生产测井技术简介

生产测井技术简介（简稿）1、 生产测井的定义所谓生产测井，是指用于完井后的注入井和生产井的测井技术，其目的在于评价该井本身和油藏的生产动态，即评价油管或套管内外流体的流动情况。生产测井与裸眼井测井相比，后者反映的是储层的静态信息，主要目的是为了寻找油气层的；而前者反映的是油藏的动态信息，主要目的就是为了监测油藏的开发情况，侧重于油藏的开发管理工作。2、 生产测井的分类按照应用范围进行分类，生产测井技术包括：•动态监测测井主要包括生产井产液剖面测井和注入剖面测井两种。产液剖面测井应用于自喷井、抽油井、电潜泵井等，主要目的是为评价井内流体的流动情况，并计算各生产层的产液能力（产液量的大小）、产液性质（如油、气、水等）等。注入剖面测井应用于注入井，如注水井、注气井等（注入流体的性质取决于油田的开发设计方案和油藏的特征等因素），其主要目的是为了评价各注入层的吸液能力（如绝对吸水量的大小、吸水指数等）。［小知识］：起初，地下的原油是靠地层的原始压力自然开采出来的。随着油田的不断开发，地层的能量即地层压力呈现下降的趋势，单单依靠此时的地层压力，是无法开采更多的原油。为了解决这种矛盾，人们便开发了水驱、气驱或其他驱油技术，即通过注入井向目的层注入一定压力的流体，使地层逐步恢复原始地层压力，以提高油藏的采收率。•产层评价测井套管井的产层评价测井，包括碳氧比（C/0）测井、脉冲中子衰减测井等测井方法，其主要目的是为了研究油藏投入开发后的剩余油分布情况。•工程测井技术工程测井的应用范围较广，包括套管质量检查，射孔质量检查，固井质量检查，评价压裂酸化作业效果，检测漏失、窜槽等异常现象。3、 5700系列生产测井组合仪介绍目前，苏丹作业区拥有5700系统配备的生产测井仪8200系列，能够完成产液剖面、注水剖面以及部分工程测井项目。8223XAFluidDensity8235XA1.7inchContinuousTurbineSpinnerFlowmeter8244XAFoldingFlowmeter/Caliper8248EATelemetryTool/CasingCollarLocation8250EAPowerSupply8255XATemperature/PressureTool8258XAHighResolutionFlowmeter8260XAHighStrengthCentralizer8262XAGammaRay•Gammaray自然伽马仪，测量地层的自然放射性曲线，主要用于校深。•Casingcollarlocation磁定位仪，测量套管或油管的磁性记号曲线，主要用于校深，另外，也可以用于检查管柱结构、确定接箍、射孔的位置。•Temperature温度仪，用于测量温度资料。其应用范围较广，在生产井中：可划分生产层段，计算流体的PVT数据（简单地说，主要是为了把井下计算的产量换算为地面产量，它描述了井内流体在井下的物理性质）；在注入井中：可以划分出最底吸水层的底界位置，关井温度曲线可以划分出吸水层；此外，还可以根据温度曲线（包括关井温度曲线）的异常变化，评价压裂酸化效果，指示漏失点，判别窜槽现象等。•Pressure压力仪，用于测量压力资料。在生产井中，主要用于计算流体的PVT数据，描述井内的压力剖面；在注水井中，通过特殊的测井工艺（即变产量试井技术），用于为客户设计合理的注水压力提供依据。•Waterholdup持水率仪，用于测量井内流体的持相率以及识别流体性质。其测井原理主要依据流体的介电常数差异来识别流体性质，比较典型的应用是油气的介电常数为1-4，水的介电常数为70左右。因此该仪器在油水、气水生产井中识别油水两相应用效果最好，而在油气两相中应用效果差。由于该仪器的探头利用的是电容式传感器，当井内含水高于50%时，仪器的响应始终表现为全水，曲线上表现为一条直线（测井值为900CPS左右），这是由于探头设计上的缺陷。在淡水中的刻度值为900CPS（计数率），在油中则为1400CPS，在空气中的刻度值为2000CPS左右。注意在盐水中仪器的响应值可能低于900CPS，这是正常的。•Fluiddensity流体密度仪，用于测量井内流体的密度，有两个应用：一是计算持相率，二是识别流体性质。单从油气水的密度值上看，很容易看出密度仪在气液（油气井或气水井）两相井识别气液两相应用效果最好。在实际测井中，密度仪常常与持水率仪组合使用。Flowmeter流量计，用于测量井内流体的流动速度，从而描述出井内流体的直观流动剖面。依据生产流量或注水量的大小，参考仪器的技术指标，应选择相应的流量计，目的在于提高流量资料的解释精度。4、 生产测井的应用根据苏丹的实际情况，这里主要介绍注水井的生产测井技术，随后将花一定的篇幅简单介绍在生产井的应用，至于其它具体的应用详情随着日后的应用程度作补充。1）注水井在注水井中，最常见的仪器组合有：磁定位-伽马-温度-压力-流量计。流量计的应用一般来说，注水方式有两种：一种是正注，即从油管注水，另一种是反注，即从油管和套管的环形空间注水。注水管柱的下入方式也有两种：一种是将油管下在所有射孔层之上（如图A）,另一种是将油管下入所有射孔层之下（如图B）。在有的油田，根据地层的性质（如孔隙度、渗透率等）以及注水开发设计需要，需要下入封隔器、配水器等井下工具，实现分层配注水的目的。而在苏丹，采用的是图A的注水管柱结构，其注水方式为“光油管正注注水方式”，也称为笼统正注注水方式。显而易见，只有图A的结构才能使用流量计，而图B则无法使用流量计，需要使用示踪流量或氧活化等其它测井技术才能计算各层的注水量。因此，首先了解一口井的井下管柱信息是很有必要的。其次，选择测井组合的原则：既能够测量井内流体的流动状态，又能够对套管外的流体流动有所反映。在上述测井组合中，磁定位、伽马用于校深，温度、压力能够判断套管内外流体的流动，用于定性分析，流量计对井眼内的流体流动反映敏感，用于定量计算。总的来说，在注入井中，生产测井的目的就是为了定量的计算各小层的注入量，同时对于检查套管或油管是否破裂，封隔器是否漏失，固井的井段是否合格以及各小层间是否有窜槽现象等应用也有帮助。温度测井的解释理论：由于热量从地球内部流向大地表面，地下温度将随深度的不断加深而升高，其温度剖面为地热温度剖面（即地温梯度）。如果井筒内的温度没有受到干扰，测的温度剖面应当与地热温度剖面一致，事实上，钻井中不产生任何干扰是不可能的。因此地温剖面只有在经过很长时间关井后才能测量。对于注水井来说，注入的流体温度往往低于流过的地层温度，这样测井得到的温度就比地热温度低。而在生产井中，生产层上部的流体温度要高于地热温度，测得的温度要高于地热温度。一般来说，流动温度曲线只能确定最下部注水层的底层位置（温度曲线有比较明显的拐点变化），只有关井井温曲线才能划分吸水层，其曲线特征为吸水层段上有低温异常。如果在非射孔层段上有温度异常变化现象，可以考虑漏失（可用流量计加以证实）、窜槽（在非射孔层段上有较长的低温异常变化现象）等的可能性。由于井温受影响因素较多，在解释应用时，不能单独使用，需要结合其它测井方法，只能做定性解释，要做定量解释则难度较大。温度测井的推荐意见：测井前，要稳定注水量48小时；关井井温曲线要比流动井温曲线更能获得有关注水层的信息，只要测井条件允许，尽量进行连续关井井温测井；进行连续关井井温测井时，为了使井筒温度恢复平衡，应保持较长的时间间隔，典型的间隔为1到1.5小时，如果注水量较高，时间间隔应缩至30分钟左右；•对于温度测井来说，测井速度最好不要超过10m/min，而且最好是第一趟下井是就进行测量。流量测井的解释原理：流量计测量的是流体流动速度，而不是体积流量，因此在进行剖面解释时必须考虑井筒横截面积的变化，即套管/油管内径的变化。所以在未知井筒内径、井筒不规则或裸眼射孔完井情况下，需要同时进行井径测井。流量测井的推荐意见：井眼条件必须适合于流量计的应用；在下井前，流量计必须在地面上进行仔细检查，要求涡轮或叶片转动自如；流量计必须保持居中测量；必须用不同的测速，按上下两个方向测量整个测量井段；•在不同深度位置（由操作员选择）应当进行点测操作。注水剖面资料的应用小结单井测井资料分析应用划分注水井的注入剖面：检查分层配注结果；评价分层注水调剖效果。工程监测中的应用检查油水井管外窜槽现象；评价套管技术状况；检查井下配注管柱技术状况；检查油水井压裂改造效果；检查封堵效果。有关注水剖面资料的验收要求，请参考附录1有关注水剖面资料的参数收集，请参考附录2。2）生产井不管是在油气井、油水井、气水井，还是油气水三相生产井，选择的测井组合都是一样的：伽马-磁定位-温度-压力-密度-持水率-流量计。其中流量计的选择，要依据井的产量大小，比如说：ContinuousTurbineSpinnerFlowmeter适用于中低产量的生产井，FoldingFlowmeter/Caliper、HighResolutionFlowmeter适用于中高产量的生产井。下面为一口井的实例。有关生产井产液剖面的参数收集见附录3。3）工程测井这里简单的列举生产测井的工程应用，具体内容详见《生产测井技术演示稿》（微软Powerpoint格式）：•泥浆漏失层的检测•井涌的来源和地下喷坍•水泥返高检测•固井质量•砾石充填质量•射孔质量和完成情况附录1注水剖面资料单条曲线质量要求1、 自然伽玛曲线•自然伽玛曲线必须记录统计起伏1分钟以上，统计起伏相对误差应符合质量要求，其数值一般小于10%。重复曲线测量应超过30米井段，要求曲线形状一致，相对误差小于15%。如果无法进行深度校正，必须在该井段的上部或下部加长测量段，直到能测出明显的深度校正曲线为止。曲线的横向比例要合适。2、 磁定位曲线磁定位曲线应在接箍、配水器、封隔器等处有明显显示，曲线信噪比应大于3：1。磁定位曲线的接箍信号丢失时不能连续超过三个以上。3、 井温曲线在需要和允许条件下应加测关井井温曲线。在正常注水条件下先测一条井温曲线（即流温曲线），最好挑第一趟下测井温曲线作为解释曲线。待完成示踪曲线测取後，关井2-4小时，测短时关井井温曲线。关井时间的长短视井的条件和井温曲线的显示而定，应以关井井温在注水层位上有明显的变化为准。每条井温曲线应带有自然伽玛曲线和磁定位曲线，以便进行深度校正。特殊情况造成的曲线异常应标注清楚。4、 流量曲线必须用不同的测速，按上下两个方向测量整个测量井段，至少要有6条流量曲线；在不同深度位置（由操作员选择）应当进行点测操作；流量曲线应在吸水层段有反映；流量曲线至少应测至死水注段。附录2注水剖面参数收集1、井下基础数据：套管规格和下入深度、固井质量、水泥返高、人工井底。2、注水情况：累计注水量、注水方式、注水压力（泵压、油压、套压，也可以由小队在井场现场看表记录）、日注水量，如果是分层注水，还应包括分层注水层深度位置，配水器水嘴尺寸，分层计划注水量和实际注水量。3、射孔层位数据：注水井段每个射孔层的完井解释序号、层位、深度、射开厚度、有效厚度等数据。4、注水管柱结构：套管和油管规范、封隔器、配水器的规范及下入深度，喇叭口深度，井下管柱结构示意图。5、对应油井生产情况：对应油井（指受益井）的生产层位、日产油量、日产水量、见水日期等。6、特殊情况的说明和提示：该井是否进行过压裂、酸化、堵水等作业。附录3生产测井产液剖面解释中所需要的参数及资料类型1.地面产量数据油的产量（罐存油）气的产量、油气比或气水比水的产量、含水率数（直g:气的比重（空气为1.0）o:油