NEW石油工程测井生产测井和电缆地层测试器学习教案课件

1、会计学1NEW石油工程测井生产测井和电缆地层测试器会计学1NEW石油工程测井生产测井和电缆地层测试器一、生产测井PL的概念、分类及用途1)生产测井是监测油气田开发动态的主要技术手段，包括用于完井后注入井和生产井的测井技术；2)国外习惯上将生产测井作为流动剖面测井的代名词，有的也将采油气工程测井纳入生产测井 (即工程测井包含了生产测井) ；3)在我国，生产测井泛指油气田投产后，整个生产过程中的井下一系列的地球物理观测。4)PL是在套管井中进行测井，具有仪器外径小、承高温高压、耐腐蚀能力强，测速慢等特点，有点测和连续测量两种方式。第1页/共80页一、生产测井PL的概念、分类及用途1)生产测井是监测

2、油气田开 5)PL重要任务就是测量生产井和注入井内的流体流动剖面，测量参数包括流体的速度(流量)、密度、持水率、温度、压力等。测量目的是了解各射孔层段产出或吸入流体的性质和流量，以便对油井产状和油层开采特征作出评价。 6)PL主要目的：评价油气管内外流体的流动和井的完成情况。用途：为油气田储层评价、开发方案的编制和调整、井下技术状况的检测、作业措施实施和效果评价提供依据。 7)根据测量的对象和应用范围，PL大致可分为生产动态测井、产层监测评价测井和工程技术测井三大类。第2页/共80页 5)PL重要任务就是测量生产井和注入井内的流体流动剖面生产测井流动剖面测井系列储层监测测井系列采油工程测井系列

3、测量对象为井内流体。划分井筒注入剖面和产出剖面；评价地层的吸入或产出特性；找出射开层的水淹段和水源；研究油气井的产状和油气藏动态。测量对象为油气产层。划分水淹层；监视(油水和油气)界面的移动；确定地层压力和温度；评价地层So的变化情况。测量对象为井身结构。检查水泥胶结质量；监视套管技术状况；确定井下水动力的完整性；评价地层酸化、压裂、封堵等作业效果。 8)PL主要有:流体流量测井(Flowmeter);流体密度测井(Fluid Densimeter);持水率测井(Water Hold-up meter);温度测井(TL);压力测井(Pressure meter);CHFR,RTS,RST,TD

4、T,C/O,RFT/MDT,RMT,MIT第3页/共80页生产测井流动剖面测井系列储层监测测井系列采油工程测井系列测量二、现场油气田开发监测的生产测井组合监 测 任 务井 的 种 类地层状况井中流体主 要 方 法辅助方法划分产出剖面、评价地层生产性质自喷井、气举井、机抽井 正 常油、气、水井温计、压力计、流体密度计、持水率计、流量测井（涡轮流量计、核流量计、脉冲中子氧活化）GR、接箍定位仪、井径仪监测油水界面、气水界面位移、划分水淹层、评价地层含油气性金属套管(未射孔)盐水水淹油、气、水中子寿命测井仪、井温计淡水水淹油、气、水次生伽马能谱仪、井温计金属套管(已射孔)盐水或淡水水淹油、气、水脉冲

5、中子仪、井温计、流体密度计、持水率计、流量计GR、接箍定位仪、地层密度仪非金属套管(未射孔)盐水或淡水水淹油、气、水感应测井仪、侧向测井仪、补偿中子测井仪，CHFRGR一般生产测井采用采用组合方式测量第4页/共80页二、现场油气田开发监测的生产测井组合监 测 任 务井 的 种流量测井通过测取与流体速度相关的信息，间接获得通过任意井筒截面的流体流量，即Q首先获得流体速度信息 N(r/s)；N=K(V-Va)然后求出平均流速 V ；再与截面积相乘得到流体的体积流量 Q=V*S 式(4-1)流量计测井类型：涡轮流量计、核流量计、脉冲中子氧活化。涡轮流量计:连续流量计,全井眼流量计,伞式流量计和胀式流

6、量计 核流量计：利用人工放射性同位素做标记物, 来观察井下流体流量剖面的一种测井方法，仅用于井筒流量太小而不能使涡轮有效转动的低流量井中.脉冲中子氧活化: 基于脉冲中子与氧元素的相互作用，测活化水流的射线强度(D1,D2,D3,D4)。1.流量计测井(Flow-meter)单位时间内通过S的体积流量第5页/共80页流量测井通过测取与流体速度相关的信息，间接获得通过任意井筒截连续流量计 CONTINUOUS FLOWMETER SPINNER全井眼流量计CAGED FULLBORE FLOWMETER (3/6ARM) P93 fig4-1第6页/共80页连续流量计全井眼流量计P93 fig4-

7、1第6页/共80页流量测井(flowmeter)- Spinner-type flowmeter第7页/共80页流量测井(flowmeter)- Spinner-type 当流体流量超过某一数值后，涡轮转速与流速成线性关系，通过记录涡轮转速，可推算出流体的流量: N=K(V-Va) 频率响应即理论方程，V-流体相对仪器的流度(合成速度)=Vt+Vf涡轮转动受流体流速、粘度和密度的影响。当流速一定时，流体的粘度增大，涡轮转数变小；流体密度增大，涡轮转数增大。 流量测井(Flowmeter) 1)利用涡轮转速与测井速度交会图求取涡轮的启动速度Va；2)根据涡轮流量计的响应公式计算流体速度V；3)根

8、据下述公式(4-2)计算流量Q。第8页/共80页当流体流量超过某一数值后，涡轮转速与流速成线性关系，通过记录涡轮流量计组合测井资料曲线P94-FIG4-5第9页/共80页涡轮流量计组合测井资料P94-FIG4-5第9页/共80页某井34223437m井段涡轮转速与测井速度图涡轮流量计测井资料测井速度涡轮转速第10页/共80页某井34223437m井段涡轮转速与测井速度图涡轮流量计测核流量计-放射性示踪流量计。在井筒流量太小而不能使涡轮有效转动的低流量井中应用广泛。喷射器为一个或两个，可同时携带水溶性和油溶性示踪剂; 喷射器与邻近探测器间距(源距)为0.5m,两个探测器的间距为2m。伽马探测器可

9、以有1-3个，2个探测器常用。用于记录示踪剂到达这2个探测器位置处的时间差t。核流量计-流量测井(P95 fig4-7 ) 核流量计测井是利用人工放射性同位素作标记物来观测井下流体流量剖面的一种测井方法，主要应用于井筒流量太小而不能使涡轮有效转动的低流量井中。第11页/共80页核流量计-放射性示踪流量计。在井筒流量太小而不能使涡轮有效转放射性示踪流量计，视井内流体流速的不同，有点测法和连续测量法。点测方式下，通过记录示踪剂到达两个探测器所用时间t，可得到测点处的流速：V=L/t。连续测量方式下，若仪器移动速度为Vt、两个探测器间距为L，则从记录的曲线上读出:每次喷射示踪剂后,两个探测器记录到异

10、常信号的深度间隔H，就可以计算得到H中点处的流速：V=VtH/(L-H) 怎样算测点的流量 Q 使用公式(4-2)核流量计-流量测井第12页/共80页放射性示踪流量计，视井内流体流速的不同，有点测法和连续测量法脉冲中子氧活化流量计-流量测井Oxygen activation flowmeter在井内流动的流体中，只有水含氧元素。氧活化水流测井采用脉冲活化技术：1)用很短的活化时间(2s或10s)使井内流体中的氧元素活化；2)用较长的采集时间(60s)探测流动的活化水；3)根据源到探测器的距离和活化水通过探测器所用的时间计算出水的流速: V=L/t氧原子活化后放射出的射线能量高，射线穿透能力强，

11、因此，氧活化水流测井可以探测井筒内或套管外水的流动。第13页/共80页脉冲中子氧活化流量计-流量测井Oxygen activati流量测井 (p96-fig4-9)脉冲中子氧活化流量计中子发生器中子发生器探测器1探测器2探测器3探测器4探测器1探测器2探测器3探测器4 监测注入剖面和产出剖面 测量流速 探测泄漏和窜槽流量测井应用p92-97第14页/共80页流量测井 (p96-fig4-9)脉冲中子氧活化流量计中子2. 流体密度测井(Fluid densimeter)生产井中的流体主要有油、气、水三种流体，它们在密度上有明显差别。流体密度测量就是用密度计测量流体密度，通过测量流体密度达到区分产

12、液剖面性质的目的。 仪器主要有压差密度计和伽马密度计。 压差密度计又称密度梯压计,利用两个相距2ft的压敏波纹管，测量井筒内流体两点间的压力差值。对摩阻损失不大的井眼，测出的压力梯度正比于流体密度。 压差密度计-Differential Pressure Fluid Density Tool第15页/共80页2. 流体密度测井(Fluid densimeter)生产井伽马密度计：利用不同流体对伽马射线的吸收特性不同,来测定流体的密度。 伽马密度计：类似于地层密度测井射线与物质作用流体密度测井资料的应用识别流体类型划分流体界面探测，见图4-1 分析多相流产液剖面确定持液率Yh,YL第16页/共8

13、0页伽马密度计：利用不同流体对伽马射线的吸收特性不同,来测定流体持水率测量方法主要有电容法持水率计和放射性低能伽马持水率计。 电容法持水率计(Capacitance water hold-up tool）测井是利用油气与水的介电特性差异(水的相对介电常数为6080，油气的相对介电常数为1.04.0)实现对流体成分的区分和测定水的含量。放射性低能伽马持水率计利用不同流体对低能光子的吸收特性来测量混合流体的密度，从而实现对流体成分的区分。 3. 持水率测井(Water hold-up meter) 第17页/共80页持水率测量方法主要有电容法持水率计和放射性低能伽马持水率计。用电缆将温度仪下入井内

14、，测量记录某一深度的井温或沿井剖面的温度变化。有普通井温仪、纵向微差井温仪、径向微差井温仪三种类型。4. 温度测井 (TL Temperature Meter)普通井温仪测量井下各深度点流体的温度值，测量曲线反映了井内温度梯度的变化情况。微差井温曲线反映井轴上一定距离之间的两点的温度差异，并以较大的比例进行记录，测量结果更能体现井内局部的温度梯度变化情况。径向微差井温测量套管内壁同一深度上相隔180之间的温度差，若套管内壁有温度差，则旋转测量的径向微差仪器便会发现这种变化。 第18页/共80页用电缆将温度仪下入井内，测量记录某一深度的井温或沿井剖面的温1）将TL曲线同地温梯度线对比或多次测量曲

15、线进行比较。2）在某一地层，如果地温梯度保持一定，则TL曲线为一斜直线，梯度微差井温为一垂直线段；若地温梯度有异常，则TL曲线不为一斜直线，梯度微差井温也有明显变化。第19页/共80页1）将TL曲线同地温梯度线对比或多次测量曲线进行比较。第19温度测井（Temperature Meter）温度测井资料可用于确定产层温度和注入层温度了解井内流动状态，划分注入剖面确定产气、液口位置检查管柱泄漏、窜槽评价酸化、压裂效果 Application第20页/共80页温度测井（Temperature Meter）温度测井资料可温度测井P101-fig4-15TL有哪些应用？第21页/共80页温度测井P101

16、-fig4-15第21页/共80页用电缆将压力计下入井内,可以测取井眼内流体的流动压力和静止压力，与地层内流体的压力及其变化；利用各油气层或同一油气层不同部位测得的压力资料，得到压力梯度曲线。凡属同一水动力系统的油气层，压力梯度曲线只有一条。常用压力计有：应变压力计和石英晶体压力计。5. 压力测井(Pressure Meter)应变式压力计利用应变电阻片的应变效应测量井下压力变化。当应变电阻片受到外力作用，产生电阻变化时，电阻变化的大小取决于作用力的大小；导体产生机械变形时，电阻随之变化的现象，即应变效应。应变压力计(Strain Pressure Gauge）-Strain Pressure

17、 Tool第22页/共80页用电缆将压力计下入井内,可以测取井眼内流体的流动压力和静止压石英晶体压力计(Quartz crystal pressure transducer)-Quartz Pressure Tool是目前精度和分辨率最高的井下压力计,以压电效应为基础设计；石英是一种压电晶体，在外力作用后，将产生极化现象，电极表面将呈现与被测压力成正比的束缚电荷。第23页/共80页石英晶体压力计(Quartz crystal pressur 6.地层测试器DST-RFT-FMT-MDT-CWFT-SFT1)DST钻杆地层测试器是试井或试油气的一种。测试时，先定位，后用封隔器封住要测试井段，用射

18、孔等方法打开油气层，用各种抽取方法得到地层的产油、气、水量、K、流体性质等参数。优点：对储集层压力影响的范围可达到几百米左右，可以测量到储集层的边界。缺点：费用高钻杆地层测试器(Drill Stem Tester-DST)电缆地层测试器(Wireline formation TesterRFT-FMT-MDT)是一类微型试井设备，价格低，但不能测量储集层的边界，对储集层压力影响范围在3米以内。电缆地层测试器的类型: RFT、 FMT、 SFT、 MDT、CWFT2)电缆地层测试器第24页/共80页 6.地层测试器DST-RFT-FMT-MDT-CWFT-SRFT：重复式地层测试器(Schumb

19、erger公司，国内应用最多。Repeat Formation Tester)FMT:多次地层测试器 (西方-ATLAS公司。比RFT用得少，Formation MutiTester)SFT:选择式电缆地层测试器 (哈里伯顿公司 ，国内使用很少用。Select Formation Tester)MDT:组件式地层动态测试器 (90年代初 Schlumberger 推出)，是井眼成像测井MAXIS-500上的一支重要井下仪器。CWFT：套管井地层测试器(哈里伯顿公司，80年代推出)电缆地层测试器地层测试器（Wireline Formation Testing）测量的资料：压力随时间变化的坐标图

20、(点测)测量某一储集层经过抽吸后压力场的变化第25页/共80页RFT：重复式地层测试器(Schumberger公司，国内应测试时间压力地层压力泥浆柱压力第一预测室P1第二预测室P2P1P2RFT实测曲线特征T1T2q1q2压力测井 地层测试器第26页/共80页测试时间压力地层压力泥浆柱压力第一预测室第二预测室P1P预测地层压力计算地层压力梯度和地层含流体的密度地层压力梯度(Psi/m)=Pp/H=Ps/H流体密度(g/cm3)=压力梯度/1.422预测地层渗透率Perm (K)RFT实测资料的应用地层测试器 * 地层压力梯度与地层流体密度的关系 关系为:PFG =*1.422 （3） 式中 P

21、FG -地层压力梯度(Psi/m)；-地层流体密度(g/cm3)。第27页/共80页预测地层压力RFT实测资料的应用地层测试器 * 地层RFT实测资料的应用地层测试器RFT压力测试资料分析判别流体性质第28页/共80页RFT实测资料的应用地层测试器RFT压力测试资料分析判别流体确定地层流体性质Vo、Vg、Vw、计算气油比、气水比GOR=Vg/Vo、 GOW=Vg/Vw估算产水率预测油气层产能Js=J/h=q/(Ps-Pf) J=Js*hq:取样期间的流量Ps:地层静压Pf:取样流动压力Js:采油指数根据电缆地层测试采集的流体样品RFT采集的流体样品的应用地层测试器第29页/共80页确定地层流体

22、性质Vo、Vg、Vw、根据电缆地层测试采该井钻井过程中有气浸、井涌显示，完井试气，结果为气水同产。投产初期按5万方/日生产，套压30.2 MPa，油压25 MPa，产水38方/日左右。之后将气产量上调至7万方/日、8万方/日，套压29.8 MPa，油压24.8 MPa，气井能稳定生产，产水量增至58方/日左右。1个月后再次将气井产量提至10万方/日，产水量增加8方/日左右。半个月后又继续将气井产量提到15万方/日，产水量增至80方/日左右，井口套压27.8 MPa，油压23.2 MPa。气井三次提产情况看，由于地层水能量补充，气井提产后井口压力变化不大，气井气水比也呈下降趋势。四、气田生产测井

23、实例某气井基本情况第30页/共80页该井钻井过程中有气浸、井涌显示，完井试气，结果为气水同产。四该井完井试气时，为了确定产水层位，进行了地面产气量为14.0万方/日、产水67方/日；地面产气量为6.7万方/日、产水32方/日两种工作制度下的生产动态测井。所取资料包括：接箍、自然伽玛、流体密度、压力、流量、梯度井温和微差井温。为了确定该井34673478米射孔段以下是否产水以及产水量的大小，在地面产气量14.0万方/日、产水67方/日条件下的11个点的脉冲中子氧活化测井资料。四、气田生产测井实例某气井基本情况第31页/共80页该井完井试气时，为了确定产水层位，进行了地面产气量为14.0脉冲中子氧

24、活化测井资料四、气田生产测井实例中子发生器探测器1探测器2探测器3探测器4中子发生器探测器1探测器2探测器3探测器4第32页/共80页脉冲中子氧活化测井资料四、气田生产测井实例中子发生器探测器1测量的产水量为27.5方/日脉冲中子氧活化测井资料四、气田生产测井实例第33页/共80页测量的产水量为27.5方/日脉冲中子氧活化测井资料四、气田生脉冲中子氧活化测井资料四、气田生产测井实例3468.5米的产水量为38.7方/日第34页/共80页脉冲中子氧活化测井资料四、气田生产测井实例3468.5米的产3462.5米的产水量39.4方/日;3468.5米、3462.5米所测产水量分别为38.7方/日、

25、39.4方/日; 产水量基本一致说明产水井段位于3468.53474米。脉冲中子氧活化测井资料四、气田生产测井实例第35页/共80页3462.5米的产水量39.4方/日;脉冲中子氧活化测井资料3450.6米处测产水量为66.5方/日，结合裸眼测井资料分析，增加的水产自其下部的含水层段。 脉冲中子氧活化测井资料四、气田生产测井实例第36页/共80页3450.6米处测产水量为66.5方/日，结合裸眼测井资料分脉冲中子氧活化测井资料四、气田生产测井实例3419.0米测得的产水量为66.4方/日第37页/共80页脉冲中子氧活化测井资料四、气田生产测井实例3419.0米测得脉冲中子氧活化测井资料四、气田

26、生产测井实例3406.1米测得的产水量为66.6方/日第38页/共80页脉冲中子氧活化测井资料四、气田生产测井实例3406.1米测得3376.0米测得的产水量为66.4方/日；3419.0米、3406.1米、3376米与3450.6米处产水量一致，因此，可以推论在3450.6米以上井段没有地层水产出，该井目前的气水界面在3450米左右。 脉冲中子氧活化测井资料四、气田生产测井实例第39页/共80页3376.0米测得的产水量为66.4方/日；脉冲中子氧活化测压力温度流量测井四、气田生产测井实例 在33543366米射孔段内有一较明显的降温过程；在3364米处，流体密度值从1.0g/cm3降为0.

27、92g/cm3左右，流量在相应井段有明显的增大，说明该井段在大产量下，产出的气体有所增加。第40页/共80页压力温度流量测井四、气田生产测井实例 在3354压力温度流量测井四、气田生产测井实例EXCEL第41页/共80页压力温度流量测井四、气田生产测井实例EXCEL第41页/共8Q1井33543366m井段流量涡轮转速与测井速度图压力、温度、流量测井四、气田生产测井实例第42页/共80页Q1井33543366m井段流量涡轮转速与测井速度图压力、Q1井33783381m井段流量涡轮转速与测井速度图Q1井33833396m井段流量涡轮转速与测井速度图第43页/共80页Q1井33783381m井段流

28、量涡轮转速与测井速度图Q1井Production LoggingPL 定义、分类、用途？PL测流体哪些参数(5变量)?流量测井原理(频率响应)公式？井筒下流体识别测井有哪些方法？有几种密度测井方法？应用？ 持水率测井资料用何用途？温度测井有哪些仪器？普通温度测井，微差温度测井和径向微差温度测井的应用？压力测井原理及其应用？6. 地层测试器测量步骤，它可获取哪些资料？有哪些仪器类型？写出地层压力梯度与流体密度的转换公式？第44页/共80页Production LoggingPL 定义、分类、用途？Production Logging简述三种流量测井原理流体识别测井有哪些方法，流体密度测井有何应用

29、？有几种密度测井方法？GR密度测井，压差密度测井原理及其应用持水率测井测井资料用何用途？温度测井的原理，普通温度测井、纵向微差温度测井和径向微差温度测井的应用压力测井原理及其应用。1 流量测井（Flowmeter）2 流体密度测井（Fluid densimeter）3 持水率测井（Water hold-up meter） 4 温度测井（Temperature meter）5 压力测井（Pressure meter）第45页/共80页Production Logging简述三种流量测井原理1 流量测井（flowmeter） 生产测井测量的流量是指单位时间内通过任意井筒截面的各种流体的体积流量，是

30、表征油气井动态变化和评价油气层生产特性的一个重要参数。流量测井过程中首先获得流体速度信息，然后求出平均流速，再与井筒截面积相乘得到流体的体积流量1、涡轮流量计 Spinner-type flowmeter2、核流量计 Radioactive flowmeter3、脉冲中子氧活化流量计 Oxygen activation flowmeter第46页/共80页流量测井（flowmeter） 生产测井测量的流量测井（flowmeter）spinner-type flowmeter第47页/共80页流量测井（flowmeter）spinner-type fl流量测井（flowmeter）Spinner

31、-type flowmeterPrinciple 当流体的流量超过某一数值后，涡轮的转速同流速成线性关系，因此通过记录涡轮的转速，可以推算出流体的流量。不同类型的涡轮流量计的测量原理都是一样的，都是把经过流动截面的流体的线性运动变成涡轮的旋转运动。当流体流过涡轮叶片时，流体流量作用在涡轮的叶片上，驱使涡轮转动。根据动量矩守恒和转动定律，可推导出涡轮流量计的频率响应为：第48页/共80页流量测井（flowmeter）Spinner-type fl流量测井（flowmeter）spinner-type flowmeterPrinciple 当仪器在井内以恒速vt测量时，流体与仪器的相对速度v是vt

32、和井内流体速度vf的合速度，即 涡轮的转动受流速、流体粘度和流体密度的影响大。当流速一定时，流体粘度增大，涡轮转速减小； 当流速一定时，流体密度增大，涡轮转速增大。第49页/共80页流量测井（flowmeter）spinner-type fl流量测井（flowmeter）Spinner-type flowmeterApplication of Log Data1)利用涡轮转速与测井速度交会图求取涡轮的启动速度va；2)根据涡轮流量计的响应公式计算流体速度v；3)根据下述公式计算流量Q。S-流动截面积第50页/共80页流量测井（flowmeter）Spinner-type fl流量测井（flow

33、meter）Spinner-type flowmeterApplication of Log Data第51页/共80页流量测井（flowmeter）Spinner-type fl流量测井(flowmeter)Radioactive flowmeter 核流量计测井是利用人工放射性同位素作标记物来观测井下流体流量剖面的一种测井方法，主要应用于井筒流量太小而不能使涡轮有效转动的低流量井中。 核流量计由放射性示踪剂喷射器和伽马探测器组成，根据井的类型（生产井、注水井）和流量大小，流量计有不同的装配结构和测量方式。由一个喷射器和两个探测器组。喷射器与邻近探测器间距（源距）为0.5m,两个探测器的间距

34、为2m。 第52页/共80页流量测井(flowmeter)Radioactive floRadioactive flowmeter流量测井Principle 点测方式下，通过记录示踪剂到达两个探测器所用时间间隔t,可得到测点处的流速(v)： 式中：L两个探测器的间距 连续测量方式下，若仪器移动速度为vt、两个探测器间距为L,则只需从记录的曲线上读出每次喷射示踪剂后两个探测器记录到的异常信号的深度间隔H,就可以计算得到H中点处的流速： 第53页/共80页Radioactive flowmeter流量测井Prin流量测井（flowmeter）oxygen activation flowmeterP

35、rinciple 氧活化水流测井过程中，首先采用能量超过10MeV的快中子使井内流体中的氧元素活化，活化时间很短(2s或10s)；然后用较长的采集时间(60s)探测流动的活化水放射出的伽马射线，根据源(中子发生器)到探测器的间距和活化水通过探测器所用的时间可以计算出水的流速。 测量仪包括1个脉冲中子发生器和3个或4个伽马探测器，根据井筒内水流方向的不同，测井仪可以装配成不同的结构。 第54页/共80页流量测井（flowmeter）oxygen activati流量测井（flowmeter）oxygen activation flowmeterApplication of Log Data 已知

36、探测器到中子源的距离L,通过测量氧活化水经过探测器的平均时间t可求出水流的速度。 测量氧活化水经过探测器的平均时间t时，必须首先确定背景组分和固定氧活化组分，并从总计数率中扣除，然后由剩余信号确定t, t可以加权平均法确定： 第55页/共80页流量测井（flowmeter）oxygen activati流体密度测井（fluid densimeter）Differential pressure densimeterPrinciple 压差密度计利用两个相隔一定距离（常为2ft）的压敏波纹管，测量井筒内这两点间流体的压差值。对摩阻损失不大的井眼，测出的压力梯度正比于流体密度。 式中：d一压敏波纹管

37、间距；井斜角；h一压敏箱间的垂直高差；g一重力加速度总压力梯度=静压梯度摩阻梯度加速度梯度 由于压敏箱间距一般较小，因此速度变化很小，加速度梯度可以忽略不计 。当流速低于60m/min时，可认为压差密度计测量值仅与静压梯度有关，反映流体密度大小。第56页/共80页流体密度测井（fluid densimeter）Differ流体密度测井（fluid densimeter）Radioactive densimeterPrinciple 伽马密度计的测量原理与地层密度测井仪类似，利用流体对伽马射线的吸收特性测定流体密度。伽马射线穿过物质，与物质发生光电效应、康普顿效应和电子对效应，射线强度衰减服从指

38、数规律 ：式中：I。-穿过物质前的伽马射线强度；I-穿过物质后的伽纷射线强度；L-穿过物质的厚度，cm;-所测物质对伽马射线的质量吸收系数，cm2/g; -所测物质的体积密度，g/cm3。第57页/共80页流体密度测井（fluid densimeter）Radioa流体密度测井（fluid densimeter） 压差密度计其优点是可以探测整个流动截面，但是当井筒斜度较大或水平时，测量分辨率会降低甚至无效。伽马密度计测量的是井筒内流经仪器流道的那部分流体，其缺点是只能探测流动截面的一部分；优点是在井筒斜度较大或水平时，仍可进行有效测量，只是此时测量结果受各相流体重力分异影响较大。 第58页/共

39、80页流体密度测井（fluid densimeter） 流体密度测井（fluid densimeter） 压差密度计和伽马密度计得到的流体密度资料都可以用于定性分析进入井眼的流体类型、划分流体界面和定量确定两相流中的持液率。1.识别流体类型 一般而言，在射开层段的边缘上，压差密度计读数的变化表明可能有流体进入井筒内；如果有明显数量的自由气进入油、水液柱中，测值会变低；如果有水进人油或气相中，测值会变高。但要特别注意将流体进入与井筒内流体界面处发生的密度变化区分开。 第59页/共80页流体密度测井（fluid densimeter） 2.划分流体界面 在停产井中，气、油、水会按密度分离，此时，利

40、用压差密度曲线可以准确划分流体界面。 第60页/共80页2.划分流体界面第60页/共80页3.确定持液率 生产井中，压差密度计测井读数经校正后得到井内混合流体密度f。对于两相流动，若井下重质相密度h和轻质相密度L已知，假定两相持液率为Yh和YL，则有： 重质相密度和轻质相密度一般取自PVT资料或由井口数据换算到井底条件求得。第61页/共80页3.确定持液率重质相密度和轻质相密度一般取自PVT资料或由井持水率测井（water hold-up meter）（一）电容法持水率计 电容法持水率计利用油气与水的介电特性差异测定水的含量。由于碳氢化合物与水具有显著不同的介电常数（水的相对介电常数为60-8

41、0,油气的相对介电常数为1.0-4.0），因此，电容法持水率计把流体介电特性的差异转换为电容量的大小，从而实现对流体成分的区分。 （二）放射性持水率计放射性持水率计测井既可利用低能光子的吸收特性测量井底持水率，又可利用低能光于的吸收特性测量混合流体的密度。第62页/共80页持水率测井（water hold-up meter）（一）电温度测井（temperature meter） 目前采用的井下温度计主要有电阻温度计、PN结温度计和热电偶温度计。电阻温度计是温度测井仪最常采用的一种温度计，多采用桥式电路，它利用不同金属材料电阻元件的温度系数差异，来间接求得温度的变化。金属导体的电阻率与温度的一般

42、关系为： 式中：-电阻率，m;T -温度，；a、b、c-与金属材料性质有关的常数，由试验确定。第63页/共80页温度测井（temperature meter） Principle温度测井（Temperature meter） 电阻温度计多采用铂电阻R1作灵敏臂，采用康铜电阻R2、R3、R4作固定臂，构成测温电桥。当温度恒定时， R1= R2=R3=R4 =R0；当温度变化时，固定臂电阻基本不变，而灵敏臂电阻R1将由于其铂金属材料电阻率的变化而变化，结果电桥的平衡条件被破坏。 保持电流I恒定，测出UMN，就可得到变化后的温度。 第64页/共80页Principle温度测井（Temperature

43、 mete温度测井（Temperature meter）(1)普通井温仪测量井下各深度点流体的温度值，测量曲线反映了井内温度的变化情况。(2)微差井温曲线反应井轴上一定距离之间的两点的温度差别情况，并以较大的比例进行记录，测量结果更能体现井内局部温度梯度变化情况。在某一地层，如果地温梯度保持一定，则普通井温曲线为一斜的直线微差井温为一垂直线段；若地温梯度有异常则井温曲线不再为一斜的直线，微差井温也会有明显变化。(3)径向微差井温仪测量套管内壁同一深度上相隔180之间的温度差，若套管内壁有温度差，则旋转测量的径向微差仪器便会发现这种变化。Output of the curves第65页/共80页

44、温度测井（Temperature meter）(1)普通井温温度测井（Temperature meter）温度测井资料可用于确定产层温度和注入层温度;了解井内流动状态;划分注入剖面;确定产气、液口位置检查管柱泄漏、窜槽评价酸化、压裂效果 Application第66页/共80页温度测井（Temperature meter）温度测井资料可压力测井（Pressure meter） 压力测井是用电缆将压力计下入井内测取井眼内流体的流动压力、静止压力以及地层内流体压力及其变化的测井方法。 利用各油气层或同一油气层不同部位测得的压力资料，可以整理得到压力梯度曲线，进而可以判断流体性质、确定流体界面的位置

45、。处于同一水动力系统的油气层，只有一条压力梯度曲线。 第67页/共80页压力测井（Pressure meter） 压力Principle压力测井（Pressure meter） 应变压力计：利用应变电阻片的应变效应测量井下压力及其变化。 应变效应：指导体产生机械变形时，电阻随之变化的现象。应变电阻片受到外力作用，产生机械变形时，其电阻将发生变化，且电阻变化的大小取决于所受作用力的大小。 第68页/共80页Principle压力测井（Pressure meter） Principle压力测井（Pressure meter） 石英晶体压力计是目前精度和分辨率最高的井下压力计，它利用石英晶体的压电效

46、应来检测井下压力及其变化。 石英是一种压电晶体，在外力作用下，其内部正负电荷中心将发生相对位移，产生极化现象，晶体表面将呈现出与被测压力成正比的束缚电荷，且晶体表面产生的电荷密度与作用在晶体上的压力成正比，而与晶体的尺寸(厚度、面积)无关；压力卸出，晶体表面的电荷将自然消失。 第69页/共80页Principle压力测井（Pressure meter） 压力测井(Pressure meter)Application第70页/共80页压力测井(Pressure meter)Applicatio电缆地层测试器（Wireline Formation Testing） 电缆地层测试器是在原有地层流体取

47、样器的基础上，吸收钻杆地层测试器的功能发展起来的一种测井方法。斯仑贝谢公司SLB： RFT (Repeat FOrmation Tester) MDT (Modular Formation Dynamics Tester)阿特拉斯公司ATLAS： FMT (Formation Multi一Tester) 哈里伯顿公司HLB： SFT (Seleetive Formation Tester) CWFT (Cased Well Formation Tester) 第71页/共80页电缆地层测试器（Wireline Formation Tes电缆地层测试器（Wireline Formation Testing）Tool Configuration 地层测试器一般由地面控制和记录系统、井下仪器、采样及样品分析等附属设备三大部分构成。 其中，重复式地层测试器RFT的井下仪器包括液压控制系统和测试取样系统。测试取样系统是地层测试器最重要部分，由预测试和样品采集两大部分组成。前者对被测试的地层特性(地层压力、渗透率等)进行分析；后者主要用于采集地层流体，并对地层压力、渗透率及流体样品作分析。 第72页/共80页电缆地层测试器（Wireline Formation Tes电缆地层测试器The Processing of Measurement1)由SP或GR曲线将井下仪器定位，再利用地