王炳洋
(大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司,黑龍江大慶163411)
近年來,科學技術(shù)快速發(fā)展,多學科融合技術(shù)發(fā)展迅速,使勘探開發(fā)各行業(yè)進入了快速發(fā)展的階段。錄井技術(shù)也取得了突飛猛進的發(fā)展,以自動化裝備為核心的新技術(shù)逐漸取代傳統(tǒng)手工錄井,自動化裝備減少了人為誤差,極大提高了工作效率。然而,錄井行業(yè)價格低,利潤少,企業(yè)不斷降低在裝備研發(fā)上的投入,導致錄井裝備更新慢,使得錄井裝備的發(fā)展仍然落后于其他勘探專業(yè)。針對這一現(xiàn)狀,作者從綜合錄井設(shè)備、地質(zhì)錄井設(shè)備兩個方面對大慶錄井現(xiàn)有設(shè)備進行系統(tǒng)分析,提出錄井設(shè)備發(fā)展思路,促進錄井設(shè)備技術(shù)水平快速提升。
20世紀80年代,國內(nèi)外分別研制出綜合錄井儀,開始了綜合錄井階段。綜合錄井設(shè)備實現(xiàn)了鉆井工程參數(shù)、氣體參數(shù)、鉆井液性能參數(shù)的連續(xù)測量。通過對測量參數(shù)的分析,可提供工程事故預報、地層壓力監(jiān)控、油氣綜合評價等多方面服務(wù),極大提升了錄井作用。
大慶錄井綜合錄井儀以大慶錄井研制的DQL綜合錄井儀、Geoservices公司ALS2.3綜合錄井儀、上海神開石油設(shè)備有限公司CMS綜合錄井儀為主流,部分超期服役的上海神開石油設(shè)備有限公司SK-2000C。儀器房為落地式,長度9m左右,重約13.5t,利于搬遷;儀器房均具備正壓防爆功能,儀器房內(nèi)部壓力略大于室外壓力,保證綜合錄井儀不受經(jīng)常危險氣體影響,從而錄井操作人員安全;各類綜合錄井儀均加裝了防雷擊系統(tǒng),降低了雷擊產(chǎn)生損害的機會,室內(nèi)配備空調(diào)機電暖氣,保證儀器房恒溫,適應(yīng)各種極端天氣錄井;氣體檢測采用30s快速氫火焰色譜技術(shù),烴類可檢測天然氣總烴、甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷氣態(tài)烴,最小檢測濃度(C1):5×10-6;二氧化碳采用紅外分析儀進行在線測量,測量范圍:0.1%~100%(CO2);傳感器類型豐富,使用上海神開公司生產(chǎn)的傳感器,包括絞車、轉(zhuǎn)盤、泵沖,鉆井液密度、溫度、電導率、出口流量、池體積等24個傳感器,可直接測量及衍生約30個參數(shù);脫氣器采用大慶錄井自主研發(fā)的浮子式電動脫氣器,實現(xiàn)脫氣器隨鉆井液液面自動調(diào)整,有效減少鉆井液液面變化帶來的測量影響,脫氣效率高。軟件方面DQL綜合錄井儀使用自主研發(fā)的DQL軟件,各臺錄井儀均實現(xiàn)了井場數(shù)據(jù)遠程傳輸功能,實現(xiàn)了遠程作業(yè)支持、工程事故預警功能。
伴隨國際石油工業(yè)迅猛發(fā)展,給錄井技術(shù)服務(wù)提供了發(fā)展空間,同時綜合錄井儀的發(fā)展趨勢也日益顯現(xiàn),主要發(fā)展方向一是加快更新速度,要么更新淘汰,要么升級改造,讓新設(shè)備帶來的福利充分應(yīng)用到生產(chǎn)中;二是要發(fā)展新技術(shù)新功能,多學科不斷融合到錄井技術(shù)中,例如鉆具震動分析、井下氣體分析技術(shù)等已在錄井領(lǐng)域開始發(fā)展;三是綜合錄井儀應(yīng)向小型化、集成化、智能化方向發(fā)展,無線傳輸、光纖傳感器等技術(shù)能有效節(jié)省搬遷、運輸、安裝費用;四是綜合錄井軟件應(yīng)向智能化評價方向發(fā)展,自動實現(xiàn)預警、評價功能,減少人員經(jīng)驗、技術(shù)水平、分辨能力等人為因素影響;五是加強對井下隨鉆錄井裝備技術(shù)的研發(fā),突破地面?zhèn)鹘y(tǒng)錄井技術(shù)的瓶頸。
新的勘探形勢要求錄井資料精細準確,新的工程技術(shù)如PDC鉆頭、欠平衡鉆井造成錄井實物影響,面對多種問題,使得地質(zhì)錄井對象從宏觀向微觀,從礦物向元素,從氣體向流體方向發(fā)展。電子信息等其他領(lǐng)域技術(shù)、實驗室技術(shù)逐漸被應(yīng)用到錄井現(xiàn)場,實現(xiàn)了實物采集向信息采集的轉(zhuǎn)變,提高了錄井數(shù)據(jù)的定量化程度和可比性,增強了錄井資料的可信度。
目前大慶錄井由巖屑圖像采集分析儀、XRF元素分析儀、XRD衍射分析儀、巖屑Gr測定儀、核磁共振分析儀組成巖性物性識別技術(shù)體系,這些新技術(shù)在解決復雜條件下巖屑錄井難題中起到了積極的作用,而且實現(xiàn)了數(shù)字化巖屑錄井。巖屑圖象采集分析儀采用天津陸海生產(chǎn)的LH-YG150、LH-YG1507型,可實現(xiàn)7~150倍放大,并能自動分析熒光含量;XRF元素分析儀采用天津陸海生產(chǎn)的LH-XRF型,可同時檢測35種元素,制樣簡單,分析迅速,能夠滿足錄井現(xiàn)場需求;大慶錄井自主研發(fā)的XRD衍射分析儀能準確測定石英、長石、方解石、粘土礦物百分含量,為物性、脆性評價提供準確數(shù)據(jù);巖屑Gr測定儀為自主研發(fā)的SGR-1000巖屑自然伽馬檢測儀;核磁共振分析儀為上海中油石油儀器制造有限公司生產(chǎn)的CPS-NMR型分析儀,直接對地層孔隙、裂縫進行探測,能更為準確的計算儲層參數(shù)。
由天津陸海石油設(shè)備系統(tǒng)工程有限公司生產(chǎn)的LH-REY IV型熱解評價儀、RJSEY型熱解色譜儀、LH-QTSEY型輕烴色譜評價儀及海城市石油化工儀器廠生產(chǎn)的YQZF-IIIA型油氣組份綜合評價儀、YQVII和YQ-VIII型油氣顯示評價儀、TOC-II型殘余碳分析儀組成地化分析技術(shù)系列,滿足含油氣性評價的基本需求。
近年來,在地質(zhì)評價技術(shù)領(lǐng)域百花齊放,誕生了多項新技術(shù),各項技術(shù)功能和優(yōu)勢不同,設(shè)備種類復雜多樣,也造成了設(shè)備功能的重疊、冗余,因此地質(zhì)評價設(shè)備應(yīng)向集成化發(fā)展。Fugro Robertson公司最先推出了RoqSCAN便攜式巖石屬性分析儀,能夠集成XRF、XRD、GR、CT等分析技術(shù),一次制樣連續(xù)分析,三維建模提供粒度、分選系數(shù)、成分、礦物、孔隙度、孔隙結(jié)構(gòu)、孔喉特征、脆性等參數(shù)、曲線及成果圖,成功實現(xiàn)儲層綜合評價。
綜上所述,今年來,大慶錄井設(shè)備發(fā)展迅速,但仍舊面臨費用成本削減嚴重、勘探開發(fā)對象復雜化、新技術(shù)多元化的問題,錄井設(shè)備應(yīng)向小型化、集成化、智能化方向發(fā)展,檢測對象由地面向井下發(fā)展。通過小型化、集成化裝備,將大型及實驗型設(shè)備前移到錄井現(xiàn)場,節(jié)約錄井成本;通過互聯(lián)網(wǎng)+錄井技術(shù)融合,實現(xiàn)遠程監(jiān)控及遠程作業(yè)支持,提高錄井效率。未來錄井的發(fā)展,錄井設(shè)備進步必然起到?jīng)Q定性作用,錄井設(shè)備的研發(fā)推廣任重道遠。