2、聲波測量
與過去相比,勘探開發(fā)公司如今面臨更大的風險和更復雜的鉆井環(huán)境,因此獲得準確的地層構造圖和油藏機理具有重要意義。目前使用的地震測量方法,如拖曳等浮電纜檢波器組、臨時海底布放地震檢波器和井下電纜布放地震檢波器等,能提供目的產(chǎn)油區(qū)域的測量,但這些方法具有相對高的作業(yè)費用,不能下入井內(nèi)或受環(huán)境條件的限制等,而且提供的圖像不全面、不連續(xù),分辨率不是很高,因此難于實現(xiàn)連續(xù)實時油藏動態(tài)監(jiān)測。
基于光纖的井下地震檢波器系統(tǒng)能夠解決這些問題,它能提供整個油井壽命期間永久高分辨率四維油藏圖像,極大方便了油藏管理。這種井下地震加速度檢波器能接收地震波,并將其處理成地層和流體前緣圖像。
永久井下光纖3分量地震測量具有高的靈敏度和方向性,能產(chǎn)生高精度空間圖像,不僅能提供近井眼圖像,而且能提供井眼周圍地層圖像,在某些情況下測量范圍能達數(shù)千英尺。它在油井的整個壽命期間運行,能經(jīng)受惡劣的環(huán)境條件(溫度達175℃,壓力達100MPa),且沒有可移動部件和井下電子器件,被封裝在直徑2.5cm的保護外殼中,能經(jīng)受強的沖擊和振動,可安裝到復雜的完井管柱及小的空間內(nèi)。此外,該系統(tǒng)還具有動態(tài)范圍大和信號頻帶寬的特點,其信號頻帶寬度為3Hz~800Hz,能記錄從極低到極高頻率的等效響應。
3、激光光纖核測井技術
激光技術和光纖技術可以用于研制井下傳感器,用于在充有原油和泥漿等非透明流體的井中進行測井。對于激光光纖核傳感器的研究在國外比較盛行,美國、德國、俄羅斯和比利時等國均有大量的有關研究論文。
激光光纖核傳感器是在光纖通信和光纖傳感器的基礎上產(chǎn)生的,它利用了光致?lián)p耗和光致發(fā)光等物理效應,比常規(guī)核探測器具有更多的優(yōu)越性,是典型的學科交叉。光纖核測井技術,實際上就是在特定的環(huán)境下的核探測技術,其典型的優(yōu)點為:
(1)可以針對不同的核探測的能級范圍,研制在該范圍的敏感探頭。
(2)因為應用了光致發(fā)光效應,可使探頭位于千米的井下,而光電倍增管由傳輸光纜相連置于井上,遠離了惡劣的井下環(huán)境(高溫高壓),從而延長其的使用壽命。
(3)光纖具有高速率、大容量傳輸能力,還能搭載其他井下儀器信號。
然而,激光光纖核探測器也有缺點,主要表現(xiàn)在耐高溫和承受高壓的保護涂層、傳輸光纜的機械強度以及耐輻射的傳輸光纜低衰減損耗。
三、結論與展望
從本文的分析可以看出,光纖傳感器以其獨特的優(yōu)勢,可以廣泛應用于石油天然氣井下的儲層參數(shù)監(jiān)測(包括溫度、壓力和多相流)、聲波檢測和激光光纖核測井之中,極大地豐富了石油和天然氣公司對儲層的了解,便于優(yōu)化油氣田開采和維護。值得一提的是,該系統(tǒng)能夠及時得到注采的注水壓力和溫度,從而判斷壓力是否超標,從而預防由于壓力超標導致的套管損壞,這是一個全新的領域,國內(nèi)外關于此方面尚未有報道和介紹。
到目前為止,全世界各大石油生產(chǎn)和服務公司都投入了巨資來研究和開發(fā)光纖傳感器在儲層評價中的應用,還有相當多的光纖傳感器研發(fā)機構也致力于這一新興領域的工作??梢栽O想,下一代光纖傳感器在克服自身的缺點和劣勢以后,將大面積推廣,能更有效地幫助實時了解油氣開采動態(tài)的水平。各大油田公司能夠充分利用這些有利的信息,實現(xiàn)和維持油田的最優(yōu)化生產(chǎn),從而使油藏達到最高的采收率。同時,由于因特網(wǎng)的飛速發(fā)展,光纖監(jiān)測的井況參數(shù)可以及時傳遞,這使得石油行業(yè)相關的生產(chǎn)和服務公司能夠更有效地分析和評價全世界的資產(chǎn)。
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