压裂裂缝高度的测井评价方法.pdf

第32卷第1期
钻
采
Vol 32 No. 1
DRILLING& PRODUCTION TECHNOLOGY
43
开采工艺
压裂裂缝高度的测井评价方法
罗宁,丁邦春,侯俊乾,张莉萍,范利群
(四川石油管理局测井公司解释中心)
罗宁等压裂裂缝高度的测井评价方法.钻采工艺,2009,32(1):43-45
摘要:水力压裂技术作为油田的主要増产措施,在油田的开发中得到广泛的应用,但评价压裂效果的重要
参数一裂缝的压裂高度却无法直接获取。通过分析,井温测井、同位素测井、中子寿命测井、过套管阵列声波(交叉
偶极)测井在井壁存在压裂裂缝时和井壁不存在压裂裂缝时响应特征有明显差异,从而总结出了压裂裂缝高度的
测井评价方法,并给出相应的实例证明这些方法的适用性。同时,该文也对油公司在选择适当的测井方法判断压
裂裂缝高度方面具有指导意义。
关键词:压裂裂鏠高度;井温;同位素;中子寿命;交叉偶极;测井评价
中图分类号:TE357.1+4
文献标识码:A文章编号:1006-768X(2009)01-0043-03
根据井壁存在压裂裂缝时与井壁不存在压裂裂界位置川。井温测井就是利用这个原理进行判断
缝时在测井资料上的不同测井响应,通过测井资料裂缝的压裂高度。
可以间接获取裂缝的压裂高度,评价水力压裂的效
A井就是这样的一个实例:该井在1767
果。经过分析,井温测井、同位素测井、注硼中子寿1778m进行射孔作业,然后进行加砂压裂,目的是
命测井、过套管阵列声波(交又偶极)测井均对井壁同时压开测井所解释段的储层(1767~1778m
存在压裂裂缝反映敏感,是适合于评价裂缝压裂高1779~1787m);加砂压裂后进行井温测井,以判
度的有效技术。
别压裂裂缝高度。测井后,可见射孔段附近存在明
利用井温测井判别压裂裂缝高度
显的低温异常,证明的确在该段压裂效果明显,压开
了裂缝。经过仔细分析井温资料,发现在下部1786
压裂前,井筒内液体与其周围处于热平衡状态,m存在低温异常拐点,为压开裂缝的下边界位置;在
相互之间无热传导,因此井温曲线呈正常的地温梯1763m也存在一个低温异常拐点,判断为压开裂
度。压裂后,低温压裂液携带支撑剂,高速经过井筒缝上边界位置,因此,压裂缝延伸段为1763~1786
流入到压开的垂直裂缝中,破坏了原始的温度平衡m段,压裂高度为23m,压开了测井所解释的两段
系统,由于井筒中的液体温度远低于其周围的地层储层,获得了预期的压裂效果。
温度,形成温差,地层中的热量在温差的作用下,不
断传人井筒,造成地层温度下降。对于无压裂缝井
利用同位素测井判别压裂裂缝高度
段,热量是沿井径方向径向传人井筒,直接被井筒中
放射性同位素测井就是利用放射性同位素来硏
液体吸收;而对于有压裂缝井段,由于裂缝内充填了究井的地质剖面和井筒内技术情况的测井方法,它
大量的低温液体,地层热量主要沿垂直裂缝方向流是利用放射性同位素来人为提高井内被研究对象的
入裂缝,同时由裂缝流人井筒,昰现线性传热规律。伽马射线强度的方法。其基本方法是:向井内注人
这就导致有裂缝存在的井段对井筒的供热相对无裂被放射性同位素活化的物质,并在注入活化物质前、
缝井段的对井筒的供热慢,相对应的井简内的液体后分别进行伽马测井,对比两次测量结果,找出活化
的温度上升也相对缓慢,因此在有压裂缝的井段出物质在井内的分布情况,以确定岩层特性或井的技
现温度“负异常”。由于井温曲线在压裂裂缝边界术状况或油气层动态。压裂作业后,被压开的裂缝
的“负异常”拐点稳定,因此可以视为裂缝高度的边段吸附大量的放射性同位素物质,造成自然伽马值
收稿日期:2008-03-16;修回日期:2008-12-01
作者简介:罗宁(1974-),高级工程师,1997年毕业于两南石油学院测井专业,现从事测井现场解释和资料评价工作。地址:(400021)重
庆南江北区大石坝川庆钻探公同测井公司解释中心,电话:(023)67352053,E-mil:luoning1974@126.com
钻
采
艺
2009年1月
DRII.LING PRODUCTION TECHNOLOGY
Jan.2009
升高,而未被压裂的井段由于基本没有吸附放射性差,注完硼酸后再测一条中子寿命曲线,利用两条曲
同位素物质,其测量的自然伽马值基本不变。同位线的幅度差来判断产层或射孔段注入硼酸的状况,
素测井判断裂缝高度就是利用这个原理。评价方法这就是注硼测井的測一注-测施工工艺。
是根据井内注人被放射性同位素活化的物质前、后
C井就是一个实例:该井测井解释储层段为
分别进行伽马测井,将注入同位素后所测的白然伽1544~1560m,甲方在1544~1548m射孔,而后
马曲线与注人前所测的自然伽马曲线(基线)相对进行压裂酸化,希望通过压裂作业将储层段全部压
比,在有差异的部分,即为地层被压开部分,该部分开。测井作业的流程是:在压裂作业前,先测一条中
的高度也即为压裂裂缝高度2。
寿命基线;在压裂作业后,再测一条中子寿命曲
B井就是这样一个实例:该井在1761~线,两者比较,判断压裂裂缝高度。从中子寿命测井
1770.5m进行射孔作业,射孔后,先测量了一条自资料看(见图1),井段1542.2~1558.3m,注硼后
然伽马基线。而后进行60m3压裂液的测试作业。所测的俘获截面值要高于基线所测的俘获截面值,
测试施工作业完成后,随即进行了放射性同位素测说明该段在压裂时有硼酸液注入。而在1542.2m
井,以确定压裂裂缝高度。从所测资料分析,放射性1558.3m井段,加硼后所测的俘获截面值与基
对井筒基本上没有沾污影响,元须进行沾污校正。线所测的俘获截面值相一致,说明在1542.2
根据同位素测井资料分析,在.1701.5m以上井段,1558.3m以外井段没有硼酸液注入,因此根据注
注入同位素后所测的自然伽马曲线与基线基本重硼中子寿命资料分析,压裂裂缝段为1542.2
合;在1786.5m以下井段,注入同位素后所测的自158.3m,裂缝高度为16.1m,基本将储层段1544
然伽马曲线与基线也基本重合。由此可以判断出该~1560m段全部压开,取得很好的压裂效果
次压裂施工作业压开的井段为1701.5~1786.5
m,压裂高度85m,压裂效果明显。
计数率既
三、利用注硼中子寿命测井
接箍
判断压裂裂缝高度
8000(mv)2000
(n)-15.远探头
350展
自然伽马
∑(基线)
中子寿命测井仪采用脉冲中子法测量地层的热
中子宏观俘获截面∑。当井下脉神中子发生器向地
层发射快中子脉冲后,这些快中子就会在很短的时
间被仪器周围的介质减速成热中子,这些热中子又
会被介质逐步吸收。这就使得仪器周围的热中子密
度始而快速增长,继而逐渐衰减,其衰减的快慢主要
≌
取决于介质的宏观俘获截面∑值,ど值越大,热中子
密度衰减越快即中子寿命越短。
裂
缝
注硼中子寿命测井的原理是用硼元素作为一种
度
示踪剂,因为硼元素的俘获截面是NaCl停获截面的甘
on
19倍,且硼酸易溶于水不溶于油。硼溶于水后是
种弱酸性物质,它不含放射性,对地层的酸污染也目
小。该方法主要利用