油田开发测井现状及应用

油田开发测井现状及应用第一页，共53页。一、地面技术装备现状美国吉尔哈特公司

DDL-Ⅲ，DDL-VDDL-ⅢAT+美国康普乐公司

AT+

第二页，共53页。美国康普乐公司CS-400VCT-2000CS400胜利测井公司研制VCT-2000第三页，共53页。二、注入剖面测井注入剖面测井：为监测单井注入动态，揭示层间、层内矛盾、调整注水剖面提供依据。1950-1970早期主要为井温定性，随后采用流量计和同位素示踪(同位素释放器)

，目前主要的测量组合是五参数：GR(测示踪)、井温、接箍、压力、流量。

同位素载体：碘131------活性碳载体钡(Ba)131示踪剂----GTP微球人工载体(粒经100~300um)第四页，共53页。大庆生产测井研究所对不同类型流量计的应用总结第五页，共53页。应用举例：大庆某井采用旧、新同位素载体注入剖面对比结果采用旧载体沾污严重，旧载体颗粒密度1.2；新载体颗粒密度1.06，无沾污第六页，共53页。应用举例：大港某井吸入剖面（存在沾污）第七页，共53页。应用举例：胜利某井注入剖面（吸水状况好、无沾污）第八页，共53页。注入剖面测井应用中问题商讨：配合井温异常1）同位素载体大孔道井壁附近不能积滤，测不出曲线迭合面积；2）长期注水开发中污水回注，活性碳表面的碘131被带入地层深处，产生“失踪”现象。3）Ba131-GTP微球“沾污”和“下沉”问题；4）随着射孔孔眼的加深，示踪剂滤积在孔眼入口和底部，分布不均，造成解释困难。。。。。。。第九页，共53页。三、产出剖面测井技术

主要是七参数：自然伽马、磁定位、井温、压力、流量计、电容类持水率计、流体密度计。持水率计主要有：取样式电容、过流电容、平衡式、阻抗式、放射性低能源伽马密度计、井下流体取样器；流量计主要有低产液涡轮、中低产液涡轮、高产液涡轮、相关流量计、应变流量计（其中集流器有布伞、皮球、金属伞）。第十页，共53页。大庆生产测井研究所总结的各种持水率计的应用技术指标。第十一页，共53页。应用举例：阻抗式环空测井仪本井井口流量57吨/日，化验含水87.2%；实测全井产液为62.8方/日,含水89.1%第十二页，共53页。胜坨1-3-121井连续测量产出剖面测井解释成果图总流量40.4m3/d含水14.2%产液36.42m3/d含水6.95%产液3.98m3/d含水81.50%应用举例:

聚合物驱产出剖面连续测井仪第十三页，共53页。水平井生产动态测井状况水平井（斜井）中测井仪器的导入方式、测井方法和资料解释都与垂直井有很大区别：1）井下流型与直井不同:因重力分异导致层流流型为主，且受井斜角度影响很大变得很不稳定，因而引起相持率和流速的巨大改变。2）由于流型复杂易变、油气水分离、速度剖面不对称、重质循环流动、井身轨迹变化等影响，导致直井中的持率和流量等测井方法不适应，撕伦贝谢开发了FLAGSHIP，A）通过RST仪，采用TPHL技术得到三相持率；B）通过FloViewPlus仪(由两个FloView仪组成)获得持水率成像和气塞速度，其电子探针(8个)依据流体电阻率区分油气和水；C）通过GHOST仪获得持气率成像，其光学探针(4个)利用油气水的光学折射指数差异识别气体；D）三种仪器互为补充，可在更广泛的测量环境下获得较准确的三相持率。第十四页，共53页。GRRSTFloView/GHOST示踪注射流量计FLAGSHIP测井组合模式ATLAS公司的POLARIS水平井测井系统，主要由RPM(储层动态监测仪)、MCFM(多电容流量计)组成。MCFM主要由平行板式电容传感器阵列组成，其排列方式不同于一般仪器。

MCFM测量关键参数的方法是：A)三相持率由沿截面分布的8行电容传感器阵列，通过测量流体介电常数确定；B)上下3行传感器阵列，通过对比传感器间流体随时间的变化情况，计算出局部速度，结合安装在中心位置的常规转子流量计得到井眼截面的双向速度剖面。3）解释模板随井斜角和持率变化第十五页，共53页。不同井斜角的流量计测井响应不同井斜角的持水率测井响应某特定角度（75）下持水率测井响应某特定角度（75）下流量计测井响应据郭海峰等2005测井年会第十六页，共53页。套管井井身结构四、工程技术测井检测内容

套管接箍和内径射孔位置管柱及管外工具深度井眼斜度和方位套管损坏情况固井质量第十七页，共53页。主要工程技术测井仪器第十八页，共53页。CBLVDL第十九页，共53页。SBT成像图识别窜槽及其方位海洋测井实验井模拟自由套管、水泥胶结良好及15°、30°、60°、120°沟槽及2界面360°水泥缺失等7种情况。当水泥缺失15°SBT无反映。第二十页，共53页。第一道：自然伽马和井径曲线；第二道：3英尺和5英尺波形的地层波幅度以及由其计算的地层波衰减系数；第三道：3英尺波形；第四道：5英尺波形和地层波到达时间；第五道：Ⅰ、Ⅱ界面的胶结指数，其中蓝线为Ⅰ界面的胶结指数，黑线为传统方法(前述2、3小节)的Ⅱ界面胶结指数，红线为公式（5）计算的Ⅱ界面胶结指数；第六道：地层波的幅度谱和主频曲线；第七道：Ⅰ界面的环空胶结率；第八道：Ⅰ界面的评价结果；第九道：Ⅱ界面的评价结果。第二十一页，共53页。电磁探伤测井仪1上扶正器2伽马探头3井温探头4下扶正器5短轴探头6横向探头7长轴探头

外径：42mm

适应管柱直径：63-324mm

适应管柱厚度：3-12mm

厚度测量误差：0.5mm(单套)1.5mm（双套）横向裂缝分辨率：管柱周长的1/3（内层管柱）技术指标:第二十二页，共53页。在刻度井中电磁探伤测井仪对套管裂缝的响应模型电磁探伤测井仪纵缝横缝斜缝第二十三页，共53页。电磁探伤测井可在油管中检测套管损坏管柱图定性分析定量分析油管壁厚套管壁厚套管损坏套管严重损坏第二十四页，共53页。接箍凸出凹进检查套管弯曲变形第二十五页，共53页。检查射孔状况第二十六页，共53页。利用电磁探伤测井和井径测井综合检测套管结垢第二十七页，共53页。UBI第二十八页，共53页。五、生产动态监测测井

主要解决生产井内地层剩余油饱和度的再评价问题。在注水开发油田，尤其是油田进入高含水开发期，地层参数测井的首要任务是判断油层水淹状况、发现高含水层位、在老井中寻找高含油饱和度层位，保持油田的稳产和提高油田的开发效益。主要方法如下：中子寿命，硼中子寿命碳氧比，双源距碳氧比脉冲中子衰减能谱（PND-S）脉冲中子衰减能谱（RPM）脉冲中子中子衰减（PNN）过套管电阻率井间同位素示踪和井间电磁自然伽马能谱第二十九页，共53页。中子寿命测-注-测技术，适用：高矿化度硼-中子寿命测-注-测技术，适用：各种矿化度主要用途：确定剩余油饱和度、找水窜入射中子--测量俘获伽马第三十页，共53页。第三十一页，共53页。碳氧比、RST适用：低矿化度，孔隙度≥15%非弹中：碳和钙部分叠合，受灰质胶结影响俘获中:氯和钙全部叠合，因此盐水影响极大。第三十二页，共53页。指示岩性非弹计数指示孔隙度俘获计数俘获计数俘获计数指示泥质指示矿化度剩余油饱和度第三十三页，共53页。第一道:MSID-宏观俘获截面；对氯指示灵敏；HCHL-氢/氯比，指示矿化度；CHLR-能窗为和的俘获伽马比值,对钠元素反映灵敏;

重叠阴影区为水淹层CA/SI-非弹钙硅比，指示岩性，不受氯的影响。-------------------------------第二道:非弹C/O与俘获Si/Ca,反向重叠指示,含油性;俘获硅钙比，受氯影响第三道:电阻率饱和度与碳氧比饱和度重叠;第三十四页，共53页。C/O比：按时间顺序分三个时间门，依次记录总非弹能谱、本底谱、俘获谱，要求高精度的多道能谱分析器，通过解谱获得各种元素的丰度。PND-S：分5个能级道，每道细分时间门（0道：16个时间门，其余道：5个时间门），利用时间门区分非弹、本底、俘获伽马类型，远、近探测器共记录52个能谱道。分固定（非弹）和变频（俘获）两种发射方式，分别对应低、高矿化度两种情况。近探头探测线路设置了五个能量道，而远探测线路只设置了一个能量道（E>105keV），五个能道设置如下：1）

第0道大于105keV；全部16个时间窗2）第1道大于1.6MeV；对应硅以上5个时间窗3）第2道大于2.4MeV；对应钙以上5个时间窗4）第3道大于3.4MeV；对应碳以上5个时间窗5）第4道大于4.5MeV。对应氧5个时间窗第三十五页，共53页。PND-S：非弹模式，低矿化度条件下，定量解释水淹层第三十六页，共53页。PND-S：非弹模式密度孔隙度与俘获模式中子孔隙度重叠指示气层。第三十七页，共53页。胜利测井公司指出：1）在孔隙度大于10%的地层中，可以用CATO和∑两种方式计算含油饱和度，监测储层剩余油分布；2）当地层水矿化度小于25kppm时，以测量非弹性散射伽马射线为主，主要采用来自非弹性散射的CATO计算含油饱和度。3）当地层水矿化度大于25kppm时，以测量俘获截面为主，可以用来自非弹性散射的CATO和俘获截面（∑）两种方式计算含油饱和度。4）对PND-S也可采用中子寿命的应用思路，进行时间推移测井和“测—注—测”测井。第三十八页，共53页。RPM：非弹模式（低矿化度）：分三个时间段，共需100ms，第一时间段内重复950个短周期均为100s，每个短周期内前40s产生中子，用三个时间门采集一个时间谱、总非弹幅度谱和俘获谱。950次记录结果叠加提高了统计精度。第二时间段在95ms之后，95~96ms，中子发射一次，记录时间谱。第三时间段从96~100ms，中子源不发射中子，记录一个时间谱和一个本底谱。从总非弹谱中扣除俘获和本底的贡献就得到纯非弹谱，而从俘获谱中扣除本底影响就得到纯俘获谱。利用非弹模式下，利用远、近探测器计数率比NF与井筒中持气率HG、碳氧比CO与井筒中持油率的经验关系，探测水平井的持气率和持油率。俘获模式（度矿化度）：分两个时间段，共需32ms，第一时间段内重复28个短周期均为1000s，每个短周期中子发射时间60s，0-1000s记录时间谱，200s-1000s，记录幅度谱，重复叠加28次提高统计精度。第二个时间段为长周期4000s。中子停止发射，200s为一道，共20道作为本底计数。经过折算从时间谱的各道中扣除得到纯时间谱，时间谱由100道组成每道10s，大致分三个谱段，谱段A：1-10道，衰减时间0-100s，包含“非弹”和“俘获”伽马计数；谱段B：11-40道，衰减时间100-400s，其终点约为淡水或原油中子寿命的两倍，是矿化度为55kppm盐水中子寿命的4倍。这一谱段的道计数主要是由井眼区的俘获辐射产生的，但也包含地层的部分贡献；谱段C：41-100道，衰减时间410-1000s。其起点约为淡水或原油中子寿命的两倍，是矿化度为50kppm的盐水中子寿命的4倍，井眼影响已不明显。这一谱段主要反映地层的特性，可称为地层区或长寿命区。用源距不同的两个伽马射线探测器，同时采集俘获伽马计数时间谱。处理这两个时间谱，就可得到井眼和地层的热中子宏观俘获截面。再加一超长探测器，采用三探测器模式，测氧活化能谱，放射性示踪剂追踪和测水流速度。第三十九页，共53页。非弹模式俘获模式第四十页，共53页。PNN-发射脉冲中子，测量中子衰减:

可以在低孔隙度（8%）和低盐度（5000PPM）地层中使用，关井或流动状态下测量结果不变1）

相对于中子-伽马类测井（中子寿命，，TMD-L，PND-S，RPM，C/O，RST）等，在井附近测量的伽马射线不唯一，既有其它核反映放出的伽马，又有天然伽马等的干扰。PNN无此问题。2)长短探测器各设60个时间窗，窗长30μs，共计120条热中子衰减计数短、长源距计数成像非常小巧的HOTWELL地面系统AUSTRIA第四十一页，共53页。12341234前期热中子衰减影响区井眼影响区地层区统计涨落影响区Sigma成像显示第四十二页，共53页。生产数年后识别气侵、水淹等第四十三页，共53页。过套管电阻率第四十四页，共53页。FMT/RFTMDT、RDT、CHDT第四十五页，共53页。RDTSectionsQGSFPSMCSDPS第四十六页，共53页。主要应用1)应用电阻率监测取得原状流体样品，流体物性PVT分析；2)应用光学流体分析（OFA）直接分析储层流体性质，区分油、气、水；3)利用压力测试数据确定压力剖面和气/油界面、油水界面；4)监测井间压力干扰；5)确定储层流体的流动情况；6)反演储层参数，渗透率、表皮系