生产测井的应用

生产测井的应用第1页，共88页，2023年，2月20日，星期六生产测井是指在套管井中完成的各类测井，包括注采井动态监测、工程测井及储层评价测井。目的是监测注采动态、井眼的几何特性及储层的剩余油饱和度等，为油田科学开发提供动态的理论依据。概述第2页，共88页，2023年，2月20日，星期六

一、注入剖面测井

二、产出剖面测井

三、储层评价测井

四、工程测井

目录第3页，共88页，2023年，2月20日，星期六目录通过使用这些方法，可为油田动态提供更多可靠的地质信息。氧活化水流测井电磁流量测井组合方法测井注入剖面测井同位素吸水剖面测井注入剖面测井第4页，共88页，2023年，2月20日，星期六目录测井原理：同位素吸水剖面测井地层地层管柱注入剖面测井同位素示踪测井是利用人工放射性同位素作为示踪剂研究和观察油井技术状况和采油注水动态的测井方法。用固相载体吸附放射性同位素的离子，与水配成活化悬浮液。示踪剂随流体注入地层且滤积在地层表面，测量滤积在地层表面的示踪剂强度可以定量分析各吸水层吸水强度。同位素示踪载体法测量注水剖面的测井方法是：首先测量一条自然伽马基线，然后在正常注水条件下，将同位素示踪载体（131Ba－GTP微球）注入井内，注入井内的同位素示踪载体到达并吸附在各吸水层后，测两到三条同位素示踪曲线测井方法：第5页，共88页，2023年，2月20日，星期六目录测井原理示意图：同位素吸水剖面测井地层地层管柱同位素示踪曲线注入剖面测井自然伽马曲线第6页，共88页，2023年，2月20日，星期六吸水剖面测井解释成果图

揭示出各注水层段的内部矛盾，反映地层在纵向上注水的非均质性。

注入剖面测井同位素吸水剖面测井第7页，共88页，2023年，2月20日，星期六同位素吸水剖面测井解决的地质问题a、定量确定注水井的吸水情况；b、测量结果不受井下管柱的影响；c、检查油、水井管外窜槽；d、检查生产井封堵和压裂效果；e、揭示层间、层内矛盾，为调整注水剖面提供依据。注入剖面测井同位素吸水剖面测井第8页，共88页，2023年，2月20日，星期六同位素吸水剖面测井缺点a、对于井壁结垢严重或污水回注的注水井，沾污严重不能有效地进行校正的，解释效果不明显；b、由于长期注水，有的地层产生大孔道现象，此时解释效果不明显；c、对于注聚井，由于注入液体高粘低速，示踪剂通常滞留在井壁或其附近，并未随流体一起流动，解释效果不明显。注入剖面测井同位素吸水剖面测井第9页，共88页，2023年，2月20日，星期六在注水井上，一般注入的是低于地层温度的水，水在流动过程中，不断吸收井壁的热量，水温随井深而增加，在吸水层以上成一温度梯度曲线，梯度的大小取决于该地区的地温梯度、注入水温和注水量，吸水层部位由于大量的冷水进入地层带来热量，使井筒温度高于层内温度，当关井测量时，不吸水井段的井筒温度很快地增加，吸水层部位的井筒温度增加很慢，由于停注之后温度恢复速度的差别（即向地温平衡变化的快慢），吸水层在井温曲线和关井时的井温曲线就可以划分吸水和不吸水层。磁性定位、自然伽马、井温三参数组合测井注入剖面测井组合方法测井第10页，共88页，2023年，2月20日，星期六磁性定位、自然伽马、同位素、井温四参数组合测井如图所示，本次测井同位素显示为18、19、20、22号层为吸水层，恢复井温在19、20、21、22四层处有明显低温异常，经综合分析认为本次测井主要吸水层位为19、20、21、22四层，在该层段同位素显示不好，可能是由于大孔道影响。井温测井不能定量解释注入量、受邻井的影响比较大。井温曲线示踪曲线注入剖面测井组合方法测井第11页，共88页，2023年，2月20日，星期六磁定位、自然伽马、井温、压力、涡轮流量五参数组合测井a、通过关井井温恢复，判断主吸水层；b、流量测井可以定量解释吸水层；c、井温受邻井影响；d、涡轮流量不适用于注聚井；e、流量测井受管柱影响。注入剖面测井组合方法测井第12页，共88页，2023年，2月20日，星期六电磁流量测井电磁流量测井原理注入剖面测井电磁流量计是根据电磁感应原理，测量有微弱导电性水溶液在流经仪器探头时，所产生的感应电动势来确定套管内导电流体流量的。不管流体的性质如何，只要其具有微弱的导电性（电导率大于8*10-5S/m）即可进行电磁流量测量。油田三次采油注入的聚合物混合液的导电性能良好，符合这种测量条件。第13页，共88页，2023年，2月20日，星期六电磁流量测井应用同位素曲线磁定位1837m点测电磁流量，证明17#以下为主要吸水层段。如图所示同位素曲线显示16、17号为主力吸水层；在1837米加测电磁流量证明17号层以下为主力吸水层；电磁流量测井弥补了同位素示踪测井的不足。电磁流量测井注入剖面测井第14页，共88页，2023年，2月20日，星期六电磁流量测井应用电磁流量测井注入剖面测井自然伽马磁定位电磁流量第15页，共88页，2023年，2月20日，星期六电磁流量测井应用电磁流量测井注入剖面测井对遇阻层未出全的井中，可定量给出遇阻层位总的相对注水量。第16页，共88页，2023年，2月20日，星期六电磁流量测井的优点电磁流量测井注入剖面测井a、采用电磁流量测井可有效避免同位素沾污引起的误差；b、采用电磁流量测井不受地层孔隙大小的影响，是大孔道吸水剖面测井的最佳测井法；c、采用电磁流量测井不受井内流体介质的影响（粘度），能够定量的反映注聚合物井各层的注入量。第17页，共88页，2023年，2月20日，星期六电磁流量测井注入剖面测井电磁流量测井的缺点

a、测井时注水管柱需要在目的层以上；b、被测流体内不应有不均匀的气体和固体，不应有大量的磁性物质；C、测量方式为点测。第18页，共88页，2023年，2月20日，星期六随着油田采油的不断深入，应用的驱油和调剖介质有聚合物、三元复合剂和CDG凝胶等。由于这些流体介质粘度高，常规的测试方法不能完全适应注入剖面的测试需要。氧活化水流测井较常规测试方法，可以满足三次采油注水井吸液剖面的测井需求。氧活化水流测井注入剖面测井第19页，共88页，2023年，2月20日，星期六氧活化水流测井是一种测量水流速度的测井方法。中子源发射14MeV快中子可以和水中的氧核发生反应：n+16o→16N+p而反应产生的16N要以7.13s的半衰期进行衰变，其反应式为：16N→16o+γ衰变发射出γ射线能量不是单一的，主要是6.13MeV能量的γ射线。通过对16N发射的γ射线进行探测，可以知道仪器周围16o的分布，从而判断出仪器周围水流动的情况。氧活化水流测井注入剖面测井第20页，共88页，2023年，2月20日，星期六氧活化水流测井仪用来测量注水井、注聚井，采用密闭测井工艺。测井时，根据井下管柱及井下工具的情况判断水流方向。当水流方向向下时，中子源在上、探测器在下；当水流方向向上时，探测器在上、中子源在下。氧活化水流测井注入剖面测井第21页，共88页，2023年，2月20日，星期六A1：仪器传输及磁定位、井温、压力测量部分；A2：中子发生器；A3：探测部分；A4：中子发生器..D1.D2.D3.D4

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A1A2A3A4发生器发生器氧活化水流测井注入剖面测井第22页，共88页，2023年，2月20日，星期六中子发生器发射一段时间的中子，使井筒内（纵向上约30cm）水溶液中的氧元素活化。如果水流动，γ射线探测器就可以测出水的流动信号，进而测出水的速度。CCL探测器中子发生器中子源氧活化水流测井注入剖面测井第23页，共88页，2023年，2月20日，星期六1.油管内流量计算Q=（r油内2-r仪外2)×π×V流速×24×3600（m3/d)2.套管内流量计算Q=（r套内2-r仪外2)×π×V流速×24×3600（m3/d)3.油套环型空间流量计算Q=（r套内2-r油内2-r仪外2)×π×V流速×24×3600（m3/d)氧活化水流测井注入剖面测井第24页，共88页，2023年，2月20日，星期六1、常规注入剖面测量，确定油管内或油套环形空间的水流方向和流量；2、聚合物、三元复合剂和CDG凝胶等高粘度流体的注入剖面测量；3、特殊井况的注入剖面测量（如大孔道地层）；4、确定遇阻位置以下层位总的吸水量；5、确定封隔器密封效果；6、寻找漏失位置；7、判断管外串槽。氧活化水流测井注入剖面测井氧活化水流测井解决的地质问题:第25页，共88页，2023年，2月20日，星期六1、不使用任何放射性示踪剂,不存在沾污、沉淀、污染等问题，是新一代环保型测井仪器；2、不受粘度、管柱、大孔道地层的影响；3、可完成双向水流的测量；4、可满足绝大部分注入量的测量（6-600m3/d）；5、不受管柱中油污的影响；氧活化水流测井注入剖面测井氧活化水流测井的优点:第26页，共88页，2023年，2月20日，星期六仪器技术指标1、耐温125℃，耐压80Mpa。2、最大外径45mm，长度7.5m，重47kg。3、测井参数：磁定位、自然伽马、井温、压力、水流速度。4、测量范围及精度：10-20m3/d±10%；20-400m3/d±5%；400-600m3/d±10%。氧活化水流测井注入剖面测井第27页，共88页，2023年，2月20日，星期六G1井是一口90年投注的注水井，注水管柱下在注水层的上部，2005年在对该井进行同位素示踪载体法施工时，示踪载体在井下污染（沾污）严重，无法反映井下各射孔层段的注水情况。随后改用氧活化水流测井施工，由于氧活化水流测井只与注入水在井下的流动有关，不受井壁清洁程度的影响，所测注入剖面资料与该井组的动静态资料吻合较好，测井成果准确可靠。1、在常规注水井中的应用氧活化水流测井注入剖面测井第28页，共88页，2023年，2月20日，星期六Qw=119.65Qw=63.23Qw=59.27Qw=54.01Qw=29.89Qw=0.00Qw=0.00氧活化水流测井注入剖面测井第29页，共88页，2023年，2月20日，星期六G2井是一口油套分注井。这类注水井在以往的注入剖面测井时，均采用同位素示踪载体法分两次注入施工，即用井下释放器释放同位素，测量油管注水的各层吸水情况；然后从油套环形空间注入同位素，测量套管注水的各层吸水情况。这种测井施工方法存在两点不足：一是测井时间长；二是从井口注入同位素示踪剂施工时，示踪剂在井下的运移距离长，同位素示踪污染机率大，难以准确把握示踪剂的用量，测井成功率低。而氧活化水流测井不受注水管柱的影响，可直接测量油、套两种注水方式井下各层的注入量，提高了测井时效和测井成果的准确可靠性。2、在油套分注井中的应用氧活化水流测井注入剖面测井第30页，共88页，2023年，2月20日，星期六氧活化水流测井注入剖面测井第31页，共88页，2023年，2月20日，星期六在注聚合物井中录取注入剖面时，由于聚合物是高粘流体，采用同位素示踪载体法测井和涡轮流量计测井均不能得到很好的测井效果。电磁流量计虽然不受注入流体粘度的影响，但它却受井下管柱的限制。长期以来，大港油田除少数有条件的注聚井进行了电磁流量计测井，大多数注聚井只能用井温测井录取定性的注入剖面。氧活化水流测井不受注入流体粘度的影响，也不受井下管柱的限制，能够定量地评价注聚井的注入剖面，为注聚井的注入剖面监测提供了一条新途径。3、在注聚合物井中的应用氧活化水流测井注入剖面测井第32页，共88页，2023年，2月20日，星期六氧活化水流测井注入剖面测井第33页，共88页，2023年，2月20日，星期六由于多年的注水冲刷和措施作业，油田许多注水井井下注水层的孔隙结构和孔喉直径在井筒附近发生了变化，在用同位素示踪载体法进行注入剖面测井时，出现“大孔道”现象，使得粒径小于地层孔喉直径的示踪载体随注入水进入地层深处，超出仪器的探测范围，所测资料不能真实反映地层的吸水情况。而氧活化水流测井则不受地层孔道直径的影响。4、在大“大孔道”井中的应用氧活化水流测井注入剖面测井第34页，共88页，2023年，2月20日，星期六氧活化水流测井注入剖面测井第35页，共88页，2023年，2月20日，星期六目前用于生产井检测管外窜槽的测井方法主要有井温法和同位素示踪载体法，但由于井温找窜对测井工艺和井下温度场分布要求很严，同位素示踪载体法又由于井下污染，而存在多解性等原因，致使这两种找窜方法的测井效果不理想。氧活化水流测井具有探测套管外水流流动的功能，不存在井温和同位素示踪载体法找窜的种种条件限制，具有测井成功率高，找窜效果好的特点，是目前油水井检测管外窜槽的首选方法。5、检测管外窜槽氧活化水流测井注入剖面测井第36页，共88页，2023年，2月20日，星期六1600m套管内55.68m3/d2410m套管内53.56m3/d2407m套管内53.97m3/d2414.5m套管外流量2415.6m套管外流量2419.6m套管外流量2440m套管外流量02451m套管外流量0措施前：QO=1.2T,KW=96.3%措施后：QO=14.0T,KW=3.5%氧活化水流测井注入剖面测井第37页，共88页，2023年，2月20日，星期六氧活化水流测井注入剖面测井1280.2m63.7m3/d1329.9m64.31m3/d1330.1m0.00m3/d1330.2m0.00m3/d1350.4m1374.0m0.00m3/d1397.5m0.00m3/d第38页，共88页，2023年，2月20日，星期六氧活化水流测井注入剖面测井第39页，共88页，2023年，2月20日，星期六注入剖面的解释评价测井系列解释分类提供成果解释特点井温测井定性吸水层、不吸水层受临井注水和历史注水影响大，但其不受管柱影响。同位素载体定量分层相对吸水量吸水强度吸水分级受同位素沾污、大孔道地层影响大；但其不受管柱影响。组合测井定量分层相对吸水量绝对注入量吸水强度吸水分级不受吸水层孔道影响，但受管柱影响，层内矛盾突出的井难以定量细分解释。电磁流量定量分层相对吸水量绝对注入量吸水强度吸水分级解释精度高，不受注入介质、吸水层孔道、管柱中油污影响，但受管柱影响。氧活化测井定量分层相对吸水量绝对注入量吸水强度吸水分级解释精度高。可完成双向水流的测量，不受注入介质、管柱、吸水层孔道、管柱中油污影响。注入剖面测井第40页，共88页，2023年，2月20日，星期六产出剖面测井是生产动态监测的主要内容之一。它是指在油气井正常生产的条件下，利用测井仪器录取各种参数，通过分析，对各生产层位的产量及产液性质等进行定性及定量的解释。其主要作用是：确定油水、油气、气水界面的原始位置，监测其在生产过程中的变化；监测分层产量，研究产层特性；为油井找卡水提供依据，提高油井产量；评价完井效果，提高采收率。产出剖面测井录取的资料有：井温、压力、流体密度、持水率、流量（包括涡轮流量、示踪流量、伞式流量等）、磁定位、自然伽马等。产出剖面测井包括气举井、环空井测井和自喷井测井。产出剖面测井产出剖面测井原理第41页，共88页，2023年，2月20日，星期六产出剖面测井产出剖面解释中各种曲线的用途：

流动井温曲线：用于定性分析解释井下各产层的生产动态，

为定量解释提供井下的温度参数。

流体密度、持水率曲线：用于定量计算井筒中轻重两相的

体积含量（持率计算）。

流量曲线：用于确定地层所产流体在井筒中的中心流速。

流动压力曲线：用于判断液体在井下的流体形态和为定

量解释提供压力参数。

磁定位（或自然伽马）曲线：用于测井深度校正和各条曲

线的深度对齐。

第42页，共88页，2023年，2月20日，星期六产出剖面测井产出剖面主要用途提供油水井的动态资料，包括分层产液量、产水量、产气量。2.用于油井的产出剖面监测，为压裂、酸化、防砂、卡堵水提供措施依据。

第43页，共88页，2023年，2月20日，星期六产出剖面测井电泵井第44页，共88页，2023年，2月20日，星期六产出剖面测井措施前：日产油3.29t，含水96.6%；措施后：日产油8.98t，含水90.6%，封堵7、8、11、14四个层及井底，采上部2、3、4、5、6五层9.8m，33气举井第45页，共88页，2023年，2月20日，星期六产出剖面测井措施前：日产油0.0t;措施后，日产油13.85t，后稳产19.19t/d，含水10.6%。封堵16号层后，又重新射开该层上部与其它层合层开采求产。气举井第46页，共88页，2023年，2月20日，星期六产出剖面测井气举井第47页，共88页，2023年，2月20日，星期六措施前：油1.9m3/d，水11.2m3/d，Kw=85.5%；措施后：油8.2m3/d，水15.1m3/d，Kw=64.8%；34、35两层窜槽产出剖面测井动态井温测井第48页，共88页，2023年，2月20日，星期六产出剖面测井

港西10-66井环空测井解释成果图作业前Qo=0.0m3/dQw=31.0m3/dKw=100%作业后Qo=6.47m3/dQw=16.1m3/dKw=71.3%环空井第49页，共88页，2023年，2月20日，星期六51卡水前日产油2.6吨含水95%卡水后日产油28.0吨含水45%产出剖面测井环空井第50页，共88页，2023年，2月20日，星期六产出剖面测井作业前Qo=5.2t/dKw=91.2%作业后Qo=12.4/dKw=71.3%层号解释井段日产油日产水5+61036.0-1049.46.223.271068.8-1080.60.126.3环空井第51页，共88页，2023年，2月20日，星期六储层评价测井硼-中子寿命测井

中子寿命测井是通过测量中子源发出的高能快中子与地层进行多种核反应所产生的次生伽马射线的强度来反映地层俘获截面的大小。

测井原理第52页，共88页，2023年，2月20日，星期六常见岩石骨架和地层流体的宏观俘获截面

储层评价测井硼-中子寿命测井第53页，共88页，2023年，2月20日，星期六

为了在淡水油田也能用中子寿命测井区别油水层，通过特殊工艺（注硼酸溶液）提高测量井段地层俘获截面值，从而达到区别油水层的目的。

在淡水地层，经过注硼酸液，B离子可进入地层水中,B离子易溶于水而不溶于油，又由于硼元素的热中子俘获截面极高,因此在油层和水层的俘获截面值出现较大的差值，从而区别出油层和水层，为卡水增油提供可靠依据。

储层评价测井硼-中子寿命测井第54页，共88页，2023年，2月20日，星期六硼--中子寿命测井曲线示例F2：俘获截面曲线NC：近计数率曲线FC：远计数率曲线RNFC：孔隙度指数曲线

GR：自然伽马曲线

F1：俘获截面基线储层评价测井硼-中子寿命测井第55页，共88页，2023年，2月20日，星期六基线施工工艺通井、刮蜡、冲砂、洗井带单流阀的油管注硼酸液注硼后地层俘获截面曲线储层评价测井硼-中子寿命测井第56页，共88页，2023年，2月20日，星期六利用硼中子寿命测井可确定地层含油饱和度、判断出水层位、窜槽、地层动用情况，为油田开发后期的增油卡水提供可靠的依据。解决的地质问题储层评价测井硼-中子寿命测井第57页，共88页，2023年，2月20日，星期六出水点封阻26、30、31、32号层，生产16、17、18、20号层。日增油4.86方，含水下降了17.3%。出水点出水点出水点26303132判断出水层位储层评价测井硼-中子寿命测井第58页，共88页，2023年，2月20日，星期六69射孔井段定量计算地层剩余油饱和度储层评价测井硼-中子寿命测井第59页，共88页，2023年，2月20日，星期六串槽措施后初期，日产油10.6吨，后稳产7吨/日，含水由卡前94%下降为81.0%。储层评价测井硼-中子寿命测井第60页，共88页，2023年，2月20日，星期六管外串槽储层评价测井硼-中子寿命测井第61页，共88页，2023年，2月20日，星期六出水点封阻26、30、31、32号层，生产16、17、18、20号层日增油由1.34吨上升为6.2吨,含水由96.6%下降到79.3%。出水点出水点出水点26303132发现未动用层储层评价测井硼-中子寿命测井第62页，共88页，2023年，2月20日，星期六检查封堵效果储层评价测井硼-中子寿命测井第63页，共88页，2023年，2月20日，星期六

1、硼酸量的影响

硼酸量过少，配置硼酸液浓度过小，造成注硼后曲线显示不明显。硼酸量过大，造成硼酸液浓度过饱和，一是浪费,二是增大解释误差。

2、井筒压差的影响

向井筒泵入硼酸液的压力应使井筒内的压力与地层的生产压差平衡。3、大孔道、严重漏失的影响

影响因素储层评价测井硼-中子寿命测井第64页，共88页，2023年，2月20日，星期六

测井条件：

1)施工井段应避免严重漏失。

2)刚酸化、压裂后的井不宜测量。

3)测试层位的地层孔隙度应>15%。

储层评价测井硼-中子寿命测井第65页，共88页，2023年，2月20日，星期六工程测井包括：

１.套管检测：四十臂井径测井、四十臂井径成像测井

２.压裂效果检测：井温法、同位素示踪法

3.漏失层位检测：井温法、氧活化水流测井

4.管外窜槽检测：井温法、硼-中子寿命测井、氧活化水流测井

工程测井是利用测井仪器对水泥胶结质量、套管状况、出砂层位及工程施工质量等进行的测量。工程测井第66页，共88页，2023年，2月20日，星期六检测套管质量

套管长期埋在地下，受到井内流体腐蚀、结垢、应力作用下的变形、挫断等造成损伤，影响油、水井的正常生产及施工作业。工程测井可以准确地检测井下套管的质量。常用的测井方法有：

1)四十臂井径

2)四十臂井径成像工程测井检测套管质量第67页，共88页，2023年，2月20日，星期六井径法

采用四十臂井径测井仪测量。通过井眼内径的变化，进而判断套管变形情况。

测井原理：

四十臂井径是由四十个探测臂均匀分布在仪器四周，测井时探测臂全部推靠在井臂上，使井径仪居于井眼正中，记录一个最大井径值和一个最小井径值，通过仪器的测前刻度值及实际测井值，可以计算出套管的臂厚。

四十臂井径测井解释可以提供套管的变形深度，判断变形形状，对于套管腐蚀的情况，可以半定量地提供套管腐蚀程度。工程测井检测套管质量第68页，共88页，2023年，2月20日，星期六变形（套损）井段最大井径(mm)缩（扩）井径差（mm)700.5-711.0128.816.00730.0-732.0129.106.05工程测井检测套管质量第69页，共88页，2023年，2月20日，星期六a)井斜应小于60°，否则影响仪器居中，降低测

量精度。

b)由于仪器外径较大(92mm)，测量范围（114.3-

177.8mm)。

c)测井前必须彻底洗井，保证井内无凝油及结蜡，

提高测量结果的准确性。为保证测井资料真实可信，对施工井也有一定的要求：

工程测井检测套管质量第70页，共88页，2023年，2月20日，星期六MIT四十臂井径成像仪主要用途：用于检测管柱内壁的腐蚀、变形及破损。优点：可提供套管腐蚀、变形及破损成像资料。工程测井检测套管质量第71页，共88页，2023年，2月20日，星期六仪器技术指标仪器直径：耐温：耐压：精度：分辨率：测量范围：相对方位误差：井斜误差：长度：重量：70mm150℃105MPa±0.03〞0.005〞3〞－7.5〞±5°±5°1.68m28kg工程测井检测套管质量第72页，共88页，2023年，2月20日，星期六工程测井检测套管质量第73页，共88页，2023年，2月20日，星期六MIT四十臂井径成像图－变形工程测井检测套管质量第74页，共88页，2023年，2月20日，星期六MIT四十臂井径成像图－变形工程测井检测套管质量第75页，共88页，2023年，2月20日，星期六MIT四十臂井径成像图－变形工程测井检测套管质量第76页