生产测井技术

1、主讲人：郑华主讲人：郑华大庆油田测试分公司大庆油田测试分公司2009年年4月月大庆油田生产测井技术大庆油田生产测井技术郑郑 华华大庆油田测试分公司检测中心副主任大庆油田测试分公司检测中心副主任 博士、高级工程师博士、高级工程师大庆油田公司级培训师大庆油田公司级培训师邮编：邮编：163153 地址：大庆市萨尔图区丰收地址：大庆市萨尔图区丰收电话：电话13019070386 邮箱：邮箱：dlts_ 注入剖面测井、井间监测和产出剖面测井都为“注好水、注够水、精细注水、有效注水”提供非常有价值的分层注水量及注水效果方面的监测数据。大庆油田测试工作的理念是大庆油田测试工作的理

2、念是： 技术装备、技术标准、队伍资质、刻度标校方法及装置统一； 单项技术向集成技术转变、井眼探测向井间探测转变、笼统测试向分层测试转变； 。前前 言言当代油藏管理模式当代油藏管理模式油藏油藏描述描述地地 震震岩心分析岩心分析测测 井井地地 质质 模型差异模型差异地质模型地质模型油藏油藏模拟模拟生产计划生产计划生产历史生产历史 如果不满足如果不满足经济经济评价评价经济动态经济动态经济要求经济要求地面计量地面计量压力测试压力测试生产测井生产测井井间测试井间测试现场数据现场数据动态预测动态预测修改参数修改参数油藏模型油藏模型提出生产计划提出生产计划油藏数值模拟各井小层注水量各井小层注水量注入剖面测井

3、注入剖面测井分层调配资料分层调配资料小层饱和度场小层饱和度场监测资料劈劈分分各井小层产状各井小层产状/饱和度饱和度 产出剖面测井产出剖面测井(细分细分) 地层参数测井地层参数测井(细分细分)监测资料历史拟合历史拟合考察监测频度与剩余考察监测频度与剩余油预测精度之间关系油预测精度之间关系监测系统优化监测系统优化小层细分小层细分优选技术优选技术监测技术优化监测技术优化对比对比大庆油田年测试工作量大庆油田年测试工作量注入剖面测井11700产出剖面测井 3000工程测井 5200地层参数测井 400试井26000井间测试 1001、注入剖面测井技术2、分层验封与测压技术3、井间测试技术4、产出剖面测井

4、技术5、水平井生产测井技术目目 录录仪器测量参数：仪器测量参数：1 同位素示踪同位素示踪 (释放器释放器+GR)2 流量流量 (涡轮涡轮/电磁电磁/超声超声)3 温度温度4 压力压力5 CCL仪器技术参数：仪器技术参数：外径外径 38mm耐温耐温 150 C耐压耐压 80MPa注入剖面测井技术注入剖面测井技术水驱分层配注井注入剖面测井技术水驱分层配注井注入剖面测井技术 组合仪一次下井同时录取磁定位、井温、压力、伽马(释放器+GR)、流量(电磁/超声/涡轮)五个参数测井资料，进行综合解释。解决了以往单一资料的多解性的问题，在解决大孔道地层、封隔器漏失、套管外窜槽方面应用效果十分明显，可以为油田开

5、发提供可靠的注水井分层资料。 水驱分层配注井注入剖面测井技术水驱分层配注井注入剖面测井技术 封隔器漏失大孔道层水泥环窜槽注入剖面测井技术注入剖面测井技术磁性定位流量伽马井温压力该井有五个配注段，第二、第三封隔器密封性不好，存在漏失。将全井划分为第一段、第二+第三+第四段、第五段三段进行五参数综合解释，消除了封隔器密封性不好对解释结果的影响。 水嘴无吸水显示水嘴无吸水显示水嘴无吸水显示水嘴无吸水显示 同位素载体示踪法同位素载体示踪法+井温井温+流量组合测井实例流量组合测井实例封隔器漏封隔器漏笼统注聚井笼统注聚井/注三元井注入剖面测井技术注三元井注入剖面测井技术 聚驱聚驱/ /三元复合驱注入剖面三

6、元复合驱注入剖面电磁流量五参数组合测井仪电磁流量五参数组合测井仪研发和应用了以电磁流量计为主要测量传感器的组合测井技术，基本满足了笼统注聚的测井要求，通过使用耐腐蚀的测井电缆，也可满足注三元复合体系井注入剖面测井的需要。电磁流量计连续测井工艺的改进，为厚油层细分监测提供了手段。 长度：2280mm外径：38mm耐温：125C耐压：60MPa流量测量范围与精度：2m3/d500m3/d 3%02040608010012014016025003000350040004500500055006000 polym er solution 500ppm 750ppm 1000ppm 1500ppm 20

7、00ppmFlowmeter Response (Hz)Flowrate (m3/d)注入剖面测井技术注入剖面测井技术笼统注聚剖面集流测井方法笼统注聚剖面集流测井方法 集流式电磁流量计：集流后流体流经传感器的流速显著提高，与非集流相比流速提高了30倍左右；测量分辨率得到显著提高，分辨率为12Hz/(m3/d)，而外流式电磁流量计的分辨率是1.1Hz/(m3/d)，测量精度提高到了0.2m3/d左右。仪器采用集流方式测量，有效地解决了注聚井普遍存在的管壁不规则结垢对流量测量结果的影响问题。注入剖面测井技术注入剖面测井技术笼统注聚剖面集流测井笼统注聚剖面集流测井射开油层18个，全井注聚合物量为40

8、m3/d。普通外流式电磁流量测井显示有2个层吸液，用集流内流式电磁流量测井反映8个层吸液，解释动用厚度由1.2m增加到7.2 m。从井温曲线可以看出两次测井吸液底界是一致的。注入剖面测井技术注入剖面测井技术脉冲中子氧活化测井仪 测量水流速度的脉冲中子仪器 使用多个探测器测量时间谱 适合水与粘滞流体 直接测量管内/管外水流速度聚驱分层配注井注入剖面测井聚驱分层配注井注入剖面测井11010010001101001000 between 2-7/8 Tbg & 5-1/2 Csg in 2-7/8 Tbg in 5-1/2 Csg Tool Response (m3/d)Flowrate (

9、m3/d)注入剖面测井技术注入剖面测井技术脉冲中子氧活化 时间推移测井注入剖面测井技术注入剖面测井技术聚驱分层配注井注入剖面测井聚驱分层配注井注入剖面测井示踪相关测井a 上返井b 配注井示踪剂探头1释放器探头2吸水层喇叭口示踪剂封隔器吸水层水嘴 不同注入条件下的施工工艺图注入剖面测井技术注入剖面测井技术聚驱分层配注井注入剖面测井聚驱分层配注井注入剖面测井示踪相关测井提高示踪剂聚合性之后，管内与管外同方向水流的信号区明显分开，大幅度提高了渡越时间的求解精度。低流量响应：油套空间内流量为2.9m3/d 注入剖面测井技术注入剖面测井技术示踪相关测井应用实例示踪相关测井应用实例与其它方法对比试验 序

10、号 层 位 有效厚度 (m) 有效渗透率 (m2) 测点深度 (m) 电磁法注入量 (m3/d) 本方法注入量(重复) (m3/d) 1 葡I1-2 9.9 1.20 1119 5.0 5.1 5.4 2 1124 7.0 8.0 8.4 3 1128 13.0 14.0 14.4 4 葡I2-4 11.1 0.98 1130 109 109 110 5 1134 24.1 21.1 20.4 6 1138 37.5 33.2 33.8 7 葡I4-7 5.1 0.240 1142 0.0 0.0 8 1144 0.0 0.0 总 196 195 192 聚合物笼统注入井，先用量程500m3/

11、d精度3%的电磁流量计测量，再用本方法测量 序号 层 位 有效厚度 (m) 有效渗透率 (m2) 测点深度 (m) 氧活化测井 (m3/d) 本方法注入量 (m3/d) 1 520 74 87.7 2 葡I 11 1144 0.0 0.0 3 葡I 2 1.2 0.060 1152 34.0 30.7 4 葡I 15 4.8 0.070 1170 0.0 0.0 5 葡I 6-7 5.8 0.090 1179 40.0 57.0 配注水井，2002年3月进行过氧活化测井，2002年8月用本方法测井，期间配注方案没有变化 注入剖面测井技术注入剖面测井技术聚驱分层配注井注入剖面测井聚驱分层配注井注

12、入剖面测井示踪流量连续测井工艺示踪流量连续测井工艺注入剖面测井技术注入剖面测井技术电磁流量电磁流量+ +示踪相关测井示踪相关测井时间推移测井时间推移测井 注入剖面测井技术注入剖面测井技术聚驱分层配注井注入剖面测井聚驱分层配注井注入剖面测井配水器 水流方向 封隔器 射孔层 若油管内流量过大，导致测不到全井总注入量，或配水器、喇叭口等工具对应层位，无法测到某个层位的注入量，可采取间接推算的解释方法。采用流速测量方法进行注入剖面测井存在的主要问题：注入剖面测井技术注入剖面测井技术1) 五参数组合测井五参数组合测井/综合解释，做好同位素粒径、比重的综合解释，做好同位素粒径、比重的选择，做好井温施工设计

13、。目前单纯的同位素载体示踪法选择，做好井温施工设计。目前单纯的同位素载体示踪法测井工作量最大，但是由于其所受影响因素较多，建议不测井工作量最大，但是由于其所受影响因素较多，建议不能单独使用这种方法。能单独使用这种方法。2) 在已知地层存在大孔道在已知地层存在大孔道(同位素漏失同位素漏失)的井、同位素沾污的井、同位素沾污严重的井和管柱可能存在问题的井，使用氧活化和示踪相严重的井和管柱可能存在问题的井，使用氧活化和示踪相关测井方法。这两种方法也可以用于问题井的复查。关测井方法。这两种方法也可以用于问题井的复查。 配注水井配注水井聚合物聚合物/ /三元注入井三元注入井1)1)笼统注入井中，应用电磁笼

14、统注入井中，应用电磁/ /超声方法测井。超声方法测井。2)2)配注井中使用氧活化、示踪相关方法。配注井中使用氧活化、示踪相关方法。注入剖面测井技术注入剖面测井技术在大庆油田在大庆油田2002-2007年注入剖面测井数量年注入剖面测井数量注入剖面测井技术注入剖面测井技术分层验封与测压技术分层验封与测压技术 利用电缆携带专用投捞工具将测压利用电缆携带专用投捞工具将测压堵塞器投入偏心配水器偏孔内，测出堵塞器投入偏心配水器偏孔内，测出封隔层段内的压力变化，进而判断该封隔层段内的压力变化，进而判断该测试层段是否密封。如密封则可测出测试层段是否密封。如密封则可测出分层静压资料。分层静压资料。压力验封压力验

15、封井温验封井温验封工作方式工作方式仪器座封在配水器上仪器座封在配水器上不用座封不用座封验封方式验封方式开-关-开，改变工作状态开-关-开，改变工作状态 不改变注水状态不改变注水状态方便程度方便程度一般一般方便 方便 压力验封和井温验封比较压力验封和井温验封比较斜率斜率k1斜率斜率k2斜率斜率k3第一级配水器吸水第一级配水器吸水第二级配水器不吸水第二级配水器不吸水封隔器不密封封隔器不密封29.5230.78分层验封与测压技术分层验封与测压技术 P(X,Y,Z,t0)ABCDEFtitn井间测试技术井间测试技术该技术可以： 给出压裂裂缝形态 描述优势注水方向应用微地震技术检测裂缝和监测水驱前缘应用

16、微地震技术检测裂缝和监测水驱前缘应用微地震技术检测裂缝和监测水驱前缘应用微地震技术检测裂缝和监测水驱前缘水驱前缘图 裂缝方位、长度图 裂缝1高度图 裂缝1产状图 喇8-更212井SIII3SIII7层段监测资料显示，该层段优势注水方位为70.6和332.5，水 驱 波 及 宽 度 和 长 度 为500.2m和602.2m，波及面积18.9104m2。8-21和8-221油井相应层段已经收到了该水井注水效果，该水井层段水驱前缘正逐渐接近8-22和9-210油井，9-22和8-211油井该层段没有受效。在监测水驱前缘的同时，还解释出了相应层段裂缝发育状况。井间测试技术井间测试技术应用微地震技术检测

17、裂缝和监测水驱前缘应用微地震技术检测裂缝和监测水驱前缘层段深度(m)L3-312SII5+6III9+10966.11029.685.1698.5822.629.8991.51008.370.6(跨16.8m)332.51044.61052.335.2(跨7.7m)142.61029.41052.336.1(跨22.9m)72.7143.6裂缝高度东翼缝长(m)(m)18.570.6107.6108.2垂直18.7321.255.694.9垂直11.935.298.2100.5垂直11.6142.687.231.9垂直23.636.1110.3127.7垂直23.472.7114.6127.5

18、垂直23.5143.6128.1115.4垂直优势注水方位()波及宽度(m)578.6波及长度(m)波及面积(104m2)L8-F212SIII3III4-7500.2602.218.9井号层段西翼缝长(m)16.6L9-212SIII3-7III9+10688.8755.523.2L9-192SIII4-8388.9L9-212SIII3-7III9+10产状L8-F212SIII3III4-7L9-192SIII4-8井号层段裂缝方位()井间测试技术井间测试技术应用微地震技术检测裂缝和监测水驱前缘应用微地震技术检测裂缝和监测水驱前缘项项 目目投球前投球前投球后投球后东翼缝长东翼缝长52.6

19、m43.6m西翼缝长西翼缝长79.3m58.5m裂缝方位裂缝方位136.4125.2裂缝高度裂缝高度16.5m14.6m产产 状状垂直垂直垂直垂直压裂裂缝井温对比验证压裂裂缝井温对比验证 压前、压后进行过井温测试，压裂裂缝监测后，裂缝高度比对吻合。 裂缝实时监测解释结果表裂缝实时监测解释结果表井间测试技术井间测试技术示踪剂产出情况单 层 突 进微量物质井间示踪技术现场试验微量物质井间示踪技术现场试验井间测试技术井间测试技术微量物质井间示踪技术现场试验微量物质井间示踪技术现场试验井间测试技术井间测试技术 在近一年的取样监测过程中，六个井组12口井都见到了示踪剂产出。整体渗流速度介于2-5m/d之

20、间，井间水驱速度差异小，平面上接近四向均匀受效，水驱方向和速度体现了高渗透均质地层特征。 微量物质井间示踪技术现场试验微量物质井间示踪技术现场试验井间测试技术井间测试技术 单井回采率较小，示踪剂段塞波及体积大，表明示踪剂分散程度高，稀释效应明显，这也显示出水在地层中多向均匀推进的特征，而不存在某方向上的特殊渗流通道。注入井注入示踪剂种类单井回采率，%示踪剂段塞波及体积(m3)波及厚度，m有效渗透率，10-3um24-4-P30Yb 0.0585806.971.4428.120.0519584.992.41527.3240.0412060.9271.32536.550.0552085.991.3

21、6588.914-4-P31 Gd0.0993053.871.04411.3620.1033097.91.26612.1360.1754502.181.57518.9524-4-P32 Dy0.0374005.71.55548.020.0475153.71.44505.230.0386014.32.18486.9045-1-P30 Pr0.0127793.922.37382.110.1062589.161.25516.780.0421141.721.08539.0250.0284170.511.96418.55-1-P31 Nd0.0587834.562.036180.2495011.981.

22、61806.70.2211191.270.82786.80.0981352.261.26777.670.0912136.051.34532.45-1-P32 Ho0.0206759.762.54558.80.0214083.541.44703微量物质井间示踪技术现场试验微量物质井间示踪技术现场试验井间测试技术井间测试技术 注采井间示踪剂波及厚度大，有效渗透率数值上达到强水淹高渗级别；井间渗透率差异小，反映了强水淹层均质地层的特点。 注入井注入示踪剂种类单井回采率，%示踪剂段塞波及体积(m3)波及厚度，m有效渗透率，10-3um24-4-P30Yb 0.0585806.971.4428.120.

23、0519584.992.41527.3240.0412060.9271.32536.550.0552085.991.36588.914-4-P31 Gd0.0993053.871.04411.3620.1033097.91.26612.1360.1754502.181.57518.9524-4-P32 Dy0.0374005.71.55548.020.0475153.71.44505.230.0386014.32.18486.9045-1-P30 Pr0.0127793.922.37382.110.1062589.161.25516.780.0421141.721.08539.0250.028

24、4170.511.96418.55-1-P31 Nd0.0587834.562.036180.2495011.981.61806.70.2211191.270.82786.80.0981352.261.26777.670.0912136.051.34532.45-1-P32 Ho0.0206759.762.54558.80.0214083.541.44703微量物质井间示踪技术现场试验微量物质井间示踪技术现场试验井间测试技术井间测试技术 在整个监测过程中收到聚驱、三元驱等大的措施的影响，部分井产出曲线出现第二峰，但在拟合时需要消除措施影响。微量物质井间示踪技术现场试验微量物质井间示踪技术现场试

25、验井间测试技术井间测试技术 由实际生产曲线反映，出现第二峰的井，实际生产中明显显示出三元驱见效。微量物质井间示踪技术现场试验微量物质井间示踪技术现场试验井间测试技术井间测试技术产液剖面测井技术产液剖面测井技术阻抗式过环空产出剖面测井阻抗式过环空产出剖面测井磁性定位器磁性定位器遥测电遥测电路路温度温度压力压力含水含水涡涡轮轮集流器集流器外 径：28mm 长 度：1.9m耐 温：125C 耐 压：40MPa 含 水 率：50100% 3%（FS） 阻抗式 流 量：0.540 m3/d 3%（FS） 小涡轮 180m3/d 3% 普通涡轮 5250m3/d 5% 38mm金属伞井 温：0125C 误

26、差1C 分辨率0.05C 压 力：040MPa 0.3%（FS） 分辨率0.1MPa套管规范：140mm 适用条件：油、水阻抗式过环空产出剖面测井仪是针对高含水井产出剖面测井而设计的。该仪器由涡轮流量计、阻抗式含水率计和井温、压力、CCL组合而成。采用集流器和流量计测量产出液流量。采用电导传感器测量含水率，通过测量传感器内油水的混相电导率来确定含水率。 阻抗式过环空找水仪阻抗式过环空找水仪单井重复测点对比情况重复性重复性最大重复性误差为1%一致性一致性最大相差为1.5%1 1 仪器得到的仪器得到的含水率、流量、频含水率、流量、频率比关系图率比关系图1 1 仪器重复测仪器重复测量得到的三者关系量

27、得到的三者关系图比关系图图比关系图2 2 仪器得到的仪器得到的三者关系图三者关系图阻抗式过环空找水仪阻抗式过环空找水仪阻抗式过环空产出剖面测井阻抗式过环空产出剖面测井产液剖面测井技术产液剖面测井技术产出剖面连续测井特点：特点：避免人为因素重复性好 资料直观高含水灵敏 功能：功能：厚层细分解释多个薄差层产量 仪器结构及测量参数：井温、压力短接磁性定位器低频介电连续含水率计差压连续流量计多功能集流器测量范围：连续流量 (0-150)m3/d连续含水率 (0-100)%工作方式：定点按时间连续测量按深度连续测量产液剖面测井技术产液剖面测井技术产出剖面连续测井 模拟井含水率标定图板 模拟井含水率标定图

28、板0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2345678F (KHz)Yw (%)200m3/d160m3/d120m3/d100m3/d80m3/d70m3/d60m3/d50m3/d40m3/d30m3/d20m3/d10m3/d5m3/dy = 0.0255x2 + 4.4536x + 3305.5R2 = 0.999830003500400045005000550060006500050100150200250Q(m3/d)f(Hz)特点：动力型流量计没有可动部件适应性：无杂质流体含有固体颗粒流体聚合物驱产出流体产液剖面测井技术产液剖面测井技术产出剖面连续测井

29、产出剖面连续测井聚驱产出井厚层细分测井聚驱产出井厚层细分测井流量、含水曲线在2,2-3层段内共有6个拐点，分5段解释产液剖面测井技术产液剖面测井技术产出剖面连续测井产出剖面连续测井连续测量有利于全井找漏连续测量有利于全井找漏 井口量油60 m3/d化验含水67.9%测井目的：2-3层的厚层细分结果：总流量与地面计量比低很多，怀疑有漏点从导锥向下连续测量，从导锥向下连续测量，在在964.5-973.0m发现漏发现漏点，产液点，产液18.43m3/d，含水含水49.7%。产液剖面测井技术产液剖面测井技术采用同轴线相位含水率计测量低产液低含水井采用同轴线相位含水率计测量低产液低含水井持水率计持水率计

30、集流器集流器涡轮涡轮电子线路电子线路振动泵和泄压阀振动泵和泄压阀或电机或电机皮球或伞皮球或伞涡轮涡轮同轴传感器同轴传感器环空找水仪结构示意图环空找水仪结构示意图同轴介电相位法找水仪与传统的找水仪结构基本相似，也是由集流器、流量计和含水率计三部分组成。同轴介电相位含水率计包括同轴线传感器、高频发生器和相位测量电路等部分，通过测量电磁波在油水混合介质中传播的相位差来测量含水率。产液剖面测井技术产液剖面测井技术采用同轴线相位含水率计测量低产液低含水井采用同轴线相位含水率计测量低产液低含水井 含水与流量曲线图02040608010012014016005010015020001020304050607

31、08090100流量（方/天）含水（%） 0 10 20 30 40 50 0 2 4 6 8 10 流 量 (m3/d) 频率(kHz) 含 水 40% 含 水 50% 含 水 60% 含 水 70% 含 水 80% 含 水 90% 含 水 100% 仪 器 与 含 水 率 和 流 量 的 关 系 曲 线 频率(kHz) 产液剖面测井技术产液剖面测井技术产出剖面测井技术选产出剖面测井技术选择方案：择方案：1) 高含水井：全井含水率70%，流量180m3/d，有稳定夹层，建议选用阻抗式五参数产出剖面测井仪。2) 中低含水：建议选用同轴线相位产出剖面测井仪。该仪器目前可配接溢气型集流器。3) 层位多或需要厚层细分：层位数15层，产量150m3/d，建议选用产出剖面连续测井仪。厚层细分时，层厚大于2m。产液剖面测井技术产液剖面测井技术水平井生产测井技术研究进展水平井生产测井技术研究进展伽马伽马压力压力 C C L遥测遥测 井温井温电导相关电导相关阻