海上勘探和評價的主要目標(biāo)之一是獲取目標(biāo)油藏的巖樣。油藏巖石蘊含著非常有價值的數(shù)據(jù),包括可直接測量的相對滲透率、潤濕性和流體屬性。這些信息對儲層流動模型微調(diào)和勘探地質(zhì)學(xué)家隨后開展的鉆井作業(yè)至關(guān)重要。
但是,盡管海底取心非常重要,但作業(yè)難度其實非常大。因為按照常規(guī)方法,依靠地面測量來確定從何處開始取樣,這可能造成取心井深錯誤。
CoreAll是位于挪威卑爾根附近的一家技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司,該公司開發(fā)了一種新的取心工具來解決上述問題。公司表示,其智能取心系統(tǒng)(ICS)是采集巖心的地層評價數(shù)據(jù),并通過泥漿脈沖遙測技術(shù)將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)降孛娴氖醉椉夹g(shù)。在今年休斯頓的海洋技術(shù)大會(OTC)上,ICS的創(chuàng)新性為CoreAll贏得了一座新科技獎。
CoreAll項目總監(jiān)Alf Berle表示,“所有開發(fā)商都明白,取心鉆井技術(shù)在過去幾十年并沒有太大變化。油氣行業(yè)為解決諸如巖心堵塞等問題只對技術(shù)做了“微調(diào)”,但除此之外,創(chuàng)新非常有限!
由于ICS需要下入井內(nèi),操作人員可以通過一系列傳感器測量電阻率、溫度、伽瑪射線、振動等多達15種不同的參數(shù),并確定巖心完整性是否因巖心桶的斷裂和旋轉(zhuǎn)而損壞。操作人員可在作業(yè)前設(shè)置遙測模式,從而以期望的速率發(fā)送每個測量數(shù)據(jù)。
這種隨鉆測井產(chǎn)品并不意味著取代綜合電纜測井,后者通常在取心作業(yè)后進行,可以確保巖心取自理想的儲層位置。作業(yè)公司也可以使用這些數(shù)據(jù)來確定何時停止取心,或何時會鉆遇水層等地層問題,還能夠通過對比ICS與電纜測井(通常在取心幾天后進行)數(shù)據(jù)來評估油藏屬性,電纜測井?dāng)?shù)據(jù)通常會由于鉆井泥漿濾液侵入儲層基質(zhì)而受到影響。
Per Erik Berger于2012年創(chuàng)立CoreAll,他曾見證取自Johan Sverdrup探井的巖心狀況非常糟糕;Johan Sverdrup是挪威大陸架上發(fā)現(xiàn)的最大的油田之一。Berger之前是貝克休斯公司的取心專家,他最初推出的概念是設(shè)計一個井下樹脂系統(tǒng)用于保持巖心的完整性,從而為勘探團隊提供更好的油藏信息。
智能取心系統(tǒng)(ICS)的模塊化特點:
兩個電阻率傳感器
兩個伽馬射線傳感器
井下溫度傳感器
巖心相對旋轉(zhuǎn)傳感器
三軸加速度計
然而,團隊在研發(fā)過程發(fā)現(xiàn)這種創(chuàng)新需要一種新型的巖心筒,最終演變?yōu)镮CS。同樣曾就職于貝克休斯,作為其前地質(zhì)導(dǎo)向經(jīng)理的Berle說,“我們推后了這種想法,并試圖解決第一個問題,即只需要一個配有各種儀表的部件!
此后,CoreAll在4口陸地井成功試驗了該技術(shù);3口井在挪威,1口在捷克。目前,CoreAll正在尋求商業(yè)化應(yīng)用,并有機會將ICS下入一口海上井。在尋找新機會同時,公司也正在與多家服務(wù)公司和設(shè)備制造商進行初步談判,以確保該設(shè)備可以與其他傳統(tǒng)系統(tǒng)集成,因為該設(shè)備的使用與電源系統(tǒng)和通信協(xié)議密切相關(guān)。
CoreAll還有進一步的技術(shù)野心,其中包括開發(fā)一個內(nèi)部鉆井設(shè)備模塊,該模塊包含一個地面觸發(fā)部件,它可以關(guān)閉巖心筒,使設(shè)備能像常規(guī)鉆井系統(tǒng)一樣運行。
Berle解釋道,“你可以先鉆井,然后測井,一旦發(fā)現(xiàn)進入儲層,即可進行取心,這方面還存在能夠大幅節(jié)約成本的潛力。”他補充道,根據(jù)深度的不同,這種新增功能可能節(jié)約24-48小時的非生產(chǎn)時間,包括起出并卸下常規(guī)鉆頭,換取心鉆頭。
鉆井模塊還允許進行多個井段的取心,使操作人員在取心完成后繼續(xù)鉆進數(shù)百米,以為后續(xù)綜合電纜測井工具的下入提供足夠的井眼間隙。
過去的4年間,CoreAll收到了超過600萬美元的研發(fā)支持費用,一半的資金來自瑞典的獨立油氣公司Lundin Petroleum的分公司Lundin Norway。其他的行業(yè)支持者包括英國的Spirit Energy和德國生產(chǎn)公司DEA,后者有兩家政府贊助商支持,即挪威研究委員會和挪威創(chuàng)新局。
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