生产测井技术介绍

1、生产测井技术介绍生产测井技术介绍生产测井概念n生产测井是指油田在开发过程中的测井项目和油井工程测井的总和，主要包括注入剖面测井方法，产出剖面测井方法，工程测井等。n生产测井贯穿于油气田开发的全过程中，适时进行动态监测，可以不断认识油气层、了解注入或产出剖面，为油层改造提供有关资料，并评价其效果，也能通过监测井身的技术状况，为油水井大修提供依据，以保证油水井的正常生产。它是提高油气田最终采收率，科学、经济、合理地开发油气田的重要手段。 n特别是开发非均质多油层的油田，渗透率在纵向上的分布是不均匀的，这就造成注水井的注水剖面和生产井的产液剖面的前缘是不均匀的。利用生产动态测井所提供的注水剖面和产液

2、剖面等资料能为确定油层渗透率在纵向上的分布特征，制定切实可行的综合调整措施，确定油田开发部署以及制定二次、三次采油方案和配产、配注方案等提供重要依据。 生产测井在油田开发中的作用n开发初级阶段：生产测井主要目的是了解油井的分层产液量及性质，在注入井中了解注入层位及注入剖面，检查射孔效果等。为油田初期试产提供准确的井下信息，以此做为确定采油速度、注采方式、开发层系、合理布井、调整井网和采油工艺等技术依据。n中后期：利用生产测井定期录取的油、水井动态监测资料对油田合理开发、挖潜、堵水、调剖等措施提供理论依据。可利用动态监测资料分析开发区块的注采关系，并结合地质资料对剩余油分布情况进行分析，为合理开

3、发油气田提供依据。生产测井的分类按测量原理n电磁类：磁性定位仪，电磁探伤，电容式持水率仪n放射性类：伽马仪，自然伽马能谱仪，中子伽马仪，中子寿命测井仪，中子中子测井仪，C/O能谱测井仪，伽马密度测井仪，核示踪流量仪n热学类：井温仪，径向微差井温仪n声学类：声波变密度测井，噪声测井，超声波成像测井（井下电视）n机械类：井径系列（8，36，40，60，X-Y井径），应变压力计，涡轮流量计，压差密度计，放射性物质释放器，流体取样仪生产测井的分类测井项目n产出剖面n吸水剖面n工程测井第一部分 产出剖面测井n机抽井 测井仪器通过测试阀门，经由油套环形空间下至井内产液层段测取。一般测取两个项目示踪流量测井

4、 集流式流量计n自喷井 仪器通过油管下入产层位置测取各产层的产出量。七参数涡轮流量组合仪也可根据井况采用机抽井测试的两种测井方法1、产液剖面测井系列涡轮流量测井n采用编码传输，一次下井可以同时获得七个参数。主要用于自喷井产出剖面测井，适用于井口产出5m3/d的产量的产油、产气、产水剖面测试。可在裸眼井对产出剖面进行测试。可进行单相、两相或三相流动状态下的资料解释。 磁定位和自然伽马曲线一般用作深度校正；井温曲线用作定性判断产层位置和计算流体物性参数；压力曲线主要参与计算流体物性参数；持水率用作判断产层产出性质，计算持相率（对油水两相产出）；流体密度主要用来计算持相率（对于含气相产出），并参与流

5、体物性参数计算；涡轮流量用于求取井内流体的流动速度。下井仪器：遥测短节、磁性定位、伽马、温度、压力、持水、密度、扶正器、流量等仪器。主要技术指标：耐温：180；耐压：120MPa；直径：37mm；流量精度：0.3m/min。 利用不同的电缆速度进行上测或下测（一般上测四次，下测四次），用Y轴上的电缆速度与X轴上每秒转数交绘，这些交绘点间存在着线性关系，其直线方程为：YmX+b，b是Y轴上的截距，m为直线斜率。在转速为零时，Y轴上的截距用来表示视速度Va。 回归视速度 视速度Va回归图持率测井 流体识别测井是专门用来测量区分井内流体是油气还是水的。测量原理是根据油、气、水的物理性质差异，采用人工

6、物理场方法，测量出井内流体的物理性质参数，进而识别流体的性质。目前常用的测量方法有压差流体密度测井、伽马流体密度测井、电容持水率测井和放射性持水率测井。放射性流体密度计 LIIe0LIKLILIlnlnln0利用一个伽马源和一个电子计数管构成探测器，伽马源放出中等的伽马射线，穿过流体时发生康普顿效应而衰减，衰减大小与流体密度有关，从而测出井内混合流体的密度电容式持水率计电容式持水率测井采用柱状电容器，测量时流体做为电介质从内、外电极间流过，由于油气与水的电容率相差几十倍，记录与电容有关的振荡频率就可以判断流体性质，求出持水率。测井实例该井为局重点井，测井时日产达90m3/d，井口不含水，通过该

7、井测量，为该区块布井及下步勘探重点井段提供了依据，同时也为该区块的资料解释提供了宝贵信息。产油井实例该井产出29.2m3/d均来自井底层段，为地质人员了解动用产层情况提供了准确信息。气水两相测井成果（油管上有气举阀，在管鞋附近流动状态为：产出均由环形空间流走，再由上部气举阀进入到油管产出至地面，管柱结构不够合理）井口产水120m3/d，产气2500m3/d。油水产出实例本井测井资料解释采用油、水两相解释模型进行解释，4755.0-4762.0m射孔层产15.02m3/d的水，不产油，建议封堵该层，降低本井含水。 油气水三相产出 资料解释采用油、气、水三相流解释模型进行解释。按照产液井段分为3段

8、进行了解释。本井3663.0-3671.5m井段为封堵层，从本次测井资料反映该层未封堵上，建议重新封堵。 2、产液剖面测井系列示踪流量测井n示踪流量测井：适用于自喷井、抽油井产液剖面测量，了解井下产层的产量、油水比例及产出量。适用范围广，可用于裸眼井段（灰岩产出剖面）的测试，适用范围井口含水0100%、井口产液5400m3/d。可进行井口套压3MPa状态下的环空测试。n高灵敏度持水率计和电动扶正器均为国家专利产品。n解释上采用滑脱速度模型和漂流速度模型解释，速度校正公式采用实验室严格标定状态下回归的计算公式，计算精度高，与实际产出吻合率高。示踪流量计的工作原理n仪器停在射孔层之上，地面系统通过

9、电缆给示踪仪供电，使同位素示踪液从喷射孔喷出，利用示踪仪上部的伽玛仪探测随液体流动的同位素示踪液，地面仪器根据记录的同位素流动时间和已知的喷射孔到伽马探测器的距离，则可求出液体的流动速度，进而由流速和套管面积计算出测量点的流量。在各射孔层上部分别测出流量，通过计算即可求得各射孔层的产液量和总量。产层产层释放器GR探头扶正器下井仪器组合：遥测短节、磁定位、自然伽马、井温、扶正器、高灵敏度持水率计仪、同位素释放器。主要技术指标：外径：22mm、25.4mm、37mm耐温：150；耐压：60MPa；产液剖面实例该井井口产油6m3/d，产水17m3/d，对上部18、19号层进行压裂作业，增油5.5m3

10、/d，含水由65%将至48。通过示踪流量反映：25号层部分产出灌入第21、24层3、产液剖面测井系列集流式流量计测井 一般用于环空测试，在测井时，将集流伞打开，井筒内流动的流体被迫从集流伞下的进液口进入仪器外壳内流过涡轮流量计和含水率探头，然后从出液口流回到井筒内。由于集流后，流动截面上流体的流速剖面和混合状态都趋于均匀，所以流量计和含水率的测量精度得到了显著的高。缺点：对井筒要求较高51.4m3/d17.8m3/d 措施前措施前 措施后措施后97.9%51%措施前后效果对比图措施前后效果对比图水水油油第二部分 注入剖面测井系列介绍n同位素吸水剖面测井：GR、CCL、同位素曲线、井温曲线。可定

11、量计算相对吸水量，适用各种类型的井，可用于判断窜漏等。缺点：受同位素进层、同位素粘污影响大。n涡轮流量测井：GR、CCL、温度、涡轮流量曲线。适用于喇叭口在射孔层以上的井。优点：定量计算分层吸水量，精度高，可精确判断进水点。缺点：无法判断窜槽，对井况要求较高。n示踪流量测井： GR、CCL、温度、示踪点测。适用于喇叭口在射孔层以上的井。优点：可定量计算分层，对井内介质及井况要求条件低。缺点：无法判断窜槽，厚层分层能力差。n脉冲中子氧活化测井： GR、CCL、温度、氧活化点测。优点：不受井内介质影响。缺点：无法判断窜槽，启动排量大，10m3/d以下流量无法用此方法。n相关流量测井： GR、CCL

12、、温度、追踪。优点：不受井内介质影响，不受大孔道、粘污影响，可用于注聚井。缺点：无法判断窜槽、测井时注水量要求稳定。1、吸水剖面测井系列 同位素吸水剖面n通过测量固体颗粒同位素在井内的分布情况了解注水井的吸水剖面，适用于笼统注水、分注井的吸水剖面测量。能发现入井管柱问题和窜槽、漏失等多种问题。n进行了测井施工工艺和解释方法改进，加入了诸如流、静温的测量，释放后测量前期进行相关流量测量等项目。n在解释上形成独特的粘污校正方法，有效解决了同位素粘污、进层等问题，提高了测井吻合率。同位素吸水剖面介绍工作原理：用途：n了解注入井各小层的吸水状况，为调剖等措施提供可靠依据。n检查调剖效果：调剖前后分别测

13、井可检查调剖效果。n检查管外窜流。n检查井下工具到位及工作情况。n分析油井出水情况。n分析油层水淹状况，为调整油田开发方案提供依据。n进行浅部找漏。下井仪器：遥测短节、磁性定位、伽马、温度、井下释放器等仪器。主要技术指标：耐温：150；耐压：60MPa；直径：22mm 25.4mm 38mm。测井实例管外窜通层正常吸水层路径粘污同位素测井判断套管外上窜现象。窜通吸水量占全井注水的81.56%该井经工程作业证实确实窜槽。该井为两级三段的分注井，通过对同位素运移路径的监测，证实该井两级封隔器均已失封。吸水剖面测井系列 相关流量测井 随着油田深入开发，因受各种条件影响，造成同位素吸水剖面测井解释精度

14、下降，降低了对注入剖面评价的准确程度。1、地层大孔道造成同位素进层。2、各种类型沾污的存在是解释中的一大难题，尤其当沾污正对射孔层时的消除或校正。 鉴于上述原因，我公司在今年研发了相关流量测井方法，通过对比发现，该方法有效地解决了同位素进层和粘污的问题，取得了良好的测井效果。相关流量测井方法原理简介 相关流量测井的原理是放射性物质通过释放器释放到井筒中，示踪剂呈聚集的形式随井液流动。通过一定距离的两个探测器时，探测器会有明显的变化信号，在时间、幅度的坐标系里会有明显的波形变化。通过方法分析就可以确定出放射性物质流经两个探测器的时间间隔，在探测器的距离是已知的，就可以计算出流体的流速；结合井筒的

15、横截面积即可计算出流体的流量。与其它测井项目对比与同位素测井对比: 克服了大孔道、深穿透射孔、沾污、窜槽、漏失以及注聚井流体粘度的影响。与氧活化测井对比： 这两种测井方法均通过定点测量来实现流量的回归，相关流量测井是动态测井，可通过多种手段对各吸水层的吸水量进行量化计算。 解释模型解释模型n流体速度法n体积流量法n面积法n活化液追踪韵律法解释模型1、相关流量测井是流体追踪测井，由此可推演出流体速度和体积流量计算方法。2、在追踪过程中，由于示踪剂可随流体进入地层， 追踪到的异常幅值为剩余的示踪剂强度，利用面积法进行相对吸水量的计算。3、由测井速度与示踪剂移动速度的关系，可在层间 追踪的韵律上判断

16、各层的吸水情况。下井仪器：遥测短节、磁性定位、伽马、温度、井下释放器等仪器。主要技术指标：耐温：150；耐压：60MPa；直径：22mm 25.4mm、38mm 测井实例x37-8x井为笼统注水井，同位素污染严重。改测相关流量，流量剖面显示吸水层位明显。X18-15井相关流量和同位素测井对比成果图 解决沾污问题解决沾污问题优点：1、解释精度较高，单层的吸水量计算相对准确。2、不受井内介质（如注聚井）、地层大孔道、同位素粘污等因素的影响。缺点：1、对层位的细致划分能力低于同位素测井，2、由于其测井方式为时间记录方式，因此测井结果不能直接在测井原图上体现，需要通过复杂计算才能反映。相关流量测井优缺

17、点2、吸水剖面测井系列 涡轮流量注入剖面n适合于吸水层段裸露在油管口以下的笼统注水井；n优点：测量精度高；不受大孔道因素影响，能准确反映吸水层位吸水情况；n缺点：对于管外窜槽无法精确判断，只能通过关井测量关井井温进行定性分析。测井实例x20井在测井时，测井日注水量达到了2300m3/d，很好地反映了本井真是的吸水情况。3、吸水剖面测井系列 示踪流量n在每个层间进行定点测量。释放器释放放射性示踪剂，由GR测量到达时间，得到各层的流量。用递减法求得各分层的吸水量。n优点：不受井内介质影响，不受粘污影响，可以测量每个层的绝对吸水量。n缺点：无法判断窜槽，厚层分层能力差xxx井同位素测井与示踪流量测井

18、对比 该井为笼统注水井1、流温曲线反映主吸水为6层。同位素在补1层吸水量达到80%以上。2、分析认为由于下部流量变缓，同位素很容易在射孔位置粘挂，3、改测示踪流量，显示补1层仅16.8%，6层50.2%，由此取得了本井真实的吸水剖面资料。 4、吸水剖面测井系列 脉冲中子氧活化n脉冲中子氧活化测井是一种测量水流速度的测井技术，主要用于注水、聚合物和三元复合剂的注入剖面测量，可测量笼统注入井（正注井、反注井）、配注井、油套合注井水流的流速，在流动截面已知时，可以准确给出各层的分层注入量；同时还可对配注井内的管柱工具（水嘴和封隔器）是否堵死、漏失及管外窜流进行检测。n采用定点测量方式求取各层间的流体

19、流速，适用于0.8m/min流速51.2m/min的注水井。脉冲中子氧活化测井原理 用能量大于10Mev的快中子轰击氧原子，就会发生下列核反应： n + 16O = 16N + P 16N = 16O + r + 6.13（7.11）Mev 氧核被激化后，产生放射性氮的同位素16N，处于激发态的氮，衰变后还原成氧，同时释放出具有特征能量的伽玛射线，其半衰期为7.13s。这些高能的伽玛射线能够穿透几英寸厚的井中流体、油管、套管和水泥环。油管油管套管套管V=L/TTR1R2R3脉冲中子氧活化测井仪结构示意图1.80.90.45测井资料时间谱线图脉冲中子氧活化测井在注聚合物井中应用脉冲中子氧活化测井

20、在注聚合物井中应用流量曲线流量计测吸水剖面成果图流量计测吸水剖面成果图氧活化测井测吸水剖面成果图氧活化测井测吸水剖面成果图 脉冲中子氧活化测井找漏脉冲中子氧活化测井找漏 油管下水流116.93 m3/d 环形空间上水流110.83 m3/d 漏失处漏失处漏失处脉冲中子氧活化优、缺点n仪器不工作时，无放射性危害，测井过程中无放射性污染；n测井曲线不受放射性物质沾污、大通道和自然伽马基值升高等影响；n由于该方法直接测得水流速度，因此可直接得到各层绝对吸水量；n测井记录时，采用叠加方法，有效消除了随机因素的影响。1. 启动排量要求较大，对低于1m/min流量的井无法计算。测量精度低。2. 无法区分层

21、间窜槽。第三部分 工程测井工程评价测井多臂井径测井超声成像测井固井质量评价井温评价电磁探伤测井工程测井 固井质量测井 n可同时测量磁性定位、伽马、声幅、声波变密度曲线。它主要用于检查固井质量。CBL组合仪有82.6mm和43mm两种仪器。可适用于小井眼条件下的固井质量监测。 能对第一界面胶结情况进行定量计算，对第二界面胶结半定量评价。n下井仪器组合： 遥测短节、磁性定位、伽马、声幅、声波变密度、扶正器。n82.6mm仪器主要技术指标：耐温：177；耐压：140MPa。43mm解释标准图例和解释实例解释标准图例和解释实例 x53井，27、28号层解释为油层，试油日产水7.22方，产油0.15吨，

22、累积产水241.84方，产油5.85吨。29号层解释为水层，28-29号层之间相距14米，固井VDL反映第一、二界面固井质量较差，地层波弱且不连续，经证实28、29号层之间上窜 ，水从 29号层来，封28、29号层, 单试27号层，试油结论日产水7.79方，油2.01吨,累积产水77.53方，产油22.53吨,封堵见到明显的效果。工程测井 电磁探伤测井 n用于监测单层、及多层油套管结构的钢套管及油管的技术状态，用于监测多种流体介质条件下的石油、地层水、尤其是天然气介质井眼内钢套管及油管的技术状态，可以同时对两层管进行探伤及厚度测量，确定壁厚变化大小及其纵横向的损伤。可进行带压测量。主要技术指标

23、：井下仪器外径：42mm最大工作压力：150 Mpa最高工作温度：150探测管柱横向损伤（横向裂缝）最小长度:1/4管柱周长探测管柱纵向损伤（纵向裂缝）最小长度为: 对于2.5单层管柱：50mm 对于5.5单层管柱：70mm 通过油管测量5.5套管：150mm穿过油管测量套管壁厚误差：1.5mm单层管柱壁厚测量相对误差：0.5 mm仪器适用范围：测量管道直径最大值：324mm测量管道直径最小值：62mm测量双层管柱壁厚合计最大值：25mm7cm*0.2cm的纵向裂缝6cm*0.2cm的斜裂缝4cm*0.3cm的水平裂缝10cm*0.3cm的变形 两支仪器的重复性和一致性：通过测量曲线获得的壁厚

24、曲线完全相同，证明该仪器的性能优良，可信度高。 X17-6实测实例工程测井 40独立臂井径 n记录40个井径测量值，对套管的变形情况检查，如套管弯曲、断裂、射孔、内壁腐蚀等。n主要技术指标： 仪器外径：73mm 仪器长度：1846mm 工作温度：150 工作压力：60MPa 井径范围：90200mm 分 辨 率：0.1mm 测量精度：0.5mm 采样点: 64个/米电磁探伤和40独立臂井径测井综合判断套管变形成果N22-36套管内壁损伤穿孔n22-36内壁结垢井段n22-40井套管外壁损伤实例工程测井超声成像测井n超声成像测井是用超声波作为信息载体，通过向井壁发射超声波，并接收其反射回波而成像

25、。由下井仪器电机带动一个双向压电陶瓷换能器绕井轴旋转对井壁扫描，每秒钟扫描5圈，每圈采样512个点，同时测量回波幅度和回波时间，形成幅度和时间图像。图像数据取决于回波的声幅对井壁的反射系数，井壁介质的声阻抗值越大，反射的能量越大，回波幅度就越强；反之回波幅度就越弱。回波幅度反映井壁的物理特性，回波时间反应井眼形态，因此根据超声电视图像就可直观地判断井壁情况。裸眼井中显示地层剖面岩性变化、有无裂缝，发育情况如何，套管中套管腐蚀、变形情况，射孔孔眼情况等都可在超声成像测井图上一目了然地反应出来。检查射孔质量检查射孔的井深、射孔层位的厚度、射孔孔数等等检测套管腐蚀、变形、扭曲、断裂等检测套管破损位置

26、、形状、面积大小，估计套管变形和破损程度等等，为套管修复作业提供重要依据。 超声成像测井用途超声成像测井用途仪器主要技术指标仪器主要技术指标供电电源频率： 50Hz 供电电源电压： 220V 井下仪器耐温：175 井下仪器耐压：100Mpa 裂 缝 分 辨 率： 1mm 3mm （不同探头频率） 可测井眼范围： 115-254mm 钻井液密度： 1.25g/cm3 仪器长度：6.6mm 井径测量精度：1mm（干净完好套管内） 仪器外径：89mm 70mm（小井眼）井斜： 6度 超声成像测井产生的是井壁图像，解释直观、方便，腐蚀、变形等在图像上都一目了然。它分辨率高，而且是全方位地检测整个井壁，

27、这也是其它同类测井方法不能相比的。超声成像测井还是一种能在油基泥浆中工作的成像测井方法。所有这些优点使超声成像测井技术在油田勘探和开发中得到了广泛的应用。超声成像测井特点射孔孔眼射孔孔眼套管接箍套管接箍超声成像测井超声成像测井成果图成果图超声成像套管机械损伤检测超声成像套管机械损伤检测 超声电视测井对套管破损的检测是非常准确的，其破损的形状、损坏超声电视测井对套管破损的检测是非常准确的，其破损的形状、损坏部位的边缘都会明显反映在测井图像上。该井超声成像测井图像显示在部位的边缘都会明显反映在测井图像上。该井超声成像测井图像显示在640-641m640-641m处套管破损，破损形状为孔洞，大小为：深度方向处套管破损，破损形状为孔洞，大小为：深度方向200mm200mm，井径方，井径方向向20mm20mm。从立体柱状图上和横截面图上都可清晰地反映出来。从立体柱状图上和横截面图上都可清晰地反映出来。超声电视优缺点评价优点：分辨率高、全方位、直观。 360度平面展开图可以准确展示套管腐蚀的位置、形状、腐蚀面积的大小。 立体柱状图可以直观准确展示套管的变形情况，包括变形的位置、形状和变形的程度。