測井：尋找丟失的資訊（二）

時間＼2017-09-18

斯倫貝謝Pulsar多功能光譜儀，利用FNXS原理，結合多個探測器和一個高輸出脈衝中子發生器來提高資料獲取精度，

並提高測井速度和測量精度。

來自 | 斯倫貝謝

編譯 | 大安白小明

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理解地層岩性和流體含量，對於做出及時、明智的完井決策至關重要，尤其對於複雜油藏。在成本驅動的市場環境下，斯倫貝謝推出Pulsar多功能光譜儀——業內首款全套套管井地層評價和油藏孔隙度監測服務，該服務可以在不中斷鑽井計畫的前提下，完成無鑽機配合的地層評價工作。

新服務同時獲得自補償的傳統套管井測井資料，擴展的資料組合包括總有機碳、全新的快中子截面（FNXS）資料。FNXS資料直接對地層氣體敏感，無需裸眼井資料，即可將氣體孔隙度與液體孔隙度和緻密地層區別開來，並量化氣體孔隙度數值。

Pulsar多功能光譜儀結合了多個探測器和一個高輸出脈衝中子探測器，提供獨立的套管井地層評價和油藏監測，資料品質與裸眼測井一致。

自此，工程師們在理解油藏岩性和流體含量，以優化完井設計和最大化產量時，不再受到局限。

Pulsar服務不同於常規的套管井測井，不需要裸眼資料登錄來獲得高解析度的體積相關的岩石屬性解釋。因此，使用Pulsar服務後，可在不需要鑽機配合的情況下方便完成測井，不中斷鑽井作業，而且在固井後進行測井，也避免了井眼不穩定相關風險，尤其是在分支井和葉岩油藏。

快速獲得更優質的資料

Pulsar服務具備高中子輸出和優化後的資料獲取精度，大幅提高了測井速度和獲得如下參數的精度：

（1）一系列傳統的自補償套管井測井資料：sigma、孔隙度、碳/氧比；

（2）一系列擴展資料，包括總有機碳（TOC）；

（3）全新快中子截面（FNXS）資料，可將氣體孔隙度與液體孔隙度和緻密地層區別開來，並獲得氣體孔隙度數值。

確定任意井眼和油藏環境下的飽和度

由於Pulsar服務不依賴傳統的基於電阻率的方法來識別岩性和流體，

因此它可以精准地確定含任意鹽度地層的飽和度，它可以應用于多種作業井況：

（1）任何井型（水準、斜井、直井）下具有不同礦化度、岩性和流體含量的井；

（2）低電阻率地層的油氣識別；

（3）防腐蝕及符合NACE MR0175的外殼；

（4）外徑1.72 in的工具可以在最高溫度175℃下不間斷工作，作業時長不受限。

工作流程

光譜分析工作流程為：

（1）Pulsar服務的脈衝中子發生器（PNG）先發射中子，

然後通過2個主要反應激發地層伽馬射線：非彈性散射和熱中子捕獲。每種反應都可以產生具備特定能量的伽馬射線。然後採用LaBr3:Ce閃爍探測器及高溫光譜光電倍增器來探測伽馬射線，產生信號，並經由一個高性能脈衝高度分析器整合、數位編碼和處理。分析器確定每個伽馬射線的脈衝高度（與能量相關），累積脈衝高度柱狀圖（光譜），然後計算計數和脈衝高度的關係。每次中子爆發期間和之後，都採集光譜，這樣可以清晰分離非彈性散射和捕獲伽馬射線。

（2）每個光譜都被分解為單元素標準光譜的線性組合，這一步也包括對一些環境和電子因素的修正。

（3）通過修正的地球化學氧化物閉合模型，或者採用逆向方法，標準光譜線性組合的係數可以轉換為元素重量百分比。

（4）有兩種方法可以根據元素含量資料，得到礦物學特性和岩性分量。一種方法是連續的SpectroLith光譜岩性處理，它基於元素含量和礦物含量間的經驗關係。另一種方法使用逆向反覆運算技術，如Techlog井筒軟體平臺的Quanti.Elan多組分逆向解析器。

應用環境

1. 獨立的地層評估，用於分析遺漏的油氣、枯竭油藏和氣層

（1）採用中子密度和快中子截面（FNXS）資料，區分氣體孔隙度和孔隙度極低地層；

通過解釋中子密度中的顆粒密度和礦物屬性，岩石物理評價精度更高；

量化總有機碳（TOC），即測量的總碳與無機碳之差；

根據TOC計算含油量；

低電阻率產層的油氣識別；

含淡水、混合或者鹽度未知油藏的油層識別。

（2）無近期裸眼測井資料的老井地層評價

高保真礦物特徵和岩性資料，用於地球化學、地層學分析和岩石分類；

碳酸鹽岩類：根據鈣、鎂、鐵、錳和硫，來區分和確定方解石、白雲石、石膏及其他碳酸鹽類礦物；

矽質碎屑岩類：矽、鋁、鐵、鉀、鈣和錳是用於解析石英、長石、雲母和粘土礦物的主要元素；

測量超過20種常規元素的含量，用於識別特定的礦物，若有請求可以增加標準元素；

（3）元素測井資料，用於井間關聯和確定地層層序

2. 任意含水鹽度地層下，不依賴作業環境的油藏飽和度監測

確定任意井型（水準井、斜井、直井）下的生產流體剖面；

探測套管外的吸水地層和流體；

採用元素光譜分析，確定礫石充填完井品質；

3. 確定金屬含量用於探礦

4. 高解析度的油藏品質（RQ）完井品質（CQ）分析，用於非常規油藏的地層評價，基於詳細的定量礦物分析，確定複雜的岩性；

無需鑽機配合的服務。

特點和優勢

1. 高性能脈衝中子發生器（PNG）

優化脈衝模式，採用多個方脈衝和短脈衝，方便分離非彈性和捕獲伽馬射線；

高中子輸出，3.5 × 108中子/s，提高了測量精度。

2. 最先進的探測器

遠近探測器：摻鈰溴化鑭；

深探測器：釔鋁鈣鈦；

緊湊型中子監視器（CNM）、光電倍增器和計數電子元件；

高作業溫度（175℃）下優異的光譜能量解析；

業內最高的計數率；

無需保存中子源；

校正的元素含量資料：Al、Ca、Fe、Gd、K、S、Si、Ti、Ba、Cl、H、Mg、Mn、Na、Br、O和金屬Cu，根據需要可以增加元素。

3. 原地TOC數據

4. 井液和完井補償sigma（中子俘獲截面）和熱中子孔隙度（TPHI）數據

5. 同時採集時間和能量範圍資料

6. 優化的元素精度，即使測井速度更快也能提供高品質資料

7. 大量的實驗室和建模描述，確保各種環境下的精度

8. 硬體可與PS Platform*生產服務平臺、SCMT*小井眼固井評價工具、ThruBit*過鑽頭測井服務和電纜爬行器結合使用

9. 防腐蝕及符合NACE MR0175的外殼

地層評價

Pulsar多功能光譜分析服務，採用業內首款獨立的套管井地層評價系統及全新的FNXS資料，用以可靠地區分氣體孔隙度和緻密地層，所有資料都來自單套工具。

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二丫：131-3255-0596； zhanglingyu@fonchan.com

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每次中子爆發期間和之後，都採集光譜，這樣可以清晰分離非彈性散射和捕獲伽馬射線。