國(guó)內(nèi)非常規(guī)油氣錄井技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)

王志戰(zhàn)

(1.頁(yè)巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101；2.中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院，北京 100101)

非常規(guī)油氣資源勘控開發(fā)潛力巨大，正處于高速發(fā)展時(shí)期，是未來世界油氣工業(yè)發(fā)展的方向[1]。目前的非常規(guī)油氣以致密砂巖油氣和頁(yè)巖油氣為主，其地質(zhì)和工程特點(diǎn)主要包括納米級(jí)孔隙、源儲(chǔ)一體或緊鄰、油基鉆井液、水平井和體積壓裂等5個(gè)方面[2]，其地質(zhì)評(píng)價(jià)參數(shù)多達(dá)10～15項(xiàng)[3-4]，給錄井帶來的挑戰(zhàn)主要有4個(gè)方面：探測(cè)分辨率(元素組成、流體成分、孔喉尺度等)、數(shù)據(jù)質(zhì)量(地質(zhì)、工程、儀器等因素的影響)、錄取參數(shù)的齊全度和評(píng)價(jià)方法的有效性。為此，錄井工程圍繞化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用、儲(chǔ)層物性及孔隙結(jié)構(gòu)快速識(shí)別評(píng)價(jià)、水平井地質(zhì)導(dǎo)向及油基鉆井液條件下的油氣識(shí)別和非常規(guī)油氣錄井綜合評(píng)價(jià)與工程應(yīng)用等方面進(jìn)行了深入研究，在高分辨率錄井技術(shù)研發(fā)、非常規(guī)儲(chǔ)層錄井綜合評(píng)價(jià)等方面取得了顯著進(jìn)展，為發(fā)揮錄井的“多、快、好、省”技術(shù)優(yōu)勢(shì)[5]及地質(zhì)與工程一體化的“橋梁”作用、推動(dòng)非常規(guī)油氣的勘探突破、增儲(chǔ)上產(chǎn)、降本增效業(yè)已并將繼續(xù)產(chǎn)生重要影響。

1 錄井技術(shù)進(jìn)展

圍繞非常規(guī)油氣的地質(zhì)與工程需求及非常規(guī)油氣對(duì)錄井技術(shù)所提出的挑戰(zhàn)，著重開展了4項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)，分別是元素錄井、鉆井液核磁共振在線錄井、小型化高分辨率三維核磁共振錄井和前置式高分辨率氣測(cè)錄井，其所解決的問題與地層的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖1所示。其中，元素錄井通過檢測(cè)巖屑中的元素成分進(jìn)行巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)、巖石力學(xué)的評(píng)價(jià)；小型化高分辨率三維核磁共振錄井在檢測(cè)巖樣孔隙流體信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行物性和孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)；鉆井液核磁共振在線錄井和前置式高分辨率氣測(cè)錄井則是在井口在線檢測(cè)地層鉆開后進(jìn)入鉆井液中的地層流體信息。

圖1 非常規(guī)錄井儀器研發(fā)與檢測(cè)對(duì)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系Fig.1 The relationship between the development of unconventional logging instrument and detecting objects

1.1 高分辨率元素錄井技術(shù)

元素是巖石的基本組成成分，是巖性識(shí)別與地層對(duì)比的基礎(chǔ)，也是非常規(guī)地層可鉆性與可壓裂性評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。國(guó)外的代表性技術(shù)有2項(xiàng)[5]：一是激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)技術(shù)，二是X射線熒光(XRF)技術(shù)或X射線能譜分析儀(EDS)與掃描電鏡(SEM)的集成技術(shù)，如LithoSCAN、RoqSCAN等，這2項(xiàng)技術(shù)可在頁(yè)巖地層中采集45種以上的元素。國(guó)內(nèi)錄井公司研發(fā)了2種元素錄井儀：一種是基于XRF原理的能量散射型(ED-XRF)元素錄井儀，已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)的初始研發(fā)目的，是為了解決PDC鉆頭、空氣鉆條件下細(xì)小巖屑的巖性識(shí)別難題，采集的元素種類只有12種[6]；隨著頁(yè)巖氣的勘探開發(fā)，為了更加精細(xì)地指導(dǎo)地質(zhì)導(dǎo)向與分段壓裂，將能采集到的元素種類擴(kuò)充到20種左右[7]，但是受儀器原理及小型化的局限，有些元素采集不到，有些元素測(cè)量精度偏低。另一種是基于LIBS原理的元素錄井儀，目前能采集22種元素[8]，儀器體積較大，尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

元素錄井作為一項(xiàng)重要的非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術(shù)，Halliburton、Baker Hughes等公司均實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用，前者將其LIBS技術(shù)定義為井場(chǎng)化學(xué)地層服務(wù)技術(shù)，后者將其RoqSCAN技術(shù)定義為地層精細(xì)評(píng)價(jià)與壓裂優(yōu)化技術(shù)[5]。在國(guó)內(nèi)，該項(xiàng)技術(shù)主要用于地質(zhì)領(lǐng)域，除了用于巖性識(shí)別、地層對(duì)比(沉積旋回劃分、層位或深度卡取和地質(zhì)導(dǎo)向)外，還可應(yīng)用于非常規(guī)地層的礦物轉(zhuǎn)化[9]、脆性評(píng)價(jià)[10]、沉積環(huán)境識(shí)別、總有機(jī)碳含量(TOC)計(jì)算、Si成因判別及基于上述評(píng)價(jià)參數(shù)的頁(yè)巖品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)[11]等，是甜點(diǎn)評(píng)價(jià)、分段壓裂設(shè)計(jì)與優(yōu)化的重要技術(shù)。其中，由元素到礦物的轉(zhuǎn)化是元素錄井的基本功能，借鑒這種思想，元素錄井已能實(shí)現(xiàn)石英、長(zhǎng)石、白云石、方解石、綠泥石、高嶺石、伊利石和蒙脫石等8種主要礦物及黏土礦物的轉(zhuǎn)化。脆性評(píng)價(jià)的方法有20多種，本著統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的原則，錄井評(píng)價(jià)脆性的方法有2種：一是通過礦物含量計(jì)算脆性指數(shù)；二是統(tǒng)計(jì)脆性礦物的含量。在TOC、巖石力學(xué)等參數(shù)的計(jì)算方面，根據(jù)地層特性及儀器所能采集到的敏感元素，建立相應(yīng)的計(jì)算模型，但計(jì)算模型具有差異性。

1.2 鉆井液核磁共振在線錄井技術(shù)

鉆井液含油量的檢測(cè)長(zhǎng)期以來一直是錄井的空白。致密油層、低氣油比油層及PDC鉆頭、熒光鉆井液的使用對(duì)鉆井液含油量錄井提出了迫切需求與高度要求。經(jīng)過試驗(yàn)與比較，發(fā)現(xiàn)低場(chǎng)核磁共振在鉆井液含油量檢測(cè)方面具有其他技術(shù)所無法比擬的優(yōu)勢(shì)，如：1種純流體只有1個(gè)弛豫峰，解決了因譜峰疊加導(dǎo)致混合流體識(shí)別難的問題，且譜峰的位置及面積信息與流體的黏度或密度相比于其他錄井技術(shù)具有更好的相關(guān)性。在確保該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于鉆井液錄井可行的基礎(chǔ)上，將該項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在線錄井，成為繼氣測(cè)錄井之后，第二項(xiàng)含油氣在線錄井技術(shù)。儀器由自清潔在線自動(dòng)進(jìn)樣裝置、小型化核磁共振傳感器、控制與反演模塊等部分組成，由于采取了特殊的磁體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到0.5 T，儀器質(zhì)量約20 kg；采取T2譜檢測(cè)，分析周期小于1 min，含油率檢測(cè)下限達(dá)40 mg/L。目前，該項(xiàng)技術(shù)正在推廣階段。

聚磺鉆井液、混油鉆井液和油基鉆井液等具有熒光的鉆井液體系有利于鉆井提速提效，但不利于油氣顯示發(fā)現(xiàn)，為了突破該瓶頸，進(jìn)行了長(zhǎng)期的錄井技術(shù)研究和實(shí)踐，主要是根據(jù)扣除背景值的譜圖變化特征來判別真假油氣顯示[12]，研究方法有一定的效果，但難以定量，對(duì)于混入同源的原油、油基鉆井液更是無能為力。為此，創(chuàng)新性地采用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)，分別建立了聚磺鉆井液[13]、混油鉆井液[14]和油基鉆井液[15]3種熒光鉆井液體系下的油層識(shí)別模型及地層含油率反演模型、油質(zhì)評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)了熒光鉆井液條件下油層隨鉆判識(shí)的突破：首次發(fā)現(xiàn)磺化瀝青等粉末狀熒光添加劑不產(chǎn)生核磁共振烴類信號(hào)，對(duì)采用核磁共振技術(shù)發(fā)現(xiàn)油層沒有影響，從而徹底解放對(duì)該類添加劑的使用限制；混油鉆井液為水包油體系，鉆井液中的添加油與地層油不相混合，在T2譜上呈現(xiàn)彼此獨(dú)立的峰，從而實(shí)現(xiàn)了油層的直觀判別與定量評(píng)價(jià)；油基鉆井液為油包水體系，地層油進(jìn)入井筒后與鉆井液基油混合，在T2譜上不出現(xiàn)新峰，但通過對(duì)含油率、含油性的精細(xì)評(píng)價(jià)，可有效判別油層[16]。

1.3 高分辨率三維核磁共振錄井技術(shù)

具有低滲透特性的非常規(guī)油氣藏對(duì)常規(guī)一維(T2)核磁共振錄井的孔喉尺度分辨率、孔隙流體分辨率提出了更高的要求，通過浸泡弛豫劑來測(cè)量含油飽和度的方法變得不可行，二維(T1-T2、T2-D)及三維(T1-T2-D)核磁共振展現(xiàn)出無需弛豫劑浸泡就能直接區(qū)分不同孔隙流體的優(yōu)勢(shì)，但實(shí)驗(yàn)室用的高分辨率三維核磁共振儀器體積大、質(zhì)量大(1.5～3.0 t)，無法用于錄井現(xiàn)場(chǎng)。為此，在保持大型儀器分辨率的基礎(chǔ)上，通過特殊的磁體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及采用固定梯度磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了儀器的小型化，磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.25 T，儀器質(zhì)量約40 kg，回波間隔為0.06 ms，相比常規(guī)錄井核磁，孔喉尺度及孔隙流體分辨率均提高了10倍，致密砂巖、頁(yè)巖的孔隙度測(cè)量結(jié)果與大型核磁儀器、覆壓孔滲儀測(cè)量結(jié)果的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.90以上，T2-D譜的測(cè)量周期小于2 min。該項(xiàng)技術(shù)在錄井領(lǐng)域首次實(shí)現(xiàn)了核磁共振的二維及三維測(cè)量。

非常規(guī)儲(chǔ)層具有納米級(jí)孔隙，高分辨率三維核磁共振錄井技術(shù)在T2譜上能夠?qū)崿F(xiàn)1.5 nm(按表面弛豫率50 nm/ms計(jì)算)的孔喉尺度探測(cè)，如圖2(a)所示，在T2-D二維譜上能夠?qū)崿F(xiàn)300 nm的孔隙流體探測(cè)。三維核磁共振能夠給出1個(gè)三維譜(T1-T2-D)、3個(gè)二維譜(T1-T2、T1-D、T2-D)和3個(gè)一維譜(T1、T2、D)，如圖2(b)所示。目前在巖樣核磁共振錄井領(lǐng)域主要用的是T2-D二維譜和T2一維譜。在分析國(guó)外核磁共振最新研究成果及相關(guān)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)、外分析測(cè)試成果[17]的基礎(chǔ)上，初步建立了基于T2譜的頁(yè)巖孔隙結(jié)構(gòu)、物性精細(xì)評(píng)價(jià)模型及基于T2-D二維譜的孔隙流體、潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)方法。頁(yè)巖孔隙按成因分為有機(jī)孔、無機(jī)孔和微裂縫，按尺度分為微孔、介孔和宏孔；孔隙流體按可動(dòng)性或賦存形式分為束縛(吸附)、可動(dòng)(游離)2種狀態(tài)。核磁共振孔隙結(jié)構(gòu)模型的建立取決于不同成因孔隙類型的孔徑分布范圍是否界限分明，孔隙流體模型的建立取決于流體賦存狀態(tài)的主控因素或不同賦存狀態(tài)流體的分布規(guī)律，模型的建立同時(shí)受表面弛豫率、膠結(jié)因子、受限擴(kuò)散和內(nèi)部梯度等因素的影響[17-18]。

圖2 核磁共振孔喉尺度與孔隙流體探測(cè)分辨率的提高Fig.2 Enhancement of detection resolution on NMR pore sizes and pore fluids

1.4 前置式高分辨率氣測(cè)錄井技術(shù)

相比傳統(tǒng)的氣測(cè)錄井技術(shù)，前置式高分辨率氣測(cè)錄井技術(shù)采用模塊化小型氣相色譜儀，在井口直接檢測(cè)鉆井液中的氣體組分，減少了氣體從井口傳輸?shù)絻x器房?jī)?nèi)的管路延遲時(shí)間，并將測(cè)量參數(shù)從傳統(tǒng)的C1—C5、CO2、H2S拓展到C1—C10、苯、甲苯、CO2、O2、H2S、H2、N2等，苯及甲苯有助于識(shí)別水層或油(氣)水界面，C5以上的重組分可更有效地識(shí)別與評(píng)價(jià)油層，分析周期為C1—C5小于24 s，C1—C8小于50 s，C1—C10小于120 s，并研發(fā)了與之相配套的半透膜脫氣器和機(jī)械式定量脫氣器[19]。半透膜脫氣器的優(yōu)勢(shì)在于隔絕了與空氣的接觸；定量脫氣器實(shí)現(xiàn)了脫氣鉆井液的恒容、恒溫與恒壓輸送。該技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

2 綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)展

錄井綜合評(píng)價(jià)方法的進(jìn)展主要包括水平井綜合地質(zhì)導(dǎo)向、致密砂巖油氣層錄井綜合評(píng)價(jià)和頁(yè)巖油氣層錄井綜合評(píng)價(jià)3個(gè)方面。

2.1 水平井綜合地質(zhì)導(dǎo)向

水平井是非常規(guī)油氣藏的主要開發(fā)模式，而地質(zhì)導(dǎo)向則是提高水平井優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率及井身質(zhì)量的保證。水平井綜合地質(zhì)導(dǎo)向是人與技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，經(jīng)過多年的發(fā)展，管理上實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)、鉆井、錄井、定向、測(cè)井等多專業(yè)的融合，隊(duì)伍上實(shí)現(xiàn)了定、錄、導(dǎo)一體化，架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了井場(chǎng)綜合信息平臺(tái)、三維地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)、隨鉆技術(shù)支持系統(tǒng)的對(duì)接。水平井地質(zhì)導(dǎo)向的關(guān)鍵技術(shù)有2項(xiàng)：進(jìn)入目的層前的地層對(duì)比和預(yù)測(cè)技術(shù)、進(jìn)入目的層后的地質(zhì)解釋與導(dǎo)向技術(shù)[20]。前者主要依據(jù)綜合地質(zhì)建模與精細(xì)地層對(duì)比，提高入靶準(zhǔn)確率；后者主要是結(jié)合地震及隨鉆資料準(zhǔn)確解釋鉆遇地層的地質(zhì)情況并指導(dǎo)鉆頭的前行方向，提高儲(chǔ)層鉆遇率[21]。在大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上，復(fù)雜油氣藏的導(dǎo)向模式主要?jiǎng)澐譃榈姿蚚22]、傾伏型[21]、階梯型[23]和斷續(xù)型[21]等4種類型，如圖3所示。

圖3 水平井地質(zhì)導(dǎo)向中的4種復(fù)雜油氣藏類型Fig.3 Four types of complex reservoirs produced using horizontal wells and drilled via geosteering

2.2 致密砂巖油氣層錄井綜合評(píng)價(jià)

對(duì)于致密砂巖儲(chǔ)層，靠一張圖版來解釋圖3中的油氣層類型，符合率難以滿足要求。為此，將油氣層綜合解釋分解為“三個(gè)識(shí)別”和“四個(gè)評(píng)價(jià)”，針對(duì)每個(gè)識(shí)別或評(píng)價(jià)問題建立或采用相應(yīng)的圖版或標(biāo)準(zhǔn)?！叭齻€(gè)識(shí)別”的內(nèi)容和步驟是有效儲(chǔ)層識(shí)別、含水性識(shí)別[24]、油氣識(shí)別(圖4)；“四個(gè)評(píng)價(jià)”的內(nèi)容及步驟是物性評(píng)價(jià)、流體飽和度評(píng)價(jià)、油氣性質(zhì)評(píng)價(jià)、油氣產(chǎn)能評(píng)價(jià)?！叭齻€(gè)識(shí)別”與“四個(gè)評(píng)價(jià)”的有機(jī)結(jié)合，大幅度提高了致密砂巖儲(chǔ)層的錄井解釋符合率及解釋水平。

圖4 油氣層解釋中的“三個(gè)識(shí)別”Fig.4 “Three recognitions” in oil and gasstrata interpretation

確定有效儲(chǔ)層下限值的錄井方法主要有2種：一種是產(chǎn)層類型法，將同一層位各試油段的孔隙度及滲透率依據(jù)試油結(jié)論的不同繪制在同一坐標(biāo)系內(nèi)，確定有效儲(chǔ)層孔隙度及滲透率下限值；另一種是油氣產(chǎn)能法，建立單井日產(chǎn)油(氣)量與物性參數(shù)或含油氣參數(shù)之間的關(guān)系圖版，依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)確定有效儲(chǔ)層的物性參數(shù)或含油氣參數(shù)下限值，有效儲(chǔ)層的識(shí)別過程也是對(duì)產(chǎn)能進(jìn)行評(píng)價(jià)的過程。錄井識(shí)別含水性的手段及方法很多，主要有3類方法：第一類是巖心滴水試驗(yàn)；第二類是根據(jù)圖版進(jìn)行識(shí)別；第三類是根據(jù)數(shù)據(jù)、曲線、譜圖和圖像的變化或特征進(jìn)行識(shí)別。油、氣識(shí)別主要有3種方法：一是組分或譜圖特征法，主要看組分齊全程度及含油氣豐度；二是圖版法，如皮克斯勒?qǐng)D版、三角圖版等；三是曲線特征法，如3H法等。通過上述思路與方法的有機(jī)結(jié)合，將圖版應(yīng)用于“三個(gè)識(shí)別”與“四個(gè)評(píng)價(jià)”的流程中，在勝利油田的應(yīng)用結(jié)果顯示，解釋符合率由73.5%提高到91.9%。

2.3 頁(yè)巖油氣層錄井綜合評(píng)價(jià)

針對(duì)頁(yè)巖油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的多個(gè)參數(shù)，不同的單位或?qū)W者采用不同的分類及方法進(jìn)行有利區(qū)帶評(píng)價(jià)、目標(biāo)評(píng)價(jià)和甜點(diǎn)評(píng)價(jià)。常見的參數(shù)分類有二分法(地質(zhì)參數(shù)、工程參數(shù)，或儲(chǔ)層品質(zhì)、完井品質(zhì))[25]、三分法(含油氣性條件、工程技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)條件，或儲(chǔ)層品質(zhì)、完井品質(zhì)、驅(qū)動(dòng)力，或生油條件、儲(chǔ)集條件、開采條件)[26]和四分法(烴源巖質(zhì)量、儲(chǔ)層質(zhì)量、潛力與前景、生產(chǎn)方式與產(chǎn)能)[27]。常見的評(píng)價(jià)方法是在參數(shù)分類的基礎(chǔ)上，進(jìn)行賦分或先賦權(quán)重再賦分，根據(jù)分值先對(duì)每類條件進(jìn)行評(píng)價(jià)，再進(jìn)行總的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)論分為3類?；谠u(píng)價(jià)參數(shù)間的相關(guān)性及錄井評(píng)價(jià)的可操作性，建立了基于孔隙度、總有機(jī)碳、含油率/含氣量和脆性礦物含量等4項(xiàng)參數(shù)的頁(yè)巖油氣錄井綜合評(píng)價(jià)方法，根據(jù)參數(shù)值的區(qū)間范圍分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ類層，分別對(duì)應(yīng)產(chǎn)能的高、中、低，并已形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[28]，評(píng)價(jià)指標(biāo)與相關(guān)的頁(yè)巖氣國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[29]、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[30]一致(見表1)。

表1頁(yè)巖氣層錄井評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

Table1Standardsformudloggingevaluationforshalegasreservoir

評(píng)價(jià)參數(shù)Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類總有機(jī)碳含量,%≥42～4<2孔隙度,%≥52～5<2含氣量/(m3·t-1)≥52～5<2脆性礦物含量,%≥4030～40<30

3 發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)的頁(yè)巖氣勘探開發(fā)已邁向常壓、深層，致密油氣的開發(fā)也在向超深層發(fā)展，這對(duì)鉆井提速、降本增效和增產(chǎn)增效提出了更高的要求，同時(shí)對(duì)錄井提出了新的或更高的要求與挑戰(zhàn)，錄井技術(shù)與方法為滿足勘探開發(fā)與石油工程的需要而創(chuàng)新發(fā)展，也將在實(shí)踐中得以檢驗(yàn)、完善和提升，只有最經(jīng)濟(jì)有效的錄井技術(shù)與方法才能持續(xù)發(fā)展。

3.1 錄井技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

非常規(guī)油氣開發(fā)屬于低成本戰(zhàn)略，錄井項(xiàng)目尤其是開發(fā)井的錄井項(xiàng)目被大幅度壓縮，這就要求充分挖掘單項(xiàng)錄井技術(shù)的潛力，派生更多的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)更多的應(yīng)用，解決更多的難題。元素錄井技術(shù)的元素采集以功能與結(jié)果為出發(fā)點(diǎn)，優(yōu)選最有效的技術(shù)，不斷提高采集元素的種類與精度，實(shí)現(xiàn)采集與成像功能的一體化，在采集過程中輸出更多的派生參數(shù)與曲線，如礦物、伽馬、孔隙度、總有機(jī)碳含量、楊氏模量和泊松比等，可以在工程甜點(diǎn)評(píng)價(jià)方面實(shí)現(xiàn)新的突破，同時(shí)可應(yīng)用于地層可鉆性評(píng)價(jià)，為鉆頭選型、井壁穩(wěn)定和參數(shù)優(yōu)化提供有力支撐；與隨鉆測(cè)井、地震等資料相結(jié)合，則可實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆頭前方地層的預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)。2項(xiàng)高分辨率核磁共振錄井技術(shù)在不斷完善的基礎(chǔ)上將向技術(shù)一體化、操作傻瓜化和控制智能化的方向發(fā)展。前置式高分辨率氣測(cè)錄井技術(shù)則應(yīng)在不斷提高定量采集程度及規(guī)?；瘧?yīng)用的基礎(chǔ)上，建立并集成不同油氣層類型的解釋圖版與標(biāo)準(zhǔn)，充分發(fā)揮定量、快速和高分辨率的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

在不斷發(fā)展與完善上述技術(shù)的同時(shí)，需要盡快發(fā)展儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)探測(cè)[31]、碳同位素分析等錄井技術(shù)。儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)探測(cè)以巖屑為分析對(duì)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石骨架結(jié)構(gòu)及孔隙流體的立體觀測(cè)，將數(shù)字巖心的功能移植到錄井現(xiàn)場(chǎng)。該技術(shù)已在研發(fā)過程中，并取得了一定成果。碳同位素錄井技術(shù)在國(guó)內(nèi)尚屬空白，國(guó)外主要有2種設(shè)備：一種是對(duì)鉆井液氣進(jìn)行C1[32]或C1-C3[33]同位素在線分析，另一種是對(duì)鉆井液氣及罐頂氣進(jìn)行C1-C3同位素離線分析，前者已在國(guó)內(nèi)的海上油氣井進(jìn)行了多年的錄井作業(yè)，后者正在國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣井進(jìn)行應(yīng)用研究。在調(diào)研與應(yīng)用的基礎(chǔ)上，同位素錄井可以用于評(píng)價(jià)油氣成因與成熟度和儲(chǔ)層連通性，實(shí)現(xiàn)滲透性、油氣產(chǎn)能等方面的評(píng)價(jià)突破與儀器國(guó)產(chǎn)化的研發(fā)突破。

在不斷完善與深化單項(xiàng)錄井技術(shù)的基礎(chǔ)上，從激發(fā)系統(tǒng)耦合和檢測(cè)系統(tǒng)耦合2個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)2項(xiàng)或多項(xiàng)錄井儀器的一體化。激發(fā)系統(tǒng)耦合有白光與熒光一體化；檢測(cè)系統(tǒng)耦合包括XRF與X射線衍射(XRD)一體化、EDS與SEM一體化、色譜與光譜一體化、色譜與質(zhì)譜一體化和波譜與光譜一體化等[34]。

3.2 錄井方法發(fā)展趨勢(shì)

非常規(guī)油氣錄井評(píng)價(jià)的目的有2個(gè)：一是準(zhǔn)確評(píng)價(jià)甜點(diǎn)；二是為鉆完井和儲(chǔ)層改造提供技術(shù)支撐。水平井綜合地質(zhì)導(dǎo)向的發(fā)展趨勢(shì)是增強(qiáng)對(duì)隨鉆測(cè)井資料的處理與綜合評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)三維立體導(dǎo)向。頁(yè)巖的地層壓力成因機(jī)制主要有欠壓實(shí)作用與生烴作用，而裂縫性頁(yè)巖的地層壓力成因則更為復(fù)雜，其預(yù)監(jiān)測(cè)的難度與意義更大，需要建立基于不同成因壓力貢獻(xiàn)的綜合性評(píng)價(jià)模型。在頁(yè)巖氣錄井評(píng)價(jià)方面，將逐步建立深層頁(yè)巖氣、常壓頁(yè)巖氣的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，形成針對(duì)不同頁(yè)巖氣對(duì)象的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)系列，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)與業(yè)界的統(tǒng)一。

4 結(jié) 論

1) 國(guó)內(nèi)錄井行業(yè)以需求為導(dǎo)向，以創(chuàng)新為引領(lǐng)，研發(fā)了高分辨率元素錄井、鉆井液核磁共振在線錄井、高分辨率三維核磁共振錄井和前置式高分辨率氣測(cè)錄井等4項(xiàng)適用于非常規(guī)油氣的錄井新技術(shù)及水平井地質(zhì)導(dǎo)向、致密砂巖油氣層錄井評(píng)價(jià)和頁(yè)巖油氣層錄井評(píng)價(jià)等3套綜合評(píng)價(jià)方法?？紫督Y(jié)構(gòu)微觀探測(cè)、氣體碳同位素檢測(cè)2項(xiàng)錄井新技術(shù)及裂縫性頁(yè)巖孔隙壓力隨鉆預(yù)監(jiān)測(cè)方法正在研發(fā)之中。

2) 隨著非常規(guī)油氣的發(fā)展，錄井儀器將向技術(shù)一體化、操作傻瓜化和控制智能化的方向發(fā)展，錄井方法將向應(yīng)用多元化、評(píng)價(jià)精細(xì)化和指標(biāo)統(tǒng)一化的方向發(fā)展。

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