油气隐藏在地下岩层的孔隙中,在人们去不了更看不见、摸不着的几千米的地下,要想精确地找到它的藏身之所真不是件容易的事。
常规测井方法分辨率有限,对地层结构、构造等特征的反映不甚精准,研究人员分析地层时犹如“雾里观花”,如果能有办法给地层拍张高清照片,那么地层的特征不就一目了然了吗?不过,这可不像给人拍照那么简单,一般的相机肯定是做不到的。为了能给地层拍一张高清照片,科学家们发明了一种神器——井壁电阻率成像测井仪。
井壁电阻率成像测井仪采用侧向测井的屏蔽原理,利用多个极板上的两排纽扣状的小电极向井壁地层发射电流,每个电极接触的岩石成分、结构及所含流体的差异使得每个电极电流不同。反过来,不同电极电流的差异体现了井壁四周各处岩石成分、结构以及所含流体的不同。
随着技术进步,井壁电阻率成像测井(也称地层微电阻率扫描测井)从早期的2极板、3极板,逐步发展到目前的6极板、8极板,且每个极板上的“纽扣”电极个数明显增加,使得其在8英寸井眼中能覆盖井壁80%的面积甚至更高,从而在井周实现对地层的微电阻率扫描测量。
井壁电阻率成像测井仪测量记录的是阵列纽扣电极的电流信息,研究人员对仪器记录的电流信息进行数据处理后,用一种渐变的色板对测量数值进行刻度,通过颜色来区分电阻率的高低。研究人员将每个采样点的数据变成一种颜色进行成像显示,通常按黑—棕—黄—白顺序进行划分,由黑到白,代表电阻率由低到高,即图像颜色越黑表明电阻率越低,反之颜色越白表示电阻率越高。
石油科学家在井壁电阻率成像测井仪的基础上,进一步研制了全井眼井壁电阻率扫描成像测井仪(8个极板上共有192个电极)。该仪器好比井下“照相机”,可以准确获得井下地层的结构、岩性、裂缝及断裂等特征,在良好的测井条件下,甚至能够识别0.05毫米宽的细微裂缝,真正实现了石油科学家为地层拍高清照片的梦想。
总之,井壁电阻率成像测井可用来识别岩性、断层,研究裂缝、溶蚀孔洞等次生孔隙特征,可以名副其实地让地下岩层实现高清“自拍”。如在四川、塔里木等盆地,研究人员利用这种技术能准确地划分出裂缝发育层段,找出含油气地层。在新疆地区,研究人员用全井眼井壁电阻率扫描成像测井可以准确划分出砾岩地层和火山岩地层,取得了很好的地质效果。