油田动态监测调研

动态监测按照工艺技术方法分类，主要包括：1.试井a.稳定试井（录取油水井流量、流压等资料，确定油水井合理生产压差）b.不稳定试井（压力恢复、压力降落、干扰试井等对油井的流、静压、温度等进行监测，认识地层渗流规律，确定地层压力保持水平及注采对应关系）2.井间示踪剂监测监测地层水驱特征，确定井间连通关系，判断驱替前缘3.生产测井产出剖面、注入剖面、产层评价、工程测井4.流体性质监测注入流体、产出流体5.地震监测薄互层、储层连通性、驱替前缘、流体分布、注气效果、压裂效果评价一.试井分析二.井间示踪剂监测三.生产测井四.流体性质监测五.地震监测一.试井分析包括：稳定试井不稳定试井稳定试井：就是利用通过改变井的工作制度测出各个工作制度下的稳定产量和与之对应的压力等资料。其原理就是在短时间内改变油井的工作制度，其流动压力和产量将会改变，但其地层压力将保持相对稳定。基于这个原理，只要测出两种工作制度下的流动压力和产量，那么就可以较容易的求油井的地层压力和其它参数。按照井型可分为生产井稳定试井注入井稳定试井产气含流含油油水砂量比率压量(t/d)(m3/t)(%)(MPa)(%)气油比82002044产油量6153341001022流压含水率2511含砂000002.53.03.54.0油嘴（mm）图2一1系统试井曲线1.1生产井稳定试井资料的应用包括：1）确定地层压力只要准确地确定改变工作制度前后油井稳定的产量和流动压力，绘制油井指数曲线（IPR曲线），即可以确定地层压力)()(211222wfwfooowfPPqqqPPe2）确定油井采油指数油井采油指数又称油井产率，是指油井单位压降下的日产油量。Jo=qo/(Pe-Pwf)=qo/△P3）确定油层渗透率K=4.24×10-3qoμlg(re/rw)/h△P根据油井指数曲线（IPR曲线），确定合理工作制度4）选择油井合理工作制度1.2注入井稳定试井资料应用包括：1）计算吸水（吸气）指数3）分析油层吸水能力的变化正常的指示曲线上任取二点，由相应的注入压力Pw1、Pw2及注入量Q1、Q2用下式可计算出地层的吸水指数Iw2）计算油层的注水启动压力当注入压力增大到某一值时，油层开始吸水，该点的注入压力即为水井的启动压力对不同时间内所测得的指示曲线进行分析，就可以了解油层吸水能力的变化。用以指示压裂、调剖措施效果注入井系统试井是通过改变井口注入量，测取不同注入量下的稳定注入压力，根据注入压力与相应注水量的变化关系，便可绘制出注水指示曲线，通过对指示曲线形状的特征和直线斜率的变化分析就可以了解油层的吸水状况。1.直线型指示曲线：曲线（1）反映地层吸水量与注入压力成正比；曲线（2）反映油层吸水很差或仪表及井下管柱有问题；曲线（6））则是不正常的曲线，不能应用。2.折线型指示曲线：曲线（3）为折线式，表示有新油层在注入压力较高时开始吸水，或是当注入压力增加到一定程度后地层产生微小裂缝，使油层吸水量增大，这是一种正常指示曲线。曲线（4）为上翘式，除与仪表、操作、设备有关外，还与油层性质有关。曲线（5）为曲拐试，反映仪器设备有问题，不能用。1.3不稳定试井改变测试井的产量，并测量由此而引起的井底压力随时间的变化，从而确定测试井和测试层的特性参数。a.压降试井：一口井开井生产，测量井底压力随时间的变化，确定测试井和测试层的特性参数。要求测试井期间产量恒定b.压力恢复试井：油井以恒定产量生产一段时间后关井，关井的同时测量井底压力随时间的变化，确定测试井和测试层的特性参数。c.变产量试井d.干扰试井e.脉冲试井f.DST试井：中途测试或钻杆测试主要确定井与井之间的连通性1.4不稳定试井资料的应用包括：1）计算油层参数①油层流动系数②流度③地层系数或产能系数④有效渗透率⑤导压系数2）确定油层压力，分析油层压力变化3）判断油藏的水动力学系统及水压系统范围4）确定油藏内的各种边界（定压边界、封闭边界等）5）估算油井供油半径、单井控制储量及有关储量参数；6）确定井间连通关系7）驱替前缘的监测8）辅助识别高渗带1.4不稳定试井资料的应用油田实例：某低渗透油藏储层，平均厚度为9.2m孔隙度为9.3原油黏度为1.54mPas原油体积系数为1.24该油藏一口CO2注入井测试前平均注入量为11t/d，注入时间为350d。通过低渗透油藏直井CO2驱三区复合油藏模型，解释CO2驱替前缘半径为78.6m，地层渗透率为0.15mD塔26井CO2驱油区块通过不同时期试井曲线形态特征变化，判断油井注气受效通过试井资料，判断油井气窜特征及CO2驱对油藏流动特征的改善情况。二.井间示踪监测指加入与被示踪流体性态同步的物质（专用示踪剂或者其它驱替流体），监测平面、纵向、层内对应井间的渗流状况和油层物理特征，从井间监测和油藏、地质的角度完成井间参数分析与解释。一般可分为：a.水相示踪剂b.气体示踪剂c.油相示踪剂d.固体示踪剂e.特殊示踪物质井间示踪测试的常规目的主要分为两类：一是对应井间测试层段动静态连通特征的测定：包括井间连通与否、高渗通道参数及类型确定、井间受效状况、注水利用率分析等；二是高渗通道剩余油饱和度的测定及辅助其它部位剩余油饱和度的确定。其他特殊测试，包括断层监测、裂缝监测、汽窜监测、气窜监测等。2.1井间示踪应用范畴1.调剖堵水决策及评价包括两个环节：调剖堵水前，通过示踪监测，了解井间渗流介质的非均质特征和发育特征，明确注入水的利用率和循环方向，为调剖用剂筛选、用量设计、段塞确定、工作制度调整提供直接的参考依据；调剖堵水后，评价调堵效果，发现调堵中存在的问题，确定调堵后油藏动态特征2.井间特殊渗流通道和油层非均质状况监测一类是沉积过程中形成的裂缝、微裂缝、高渗界面、局部河道砂等特殊渗流通道，另外一类为长期注水开发过程中形成的大孔道以及高渗条带等特殊通道；通过井间示踪产出特征定性和定量分析，评价特殊渗流通道的类型、参数大小、对开发的影响等，形成综合治理的认识和方向3.井间水淹情况监测在储层沉积发育复杂的情况下，后期剩余油分布复杂，此时，通过井间示踪技术，一方面可以确定强水洗或者水淹的方向和程度，另外一方面，在某些情况下，可以采用双示踪剂方法确定其剩余油饱和度相对大小2.1井间示踪应用范畴4.注水利用状况监测在开发的后期，由于普遍高含水，难以判断井组的注水利用率大小。通过井间示踪技术，定量的确定井间无效循环水的方向、比例，为后期治理和进一步的挖潜提供定量依据和认识，提高措施的针对性5.汽窜、气窜以及边水指进等特征监测在蒸汽吞吐以及蒸汽驱油藏中，汽窜是造成稠油油藏中后期开发效果变差的决定性因素，通过井间示踪技术，一方面可以发现早期的汽窜，早发现早治理，另一方面可以定量确定汽窜的大小和控制程度。在非混相驱替或者火烧油层过程中，则可以监测气窜的特征，反推地下规律和状况6.井间连通性和断层密闭性监测7.三次采油（含非混相驱）等采油机理监测只要是需要明了井间流体运移可以解决的问题，在合理的时间范围内，通过合理设计，多数可以通过井间示踪技术来全部或者部分认识清楚，而且经常监测到意料之外的动态特征三.生产测井指在油井（包括采油井、注水井、观察井等）投产后至报废整个生产过程中，所进行的地球物理测井的统称。按照测井目的大致可分为：a.产出剖面测井b.吸入剖面测井(注水、聚合物、氮、二氧化碳、蒸汽)）c.产层评价测井d.工程测井（窜漏、套管质量、固井质量、酸化压裂评价）3.1产出剖面测井出剖面测井，主要是通过测量井筒内流体的流量、持水率、密度、井温、压力等参数，确定生产井的生产剖面即分层产油、产气、产水情况及了解各层的压力消耗情况，为开发方案的制定提供依据。产出剖面测井的应用：a.反映小层间的动用状况，指出调整挖潜的对象b.吸入剖面测井b.反映吸水（气）剖面及油层的复杂性，为分层配注提供依据c.定期连续监测产出剖面，能够掌握产出剖面的动态变化及其引起变化的原因d.用产出剖面选择改适层位及评价改造效果3.2吸入剖面测井a.确定注水（气）井的吸水（气）层位、吸水（气）厚度及相对吸水（气）量，分析小层或层内吸水（气）差别，为配注提供依据。b.可以间接反映油井产出剖面c.确定注入井改造层位，检查、评价改造效果d.验证管外窜槽3.3产层评价测井主要包括：1.碳氧比测井：原油中碳元素含量高，水中氧元素含量高，可以通过碳氧比研究储层的含油性，是生产井剩余油监测的主要方法之一，不受地层水矿化度和套管的影响，2.中子寿命测井：主要用来确定储层的含水饱和度。它要求测量环境的地层水矿化度≥50000PPM，可以通过中子寿命测井来区分油层和高矿化度水层3.脉冲中子-中子（PNN）测井：探测油气水界面；寻找漏失层、潜力层，半定量、定量计算含油饱和度。4.过套管电阻率测井：定量计算含油饱和度，寻找漏失层与潜力层5.RPM剩余油饱和度测井：%以上孔隙度地层确定饱和度、孔隙度、油气水界面；氧活化确定水流方向、流苏；脉冲中子持率确定井筒油水含量。产层参数测井是以研究岩石或井下流体的核物理性质为基础，在油田开发中用于研究产层的孔隙度、渗透率及含油饱和度的变化情况，监视生产层枯竭过程，指示剩余油的分布。3.4工程测井主要包括：1.微井径测井：检查射孔质量、查明套管变性、确定套管接箍的深度、选择封隔器卡点位置2.声幅测井：测量套管外水泥的胶结情况、检查固井质量，确定水泥上返高度3.井下声波成像测井：确定套管腐蚀、套管壁损坏、破裂情况为了解井下管柱深度、检查井下技术状况和套管状况而进行的测井内容统称为工程测井。四.流体性质监测对地层注入、产出流体的类型、成分、粘度、各种离子含量等性质进行监测分析包括：注入气监测产出气监测注入水监测产出水监测产出油监测五.地震监测井中地震技术是指将适合于井中地震数据采集的接收系统、地震能量激发系统分别或同时沉放到现有井中，进行地震数据采集，从而得到井下或者井地联合地震数据。其中：微地震监测延时井间地震监测主要应用于油田生产动态监测微地震监测利用水力压裂、油气采出，或常规注水、注气以及热驱等石油工程作业时引起地下应力场变化，导致岩层裂缝或错断所产生地震波，进行水力压裂裂缝成像，或对储层流体运动进行监测的方法。主要应用：1.裂缝尺度描述2.验证和优化压裂设计3.识别断层和天然裂缝4.气（水）驱前缘监测据摩尔-库伦理论、断裂力学准则，无论压裂或是注水、注气都会诱发微地震。注汽井在注气过程中，会引起流体压力前缘移动和孔隙流体压力的变化；同时使地层中原来闭合的微裂缝张开，从而引发微地震事件。监测前，将注气井停注10h以上，使原有微裂缝闭合，井口压降达2MPa以上，准备测试时打开注气井，在注气压力作用下，闭合的微裂缝会再次打开，同时诱发产生新的微裂缝，形成一系列微震波，通过微震波时差，确定震源位置，进而描绘气驱前缘、注入气波及范围和优势注气方向区块等。延时井间地震监测在井眼地震监测中，将声源和接收器阵列分别部署在两口井中，所获井间区域图像的清晰度远高于常规地面地震探测的结果（下图）。采用延时技术，这些井间地震探测可以分辨出百分之几的速度变化，从而帮助油藏工程师发现并监测蒸汽、天然气和二氧化碳的流动情况。主要应用：监测储层中流体分布、流体流动情况、驱替前缘等在某提高原油采收率项目中，井间地震层析成像被用于绘制注入井和生产井之间的混相二氧化碳驱图像。上图显示的是高分辨率井间地震反射资料（黑色记录道）叠加在速率差数据上，后者用不同颜色标记，有助于地质学家追踪注入前所做的基准测量与二氧化碳注入9个月后的一次监测作业之间的地震速度变化。中间区域（黄色和红色）的速度下降程度比周围地层（蓝色和绿色）更明显，表明该区域可能存在二氧化碳聚集。鉴于此，作业人员断定注入井和生产井之间的二氧化碳波及是不均匀的。