קידום טכניקות חקר נפט וגז הוביל לפיתוח שיטות שונות לרישום כדי להבין טוב יותר היווצרות תת-קרקעית.בין אלה, שילוב של גרעיני ואלקטרומגנטי (EM) ⁇ התפתחה ככלי רב עוצמה לאפליה מוגברת. על ידי שילוב מדידות של ליתולוגיה, נאמנות, משקעים נוזליים, ותכונות חשמל, מפעילי יכול להפחית באופן משמעותי את האווירה במאגרים מורכבים.

המונחים: Formation Logging

גיבוש משפחות חימר - הנקראות לעתים קרובות logging או חסימה תוך כדי קידוח (LWD) - הוא תהליך של הקלטה של תכונות פיזיות וכימיקליות של היווצרות סלעים כתפקוד של עומק.המטרה העיקרית היא לזהות אזורי הידרוקרבן-נושא, להעריך איכות מאגר, וזיהוי מגעים נוזליים באופן חזק יותר להסתמך על מדידות בודדות של כלי גרעיניים (למשל, gamma ray, צפיפות, חנקן, או אימפולסיביות) או גנובים אחרים, אך ורק לאחר מכן, הם מתנגדים באופן קבוע.

הבנה של אינטגרציה גרעינית

שיטות כניסה גרעיניות מעסיקות מקורות רדיואקטיביים – או גנרטורים ניטרון כימיים או דוממים – כדי לגרום לאינטראקציות עם היווצרות החושדת את הרכב והנפיחות שלה.ארבע טכניקות עיקריות מופרסות בדרך כלל:

  • (FLT:0Gamma Ray Logging:FLT:1 Measures Natural radioactivity from אורניום, thorium, אשלגן.It הוא אינדיקטור עיקרי של נפח פצלי ו lithology.
  • (FLT:0) רגישה לקידוד:FLT:1 השתמש cesium-137 או קוד cobalt-60 פולט קרני gamma, אשר עובר פיזור Compton. צפיפות המרבית נמדדת עם porosity ו lithology. in גז-bearing היווצרות, צפיפות מופיעים נמוך יותר בשל צפיפות מופחתת של אלקטרונים מופחתת.
  • (FLT:0)Neutron Porosity Logging: ⁇ 1 (ה) מעסיק מקור americium-beryllium או גנרטור ננוטרי הדופק לייצר נויטרונים מהירים להאט באמצעות התנגשות עם מימן nuclei.האוכלוסייה הנייעת של נויטרונים תרמית היא פונקציה ישירה של מדד מימן, אשר בהיווצרות נקיות מתייחסות לנקבוביות.
  • (FLT:0) ספקטרום Neutron Spectroscopy (Elemental Capture Spectroscopy): veFLT:1 השתמש מקור ניטרון הדופק לייצר קרני gamma inela ו ללכוד gamma. spectra אלה ניתחו כדי להפיק ריכוזים אלמנטריים (למשל, פחמן, חמצן, סידן, ברזל, sulfur) כי מידע מינרלוגדי, הכולל, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, סיליקון, סיליקון, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, סיליקון) כי מינרלוגרפי (C) כולל פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, מינרלוגרפי) כי גם סולפרפור (פח, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, פחמן, סגסוגת, סגסוגת, מינרלים) כיול) כי הוא כולל סולפרפורה) כי הוא

מדידות גרעיניות הן עצמאיות יחסית של סלמון מים וגביע נפוח, מה שהופך אותם אמינים בסביבות רבות.עם זאת, הן סובלות ממעמקי חקירה רדודה (בדרך כלל 10-30 ס"מ) והן רגישות לתופעות של חור (עוגה מחמוד, קלוש, כביסה).

הבנה של אלקטרומגנטיות Logging

כלי אלקטרוניקה אלקטרומגנטיים בודקים את מוליכות החשמל (או את הגומלין, התנגדות) של היווצרות.מדידות אלה מגיבים חזק לנוכחות של נוזלי עופרת (מים קו) לעומת פחמימנים התנגדות או מים טריים.

  • (FLT:0)Laterolog (Galvanic) Tools:FLT 1 השתמש במערך אלקטרודה ממוקד כדי להזריק זרם לתוך היווצרות ומדד מתח.הם אידיאליים עבור בוץים מוליכים ותצורות עמידות גבוהה, אבל יכול להיות מושפע על ידי מיטות דקות ואפקטי מיטה כתף.
  • (FLT:0) כלי אינדוקציה: 1FLT) השתמש סלילים משדרים שיוצרים זרמים דליים במבנה; מקלט קובע את השדה המגנטי משני.Inductions עובד הכי טוב בתצורות מנוגדות ובבוץים המבוססים על שמן, והם מספקים חקירה עמוקה יותר (עד 3 מ') עם מעמקי קרינה מרובים.
  • (FLT:0)Propagation Resistivity (LWDigture): FLT:1 השתמש גלים אלקטרומגנטיים גבוהה ⁇ גבוה (למשל, 2 MHz, 400 kHz) אשר משמרת אמפולדה ושינויים בשלב מומרים להתנגדות.
  • (FLT:0 דיאלקטרי Logroughging: FLT:1 מודד את קבוע הדיאלקטרי ואת התנגדות בתדרי מיקרוגל, עוזר להבדיל בין נפיחות מלאה מים הידרוקרבן אפילו בסביבות מים טריים שבו סלינסיות נמוכה מפחיתה ניגודיות התנגדות.זה שימושי במיוחד בשמן כבד או מאגרים נמוכים של פחמן.

פרשנות ללוג אלקטרומגנטית חייבת לקחת בחשבון ליצירת anisotropy (במיוחד בחולות מזוהות), פרופילי פלישה ואפקטי הבלוטות. עומק החקירה משתנה עם עיצוב תדירות וכלי, ומיטות דקות יכולות להיות אתגר אם החלטה אנכית אינה מספיקה.

היתרונות הסינרגיים של גרעיני משולב ו-EM Logging

הגדלת נתוני הגרעין ו-EM יוצרת מודל היווצרות הוליסטי שעולים על המגבלות של שיטות בודדות.הסעיפים הבאים מפורטים על הטבות מפתח.

שיפור ה- Lithology ו- Fluid Discrimination

יומני גרעין מספקים אינדיקטורים ליתולוגיים ישירים (גיית מגמא, גורם פוטואלקטרי) ואמצעי נקבוביות, בעוד ש-EM אספקת ניגודיות ניגודיות. ביחד, הם פותרים ambiguities כגון מבדילה בשכר נמוך של חולות גילוח מים (למשל, היווצרות עם גלימה גבוהה (שלא) אבל התנגדות נמוכה עלולה להיות מפורעת; אם זה אפשרי סגסוגת דם) עם כלים גרעיניים, אם כיפוף, אם כיפוף, לעומת זאת, אם כי הוא יעיל, הוא מסוגל להיות יעיל, 000, 000 יעיל, 000, 000, 000 יעיל, 000, 000 יעיל, 000 יעיל, 000).

שיפור הערכת ה-Saturation

משוואה ארכי ידועה דורשת נקבוביות (מטאות גרעיניות) ועיצב התנגדות (מטאנים EM) לשקע מים מותאמת. במאגרים מורכבים (פחמים, מיטות דקות, תשלומים נמוכים-קוטראוטריסטים), בשילוב יומנים משפרים את הדיוק של מודלים של משקעים וידויים. לדוגמה, בתצורות עם תוכן משתנה, שילוב של נפיחות מוחלטת מצריכת שמן רחם, ונפח כפול, מאפשר נפיחות של שמן סלקציה, או סלקציה כבדה, כגון סלקציה, או סלקציה של חומר גלם, או סלקטיבית מים סלקטיבית שומן.

Cross-Borehole ו- Interwell Visualization

בשילוב במחקרים רב-וולים, יומני גרעין ו-EM ניתן להשתמש עבור איורים של מאגר תלת-ממדיים. כרכים של אחריות מ-EM inversion, מחוסנים על ידי porosity ו-Lethology מ ⁇ גרעיניים, מניבים מודל צפוי של הפצה נוזלית.זמן-lapse (4D) התנגדות ניטור, כאשר קשור לשינויים בפוטרופיביים גרעיניים, יכול לעקוב אחר התנועה פחמן במהלך הייצור.

עלויות ומאמץ

שילוב המדידות לתוך מיתר כלי יחיד (למשל, צווארון רב תפקודי LWD המכיל גלימה, צפיפות, נויטרון וחיישנים התנגדות) מפחית זמן קשיח וריצה חוט. שילוב בזמן אמת של נתונים אלה מאפשר החלטות קידוח מיידי, כגון גירוד להישאר במקום המתוק או התאמת משקל בוץ כדי למנוע נזק.

שיטות טכניות: אינטגרציה נתונים ופרשנות

שימוש יעיל בשילוב של גרעיני ו-EM, דורש זרימת עבודה שיטתית:

  1. (FLT:0) תיקון סביבתי: החלת: 1 בינואר, בוץ, טמפרטורה ותיקוןי לחץ לכל מדידה באופן עצמאי.
  2. (FLT:0) התאמה ושיפור החלטות: ההרחבה:BuildFLT:1 , יש בדרך כלל החלטה אנכית של 0.5-1 מ', בעוד כמה כלים EM לפתור מיטות דקות (0.2 מ' עבור מאוחר יותרolog). , מעורבב יומני לפתרון משותף או באמצעות טכניקות הversion (למשל, 1D בהסתה של ריבוי קידוד נתונים) משפר את הכדאיות.
  3. (FLT:0) Multi-Mineral Analysis: ההרחבה: (IQREFLT:1) באמצעות כל עקומות הגלם (gamma ray, צפיפות, נויטרון, גורם פוטואלקטרי, התנגדות, sonic אם זמין) בפתר דטרמיוני או פרוביביליסטי (למשל, ELAN, MultiMin) כדי להפיק חלקיקים של קוורץ, calclowite, doomite, doilateite, doite, doilative, doite, , , , , , , , ריצוף, , , , , , ריצוף, , , , , ריצוף, מסייע , , , , , , , , ריצוף מים עמידים.
  4. (FLT:0) מודלים חלופיים של פלויד: FLT:1 פעם פורוזיות ושקיקה מים ידועים, מודלים קדימה של התנגדות יכולים לחזות תגובה יומני תחת תרחישים שונים של נוזל, סיוע בהערכה של השלמת פוטנציאל.
  5. (FLT:0)הפצה עם נתוני הליבה:FreaLT:1 כדי להפחית את אי הוודאות, את הפרשנות המשולבת של הגל המשולב צריך להיות מכוונן נגד ניתוח ליבה קונבנציונלי (porosity, Permeability, ריצוף) וניתוח ליבה מיוחד (פרמטרים חשמליים, n, קיבולת חליפין).

טכניקות מתקדמות כגון למידת מכונה (למשל, רשתות עצביות) יכולות לשפר את האפליה על ידי אימון על יומני משולב מבארות אנלוגיות כדי לחזות את הדליוף ואת סוג הנוזל בבארות חדשות.

דרישות שדה ומחקרי מקרים

שילוב של גרעיני ו-EM ⁇ בהצלחה על פני הגדרות גיאולוגיות מגוונות ברחבי העולם.כאן הן דוגמאות ייצוגיות:

Deepwater Turbidite Sands, מפרץ מקסיקו

בתחום מים עמוק המאופיין על ידי רצף חול-החול של מחוסנים, יומני התנגדות קונבנציונליים - רק לעתים קרובות לא הצליחו להבחין חולות תשלום דק בגלל התנהגות פצליעת פציפזון גבוה, ו gamma rays, הניתוח המשולב נפתרה עד 0.3 מ"מ וזיהה 10-15% תוספת תשלום נטו.

ריבור, המזרח התיכון

מאגר פחמן שבור עם פורוזיות משתנה וגלימות גבוהות הציג ניגודיות נמוכה בין אזורי שמן ואזורי מים. יומני גרעיני סיפקו נקבוביות מדויקת ומינרלוגיות (דומיט לעומת אבן גיר), בעוד יומני פיזור דיאלקטרי (טכניקה מיוחדת של EM) מדדו את ההיתר - שלא הושפעו מ saltectedity - להבדיל בין שמן-מול מים מלאים לאסטרטגיות של סגסוגת מים.3% להפחתה טובה יותר להפחתה של מים.

שיל גז, צפון אמריקה

ב- פצלי גז לא קונבנציונליים משחק, ספקטרוסקופיה גרעינית כדי לכמת את TOC וסוג חימר, בשילוב עם כלים התנגדות משולשת (התרשים הטרופיים) כדי למפות חומר אורגני והפצת pyrite, שימש כדי לפענח כתמים מתוקים.ההתנגדות anisotropy, כאשר משולב עם צפיפות וגני נויטרונים, מציין מרווחי שבר ומסייעת calme לדגמי גיאוכאומטרידות.

מחקרים אלה מדגישים את הערך של שילוב: כל הפרשנות עולה על סכום חלקיה.לצליל עמוק יותר לתוך מודל תגובה ספציפי לרישום, קוראים עשויים להתייחס להערות סטנדרטיות בתעשייה כגון FLT:0SPE 11822FLT:1 ו-FLT:2Schlumberger's Oilfield Review מאמרים על שילוב של התפלגות .

אתגרים ושיקולים

למרות היתרונות שלה, שילוב של גרעיני ו-EM כניסות מציג אתגרים מעשיים:

  • (FLT:0) רגישות סביבתית: כלים גרעיניים 1 LT:1 מושפעים על ידי עצמות של עצמות נפוחות ותכונות בוץ כבד; כלי EM רגישים ל casing (ב יומני חור במקרה) ויצירה של וריאציות סליניות הדורשות כיור.
  • (FLT:0)Depth of Investigation Mismatch:FreaLT:1 ⁇ גרעיניים למדוד רק כמה אינץ ' לתוך היווצרות, בעוד יומני EM עשויים לקרוא 1–3 מ 'תחת פלישה, אזור השטף (מופץ על ידי כלים גרעיניים) יכול להיות תכונות נוזלים שונות מאשר אזור הבתולה (מופץ על ידי יומני EM עמוקים).
  • (FLT:0) אינטגרטיבית אמביגויות מורכבות: FLT:1 ברצף פחמן-evaporite או וולקניות, צלבים סטנדרטיים עשויים לא לתת פתרונות ייחודיים. Machine Learning עשוי לסייע, אך שיתוק הליבה ייעודי נותר חיוני.
  • (FLT:0) אמינות ועלויות:FIRLT:1 מחרוזת כלים רב תפקודית הם מורכבים ויקרים יותר מכלים בודדים.עם זאת, העלות לעתים קרובות מתבטלת על ידי זמן השקיה מופחת ומשפרת מיקום טוב.
  • מקורות גרעיניים (FLT:0) ,regulatory Hurdles:FLT1 מקורות גרעיניים דורשים פרוטוקולים בטיחותיים קפדניים ורישיונות ממשלתיים; באזורים מסוימים, שימוש במקורות כימיים מוגבל, לטובת גנרטורים ניטרון הדופק שמוסיפים עלות אך משפרים את הבטיחות.

כיוונים עתידיים

האבולוציה של שילוב של גרעיני ו-EM- ⁇ מצטמצמת עם כמה מגמות מתעוררות:

  • (FLT:0) ריאל-Time Inversion:FLT:1אנדרה מלאה 3D EM inversion באתר, מוגבל על ידי מודלים פטרופיזיקהיים של גרעיני, יאפשר עדכונים דינמיים למודל כדור הארץ תוך כדי קידוח.
  • (FLT:0) Multi-Physics Sensor Fusion:BuildFLT:1) שילוב גרעיני, EM, אקוסטי ו- NMR (התחדשות מגנטית גרעינית) נתונים במחרוזת כלי אחד הופך להיות אפשרי. דור חדש של כלים "כל אחד" , 000, â € ¢ â, ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ¢ ⁇ ⁇ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) אינטליגנציה מלאכותית לניתוח Log Analysis:FLT:1 אלגוריתמי למידה עמוקה שהוכשרו על מסדי נתונים עצומים של יומני משולב ונתונים ליבה באופן אוטומטי יניבו רזולוציה גבוהה ומודלים נוזליים.זה יעזור סטנדרטיזציה של פרשנות על פני שדות ולהפחית את ההטיה האנושית.
  • (FLT:0) הנחה את כוח ואת התקדמות התקשורת: ההרחבה של נתונים גבוהים יותר מ-Wid drill tube וטכנולוגיות סוללות משופרות מאפשרות מדידה מורכבת יותר (למשל, Multi- ⁇ EM, הדופק ספקטרום נויטרונים) להיות מועבר על פני השטח בזמן אמת.
  • מחקר על חלופות לא רדיואקטיביות (למשל, ניתוח נויטרונים מהיר) ומקורות EM כוח נמוך יפחיתו את טביעת הרגל הסביבתית של פעולות כניסה תוך שמירה על איכות מדידה.

לסקירה מקיפה של הקידומים האחרונים באינטגרציה של EM וגרעין, ה-FLT:0SPWLA השנתי סימפוזיוןFLT:1 וה-FLT:2 OnePetro Technical LibraryFLT 3 מספק מספר רב של מאמרים עמיתים.

מסקנה

השילוב של טכניקות אחסון גרעיניות ואלקטרומגנטיות מציע גישה חזקה ליצירת אפליה, מתן ליתולוגיה משופרת, נקבוביות, ואפיון משיכה נוזלי כי אף שיטה לא יכולה להשיג לבד. על ידי שילוב של קרן gamma, צפיפות, נויטרונים, וספקטרוסקופיה נתונים עם עמידות, דיאלקטריות יעילה יותר, ו inductions, petrophysicists ו גיאוקרטיסטים יכולים לפתור ambisives in ⁇ sivesive , בעוד שיפור יעיל יותר, כמו שיפור איכות הסביבה, כמו שיפור ביצועים מתקדמים יותר, כמו שיפור ביצועים מתקדמים, כמו שיפור ביצועים מתקדמים של חומרים כימיים, כמו שיפור איכות הסביבה, כמו שיפור ביצועים מתקדמים יותר, שמירה יעילה יותר, כמו שיפור ביצועים מתקדמים יותר, שיפור ביצועים מתקדמים יותר, שמירה על ידי אבטחה יעילה יותר, שיפור איכות הסביבה.