美國SWSI公司推出的一種創(chuàng)新型地層圖像系統(tǒng)能夠展現(xiàn)極高分辨率的巖石組織和巖石節(jié)理裂隙，該技術(shù)是通過巧妙應(yīng)用光學(xué)成像系統(tǒng)(OPTV)在充滿空氣的井眼內(nèi)獲取與開采碳?xì)浠衔镉嘘P(guān)的高分辨率彩色地層圖像而實現(xiàn)的，此項技術(shù)特別適合對頁巖油藏的評價。
SWSI公司開發(fā)出了相關(guān)的硬件和其它降阻抗技術(shù)，使OPTV能夠完全用于12,500英尺(3,813米)長的標(biāo)準(zhǔn)多芯電纜裝置上或是類似的技術(shù)，從而可以采用牽引機(jī)理將OPTV工具送到水平井中12,500英尺的總測量深度處。應(yīng)用該技術(shù)時不需要將井眼充以液體，所以，鉆井作業(yè)商能夠避免更多的費用和作業(yè)延遲，同時還可避免液體可能損壞地層的危險。以前，總是需要將井眼充以液體才能通過電纜獲得井眼圖像數(shù)據(jù)，而在美國東北部地區(qū)，空氣鉆井十分常見，且鉆井作業(yè)商也喜歡采用空氣鉆井法，所以作業(yè)商一般都不愿意冒著增加成本和地層損壞的風(fēng)險將液體引入到敏感地層中以獲取微電阻率圖像或聲波圖像。所以，SWSI公司推出的這項新技術(shù)對世界上最大的天然氣儲藏——Marcellus頁巖儲藏而言是一項革命性的創(chuàng)舉。目前，采用OPTV技術(shù)已能夠在無任何增加成本或風(fēng)險的情況下獲得質(zhì)量同等或更好的各種圖像。
該系統(tǒng)能夠?qū)Φ貙犹卣?裂隙、層理、成礦性、紋理、巖穴和間斷等)進(jìn)行分辨，并確定其方位、走向和傾角。解釋軟件可以生成箭頭(蝌蚪)圖、棒形圖、玫瑰圖和立體圖，以便進(jìn)行結(jié)構(gòu)和地層分析。這可為完井帶來諸多好處，比如分級設(shè)計開發(fā)和確定最小/最大應(yīng)力(間斷以及次生裂紋和自然裂紋)。該技術(shù)包含了高分辨率成像的所有優(yōu)點，關(guān)鍵的不同點在于，在進(jìn)行地質(zhì)推理之前，OPTV不需要電或聲波測量的任何推理，最終用戶能夠直接對巖層圖像進(jìn)行解釋。通過對與巖性和微異質(zhì)性直接相關(guān)的射孔方式的更精確的選擇，可以改善頁巖地層的水力壓裂效果，而如果采用傳統(tǒng)的測井或成像技術(shù)，則會漏掉巖性和微異質(zhì)性數(shù)據(jù)，或無法獲得這類數(shù)據(jù)，這在采用多級壓裂的水平井眼中特別適用。應(yīng)用OPTV圖像技術(shù)，在后續(xù)的裂紋分級中能夠避免地質(zhì)危害和區(qū)域外剖面的發(fā)生。
美國一家大型獨立作業(yè)公司曾應(yīng)用水平空氣鉆井技術(shù)從一個主井眼鉆多個分支井，目的是最大程度地提高開采率并避免因使用鉆井液鉆井所產(chǎn)生額外費用，水平方位方向是在從現(xiàn)有垂直生產(chǎn)井和裂紋體系地質(zhì)分析所收集的資料的基礎(chǔ)上選定的，由于沒有將這些水平井段充以鉆井液，所以，該作業(yè)商就尋求最高質(zhì)量的圖像測井?dāng)?shù)據(jù)可以實現(xiàn)下述目的：確認(rèn)地質(zhì)模型;全面解釋所遇到的裂紋體系;區(qū)分開式、自然生產(chǎn)裂紋體系與非生產(chǎn)體系(對基本的開放式空氣井眼測井和轉(zhuǎn)子測井圖像進(jìn)行比較);對完井和增產(chǎn)設(shè)計提供幫助;確定未來的水平井眼位置和方位。
SWSI公司開發(fā)了對牽引傳送OPTV技術(shù)的應(yīng)用，這是首次將這種傳送方法用于空氣鉆井的裸眼水平頁巖完井。OPTV工具的長度僅為5英尺(1.5米)，重量為11磅，大大小于其它成像技術(shù)工具，特別適合于這類用途。
在進(jìn)行水平測井之前，作業(yè)商希望能夠通過在目標(biāo)地層中所鉆的一個垂直導(dǎo)向井眼對OPTV圖像和傳統(tǒng)的微電阻率圖像進(jìn)行一個比較。這兩種工具分別被下入相同的井段，然后對其所獲得的圖像進(jìn)行了比較，結(jié)果是通過OPTV技術(shù)在井眼中為空氣介質(zhì)情況下所獲得的圖像要優(yōu)于在液體中工作的微電阻率工具所獲得的圖像，特別是在辨別巖石節(jié)理裂紋方面，這使作業(yè)商十分滿意。因此，該水平鉆井項目得以按計劃進(jìn)行，該水平井段的鉆進(jìn)和測井都是在井眼內(nèi)介質(zhì)為空氣的情況下完成的。
據(jù)項目參與方估計，應(yīng)用OPTV裝置在充以空氣的井眼內(nèi)獲取所需要的圖像節(jié)省了48個小時的鉆機(jī)時間;與在井眼中充以液體然后再將液體清除掉的測井作業(yè)相比，可節(jié)省10,000美元;與電纜測井、傳送和解釋方法相比，可節(jié)省25,000美元。這種新方法還能使作業(yè)商完全避免地層損壞以及相關(guān)的風(fēng)險。
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