生产测井技术_开发处

中国石化江汉石油管理局测录井工程公司生产测井方法介绍饶海涛2010.08随着油田开发的不断深入和面临问题的日益复杂，生产测井技术将发挥越来越重要的作用。当前，江汉加强了注采剖面监测、剩余油饱和度及分布监测、动态地层参数的了解、井眼技术状况的检查等，在此，我们交流一下生产测井技术的相关情况。前言中国石化江汉石油管理局测录井工程公司目前测录井公司在江汉正在进行和即将进行的生产测井服务项目主要有：注入（吸水）剖面测井（同位素示踪、中子氧活化）剩余油监测（中子寿命、硼中子寿命、PNN、C/O）RIB八扇区水泥胶结测井下一步还要研究及开展套损检测及水平井（大斜度井）生产测井服务。前言中国石化江汉石油管理局测录井工程公司目录中国石化江汉石油管理局测录井工程公司注入（吸水）剖面测井剩余油监测RIB八扇区水泥胶结测井其它注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司对于注水开发的油田，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。随着开发的进行，层间矛盾越来越突出，势必造成单层突进，综合含水上升，产油量下降。要保持油田的高产和稳产，控制综合含水的上升，其主要手段是在非均质的条件下，对高含水层进行调剖堵水，对低含水层进行压裂、酸化或射孔等。这就需要我们要了解油层的动用情况以及油水分布状况，弄清高含水层和低产液层及未动用层所在的确切部位，使各种作业做到有的放矢，为此，进行注水剖面和产液剖面的测定很有必要。但是，由于对油层的强注强采，长期受注入水的“冲刷”和“淘洗”，油层物性发生了较大变化，油气水的分布更加复杂，仅靠开发初期的地质等静态资料的分析是无法判断开发后期油田的注水剖面和产液剖面形态的，必须进行生产动态测井。这里对注水剖面测井方法进行简单介绍。注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司同位素示踪注水剖面测量原理回顾1950~1970年，主要采用井温法定性确定注水剖面，之后采用涡轮流量计和放射性同位素示踪测井测注水剖面资料，三十多年的实践证明，示踪测井是确定注水剖面的有效方法。示踪注水剖面测井是在注水井正常注水的情况下将放射性同位素示踪剂注入到井内。随着注入水的流入，示踪剂滤积在注水层的岩石表面上，然后用自然伽马测井仪测取示踪曲线，曲线上的放射性强度的差异显示了注入量的大小，通过对比注入示踪剂前后测得的自然伽马曲线，即可得出各注水层的注水量。注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司根据注水方式的不同，测井施工分正施工及反施工两种方式。笼统注水正施工测井示意图笼统注水反施工法测井示意图注水剖面施工方法施工方法注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司分层配注井正施工测井示意图注水剖面施工方法注入过程中使示踪剂随注入水进入井内，滤积在注水层的表面，通过测示踪剂的放射性强度确定注入剖面。施工方法注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司正施工测井时，仪器下放到目的层以下，上提测出基线，测量完成后仪器继续上提至适当深度，打开释放器，释放示踪剂。示踪剂随注入水在油管中向下运行并滤积在注水层的表面上。待注水量达到设计要求后，下放仪器串到油层底部，上提测井。常用施工方式。反施工反施工时油管要下到油层底部，然后封堵油管底部，在油套环形空间注水。施工时，先在油管中测基线，然后从水表接口释放示踪剂，开注水阀门，示踪剂随注入水进入环形空间，滤积在注水层表面。再注入一段时间后，下放仪器上提测井。较少使用。施工方法注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司常用同位素有131Ba,同位素半衰期不宜太短，也不宜太长（不超过30天），一般为其使用周期的(1/4~1/3)倍。载体通常采用GTP微球载体。测井用同位素的物理特征①名称：131Ba-GTP微球（或131I）②半衰期：11.6天（7.8天）③伽玛射线能量：0.124-0.496MeV④比重：1.0-1.06g/cm3⑤直径：100-300μm同位素载体1、有较强的吸附性或结合能力，不易脱附。2、颗粒直径必须大于地层的孔隙直径。3、密度合适，下沉速度远小于注入水在井筒内的流速，保证均匀分布。4、运载能力强，物理、化学性质稳定。5、载体有足够的表面活性，不沾污井筒及有关装置和仪器。同位素介绍注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司1.了解注入井各小层的吸水状况，为采油厂调剖提供可靠依据。2.检查调剖效果：调剖前后分别测井可检查调剖效果。3.检查管外窜流。4.检查井下工具到位及工作情况。5.分析油井出水情况。6.分析油层水淹状况，为调整油田开发方案提供依据。7.进行浅部找漏。通过注入剖面的测井资料采取措施，能够改善产出剖面，增加油井产量；或通过调整控制注水，使注入水在各个层位及层内的各个部分均匀推进，扩大水驱的波及体积，达到稳油控水、提高采收率的目的。解决的问题注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司使用φ38的注入剖面测井仪，耐温175℃，耐压60MPa，仪器全长5.1米，增加的加重杆长度视压力等级而定。井下仪器基本构成磁定位短节、遥测短节、伽马探头、同位素释放器、加重杆（准备增加井温、流量、压力探头，提高资料的综合性，进一步提高解释的准确性）地面系统国产小数控或进口WARRIOR数控系统地面配套设备井口防喷装置（常规和高压）、测井车、生产测井专用吊车、发电机等使用的仪器设备注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司（1）施工井井口应为2-1/2″油管内扣连接。采油树各种阀门关闭严密、转动灵活，水表、压力表等计量器具齐全、正常。（2）施工井井筒应无油污，无污染。（3）在施工井井筒中仪器能够起下顺畅和满足安全需要。（4）在不同的压力条件下，井身结构能够满足仪器长度的需要（增加加重将会使仪器长度增加），保证能够测到目的层。（5）井场环境能够满足车辆摆放及施工要求，道路能够满足车辆进出需要。（6）日注水量需要达到20m3/d以上。（7）有专业人员配合，开关井口测试阀门。施工井施工应具备的条件和要求注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司地质方案应提供准确齐全的井下技术、措施数据、注水数据、射孔井段、邻近水层、井下工具及深度、可能存在的套管变形及近期注水现状等相关参数。地质方案施工应具备的条件和要求注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司中子氧活化测量前言随着油田的不断开发，由于长时间受水体的冲刷，在井内射开地层部位形成大孔道，当同位素示踪剂到达后直接进入地层深处，使同位素示踪测井曲线异常显示减弱，造成解释误差；同位素法还受到深穿透射孔、压裂、窜槽、漏失以及注聚井流体粘度的影响，在很多特殊井，如基线异常高井、顶部层位与喇叭口间距大的反注井等用常规同位素法难于解决此类井的剖面监测，因此对部分井来说，同位素示踪测井已经不能满足注入剖面测井的需求；同位素测井法由于受微球粒径、比重及注入量、注入压力、地层物性、管柱结构及管柱沾污等诸多因素的影响，在很多方面存在一定的局限性，而且给资料的正确识别带来一定的困难。注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司中子氧活化测量原理快中子射入地层后，与地层物质发生相互作用，从而发生非弹性散射、弹性散射、俘获辐射和活化反应等。氧活化测井就是探测热中子被活化后所放出的活化伽玛射线。氧活化反应的实质是氧原子吸收高能脉冲中子（大于10.2Mev），放出质子，产生放射性同位素N16，并引发一系列原子核反应,最后激发态的氧原子释放出高能伽玛射线，通过对伽玛射线时间谱的测量来反映油管内、环型空间、套管外含氧物质特别是水的流动状况。通过解析时间谱可以计算出水流速度,进而计算水流量。对于其他测井方法无法测量的0.01m/s的极低流速和大于2.0m/s的极高流速，该方法的测量效果明显。注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司中子氧活化测量原理具体的原理在后续剩余油监测部分做介绍（都是基于中子测井的原理，利用的是中子作用的不同过程）反应式：发生(n,p)反应的中子能量阈值：En=10.2Mev氧活化反应的截面：σb=45mbN衰变反应的半衰期：7.13s衰变规律：n=n0e-λt衰变常数：λ=5.83min-1衰变产生的伽玛射线能量：Er=6.13Mev衰变几率：69%6.13Mevr射线产生几率：97%中子发生器中子能量：En=14Mev1161616),(ONpnOO16N16O16(6.13MeV)Beta衰变7.13s半衰期氧活化nO16*注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司中子氧活化测井应用1、常规注入剖面测量；2、确定注聚合物、三元复合驱井、CDG凝胶等高粘度流体注入剖面；3、确定同位素测井难度大的注水井的注入剖面，比如：大孔道、裂缝井、深穿透射孔井的注入剖面以及低注入量、低孔隙度、低渗透率油田注水井的注入剖面；4、确定笼统注水井、分层配注井的吸液剖面，可直接测量油套空间的水流速度，适合于分层配注方式的水井注入剖面测量；5、调剖试验井流量测量；6、在注入井中探测和识别水泥环中的串槽位置、确定封隔器密封效果、漏失部位、水流进出口位置；7、在生产井确定井下机械完整性。注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司中子氧活化测井仪器DSC单芯多功能水流测井仪由中子氧活化测井仪、中子寿命测井仪、自然伽马测井仪、磁性定位器、温度测量仪以及压力测量仪等组成。自然伽马测井仪用来探测生产井中的自然伽马射线,在生产测井中用来进行深度校正。压力测量仪用于测量井内压力，推算流体密度；它还可测量压差，以获取某一深度段的流体动态特征信息。温度测量仪主要用于测量油管井及套管井的温度。磁性定位器是用来探测井下油管和套管接箍的仪器。中子寿命测井仪是通过测量热中子在地层中的平均衰减时间即热中子的平均寿命进而求得地层的热中子宏观俘获截面等多个地层参数的一种脉冲中子测井仪器，这些参数主要有F(远计数率)、RNF(近、远计数率比)、F(远SIGMA)、N(近SIGMA)、N(近计数率)等。氧活化测井仪是通过对中子活化伽玛射线时间谱的测量来反映油管内、环型空间、套管外含氧物质，特别是水的流动状况的；通过解析时间谱可以计算出水流速度，进而计算水流量。DSC水流测井仪注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司中子氧活化测井仪器DSC水流测井仪整体技术指标：1、仪器最大耐压：80M；2、仪器最高耐温：135℃；3、仪器最大外径：43mm；4、仪器长度：6.5m。各单支仪器技术指标：1．自然伽马测井仪：测量范围0～5000cps；允许测量误差：±7%；2．压力测量仪：测量范围:0～80MPa；测量允许误差：±0.1MPa；3．温度测量仪：测量范围:0～135℃；测量允许误差：±1℃；4．套管接箍：测量范围：定性显示油/套管接箍；5．水流测井仪：测量范围：6m3/d～20m3/d，允许测量误差：≤±8%；20m3/d～400m3/d，允许测量误差：≤±5%；400m3/d～600m3/d，允许测量误差：≤±10%；6．中子寿命测井仪：测量范围：7.6—91C.U.，允许测量误差：≤±3%。注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司中子氧活化测井仪器DSC水流测井仪井下仪器：遥测短节：包括GR、CCL、井温、压力、编码/译码电路、总稳压电路、高压电源、低压电源等；探测器阵列短节：包括中子寿命、中子氧活化、离子源控制电路、通讯电路、高压电源、低压电源等；中子发生器短节：包括高压密封短节、高压控制电路等。地面系统：使用专用数控测井系统注入（吸水）剖面测井中国石化江汉石油管理局测录井工程公司仪器根据向上流动和向下流动有两种不同的组合。仪器包括一个脉冲中子发生器和三个自然伽马探测器，具有不同的源距。根据水流方向，探测器可放在源的上方，也可以放在源的下方。测量时，用中子源产生一个较短的活化期（2s或10s），之后进行6