生产测井技术介绍

生产测井技术介绍生产测井概念生产测井是指油田在开发过程中的测井项目和油井工程测井的总和，主要包括注入剖面测井方法，产出剖面测井方法，工程测井等。生产测井贯穿于油气田开发的全过程中，适时进行动态监测，可以不断认识油气层、了解注入或产出剖面，为油层改造提供有关资料，并评价其效果，也能通过监测井身的技术状况，为油水井大修提供依据，以保证油水井的正常生产。它是提高油气田最终采收率，科学、经济、合理地开发油气田的重要手段。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。利用生产动态测井所提供的注水剖面和产液剖面等资料能为确定油层渗透率在纵向上的分布特征，制定切实可行的综合调整措施，确定油田开发部署以及制定二次、三次采油方案和配产、配注方案等提供重要依据。生产测井在油田开发中的作用开发初级阶段：生产测井主要目的是了解油井的分层产液量及性质，在注入井中了解注入层位及注入剖面，检查射孔效果等。为油田初期试产提供准确的井下信息，以此做为确定采油速度、注采方式、开发层系、合理布井、调整井网和采油工艺等技术依据。中后期：利用生产测井定期录取的油、水井动态监测资料对油田合理开发、挖潜、堵水、调剖等措施提供理论依据。可利用动态监测资料分析开发区块的注采关系，并结合地质资料对剩余油分布情况进行分析，为合理开发油气田提供依据。生产测井的分类—按测量原理电磁类：磁性定位仪，电磁探伤，电容式持水率仪放射性类：伽马仪，自然伽马能谱仪，中子伽马仪，中子寿命测井仪，中子—中子测井仪，C/O能谱测井仪，伽马密度测井仪，核示踪流量仪热学类：井温仪，径向微差井温仪声学类：声波变密度测井，噪声测井，超声波成像测井（井下电视）机械类：井径系列（8，36，40，60，X-Y井径），应变压力计，涡轮流量计，压差密度计，放射性物质释放器，流体取样仪生产测井的分类－－测井项目产出剖面吸水剖面工程测井第一部分产出剖面测井机抽井测井仪器通过测试阀门，经由油套环形空间下至井内产液层段测取。一般测取两个项目示踪流量测井集流式流量计自喷井仪器通过油管下入产层位置测取各产层的产出量。七参数涡轮流量组合仪也可根据井况采用机抽井测试的两种测井方法1、产液剖面测井系列－－涡轮流量测井采用编码传输，一次下井可以同时获得七个参数。主要用于自喷井产出剖面测井，适用于井口产出＞5m3/d的产量的产油、产气、产水剖面测试。可在裸眼井对产出剖面进行测试。可进行单相、两相或三相流动状态下的资料解释。磁定位和自然伽马曲线－－一般用作深度校正；井温曲线－－用作定性判断产层位置和计算流体物性参数；压力曲线－－主要参与计算流体物性参数；持水率－－用作判断产层产出性质，计算持相率（对油水两相产出）；流体密度－－主要用来计算持相率（对于含气相产出），并参与流体物性参数计算；涡轮流量－－用于求取井内流体的流动速度。下井仪器：遥测短节、磁性定位、伽马、温度、压力、持水、密度、扶正器、流量等仪器。主要技术指标：耐温：180℃；耐压：120MPa；直径：37mm；流量精度：0.3m/min。利用不同的电缆速度进行上测或下测（一般上测四次，下测四次），用Y轴上的电缆速度与X轴上每秒转数交绘，这些交绘点间存在着线性关系，其直线方程为：Y＝mX+b，b是Y轴上的截距，m为直线斜率。在转速为零时，Y轴上的截距用来表示视速度Va。回归视速度视速度Va回归图持率测井流体识别测井是专门用来测量区分井内流体是油气还是水的。测量原理是根据油、气、水的物理性质差异，采用人工物理场方法，测量出井内流体的物理性质参数，进而识别流体的性质。目前常用的测量方法有压差流体密度测井、伽马流体密度测井、电容持水率测井和放射性持水率测井。放射性流体密度计LIIe0LIKLILIlnlnln0利用一个伽马源和一个电子计数管构成探测器，伽马源放出中等的伽马射线，穿过流体时发生康普顿效应而衰减，衰减大小与流体密度有关，从而测出井内混合流体的密度电容式持水率计电容式持水率测井采用柱状电容器，测量时流体做为电介质从内、外电极间流过，由于油气与水的电容率相差几十倍，记录与电容有关的振荡频率就可以判断流体性质，求出持水率。测井实例该井为局重点井，测井时日产达90m3/d，井口不含水，通过该井测量，为该区块布井及下步勘探重点井段提供了依据，同时也为该区块的资料解释提供了宝贵信息。产油井实例该井产出29.2m3/d均来自井底层段，为地质人员了解动用产层情况提供了准确信息。气水两相测井成果（油管上有气举阀，在管鞋附近流动状态为：产出均由环形空间流走，再由上部气举阀进入到油管产出至地面，管柱结构不够合理）井口产水120m3/d，产气2500m3/d。油水产出实例本井测井资料解释采用油、水两相解释模型进行解释，4755.0-4762.0m射孔层产15.02m3/d的水，不产油，建议封堵该层，降低本井含水。油气水三相产出资料解释采用油、气、水三相流解释模型进行解释。按照产液井段分为3段进行了解释。本井3663.0-3671.5m井段为封堵层，从本次测井资料反映该层未封堵上，建议重新封堵。2、产液剖面测井系列－－示踪流量测井示踪流量测井：适用于自喷井、抽油井产液剖面测量，了解井下产层的产量、油水比例及产出量。适用范围广，可用于裸眼井段（灰岩产出剖面）的测试，适用范围井口含水0~100%、井口产液5~400m3/d。可进行井口套压＜3MPa状态下的环空测试。高灵敏度持水率计和电动扶正器均为国家专利产品。解释上采用滑脱速度模型和漂流速度模型解释，速度校正公式采用实验室严格标定状态下回归的计算公式，计算精度高，与实际产出吻合率高。示踪流量计的工作原理仪器停在射孔层之上，地面系统通过电缆给示踪仪供电，使同位素示踪液从喷射孔喷出，利用示踪仪上部的伽玛仪探测随液体流动的同位素示踪液，地面仪器根据记录的同位素流动时间和已知的喷射孔到伽马探测器的距离，则可求出液体的流动速度，进而由流速和套管面积计算出测量点的流量。在各射孔层上部分别测出流量，通过计算即可求得各射孔层的产液量和总量。产层释放器GR探头扶正器下井仪器组合：遥测短节、磁定位、自然伽马、井温、扶正器、高灵敏度持水率计仪、同位素释放器。主要技术指标：外径：22mm、25.4mm、37mm耐温：150℃；耐压：60MPa；产液剖面实例该井井口产油6m3/d，产水17m3/d，对上部18、19号层进行压裂作业，增油5.5m3/d，含水由65%将至48％。通过示踪流量反映：25号层部分产出灌入第21、24层3、产液剖面测井系列－－集流式流量计测井一般用于环空测试，在测井时，将集流伞打开，井筒内流动的流体被迫从集流伞下的进液口进入仪器外壳内流过涡轮流量计和含水率探头，然后从出液口流回到井筒内。由于集流后，流动截面上流体的流速剖面和混合状态都趋于均匀，所以流量计和含水率的测量精度得到了显著的高。缺点：对井筒要求较高51.4m3/d17.8m3/d措施前措施后97.9%51%措施前后效果对比图水油第二部分注入剖面测井系列介绍同位素吸水剖面测井：GR、CCL、同位素曲线、井温曲线。可定量计算相对吸水量，适用各种类型的井，可用于判断窜漏等。缺点：受同位素进层、同位素粘污影响大。涡轮流量测井：GR、CCL、温度、涡轮流量曲线。适用于喇叭口在射孔层以上的井。优点：定量计算分层吸水量，精度高，可精确判断进水点。缺点：无法判断窜槽，对井况要求较高。示踪流量测井：GR、CCL、温度、示踪点测。适用于喇叭口在射孔层以上的井。优点：可定量计算分层，对井内介质及井况要求条件低。缺点：无法判断窜槽，厚层分层能力差。脉冲中子氧活化测井：GR、CCL、温度、氧活化点测。优点：不受井内介质影响。缺点：无法判断窜槽，启动排量大，10m3/d以下流量无法用此方法。相关流量测井：GR、CCL、温度、追踪。优点：不受井内介质影响，不受大孔道、粘污影响，可用于注聚井。缺点：无法判断窜槽、测井时注水量要求稳定。1、吸水剖面测井系列－－同位素吸水剖面通过测量固体颗粒同位素在井内的分布情况了解注水井的吸水剖面，适用于笼统注水、分注井的吸水剖面测量。能发现入井管柱问题和窜槽、漏失等多种问题。进行了测井施工工艺和解释方法改进，加入了诸如流、静温的测量，释放后测量前期进行相关流量测量等项目。在解释上形成独特的粘污校正方法，有效解决了同位素粘污、进层等问题，提高了测井吻合率。同位素吸水剖面介绍工作原理：放射性同位素吸水剖面测井是利用放射性物质人为地提高地层的伽马射线强度，当携带同位素固相载体微球的悬浮液进入吸水层时，微球载体滤积在地层表面上，地层的吸水量与滤积在地层表面上的同位素载体量和同位素放射性强度之间成正比，通过测量注入同位素前后的伽马射线强度，从而确定注入井的分层吸水剖面。用途：了解注入井各小层的吸水状况，为调剖等措施提供可靠依据。检查调剖效果：调剖前后分别测井可检查调剖效果。检查管外窜流。检查井下工具到位及工作情况。分析油井出水情况。分析油层水淹状况，为调整油田开发方案提供依据。进行浅部找漏。下井仪器：遥测短节、磁性定位、伽马、温度、井下释放器等仪器。主要技术指标：耐温：150℃；耐压：60MPa；直径：22mm25.4mm38mm。测井实例管外窜通层正常吸水层路径粘污同位素测井判断套管外上窜现象。窜通吸水量占全井注水的81.56%该井经工程作业证实确实窜槽。Z2井追踪监测测井实例该井为两级三段的分注井，通过对同位素运移路径的监测，证实该井两级封隔器均已失封。吸水剖面测井系列－－相关流量测井随着油田深入开发，因受各种条件影响，造成同位素吸水剖面测井解释精度下降，降低了对注入剖面评价的准确程度。1、地层大孔道造成同位素进层。2、各种类型沾污的存在是解释中的一大难题，尤其当沾污正对射孔层时的消除或校正。鉴于上述原因，我公司在今年研发了相关流量测井方法，通过对比发现，该方法有效地解决了同位素进层和粘污的问题，取得了良好的测井效果。相关流量测井方法原理简介•相关流量测井的原理是放射性物质通过释放器释放到井筒中，示踪剂呈聚集的形式随井液流动。通过一定距离的两个探测器时，探测器会有明显的变化信号，在时间、幅度的坐标系里会有明显的波形变化。通过方法分析就可以确定出放射性物质流经两个探测器的时间间隔，在探测器的距离是已知的，就可以计算出流体的流速；结合井筒的横截面积即可计算出流体的流量。与其它测井项目对比与同位素测井对比:克服了大孔道、深穿透射孔、沾污、窜槽、漏失以及注聚井流体粘度的影响。与氧活化测井对比：这两种测井方法均通过定点测量来实现流量的回归，相关流量测井是动态测井，可通过多种手段对各吸水层的吸水量进行量化计算。解释模型流体速度法体积流量法面积法活化液追踪韵律法解释模型1、相关流量测井是流体追踪测井，由此可推演出流体速度和体积流量计算方法。2、在追踪过程中，由于示踪剂可随流体进入地层，追踪到的异常幅值为剩余的示踪剂强度，利用面积法进行相对吸水量的计算。3、由测井速度与示踪剂移动速度的关系，可在层间追踪的韵律上判断各层的吸水情况。下井仪器：遥测短节、磁性定位、伽马、温度、井下释放器等仪器。主要技术指标：耐温：150℃；耐压：60MPa；直径：22mm25.4mm、38mm测井实例x37-8x井为笼统注水井，同位素污染严重。改测相关流量，流量剖面显示吸水层位明显。X18-15井相关流量和同位素测井对比成果图①解决沾污问题w119-8井亮点西柳10-68井②同位素进层问题亮点优点：1、解释精度较高，单层的吸水量计算相对准确。2、不受井内介质（如注聚井）、地层大孔道、同位素粘污等因素的影响。缺点：1、对层位的细致划分能力低于同位素测井，2、由于其测井方式为时间记录方式，因此测井结果不能直接在测井原图上体现，需要通过复杂计算才能反映。相关流量测井优缺点2、吸水剖面测井系列－－涡轮流量注入剖面适合于吸水层段裸露在油管口以下的笼统注水井