1、测 井 技 术WELL LOGGING TECHNOLOGYVol.46 No.6 Dec 2022第46卷 第6期 2022年12月文章编号：10041338（2022）06064308页岩油全生命周期测井技术进展与发展方向石玉江1，张凤生2，3，李庆峰4，宿鹤松2，3，徐文远5，李振林2，3（1.中国石油集团测井有限公司，陕西 西安 710077；2.中国石油集团测井有限公司地质研究院，陕西 西安 710077；3.中国石油天然气集团有限公司测井重点实验室，陕西 西安 710077；4.中国石油集团测井有限公司大庆分公司，黑龙江 大庆 163412；5.中国石油集团测井有限公司长庆分公司，
2、陕西 西安 710201）摘要：中国陆相页岩油特殊的地质条件和开发方式给测井带来新的挑战和需求。中国石油集团测井有限公司围绕页岩油勘探开发的“提质、提速、提产、提效”需求，从“选靶体、定轨迹、助压裂、保生产”等方面发展测井配套技术，形成井场全直径岩心二维核磁共振测试、直井多维高精度成像测井甜点评价、过钻具存储式测井、水平井方位伽马与方位电阻率随钻导向、桥射联作2.0分段分簇射孔、井筒完整性评价、水平井动态监测与光纤测井等页岩油全生命周期测井技术系列，基本满足生产需求。在技术突破的同时，测井行业仍然面临着众多问题：完井及随钻高性能测井装备不足、现场应用规模小；元素扫描等高端成像测井仪器与国际水平
3、存有差距；混积型及纯页岩型页岩油甜点评价技术仍需完善；分布式光纤监测技术与资料解释无法自主可控。未来需要持续加强技术攻关，打造页岩油全生命周期高性能测井技术系列，为页岩油规模效益开发提供有力测井技术支撑。关键词：页岩油气；甜点测井评价；多维高精度成像测井；随钻测井；地质工程一体化；发展方向 中图分类号：P631.84 文献标识码：ADoi:10.16489/j.issn.10041338.2022.06.001Progress and Development Direction of Logging Technology for Shale Oil Life CycleSHI Yujiang1
4、,ZHANG Fengsheng2,3,LI Qingfeng4,SU Hesong2,3,XU Wenyuan5,LI Zhenlin2,3(1.China National Logging Corporation,Xian,Shaanxi 710077,China;2.Geological Research Institute,China National Logging Corporation,Xian,Shaanxi 710077,China;3.Well Logging Key Laboratory,China National Petroleum Corporation,Xian,
5、Shaanxi 710077,China;4.Daqing Branch,China National Logging Corporation,Daqing,Heilongjiang 163412,China;5.Changqing Branch,China National Logging Corporation,Xian,Shaanxi 710201,China)Abstract:The special geological conditions and development methods of continental shale oil in China bring new chal
6、lenges and demands to logging.China national logging corporation focuses on the demand of“improving quality,speed,production and efficiency”of shale oil exploration and development,the well logging matching technology is developed from four aspects of“Target selection,trajectory determination,fractu
7、ring assistance and production protection”,a series of shale oil and gas life-cycle logging technologies have been developed,including field full-diameter core 2 d NMR scan testing,vertical well multi-dimensional high-precision imaging logging confection evaluation,horizontal well azimuth Gama azimu
8、th resistivity guided while drilling,over-drilling tool memory high-efficiency completion logging,bridging and perforating 2.0,wellbore integrity evaluation,horizontal well performance monitoring,and optical fiber logging,basically meet the needs of production.At the same time of technical breakthro
9、ugh,the logging industry still faces many problems:insufficient well completion and high performance logging while drilling equipment,small field application scale,gap between high-end imaging logging tools such as element scanning and international level,mixed and pure shale oil dessert evaluation
10、technology still needs to be improved,and distributed optical fiber monitoring technology and data interpretation cannot be controlled independently In the future,we need to continue to strengthen technical breakthrough,create a series of high-performance logging technologies for shale oil throughou
11、t its life cycle,and provide strong logging technology support for the scale benefit development of shale oil.基金项目：中国石油集团测井有限公司科技项目“页岩油测井技术系列优选研究”（CPL2021-B01）第一作者：石玉江，男，1971 年生，教授级高级工程师，博士，从事复杂油气藏岩石物理与测井解释评价工作。E-mail：syj_2022年测 井 技 术644 Keywords:shale oil and gas;dessert log evaluation;multi-dimens
12、ional high-precision imaging logging;logging while drilling;geological engineering integration;development direction0 引 言页岩油已成为未来几年中国原油增储上产的重点领域。近年来，中国页岩油勘探开发相继在鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、松辽盆地取得重大突破。中国页岩油主要为陆相沉积，沉积类型多样，岩性岩相复杂，非均质性强，甜点主控因素复杂，同时页岩油必须通过水平井与大型压裂改造才能实现规模有效开发 1。页岩油特殊的地质条件及开发方式，给测井储层甜点评价、水平井精准导向、高效射孔及生产
13、测试等带来一系列新的需求和挑战：岩石致密、孔隙度渗透率关系复杂导致流体驱替困难，故阿尔奇公式不适用于页岩油层，需要创新岩石物理实验及饱和度评价模型；页岩油储层主要为深水细粒沉积，发育薄互层、纹层及页理结构，对测井分辨率要求高，即从0.2 m提高到毫米级；岩石矿物组分复杂、黏土含量高，优势岩性岩相识别评价难度大；发育微纳米级多类型孔隙，孔隙结构及流体赋存状态复杂，孔隙定量表征、可动流体评价难度大；储层非均质性强，微构造发育，水平井导向精度要求高；长水平段井况复杂，仪器居中困难，对水平井测井工艺要求更高；水平井产液剖面动态监测难度大，对测试技术要求高。为此，中国石油集团测井有限公司（中油测井）开展
14、持续攻关研究，发挥研发、制造、服务、应用一体化优势，加快技术迭代升级，积极打造页岩油测井利器。围绕“选靶体、定轨迹、助压裂、保生产”工作目标，研发出更高精度、更高分辨率、更安全高效和更低成本的国产化自主测井成套装备，形成了更精确的解释评价方法，从初期勘探、评价建产到生产阶段，支撑页岩油全生命周期勘探开发。本文系统总结近年来中油测井在页岩油测井采集与评价等方面取得的成果，通过和国际先进水平进行对比，分析了下一步技术发展的方向。1 测井采集技术进展1.1 CPLog多维高精度成像及快速测井技术CPLog多维高精度成像系统是中油测井在“十三五”期间研制的具有完全自主知识产权的高端测井装备，已然成为解
15、决复杂油气评价难题的利器。研发形成的宽动态微电阻率成像、偏心核磁共振、三维感应等仪器达到国际先进水平（见表1）。表 1 多维成像测井系列性能对比多维成像系列性能指标中油测井仪器 成熟度国际先进水平中油测井水平宽动态微电阻率成像纵向分辨率5 mm纵向分辨率5 mm成熟偏心核磁共振最短回波间隔0.2 ms最短回波间隔0.3 ms成熟三维感应测量精度 0.75 mS/m纵向分辨率30、60、120 cm测量精度 1 mS/m纵向分辨率30、60、120 cm成熟阵列声波横波时差测量范围2624 921 s/m纵向分辨率15.2 cm横波时差测量范围2623 280 s/m纵向分辨率15.2 cm成熟
16、FITS系列电缆传输工艺可回收钻杆保护套工艺电缆传输工艺无限通讯捕捉工艺可回收钻杆保护套工艺成熟地层元素LithoScanner岩性扫描可控源地层元素样机研制在研CPLog多维高精度成像系统具有如下特点：宽动态微电阻率成像测井仪（eMCI）的质量和测速较原有仪器有了提升。改进后的仪器应用于青海、大庆、长庆等油田，在复杂环境下采集质量优于国外仪器，在青海油田CX井高饱和盐水钻井液环境中，eMCI仪器的采集质量优于哈里伯顿公司的XRMI仪器；偏心核磁共振测井仪（iMRT）提高了测量精度和井筒适应性，iMRT测井仪能够适应大于等于6 in*的井眼，对盐水钻井液的适应能力更强，与斯伦贝谢公司的仪器相比，回波间隔略大，探测深度较深；三维感应仪器提升薄互层的识别能力，其纵向分辨率由0.6 m升级到0.4 m，可以测量水平和垂直电阻率，应用电阻率各*非法定计量单位，1 in=2.54 cm，下同石玉江，等：页岩油全生命周期测井技术进展与发展方向第46卷 第6期645 向异性可显著提升薄互层的识别能力；过钻具存储式测井仪（FITS）能够提升复杂井型的作业能力，实现大斜度井、长水平井一趟快速安全测井，测
