上述物质所获得的增产程度取决于许多因素,其中包括选用的酸处理工艺。常用的酸化工艺可粗分为三大类:酸洗、基质酸化及压裂酸化。 2.1 酸洗 酸洗是一种清除井筒中的酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺。它是将少量酸定点注入预定井段,在无外力搅拌的情况下与结垢物或地层起作用。另外,也可通过正反循环使酸不断沿井眼或地层壁面流动。以此增大活性酸到井壁面的传递速度,加速溶解过程。 2.2 基质酸化 基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入地层孔隙(晶间,孔穴或裂缝)。基质酸化的目的是使酸大体沿径向渗入地层。一般是通过扩大孔隙空间,溶解空间内的颗粒堵塞物,以消除井筒附近地层渗透率降低的不良影响(污染),从而获得增产效果。由于页岩的易碎,或者为了保持天然液流边界以减少或防止水、气采出,而不能冒险进行压裂酸化时,一般最有效的增产措施就是基质酸化。成功的基质酸化作业往往能够在不增大水、气采出量的情况下提高产油量。2.3 压裂酸化 压裂酸化是用酸液作为压裂液实施不加支撑剂的一种工艺。如果处理后高导流的通道仍旧张开,则可达增产目的。通道是由酸对裂缝酸溶性壁面的酸蚀作用而形成的。施工后压力消失、裂缝闭合时,裂缝的溶蚀壁面若不粘合,裂缝便具有很高的导流能力。压裂酸化形成的传导性人工裂缝长度取决于酸反映速度与酸从裂缝到地层滤失速度的综合效果。传导性裂缝的长度是决定增产效果的一个要素。 2.4 其他应用 除上述应用外,酸还具有下列用途: (1)用作压裂前置液,溶解射孔过程中形成的细粉粒,使压裂液能进入所有射孔孔眼。 (2)当乳化液对pH值下降很敏感,或因酸溶性细粉粒促使乳化稳定时,可用作破乳剂。 (3)压裂处理用的酸敏性胶质在施工后尚不破胶时,可用来破胶。 (4)用作水泥挤注前的预洗液。 3 酸的类型及其化学反应 目前常用的酸可分为无机酸,稀释有机酸,粉状有机酸,多组分(或混合)酸或缓速酸等类型。每类酸的常用品种如下: (1)无机酸:盐酸,盐酸-氢氟酸(即土酸) 44内蒙古石油化工 2005年第6期

斯伦贝谢公司新一代测井仪器—Scanner家族

斯伦贝谢公司新一代测井仪器—Scanner家族斯伦贝谢公司新一代测井仪器Scanner家族于2006年正式投入油田服务,其家族成员包括MR Scanner、Rt Scanner- Scanner 、Sonic Scanner、 Flow Scanner、Isolation Scanner。各种仪器已在油田投入使用,取得了很好的效果,为研究疑难储层提供了重要手段。我们将该家族各仪器的性能逐一介绍如下:1.新型核磁共振测井仪MR Scanner 斯伦贝谢公司2006年新推出了Scanner家族的成员—核磁共振仪器MR Scanner,该仪器采用偏心梯度设计,具有多种探测深度、测量结果不受井眼条件的影响、能进行流体表征等特点。在低阻、低对比度储层的评价中具有较大优势。 MR Scanner 测井仪的主要优点包括:测量结果不受储层破坏带的影响;可以通过径向剖面来识别流体及环境的影响;可以应用到井眼不规则或者薄的泥饼储层评价中;降低了钻井时间。 MR Scanner仪器的主要特性 偏心,梯度设计; 多种探测深度,最深可达4 in, 而且测量结果不受井眼大小及形状的影响; 纵向分辨率为7.5 ft; 最大测速可达 3600 ft/h; 具有良好的油气表征能力; 可以得到不同探测深度下的横向弛豫时间(T2)、纵向弛豫时间(T1)以及扩散分布。 2.三分量感应测井仪Rt Scanner Rt Scanner仪器可以同时测量纵向和横向电阻率以及地层倾角和方位角的信息。它能够提供多种探测深度上的三维测井信息。通过这些信息增强了储层的含烃和含水饱和度解释模型的精度,使计算的结果更符合地层实际情况。尤其是在薄层,各向异性或断层中的计算结果将更加准确。 该仪器具有六个三维的芯片,每一个芯片上面都安装了三个定位线圈以测量不同深度地层的纵向电阻率Rt和横向电阻率Rh。在每两个线圈之间都安装了三个单轴接收器用以完全表征从三维芯片上传递到井眼中的信号。除了测量电阻率之外,Rt Scanner仪器还可以用来测量地层的倾角和方位角以进行构造解释。 除了能够提供高质量的电阻率和地层构造信息之外, Rt Scanner仪器还能

低渗透油藏储层改造与油气增产新技术

低渗透油藏储层改造与油气井增产新技术王玉来(中原油田采油一厂工艺研究所) 摘要:世界上低渗透油气田资源十分丰富,分布范围非常广泛,各产油国基本上都有这种类型的油气田,低渗透油气藏的开采,对世界能源贡献具有重要作用。随着全世界对能源需求的不断增加,近年很大一部分低渗透油田来相继投入开发,在低渗透油气藏的增产方面,涉及到了水力压裂和高能气体压裂等多个领域。总结了水力压裂、高能气体压裂、复合压裂、层内爆炸压裂等采油技术对低渗透油气藏进行研究改造的进展,并提出了联合作业是低渗透油气藏改造技术的主要发展方向的理论研究。 关键词:低渗透油气藏油藏增产增产新技术联合作业前景展望 一、低渗透油藏技术特征描述 1、低渗透油藏 砂岩基质渗透率小于50×10-3μm2的油藏 2、分类标准 不同国家分类不同,主要有以下几种分类标准: 前苏联≤50~100×10-3μm2低渗透 美国>10×10-3μm2好 ≤10×10-3μm2低渗透 中国10~50×10-3μm2低渗透 1~10×10-3μm2特低渗 0.1~1×10-3μm2超低渗 3、孔隙度\渗透率统计(国内) 孔隙度一般8-18%,渗透率低于10×10-3μm2的占20%

4、低渗透油藏特征 油层内部渗流困难,供油能力差; 弹性能量开采时间短,油层压力递减快; 由于岩石的孔喉半径小,油层容易受到伤害 断层和天然裂缝比较发育缓慢; 整体开发效益通常低于中高渗透常规油田。 二、低渗透油气藏的分布及改造现状 1、低渗透油气藏的分布 世界上低渗透油气田资源十分丰富,分布范围非常广泛,各产油国基本上都有这种类型的油气田,在美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等都有广泛的分布。在我国,低渗透油气田也广泛的分布在全国的各个油区,如大庆、胜利、辽河、长庆、吐哈、中原、新疆等油田 对世界能源贡献具有重要作用。随着全世界对能源需求的不断增加,越来越多的难动用储量近年来相继投入开发,这其中有很大一部分就是低渗透油田。到2004年,我国陆上探明低渗透油田的储量为52.1×108t ,动用地质储量近27×108t ,动用程度52%。低渗透油田广泛地分布在我国21个油气区内,长庆、四川几乎全部为低渗透油气田,吐哈、吉林、二连等油田低渗透储量也占50%以上,在陆上低渗透探明储量中胜利、新疆等油田分别约占15%。 0102030405060克拉玛依油田彩南油田火烧山油田丘陵油田鄯善油田老君庙油田高尚堡地区枣园油田马西深层文留油田牛庄油田渤南油田朝阳沟油田榆树林油田新民油田新立油田安塞油田留西油田 油田名称孔隙度(%)渗透率(M D )渗透率孔隙度 低渗透油田孔隙度、渗透率分布图0246810′ó′ì′′′′′ó′′′′¤′ì′′′¤′′′ ′′′′÷ ′′0 1 2 345 6 ′ó′ì′′′′′ó′′′′¤′ì′′′¤′′′′′′′′′

油气井射孔技术探究

油气井射孔技术探究 发表时间:2017-03-16T16:03:08.647Z 来源:《科技中国》2017年1期作者:刘武明曾艳琳刘惠平陆恒 [导读] 射孔技术是油气井完井工程中的重要环节并在最近几年获得了巨大发展,极大的促进了油气井的增产。 重庆科技学院 401331 重庆科技学院 401331 孝感市应城古楼小学432400 江汉油田钻井二公司433123 司树杰重庆科技学院401331 【摘要】:射孔技术是油气井完井工程中的重要环节并在最近几年获得了巨大发展,极大的促进了油气井的增产。国内外射孔技术大致分为以下几方面:①高效射孔完井技术,如聚能射孔技术,为了最大程度的沟通油气生产通道、提高产能,该射孔技术逐渐向大药量、超深穿透,多级火药装药气体压裂增效等方向发展;②可以保护油气层、完善和提高射孔完井效果射孔工艺技术,如负压射孔工艺技术、动态负压射孔工艺技术、超正压射孔工艺技术、定方位射孔工艺技术等;③可以提高作业效率一体化组合作业工艺,包括提高测试资料真实性的射孔与测试联作工艺、射孔与酸化、射孔与压裂等措施联作工艺等,如 DST(油气井中途测试)联作工艺、负压射孔测试工艺等;④可以提高作业安全性和效果的管柱安全性设计、施工优化设计、智能定向射孔、射孔施工过程监测和诊断等;⑤可以恢复油气井产能、延长使用寿命的增产措施,如射爆联作增产技术和爆燃压裂增产技术等。 射孔技术及工艺的不断丰富和发展,改变了单纯依靠射孔器简单打开油套管的油气田开发模式,不断充实着射孔技术和工艺在油田开发中的作用。 【关键词】:射孔技术 射孔技术是油气井完井工程中的重要环节,以下为目前国内外主流的射孔技术及其研究。 1 负压及动态负压射孔技术 负压和动态负压射孔技术是通过在井筒中制造负压,射孔时利用负压形成的地层与井筒间的压力差产生快速的冲击回流,冲洗孔道附近地层和孔道内的堵塞物,清洁油流通道,使近井带地层的渗流特性更接近于原始地层,是一项较好的射孔增产工艺技术。近几年在国内得到了极大发展,目前国内成熟的负压射孔工艺是利用管内封隔器将射孔层段隔离,然后在油管内按要求形成负压,通过压力起爆方式使油管与封隔器以下套管环空沟通,在射孔段形成负压,继而引爆射孔枪实现负压射孔。 2 深穿透聚能射孔技术 原始射孔技术是采用子弹式射孔作为穿透套管及水泥环、构成目的层至套管连接孔道的手段,但这种射孔方式的穿深有限,经常无法形成有效的孔眼,所以聚能射孔得到迅速发展。聚能射孔利用聚能效应,具有优异的穿孔破岩作用,提高了射孔穿深。 随着油田开发对射孔要求的提高,国内外都进行了对超深穿透聚能射孔技术的研究。射孔弹的穿深获得极大提高,我国四川射孔弹厂研制的型号为SDP48HMX39-1 的射孔弹,其混凝土靶平均穿深指标也已达到 1 538 mm,基本达到国际领先水平。目前国内外射孔弹平均穿深总体提高了近 1倍以上。 3 定向射孔技术 定向射孔是利用定向仪器或定向装置从而实现对射孔方向的控制,以达到优化射孔方案、提高开发的效果。定向射孔技术主要有直井定向射孔和水平井定向射孔。 直井定向射孔主要是利用陀螺仪测定井下射孔方位角,实现对射孔方向的控制。在油气田开发过程中,储集层及其最大主应力方向常常与水平方向存在一定的夹角 α1和α2,利用陀螺仪定向后调整枪内射孔弹夹角或转动射孔管柱,使射孔方向指向主应力方向,从而使射流更易破碎储集层岩体,以便在后期的压裂增产改造过程中减小储集层破裂压力,降低压裂实施难度,改善射孔效果,增加储集层有效泄流面积以获得更高产能。 4 复合射孔技术 复合射孔是在聚能射孔基础上,将复合推进剂引入到射孔枪内作为二次能量。在聚能射孔弹射孔形成孔道的同时,复合推进剂被激发,在枪内产生高温高压气体,通过枪身泄压孔释放并进入射孔孔道,对地层进行气体压裂,形成孔缝结合型的深穿透。经验表明复合射孔可使单井产能提高 1 倍以上。近几年通过系统的基础理论研究及测试技术研究、枪身材料及承压能力研究以及火药装药结构、火药燃气控制技术的研究,由原来枪内装一级火药的装药结构发展为枪内装二、三级火药,大幅度提高了复合射孔能力,模拟打靶试验的压裂裂缝长度增加近 1 倍。同时,以延迟点火技术、速燃控制技术为基础发展起来的多级脉冲复合射孔技术已经开始应用于油气田开发,通过控制多级火药燃爆做功时间进一步提高了射孔效果。迄今为止,复合射孔已经形成了内置式、下挂式等多种装药结构形式及深穿透、大孔径、高孔密等多种产品系列,以及与完井工艺配套的全通径射孔与酸化压裂联作、水平井等复合射孔联作工艺技术。 5 全通径射孔技术与泵送射孔与桥塞联作技术 全通径射孔技术是采用油管将特制的全通径射孔器和配套的井下工具连在一起下入,并由校深短接定位,输送至目的射孔层后,起爆器点火,全通径射孔枪内射孔弹爆炸,残渣会自动落入井底或口袋枪中,射孔管串内形成与油管相当的通径,不需提管柱或丢枪作业就可顺利开展后续测井、酸化压裂、地层测试等作业,避免了多次作业对井下参数的影响,测试数据更能体现储集层的原始物性,使油层评价更为准确。 在水平井压裂工艺上,由于受井筒、地质条件和压裂设备水平的限制,须采用分段射孔和压裂才能实现储集层的最大开发效率。而传统油管输送水平井射孔工艺很难实现多段射孔和压裂。泵送射孔与桥塞联作工艺采用电缆输送方式,每段压裂只需一次电缆下桥塞并完成多次射孔,降低了作业时间和作业成本。 6 定面射孔技术 压裂裂缝的走向垂直于井筒轴向并沿井筒径向扩展才能获得最佳的缝网系统。国内外常规的射孔器为 60°相位螺旋布孔,此方式不能有效引导裂缝走向,压裂裂缝只能沿垂直于天然最小主应力的方向扩展,不能控制裂缝走向,在分段压裂中极有可能造成段与段之间压裂裂缝的交叉串通,影响压裂效果。定面射孔技术改变了常规螺旋布弹方式,采用特制超大孔径射孔弹及特殊布弹方式,射孔枪分簇布弹,

国外油气井_层内爆炸_增产技术概述及分析_李传乐

国外油气井“层内爆炸”增产技术概述及分析 李传乐 王安仕 李文魁 (西安石油学院高能气体压裂中心,陕西西安 710065) 液体药用于油气井增产技术时,其组分是NH4NO3(氧化剂)、甘油(燃烧剂)、水(溶剂)。由于其自身燃烧特性,如果先经雾化过程后再燃烧,相对于固体药燃烧缓慢,燃烧过程持续时间长,可以加大药量,提高压裂效果。固体发射药,国内一次施工最多装填100kg,需采用分段延迟燃烧,最高压力100MPa,压力持续时间最长只能达1s,裂缝长度为2~8m;而液体药却能装填500~1000kg,最高压力60MPa,压力持续时间可达40s左右;液体药压裂的裂缝长度可达25~50m。由于液体药压裂裂缝长度大,油气增产效果显著。 根据原苏联专家实验室试验,以上组分的液体药在直径小于14mm的孔眼中不能持续燃烧。由于我国现时使用的射孔弹在套管上的射孔孔径都小于14mm,因此该液体药不能通过射孔孔眼在地层裂缝中燃烧。尽管形成的裂缝为对开的2条垂直裂缝,长度较长(25~50m),但地质效果仍受到一定影响。 如果研究一种敏感液体药,使其通过射孔孔眼压入地层裂缝,如天然裂缝和水力压裂形成的裂缝,可以通过射孔孔眼连续燃烧爆炸,即在地层裂缝中燃烧爆炸,爆炸形成的压力在水力压裂形成的垂直裂缝上压成多条水平裂缝,将极大地增加地层的导流能力。 一、应用基本情况 液体药在地层裂缝中燃烧爆炸技术最早始于1946年,是美国用硝化甘油进行的,药量9t,但由于提前引爆,未获增产。之后,在洛克斯芳林格斯油页岩油田找到了可注入液态炸药的地层,在其中注入了5t硝化甘油,爆炸后油井产量增加了8倍。 在20世纪70年代,有人用硝基甲烷作为主要成分(60%~80%),加入TNT、RDX、硝化纤维素等辅料做液体药,挤入地层,在层内燃烧爆炸。在1口油层深约731.5m的停产井,注入1814kg上述液体药,在层中爆炸后产量约提高10倍。另1口井,深1219m,该井注入上述配方炸药272kg,计算表明约80%的炸药被挤入地层,爆炸后,产量由0.2t/d升至6.40t/d。其它应用情况见下表。 美国和加拿大油田应用层内爆炸的结果表 工作地区油层岩性深度/m增产系数矿产类型路易斯安那州盘阿连得(美国)白垩3002.2油 阿尔伯达省浪路布斯太克(加拿大)海绿石18003.5气斯品塞尔福巴砂岩6407.0油阿尔伯达省加加里(加拿大)砂岩3006.0气俄岩俄州龙干(美国)致密砂岩6009.4气勘沙斯州拉依斯克(美国)石灰岩12001.5油俄岩俄州龙干(美国)砂岩8001.5~5.0气新墨西哥州龙考布斯(美国)石灰岩,白云岩12003.0~14.0气 由表可看出,层内爆炸使油井产量增加1.5~7.0倍,气井产量增加1.5~14倍。在开采砂岩储层的浅井中获得了较好的结果,证明层内爆炸在提高油井产量中具有较高效率。 二、原理研究 渗透性孔隙介质裂缝尺寸与炸药充满程度相关。在孔隙孔道平均水力半径为2.2~2.9μm时,以硝化甲烷为基础的炸药,在孔隙度为28%及以上时能稳定引爆;若孔道半径减到1.3μm,则爆炸逐渐熄灭。以硝化甘油及其衍生物MG-E GDN及EL-389 -B为主的炸药在砂岩的孔隙被吸收(可达岩石体积的11%~13%),以3~5km/s的速度稳定起爆。 77 石油钻采工艺 2001年(第23卷)第5期DOI:10.13639/j.od pt.2001.06.023

斯伦贝谢近10年科技创新经验与启示

作为油服行业领头羊,斯伦贝谢2007年开始启动“研究与工程转型”项目, 完善科技创新体系,优化科研过程管理;应用提速手段推动内涵式科技创新, 扩展合作网络实现外延式科技创新,激发人才活力实现企业全方位创新。斯伦 贝谢坚持人才优先、聚焦战略需求、扩大开放合作等科技创新经验为中国油服 企业提供了有益启示。 01坚持科技创新巨额投资和有的放矢 作为全球油服行业的领头羊,斯伦贝谢对“追求卓越”有着独特的理解。重视人才、技术和股东价值是斯伦贝谢的核心价值观,也是其基业长青的秘诀,斯伦贝谢把依靠科技创新为股东创造最大价值,即为客户提供优质高效的全方位技术解决方案作为其不变的服务宗旨。为适应油服行业发展新变化,斯伦贝谢提出长期一体化发展战略,将科技创新作为企业专业能力建设、内外部流程优化、软硬件技术整体赋能的首要推动力量。 斯伦贝谢长期坚持进行巨额研发投资。斯伦贝谢巧妙运用自身体量优势,努力在技术雄心和商业目标中实现平衡,其研发投资在绝大多数时间里超过主要竞争对手哈里伯顿公司和贝克休斯公司之和,研发投资占总收入的比例长期维持在3%左右。依靠巨额投入,斯伦贝谢的技术和标准引领能力不断增强,截至2018年9月,斯伦贝谢申请专利37392件,专利授权16928件,稳居油服行业第一位。 斯伦贝谢在业务选择上有的放矢,深耕技术含量最高的细分专业市场。斯伦贝谢力争在开展业务的每个细分专业市场做到第一或第二,否则就选择退出。目前,斯伦贝谢在其从事的19个细分专业市场中,有12个排名第一, 4个排名第二。 02稳步实施科技创新发展战略 2.1 启动“研究与工程转型”项目

2007年,斯伦贝谢以提高效率和可靠性为目标,启动“研究与工程转型”项目,借鉴其他行业的最佳实践,通过约7年时间重组完善了研究与工程体系,优化了科研项目管理流程。 在此次优化重组中,斯伦贝谢累计投入约 3.5亿美元进行组织架构对标研究,与美国加州理工学院和密歇根大学合作设计项目管理和精益制造培训计划。通过轮训约600名科研项目经理、制造专家以及约4000名工程师,斯伦贝谢将新理念注入研究与工程体系,彻底改变了其全球各个技术中心的运营模式,完全重塑了科技研发、设备制造、供应保障和技术支持各个业务的流程。 2014年,研究与工程转型项目基本完成,新的科技创新体系开始全面发挥效力。 2.2 完善科技创新体系 “研究与工程转型”项目的成功实施,使斯伦贝谢在公司治理和企业管理两个层面建立完善了科技创新体系。 在公司治理层面,斯伦贝谢在董事会中设立科学和技术委员会,监督研发相关事项并为董事会和管理层提供建议。现任委员会共有5名委员,由美国麻省理工学院校长雷夫任主席。科学和技术委员会每年至少召开2次会议,具体关注6类事项:1)研发项目;2)技术中心选址和研发资源分配;3)科研院所互动;4)信息技术和信息系统;5)设备制造技术;6)新技术并购。委员会及各位委员可以直接与管理层成员交流科技工作,分管技术的高级副总裁和分管斯伦贝谢4.0平台的资深副总裁为委员会提供相关支持。 在企业管理层面,斯伦贝谢在高级管理团队中设立分管技术的高级副总裁岗位,全面负责研究、工程技术、设备制造、技术生命周期管理、软件技术和信息技术,直接向公司总裁兼首席执行官汇报,保证科技创新体系的独立性。 斯伦贝谢在组织架构设计中将科技创新体系纳入统一职能管理平台,管理人员依托统一职能管理平台上的“业务—地域”矩阵式组织架构,通过技术

斯伦贝谢基本专利布局

【镜鉴】斯伦贝谢基本专利布局 文/张运东李春新赵星,中国石油经济技术研究院 专利权具有严格的地域性,要使一项新发明技术获得多国专利保护,就必须将该发明创造向多个国家申请专利。同一项发明创造在多个国家申请专利而产生的一组内容相同或基本相同的文件出版物,称为一个专利族。在每一专利族中,向第一国申请专利的文件出版物称为基本专利。目前,全球范围内约2/3的专利申请是申请人为了在多个国家和地区获得专利保护,就基本专利的技术内容向多个国家和地区进行专利申请。 全世界每年90%~95%的发明创造成果能在专利文献中查到,基本专利申请状况真实体现了企业技术发展重点和技术实力,是研究企业技术发展策略的重要手段。 斯伦贝谢(Schlumberger)公司在油气设备和服务领域利润和营业收入都靠前。本文以德温特专利数据库(Derwent Innovations Index,DII)申请日截至2007年底的数据为依据,通过对申请日分布、申请人分布、德温特专利分布等展开分析,同时结合企业的市场表现、科研投入等信息,探讨斯伦贝谢公司基本专利策略,希望相关企业能够从中得到启示与借鉴。 一、斯伦贝谢公司基本专利布局和特点分析 截至2007年底,斯伦贝谢公司拥有的基本专利数为3397件,其上游基本专利拥有量占世界石油上游基本专利的3.4%。检索结果显示,斯伦贝谢公司基本专利具有以下特点。 1. 在美国和英国的分支机构是公司基本专利的主要来源 斯伦贝谢公司在全球100多个国家设有分公司,在美国、英国、挪威、俄罗斯、沙特阿拉伯共设有5家研究中心,在美国、英国、法国、挪威、中国、日本共设有14家技术服务中心。其中,斯伦贝谢在美国和英国的分支机构申请的基本专利占绝大部分。从图1可以看出,斯伦贝谢公司基本专利申请分布较广,在近20个国家和地区都有基本专利的申请,其中65.5%集中在美国和英国,而其他分支机构所在地的基本专利很少,比如,在中国的分支机构仅有数件基本专利。分析其原因,我们认为,一方面,美国和英国是斯伦贝谢公司主要研发机构的所在地;另一方面,也反映出斯伦贝谢公司对遍布全球的研发机构和其他分支机构研发重点的侧重。企业的研发活动,可以划分为前瞻性研究和为生产服务的研究两类,一般而言,只有新产品或新技术才能成为专利申请的客体,而新产品和新技术一般是前瞻性研究的成果。斯伦贝谢公司在美国和英国的分支机构研发活动以前瞻性研究为主,以研发新技术、新产品,不断创新,保持技术国际领先水平为研究目的;而其他国家和地区的研发机构研发活动侧重于为生产服务,以解决

2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(二)

2014斯伦贝谢公司石油工程新技术(二) 1. KickStart压力启动式破裂盘循环阀 KickStart压力启动式破裂盘循环阀由两个阀片组成,通常作为套管柱的一部分被下入井中。通过采用KickStart循环阀,作业者不再需要通过连续油管作业对井的趾部区段进行射孔,因此每口井成本可节省超过100000美元。 2. 新型微地震地面采集系统 新型微地震系统用来对地表和浅层网微地震进行勘察。其通过发现水力压裂时发射在地表或近地表的小型微地震信号,并对该信号质量进行优化来改进几何水力压裂裂缝的图像质量。该微地震系统配备了一流的地震检波器加速计和超低噪音的电子设备,因此在工业中拥有最宽范围的信号检测能力。 3. MicroScope HD技术 MicroScope HD技术能够在随钻测量的时候提供油藏高分辨率图像,有助于油藏结构模型和沉积分析,以及更好地还原裂缝细节特性并优化导电钻井液。它的垂直分辨率能达到0.4英寸,能够使作业者看清井底环境。MicroScope HD技术能够优化完井设计和增产方案,识别薄的或者未波及的产层,在复杂的裂缝网络中提高井眼轨迹定位效果以及通过裂缝描述来预防钻井风险。

4. PeriScope HD多层地层界面检测技术 PeriScope HD多层地层界面检测技术通过将反演模型和方位角测量设备相结合,来对高级井位的地层边界和多产层进行精准定位和描述。PeriScope HD已经在中东、欧洲、亚洲和南美的储藏试验过,同时也在北美的薄储层试验过。无论是在导电或非导电的钻井液中,该技术都能检测到地层边界位置。 5. Mangrove完井模拟系统 Mangrove完井模拟系统是一款储层增产设计软件,用于水力压裂工程设计和模型模拟。该软件以储层三维地质模型中的单井为中心,来设计多级压裂增产的系统策略。Mangrove软件提供了建立预测模型和评价非常规储层水力压裂处理的具体设计流程,同时也继续支持常规储层的流程与建模。Mangrove系统能够在精细层面上综合储层非均质性、岩石组构、物理和地质力学特性等信息,有助于工程师们快速做出决断、调整增产方案。 6. GeoSphere储层随钻测绘技术 使用GeoSphere储层随钻测绘技术的钻井团队能够通过将前所未有的钻井孔周边深度勘测法与新颖的数学反演法相结合,来绘制他们的储层示意图,从而优化油气生产和储层管理。GeoSphere服务能进行从井孔处下延超过100英尺的深度调查,降低钻井风险,实现油井精确着陆,从而无需开钻先导孔。此外,其也有助于地学科学家改善地震解释,完善地理结构模型。GeoSphere服务已在全球140多个油井进行过测试,包括北美、南美、欧洲、中东、俄罗斯和澳大利亚境内各地。 7. NGI非传导泥浆地质成像仪 NGI非传导泥浆地质成像仪采用简单的电极排列以及创新的机械设计,来提供高清、全覆盖式8英寸钻孔图像。该系统所形成的微电阻率图像是地层地质的真实再现。与传统的适用于油基泥浆的成像仪不同,该成像仪不受无意义的人为因素以及仪器覆盖面的影响,成像分辨率较高。 8. BroadBand序列压裂技术 BroadBand序列压裂技术在井筒内进行持续分隔压裂,保证每一层的每一个射孔孔眼都被压裂,相比于常规方法,该技术极大地提高了产量和完井效率。这种BroadBand序列压裂工艺技术适用于新井完井作业,能够摆脱桥塞等机械工具,提高临时射孔孔眼的分隔。该压裂工艺已经进行了500多次现场试验。 9. UltraMARINE海水基压裂液 UltraMARINE海水基压裂液主要用于海上压裂作业井筒工况优化。通过控制工作液PH值,该技术可以有效抑制液体结垢,降低杂质沉降风险。根据测试结果,该体系对高矿化度水源适应性很好,即使矿化度超过100000ppm,依然表现良好。UltraMARINE海水基压裂液降低了对淡水资源的依赖,有利于油气公司在淡水资源缺乏的条件下施工。

相关主题
相关文档 最新文档