影響高溫高壓測井儀器開發的因素

　　當今世界對石油、天然氣的強大需求、低投資高回報率及有限的油氣資源，使得石油天然氣勘探業趨向于在惡劣環境條件下尋找油氣藏。根據美國國家石油委員會預測，到2010年，占全國總產量12%的天然氣將產自深度超過15000ft的地層。深度小于10000ft的天然氣井數量將下降。深層氣藏表現為高溫高壓（HPHT）特征。對于電纜測井，溫度和壓力分別超過350℉和20000psi，即定義為HPHT。

　　當前及預期的HPHT鉆井活動是投資開發HPHT測井儀器計劃的重要參考因素。市場分析包括：（1）預期的鉆井井眼尺寸及各種井眼尺寸所占的比率；（2）溫度在350～400℉的HPHT鉆井數量；（3）溫度在400～450℉或450～500℉的HPHT鉆井數量；（4）由于降低儀器尺寸、解決特殊類型泥漿帶來的問題與提高儀器溫度和壓力指標而增加的儀器開發成本；（5）作業者急需的能夠確定油藏性質的測井數據類型。

　　最近幾年，一些公司將HPHT優勢資源組合在一起，建立起合作開發關系。一個成功的例子是由美國能源部（DOE）化石能源辦公室于2002年發起、由聯邦政府與私人企業合作開發的Deep Trek項目，該項目旨在幫助作業者開發深度超過15000ft、儲量約1250億ft3的天然氣藏。該項目主要開發應用于深層油氣藏、適用于HPHT腐蝕性環境條件、經濟有效的“智能”鉆井系統。參與該項目的一些私人公司同時也研究適用于電纜測井的電子器件。例如，Honeywell公司計劃開發用于深層天然氣鉆井系統的系列高溫電子元器件。該公司計劃利用并改善現有的電子元件制造技術，使之適用于嚴酷的深井環境條件。該公司將其技術優勢應用于常規測井技術。E-Spectrum技術有限公司與德州大學空間研究中心合作開發無線電磁遙測系統，該系統用于深層天然氣開發及其它深度超過20000ft、溫度超過392℉的高溫鉆井作業?？煽康木聰祿ㄓ嵪到y能獲取MWD、LWD和隨鉆地震測量數據。這些研究工作具有極大的應用潛能，將來也可用于電纜測井系統。

　　 在HPHT測井儀器開發過程中，必須考慮的因素包括：（1）能承受高壓的加厚承壓外殼材料；（2）儀器的抗張力和抗壓縮強度，能適應在目的深度及特殊井眼尺寸下打撈作業對機械強度的要求；（3）更嚴格的機械加工公差要求；（4）設計一定數量承受深井高壓的自動保險裝置；（5）由于HPHT測井儀器工作于嚴酷的高溫高壓環境條件下，因此多數元器件的使用壽命都不長，測井儀器預防性維修范圍和頻率都很高，因此，儀器必須具備維修簡便的特點。

　　在惡劣環境條件下進行“科學試驗”的機會極少。因此，為超高溫高壓環境條件設計的測井儀器只能在模擬環境條件的“振動-加溫”試驗井的受控環境下進行。HPHT儀器承壓外殼使用的不同合金材料對儀器響應的影響也不同，因此必須重新對HPHT儀器性能進行表征，才能保證在HPHT環境條件下獲得準確的測量結果。

　　市場需求推動HPHT測井儀器的開發。當確定市場需要后，將開發理念深入到儀器研發的各個方面。開發出的惡劣環境條件下的測井儀器樣機在實際環境條件下的試驗機會極少，因此多數實驗只能在受控實驗環境下完成。測前計劃和準備工作是成功完成HPHT測井任務的關鍵。從儀器傳送模擬到測后儀器維護，都是HPHT測井作業不可或缺的重要組成部分。對惡劣環境地區的測井人員提供培訓，并充分利用他們的作業經驗，將能夠解決HPHT測井作業困難。