斯伦贝谢利用“交叉偶极”测井声波数据优选产层

斯伦贝谢（Schlumberger）公司日前称，公司在改进“声波测井”工艺、优化油气田生产井水平布置方面获得积极进展。

目前，油气田生产井的水平布置，对于提高非常规油气藏的产量起着重要作用。油气田运营者优选生产井的井位，一般情况下是根据地层内有关天然裂缝，以及地层应力存在的可用信息。具体来说，进行油气田生产井的优化设计，需要识别具有天然裂缝的深度层段，以及这一层段最大和最小水平应力的相对大小。更详细地说，需要作业者能够利用人工智能设计油气田生产井，以形成有效的水力裂缝，从而提高油气产量。

斯伦贝谢公司声波测井工艺中的“交叉偶极声波”数据，可以经过处理以输出“快速偶极”和“慢度偶极”的弯曲色散。“快速偶极”弯曲色散，可以反转以获得C55、C66、C33和C13。而“慢度偶极”的弯曲色散，可以反转以得到C44（＜C55）和C23、C66，因此提供了天然裂缝方向。

公司工艺原理是沿着“垂直先导井”的轴向或横截面定向，叠加在有机页岩储层的横向各向同性（TI）常数C44=C55和C66上。在此基础上，C23和C13的相对大小，有助于确定作为深度函数的“最大和最小水平应力之比”。公司改进声波测井工艺，已应用于在二叠纪盆地钻探的“垂直先导井”中，进行“交叉偶极声波”数据采集。这口井穿越了若干种可识别的岩性，其中各地层含有不同数量的伊利石、绿泥石、石英、方解石、白云石、干酪根、含油饱和度和无界水。

研发人员发现，在测井层段上部，表现出交叉偶极慢度各向异性，即C55＞C44。“交叉偶极剪切慢度各向同性”的存在表明，该测井层段中垂直排列的裂缝占优势。测井层段的下部显示了通常与有机页岩储层相关的TI常数，其特征为C66＞C55=C44。与此相反，测井层段上部的特征，是C66几乎等于C55，甚至小于C55，这是由于垂直裂缝的存在主导了剪切模量的TI各向异性效应。此外，C13和C23之间的差异，反映在地层上部裂缝层段更为明显，此差异意味着最大和最小水平应力之间的差异。

研发人员进行相关领域验证，例如，专家更详细地开展地层的上部深度区间水平应力分布的三维有限元应力分析，证实地层存在分散的刚性和柔顺层。这些地层中最大和最小水平应力都有显著变化，是垂直方向水力裂缝传播的潜在障碍。这些观察结果表明，作业者需要充分考虑水力裂缝模型中的这种变化。在相应的井场作业中，需要尽可能地增加多条裂缝分支，以便更有效地从储层中排出油气流体。