PNN(综合汇报)改

1、脉冲中子脉冲中子 * 中子系统中子系统 - PNN - 三个主要问题： 1.Will it flow (permeability & porosity) 有没有可以流动的条件(渗透率以及孔隙度） 2.Where it is (exact depth & thickness) 在哪里？（具体深度和层厚） 3.What it is (hydrocarbon & water saturation) 是什么？（含烃、含水饱和度）前前 言言- 裸眼井条件裸眼井条件常规测井系列成像测井以及各种新技术测井- 套管井条件套管井条件以中子寿命测井原理方法为主流地层评价地层评价- 井下仪器（井下仪器（43mm O

2、.D,150,43mm O.D,150,外部外部175,175, 105MPa)105MPa)通讯短节(CCL & TempOut)GR (自然伽马 )热中子探测器快中子发生器- 地面设备地面设备全系统供电仪器交换处理单元深度编码器交换单元地面采集控制计算机PNN 系统描述系统描述PNN参数参数技术指标技术指标长度长度5.7m外径外径43mm重量重量41.5kg耐压耐压105MPa耐温耐温175探测方式探测方式热中子热中子探测半径探测半径纵向分辨率：纵向分辨率：45cm横向分辨率：短源距为横向分辨率：短源距为42cm，长源距为，长源距为72cm中子探测器效能中子探测器效能97%中子探测器统计误

3、差中子探测器统计误差2%中子产额中子产额2108个个/秒秒地层孔隙度范围地层孔隙度范围5%地层水矿化度地层水矿化度1000ppm（600ppm的情况下有较好的应用）的情况下有较好的应用）测井速度测井速度23m/min适用范围适用范围直井、大斜度井和水平井直井、大斜度井和水平井仪器现场刻度仪器现场刻度无需刻度无需刻度PNN技术指标技术指标-氘氚中子管- 优点- 工作状态以外无危险- 高能量中子 (14.1 MeV)- 脉冲式(2亿个/秒）- 缺点- 相对价格较贵- 体积稍大-150 工作小时左右（测速、温度影响）中子发生器中子发生器PNN的技术原理及应用的技术原理及应用 PNN仪器向地层中发射高

4、能快中子（仪器向地层中发射高能快中子（14.1Mev），并探测这些快中子经过），并探测这些快中子经过地层减速以后变成的还没有被地层俘获的热中子。地层减速以后变成的还没有被地层俘获的热中子。 PNN仪器利用两个探测器仪器利用两个探测器(即长、短源距探测器即长、短源距探测器)记录从快中子束发射记录从快中子束发射30 s后的后的1800 s时间的热中子记数率，根据各道记录的中子数据可以有效地求取时间的热中子记数率，根据各道记录的中子数据可以有效地求取地层的宏观俘获截面。据此分辨近井地带的油水分布，计算含油饱和度，划分地层的宏观俘获截面。据此分辨近井地带的油水分布，计算含油饱和度，划分水淹级别，求取储

5、层孔隙度，计算储层内泥质含量及主要矿物含量等。水淹级别，求取储层孔隙度，计算储层内泥质含量及主要矿物含量等。 其稳定计数率由不同于其他脉冲中子仪器的低频中子管及高效率（其稳定计数率由不同于其他脉冲中子仪器的低频中子管及高效率（97%）的的He3探测器来保证探测器来保证。测量图示GDD PNN技术优势技术优势 与目前国内使用的其他饱和度测井方式比较，与目前国内使用的其他饱和度测井方式比较，PNN测井的一个最大不测井的一个最大不同是：不同于其他方法中通过地层对中子的俘获放射出的伽马射线进行记同是：不同于其他方法中通过地层对中子的俘获放射出的伽马射线进行记录分析来进行饱和度的解析。录分析来进行饱和度

6、的解析。PNN是通过对地层中还没有被地层俘获的热是通过对地层中还没有被地层俘获的热中子来进行记录和分析，从而得到饱和度的解析中子来进行记录和分析，从而得到饱和度的解析。探测热中子法，没有了。探测热中子法，没有了探测伽马方法存在的探测伽马方法存在的本底值影响本底值影响，同时在低矿化度与低孔隙度地层保持了，同时在低矿化度与低孔隙度地层保持了相对较高的记数率，相对较高的记数率，削减了统计起伏的影响削减了统计起伏的影响。同时，。同时，PNN还有一套独特的还有一套独特的数据处理方法，能够最大程度的去除井眼影响，保证了数据处理方法，能够最大程度的去除井眼影响，保证了Sigma（地层俘获（地层俘获截面）曲线

7、的准确性，精度可以达到截面）曲线的准确性，精度可以达到0.1俘获截面单位。俘获截面单位。 这种方式使得这种方式使得PNN在在低孔隙度低孔隙度、低矿化度低矿化度地层（目前大多数油田生产地层（目前大多数油田生产的难点）相对其他测井方式具有更高的分辨率。同时，的难点）相对其他测井方式具有更高的分辨率。同时，PNN还具有施工简还具有施工简单，不需要特殊的作业准备，可以过油管测量、仪器不需刻度，单，不需要特殊的作业准备，可以过油管测量、仪器不需刻度，操作维修操作维修简单、记录原始数据、简单、记录原始数据、最大程度去除井眼影响最大程度去除井眼影响等等多方面的优势。等等多方面的优势。PNN测井特点 独特热中

8、子探测：解决低孔、低矿难题 独特的高温设计：工作环境可高达175 独特的记录方式：记录中子衰竭时间谱 独特的成像技术：可直观消除井眼影响 高精度评价技术：寻找出水点和剩余油 应应 用用 漏失油气层评价 老井二次评价，寻找潜力层 复杂井况裸眼测井的替代措施 套管钻井的测量与评价 分辨低阻油层 地层含气的指示 低孔隙度、低矿化度井的监测 水平井的监测 优优 点点 可以针对老井，进行高质量的储层评价 在裸眼测井困难时，对数据进行有效的获取 利用过套管测井技术，降低风险 利用过套管测井技术，降低总体投资 过套管测井与裸眼测井项目类型相同，可以进行时移分析PNN与其它饱和度测井仪器的参数对比与其它饱和度

9、测井仪器的参数对比特性PNN硼中子C/OPND-S传统的中子寿命探测方式探测热中子探测伽马射线探测伽马射线探测伽马射线探测伽马射线低盐度（矿化度）可应用Yes（25000PPM)No(100000PPM)低孔隙度可应用Yes（15%)No(10%)No在低孔隙度，低矿化度地层的套管井中测定含油饱和度YesNo（有射孔井段）NoNoNo停机检测可能改进统计结果YesNoNoNoNo便携式YesNoNoNoNo与不同的测井仪器兼容YesNoNoNoNo工艺是否简便YesNo工艺复杂（压井、洗井、注硼、闷井）YesYesNo裸眼井条件下是否可能测量YesNoYesYes必需高矿化度裸眼井Yes必需高

10、矿化度裸眼井是否可有效消除井眼影响YesNoNoNoNo油/气/水界面YesYesYesYesYes高矿化度可应用YesYesYesYesYes孔隙度测量Yes含氢指数Yes西伽玛值Yes西伽玛值Yes西伽玛值Yes西伽玛值快速气显示Yes指示效果很好YesYesYesYes仪器是否需要刻度NoYesYesYesYes第一步: 数据采集仪器记录下原始数据第二步: 处理从测量数据中取得西格玛(Sigma)值第三步: 分析定量饱和度解析PNN典型操作步骤典型操作步骤测速: 2 m/min只用测井电缆和编码器 脉冲被用于测井单元脉冲编码器测井电缆 第一步第一步 - 采集采集 输入原始数据 数据滤波

11、参数显示与确定 输出数据计算第二步第二步 - 处理处理Shale Distribution范例范例:不同区域的记数率分布 Gas DistributionOil DistributionWater DistributionShale Distribution记数率成像记数率成像 Depth Ch1 Ch2 Ch3 Ch4 Ch5 Ch6 Ch7 . Ch56 Ch57 Ch58 Ch59 Ch60 2284.5 39 34 63 69 66 66 50 . 0 0 0 0 0 2284.4 35 31 51 69 67 58 58 . 0 0 0 0 0 2284.3 36 36 51 55

12、58 53 45 . 0 0 0 0 0 2284.2 47 48 69 77 76 75 80 . 0 0 0 0 0 2284.1 27 28 52 52 47 51 49 . 0 0 0 0 0 2284.0 35 37 67 67 66 58 57 . 0 0 0 0 0 2283.9 32 40 62 59 69 59 50 . 0 0 0 0 0 2283.8 32 48 51 55 63 60 55 . 0 0 0 0 0 . . . . 2221.2 37 44 52 51 19 10 9 . 0 0 0 0 0 2221.1 43 56 58 57 39 9 11 . 0 1

13、 1 1 0 2221.0 44 50 52 53 28 16 9 . 1 1 0 1 0 2220.9 46 58 70 46 37 16 5 . 1 0 0 0 0 2220.8 39 43 52 41 28 15 8 . 0 1 0 0 0 2220.7 53 47 62 52 43 23 9 . 1 0 0 1 0 2220.6 46 48 59 49 33 25 14 . 0 1 1 0 0 2220.5 34 45 46 42 28 15 7 . 1 0 0 0 0 2220.4 42 49 56 42 34 17 7 . 2 1 0 0 0 S SS SS SS SS SS SS

14、 SS SS S西格玛西格玛(Sigma)矩阵数据库创建矩阵数据库创建 1 234后期热能影响区域井眼影响区域地层反应带统计影响区域西格玛西格玛(Sigma)成像显示成像显示成像显示成像显示井眼影响井眼影响 数据记录后无需处理,保持原始状态. 数据在采集过程中没有丢失 . 处理参数可在算后处理过程中进行调 整.数据记录数据记录 - 出色的探气指示器 - 在低 sigma 值状态下分辨率更高 (油或低矿化度层)PNN 系统探测中子系统探测中子 PNN 具有跟其他的中子仪器一样的特性，就是很好的地层含气的指示。 PNN 仪器设计了两个不同源距的中子探测器。当地层含气时，长短源距两个探测器上的记数率

15、曲线就会有较大的差异，这主要是地层含气致使中子衰减的时间长造成的。所以 PNN 对于地层含气有很好的指示。 需要提到的是，致密层也会使长短源距探测器的记数率曲线产生差异。这时候就需要参照该井裸眼井的数据进行综合分析，区分含气地层和致密层。依照我们以往的经验，在得到裸眼井资料的情况下，几乎可以 100% 的将含气地层与致密层分开。 PNN 对于地层含气的明显反映对于地层含气的明显反映气显示气显示高矿化度、高孔隙度高矿化度、高孔隙度PNN 测试测试 TD 测试测试 理论测试理论测试 地层饱和状态地层饱和状态 油油油油低孔隙度、低矿化度低孔隙度、低矿化度PNN 和和 TD 测井结果测井结果中子探测可

16、停机测量以确保统计数字更加完善. 主要用于低矿化度和孔隙度等疑难情况.停机测量停机测量PNN计算剩余油气饱和度的解释模型计算剩余油气饱和度的解释模型原理原理 孔隙度（孔隙度（ ） 泥质含量（泥质含量（Vsh） 地层水矿化度（地层水矿化度（ w ） 油气的性质（油气的性质（h） 泥质性质（泥质性质（sh） 岩石骨架（岩石骨架（ma）PNN计算剩余油气饱和度的几个关键参数计算剩余油气饱和度的几个关键参数 解释参数的选择解释参数的选择常见岩石骨架的宏观俘获界面常见岩石骨架的宏观俘获界面(10-3cm-1)ma变化变化范围范围ma常用常用范围范围砂岩砂岩4-198-13石灰岩石灰岩7-128-10白云

17、岩白云岩8-128-12硬石膏硬石膏13-2218-21岩盐岩盐726泥岩泥岩25.2-66.235-55热中子俘获的热中子俘获的NaCl等效浓度等效浓度物质物质等效系数等效系数物质物质等效等效系数系数物质物质等效等效系数系数NaCl1Ca0.02Cd23.7B119S0.028Br0.14Mg0.004I0.094HCO30.01Cl1.65Li17.3SO40.01K0.05Gd495CO3忽略忽略不计不计 PNN 测井方法在中高矿化度地层具有非常好的测井方法在中高矿化度地层具有非常好的 效果效果! PNN 测井方法是低矿化度测井方法是低矿化度,低孔隙度地层的最低孔隙度地层的最 佳测井方法

18、佳测井方法! PNN 便携式地面系统可与任何测井单元兼容便携式地面系统可与任何测井单元兼容. 在在矿化度低于矿化度低于1000ppm ,孔隙度低于孔隙度低于 5%时测试结果仍然理想时测试结果仍然理想.结论结论范例范例:PNN / TDT 解析比较TDT 测量比PNN 早十五年解析使用相同参数.该井地层水矿化度为:14000 ppm or14 g/l NaCl.中国各油田应用实例 1、低孔隙、低矿化度 2、判断水淹层 3、新井中探测漏失的油气层 4、报废停产井中寻找潜力层 5、分辨漏失薄层 6、分辨低阻油层 7、在强水淹地区找潜力层 8、水平井找出水点 1、在、在低孔隙地层低孔隙地层也能做出定量

19、的解释。例如齐也能做出定量的解释。例如齐2-16-K4012井，井， 该井在该井在3125.0-3160.0米井段，储层孔隙度只有米井段，储层孔隙度只有10左右，裸眼井成果图油气显示不好，左右，裸眼井成果图油气显示不好，PNN测井则有油气显示。根据测井则有油气显示。根据PNN解释成果，对该井段进行射孔、压裂，日产解释成果，对该井段进行射孔、压裂，日产油油10.8吨（稳产吨（稳产4.6吨），取得了好的效果。（本井矿化度吨），取得了好的效果。（本井矿化度4000ppm） 2、根据计算的剩余油饱和度可以有效的、根据计算的剩余油饱和度可以有效的判断水淹层判断水淹层，指示水淹层的水淹，指示水淹层的水淹部

20、位，水淹厚度及水淹程度。例草部位，水淹厚度及水淹程度。例草4-3-斜斜323井，井，1055.0-1078.0米井段，为含米井段，为含砾砂岩，稠油层，根据裸眼井资料解释为纯油层，砾砂岩，稠油层，根据裸眼井资料解释为纯油层，PNN解释成果显示为高含水解释成果显示为高含水的水淹层，射开的水淹层，射开1061.8-1063.6、1069.3-1070.5、1071.8-1075.5三段，含水率三段，含水率为为98以上，与以上，与PNN显示成果相符。显示成果相符。 3、PNN在新井中在新井中寻找漏解释的油气层寻找漏解释的油气层，例如：海南，例如：海南19-9井，井，2860.0-2920.0米米井段裸

21、眼井未解释，但井段裸眼井未解释，但PNN解释发现了四个新气层，测试结果日产解释发现了四个新气层，测试结果日产17万方气。万方气。4、 油田进入开发中后期，高含水问题严重，老井剩余油挖潜难度大。一油田进入开发中后期，高含水问题严重，老井剩余油挖潜难度大。一方面需要掌握单井区域上的储层剩余油分布，寻找潜力油层，调整作业方方面需要掌握单井区域上的储层剩余油分布，寻找潜力油层，调整作业方案；另一方面，油井由于受开发初期技术经济条件的限制，资料过时，无案；另一方面，油井由于受开发初期技术经济条件的限制，资料过时，无法对储层进行进一步认识。部分油井处于停产边缘，给开发中后期的剩余法对储层进行进一步认识。部

22、分油井处于停产边缘，给开发中后期的剩余油挖掘工作带来难度。例如牛油挖掘工作带来难度。例如牛153井，井，1983年年12月投产先后对月投产先后对28个小层进个小层进行了射孔，累计产油行了射孔，累计产油21434t，2002年关井，关井前日产液年关井，关井前日产液3.7t/d，日产油，日产油0.6t/d，产水，产水83.8%。2007年年1月月23日，在不洗井不压井不作业的情况下，日，在不洗井不压井不作业的情况下，对该井进行了对该井进行了PNN测试，射孔井段为：测试，射孔井段为：2317.0-2318.8m，2345.2-2347.2m，2368.8-2370.2m，2381.0-2384.0m

23、(下图下图)，稳产，稳产8吨吨/天，取得了显著的挖天，取得了显著的挖潜增产效果，到潜增产效果，到8月月1日，在该油田日，在该油田应用测试、解堵、深抽等工艺技应用测试、解堵、深抽等工艺技术恢复长停井累计增油量达到吨，增产天然气万立方米。术恢复长停井累计增油量达到吨，增产天然气万立方米。 5、PNN测井测井薄层分层能力较强薄层分层能力较强，特别对一些薄互层的分辨率优于，特别对一些薄互层的分辨率优于裸眼井的测井资料裸眼井的测井资料,如金如金17-17井，在而井，在而936.2-937.3:945.9-946.7米井段地米井段地层为砂一段的油斑灰质砂岩薄层，裸眼井处理结果为泥岩，而层为砂一段的油斑灰质

24、砂岩薄层，裸眼井处理结果为泥岩，而PNN解释解释成果图显示为薄油层，与录井相符。成果图显示为薄油层，与录井相符。 6、PNN测井在测井在低阻油层低阻油层也能定量的做出油气饱和度解释。该井的目的也能定量的做出油气饱和度解释。该井的目的层段位于层段位于Ek组，电阻率通常大于组，电阻率通常大于4欧姆欧姆.米，但是该井的油层电阻率仅米，但是该井的油层电阻率仅1.4欧姆欧姆.米，米，PNN测井资料显示了很好的含油饱和度。经试油验证日产油测井资料显示了很好的含油饱和度。经试油验证日产油10T，效果，效果显著。显著。 7、在强水淹层中寻找潜力层在强水淹层中寻找潜力层：由于油田开发后期，开采层位长期注水：由于

25、油田开发后期，开采层位长期注水，造成地层情况变化，根据原来已有的资料无法解释产层产状。通过，造成地层情况变化，根据原来已有的资料无法解释产层产状。通过PNN的测试可以指出全井中相对具有较好的含油饱和度的层位，再通过相应的工的测试可以指出全井中相对具有较好的含油饱和度的层位，再通过相应的工程措施，可以取得较好的效果。例如双程措施，可以取得较好的效果。例如双K4403井，产层位于井，产层位于1641.0-1710.2米米，合采，产油，合采，产油0.2-3.5T。现经。现经PNN测试，封堵上下层位，单采测试，封堵上下层位，单采1696.5-1699.5米，产油米，产油8.2T。 8 8、在水平井中在水平井中PNNPNN也取得了较好的地质效果也取得了较好的地质效果。水平井的。水平井的PNNPNN测井越来越显示测井越来越显示出后续开采的必要性，为下一步采取措施提供可靠的资料依据。例如该井射孔出后续开采的必要性，为下一步采取措施提供可靠的资料依据。例如该井射孔位置位置2300.0-2390.0m2300.0-2390.0m，初期含水，初期含水2323，日产油，日产油23T23T，开采一段时间，含水率提