PSSL全能谱剩余油测井课件

一、前一、前 言言 在油田开发中后期，谱测井是在金属套管中评价地层剩余油饱在油田开发中后期，谱测井是在金属套管中评价地层剩余油饱和度，岩性及油层水淹等级的一种有效手段。和度，岩性及油层水淹等级的一种有效手段。PSSL脉冲中子全谱饱和度测井仪集碳氧比能谱测井，碳氢比能脉冲中子全谱饱和度测井仪集碳氧比能谱测井，碳氢比能谱测井，氯能谱测井，钆示踪能谱测井，中子寿命测井于一体。能谱测井，氯能谱测井，钆示踪能谱测井，中子寿命测井于一体。能在在10以上孔隙度和各种矿化度条件下，对套管，水泥环等介质外以上孔隙度和各种矿化度条件下，对套管，水泥环等介质外地层的剩余油饱和度进行测量。多种测井方法的交互使用，使得仪地层的剩余油饱和度进行测量。多种测井方法的交互使用，使得仪器测量精度和解释符合率大大提高。器测量精度和解释符合率大大提高。一、前 言 在油田开发中后期，谱测井是在金属二、脉冲中子全谱饱和度测井二、脉冲中子全谱饱和度测井（PSSL）二、脉冲中子全谱饱和度测井（PSSL）二、脉冲中子全谱饱和度测井二、脉冲中子全谱饱和度测井（PSSL）14Mev高能快中子与物质的作用，从时间上高能快中子与物质的作用，从时间上主要分为主要分为非弹散射、俘获辐射、中非弹散射、俘获辐射、中子活化子活化等三个过程，每个过程都会产生相等三个过程，每个过程都会产生相应的特征伽玛射线。应的特征伽玛射线。二、脉冲中子全谱饱和度测井（PSSL）14Mev高能快二、脉冲中子全谱饱和度测井二、脉冲中子全谱饱和度测井（PSSL）p非弹性散射次生伽马能谱：非弹性散射次生伽马能谱：主要包括碳氧比、碳主要包括碳氧比、碳钙比能谱测井；钙比能谱测井；p中子俘获次生伽马能谱：中子俘获次生伽马能谱：氯硅比、氢硅比、铁硅氯硅比、氢硅比、铁硅比、钙硅比、铁钙比等测井；比、钙硅比、铁钙比等测井；p（超）热中子时间谱：（超）热中子时间谱：中子寿命测井中子寿命测井PNC、剩余剩余中子寿命中子寿命PNN、中子孔隙度测井；中子孔隙度测井；p活化能谱：活化能谱：氧活化、硅活化、铝活化测井氧活化、硅活化、铝活化测井p辅助：辅助：井温测井、套后自然伽马测井。井温测井、套后自然伽马测井。二、脉冲中子全谱饱和度测井（PSSL）非弹性散射次生伽马能谱三、技术指标三、技术指标耐压耐压80Mpa80Mpa，耐温，耐温140140；仪器外径仪器外径89mm89mm，长度，长度5.7m5.7m，重量，重量138kg138kg；一次下井完成全部谱的获取一次下井完成全部谱的获取，获得多种指示曲线；，获得多种指示曲线；测量速度测量速度50-60m/50-60m/小时，小时，连续稳定工作定工作6 6小小时（单井一次最大（单井一次最大测量井段测量井段300300米米-360-360米）米）；测量精度：中子寿命模式：测量精度：中子寿命模式：3%3%（在标准井的淡水或盐水）（在标准井的淡水或盐水）;能谱测量模式：能谱测量模式：5%5%（在孔隙度为（在孔隙度为35%35%的饱和油砂和水砂中）的饱和油砂和水砂中）完成测试后，完成测试后，20-4020-40小时提供精细解释成果；小时提供精细解释成果；以单层生产结论为准，解释符合率以单层生产结论为准，解释符合率80%。三、技术指标耐压80Mpa，耐温140；四、主要功能与特点四、主要功能与特点l主要功能：主要功能：1.确定地层剩余油饱和度。确定地层剩余油饱和度。2.在报废井或大修井中对遗漏掉的油层进行勘探和评价。在报废井或大修井中对遗漏掉的油层进行勘探和评价。3.在淡水，低矿化度或未知矿化度的混和复杂地层中探测和评价油气层和在淡水，低矿化度或未知矿化度的混和复杂地层中探测和评价油气层和油水界面。油水界面。4.在裸眼井测井和一般套管井所提供的资料与储集层不一致的地方，评价在裸眼井测井和一般套管井所提供的资料与储集层不一致的地方，评价含油储集层。含油储集层。5.在水驱工程中评价油田区块的地层含油饱和度分布情况和淡水的运移情在水驱工程中评价油田区块的地层含油饱和度分布情况和淡水的运移情况。况。6.应用测井资料，寻找水层和潜力层，评价产层的水淹级别，识别油藏的应用测井资料，寻找水层和潜力层，评价产层的水淹级别，识别油藏的水淹规律，寻找水层位，为控水增油提供依据。水淹规律，寻找水层位，为控水增油提供依据。7.检验固井质量，检查注灰封堵效果，寻找窜槽和漏失层位。检验固井质量，检查注灰封堵效果，寻找窜槽和漏失层位。8.在同位素沾污的注水井中，给出准确的单层吸水情况；在压裂井中，定在同位素沾污的注水井中，给出准确的单层吸水情况；在压裂井中，定量评价压裂效果。量评价压裂效果。四、主要功能与特点主要功能：四、主要功能与特点四、主要功能与特点主要特点：主要特点：1、一次下井同时测量多种地层参数（、一次下井同时测量多种地层参数（C/O、C/H、等），等），使多参数交互解释成为可能，多尺度数据融合产生一个可使多参数交互解释成为可能，多尺度数据融合产生一个可综合反映含油饱和度变化的曲线，从而提高剩余油饱和度综合反映含油饱和度变化的曲线，从而提高剩余油饱和度测量精度，为油田二次、三次开发提供科学依据；测量精度，为油田二次、三次开发提供科学依据；2、根据不同地区的不同的地质条件，采用不同的能谱处理方、根据不同地区的不同的地质条件，采用不同的能谱处理方法和解释模型，使得仪器的适应性大大增强；法和解释模型，使得仪器的适应性大大增强；3、在、在CO相关模式下，仪器在孔隙度为相关模式下，仪器在孔隙度为25%的饱和油砂、水的饱和油砂、水砂中的砂中的C/O相对差值达到相对差值达到15%左右，这一数值是传统碳氧左右，这一数值是传统碳氧比仪器在标准的比仪器在标准的35%孔隙度饱和油砂、水砂中才能达到的孔隙度饱和油砂、水砂中才能达到的相对差值。这使得仪器在一定孔隙度下识别含油饱和度变相对差值。这使得仪器在一定孔隙度下识别含油饱和度变化能力有了很大提高，也就是说本来碳氧比测井当含油饱化能力有了很大提高，也就是说本来碳氧比测井当含油饱和度大于和度大于15%的变化仪器才可以识别出来，而的变化仪器才可以识别出来，而PSSL仪器较仪器较小的含油饱和度变化（比如小于小的含油饱和度变化（比如小于10%）就可以识别。）就可以识别。四、主要功能与特点主要特点：四、主要功能与特点四、主要功能与特点主要特点：主要特点：4、在、在PNC相关模式下，相关模式下，值的测量误差由原来的值的测量误差由原来的3%提高到提高到1.5%以内，使仪器适合于更低矿化度条件下的测量，而在以内，使仪器适合于更低矿化度条件下的测量，而在同等矿化度条件下，含水饱和度的精度得到提高。同等矿化度条件下，含水饱和度的精度得到提高。5、适用于在矿化度低、矿化度变化或矿化度未知情况下进行、适用于在矿化度低、矿化度变化或矿化度未知情况下进行储层评价；储层评价；6、通过补偿，校正井眼影响；、通过补偿，校正井眼影响；7、仪器动态范围大，能在较低孔隙度（、仪器动态范围大，能在较低孔隙度（10%以上）和较低矿以上）和较低矿化度（化度（1万万ppm以上）的情况下应用；以上）的情况下应用；8、提高纵向分辨率处理后，更适用于薄层评价和厚层细分评、提高纵向分辨率处理后，更适用于薄层评价和厚层细分评价；价；9、由于测前不需进行洗井、刮蜡等作业，为采油厂减少了作、由于测前不需进行洗井、刮蜡等作业，为采油厂减少了作业施工成本。业施工成本。四、主要功能与特点主要特点：（一）核心技术（一）核心技术l谱处理技术谱处理技术l核心解释模型核心解释模型l俘获谱提供岩性分析、孔隙分析信息俘获谱提供岩性分析、孔隙分析信息l俘获谱提供地层水含氯量识别信息俘获谱提供地层水含氯量识别信息l测速是碳氧比测井主要质量控制指标测速是碳氧比测井主要质量控制指标（一）核心技术谱处理技术1、谱处理技术，提高测井曲线质量、谱处理技术，提高测井曲线质量实测谱数据的俘获本底、活化本底校正实测谱数据的俘获本底、活化本底校正实测谱数据的峰漂自动校正实测谱数据的峰漂自动校正实测谱数据测速影响幅度修正实测谱数据测速影响幅度修正记录点问题：长短源距的谱数据匹配、记录点问题：长短源距的谱数据匹配、俘获与非弹的记录点匹配俘获与非弹的记录点匹配能窗选择方法：能量分辨率技术能窗选择方法：能量分辨率技术比值问题比值问题1、谱处理技术，提高测井曲线质量实测谱数据的俘获本底、活化本PSSL全能谱剩余油测井课件PSSL全能谱剩余油测井课件PSSL全能谱剩余油测井课件PSSL全能谱剩余油测井课件2、核心解释模型、核心解释模型p归零化模型：解决碳氧比零值漂移归零化模型：解决碳氧比零值漂移p解释模型：赫尔佐格模型解释模型：赫尔佐格模型p模型适应性模型适应性2、核心解释模型归零化模型：解决碳氧比零值漂移3、提供岩性分析、孔隙分析信息、提供岩性分析、孔隙分析信息l基本特征：俘获与非弹的比值主要反映地层的俘基本特征：俘获与非弹的比值主要反映地层的俘获信息，非弹的作用是消除产额不稳因素；获信息，非弹的作用是消除产额不稳因素；l俘获总计数与非弹总计数之比俘获总计数与非弹总计数之比NCNI、俘获硅与对、俘获硅与对应非弹的计数之比应非弹的计数之比SII、俘获氯与对应非弹的计数、俘获氯与对应非弹的计数之比之比CLI都是孔隙度指示，该比值与补偿中子相关都是孔隙度指示，该比值与补偿中子相关系数大于系数大于0.9；l俘获氢与俘获硅的计数之比俘获氢与俘获硅的计数之比HSI也是孔隙度指示，也是孔隙度指示，该比值与补偿中子相关系数大于该比值与补偿中子相关系数大于0.8；l俘获钙与俘获铁的计数之比俘获钙与俘获铁的计数之比CAFE是钙质含量指示；是钙质含量指示；l特别说明：碳氢比实际上是俘获氢的指示，碳的特别说明：碳氢比实际上是俘获氢的指示，碳的作用十分有限，是孔隙度指示。作用十分有限，是孔隙度指示。3、提供岩性分析、孔隙分析信息基本特征：俘获与非弹的比值主要4、提供地层水矿化度识别信息、提供地层水矿化度识别信息基本特征：俘获氯有两个能窗，其中低能能窗基本特征：俘获氯有两个能窗，其中低能能窗主光电峰是独立的，高能能窗与钙窗重叠，也主光电峰是独立的，高能能窗与钙窗重叠，也是特征明显能窗；是特征明显能窗；高能窗俘获氯与俘获计数比值高能窗俘获氯与俘获计数比值CLSI；低能窗俘获氯与俘获计数比值低能窗俘获氯与俘获计数比值CLL；地层水性质主要是了解地层水矿化度，而氯是地层水性质主要是了解地层水矿化度，而氯是最关键的；氯的变化直接反映地层的水是原状最关键的；氯的变化直接反映地层的水是原状的还是注入的，确定是注入的时候还要知道地的还是注入的，确定是注入的时候还要知道地层水变化情况。层水变化情况。4、提供地层水矿化度识别信息基本特征：俘获氯有两个能窗，其中（二）辅助剩余油监测技术（二）辅助剩余油监测技术lPNC方式特点方式特点l中子寿命致命缺陷中子寿命致命缺陷l碳氧比、中子寿命的特点碳氧比、中子寿命的特点（二）辅助剩余油监测技术PNC方式特点1、PNC方式特点方式特点测量对象：测量被地层吸收的中子寿命测量对象：测量被地层吸收的中子寿命应用范围：高矿化度地区确定含水量，在应用范围：高矿化度地区确定含水量，在 低矿化度地区确定孔隙度。低矿化度地区确定孔隙度。确定参数：矿化度稳定时，确定含水量确定参数：矿化度稳定时，确定含水量 含水量一定时，确定水矿化度；含水量一定时，确定水矿化度；累计计数率可确定套后孔隙度。累计计数率可确定套后孔隙度。1、PNC方式特点测量对象：测量被地层吸收的中子寿命2、碳氧比、中子寿命的特点、碳氧比、中子寿命的特点l碳氧比：碳氧比：只要呈现高值表明一定含油只要呈现高值表明一定含油，而，而侵入、倒灌、窜槽、高含水等均呈现低值。侵入、倒灌、窜槽、高含水等均呈现低值。l中子寿命：中子寿命：只要呈现高值一定饱含高矿化只要呈现高值一定饱含高矿化度地层水度地层水，而淡水侵入、淡水水淹、淡水，而淡水侵入、淡水水淹、淡水倒灌、含油呈现低值。在地层水矿化度低倒灌、含油呈现低值。在地层水矿化度低于于2万万PPM，寿命很难确定地层含油性，寿命很难确定地层含油性，此时寿命主要反应地层孔隙度。此时寿命主要反应地层孔隙度。l注硼中子寿命是人为对射孔层形成高俘获注硼中子寿命是人为对射孔层形成高俘获截面的一种特殊技术，适用不同地区。截面的一种特殊技术，适用不同地区。2、碳氧比、中子寿命的特点碳氧比：只要呈现高值表明一定含油，3、中子寿命的缺陷、中子寿命的缺陷u在在地层水矿化度多变地层水矿化度多变的情况下，不能准确确定的情况下，不能准确确定地层含水饱和度；地层含水饱和度；u地层中除氯的宏观俘获截面比较高外，泥质中地层中除氯的宏观俘获截面比较高外，泥质中硼、铬等元素宏观俘获截面更高，这些元素虽硼、铬等元素宏观俘获截面更高，这些元素虽然含量不多，确实不可忽略的；泥岩的宏观俘然含量不多，确实不可忽略的；泥岩的宏观俘获截面波动，需要分段分析；获截面波动，需要分段分析；u套管、仪器多数是铁、钨、镍等重金属，宏观套管、仪器多数是铁、钨、镍等重金属，宏观俘获截面普遍偏高，尽管他们是稳定的，但形俘获截面普遍偏高，尽管他们是稳定的，但形成本底不容忽视；成本底不容忽视；u地层含溶解气时，测量宏观俘获截面值偏低；地层含溶解气时，测量宏观俘获截面值偏低；u扩散效应使测量宏观俘获截面值偏高。扩散效应使测量宏观俘获截面值偏高。3、中子寿命的缺陷在地层水矿化度多变的情况下，不能准确确定地（三）辅助动态监测（三）辅助动态监测1、活化测井：地层存在易活化物质被检测出来，挤、活化测井：地层存在易活化物质被检测出来，挤堵、压裂、酸化、套管腐蚀等有时有响应；堵、压裂、酸化、套管腐蚀等有时有响应；2、氧活化测井：当存在微小水流时，活化氧变化可、氧活化测井：当存在微小水流时，活化氧变化可以被检测出来，这是确定溢流点、倒灌、层间串以被检测出来，这是确定溢流点、倒灌、层间串的基本原理；的基本原理；3、井温测井：井温变化总是和主产出层相关的，微、井温测井：井温变化总是和主产出层相关的，微差井温曲线指示这个变化部位。差井温曲线指示这个变化部位。4、套后自然伽马测井：反应主产水层。、套后自然伽马测井：反应主产水层。技巧：这四类测井对识别当前主产层、主产部位十技巧：这四类测井对识别当前主产层、主产部位十分有意义，也是剩余油分析良好辅助。分有意义，也是剩余油分析良好辅助。（三）辅助动态监测1、活化测井：地层存在易活化物质被检测出来（四）解释基础与精细解释方法（四）解释基础与精细解释方法1、静态解释模型、静态解释模型-裸眼井资料分析裸眼井资料分析2、完整动态解释模型完整动态解释模型-经验加标准化经验加标准化3、独特的细分层技术、独特的细分层技术4、突出层内主要矛盾的分析技术、突出层内主要矛盾的分析技术5、产能预测、产能预测（四）解释基础与精细解释方法1、静态解释模型-裸眼井资料分析1、静态解释模型、静态解释模型（1）泥质含量采用自然伽马、自然电位、硅钙比曲线确定；）泥质含量采用自然伽马、自然电位、硅钙比曲线确定；（2）钙质含量采用声波测井和硅钙比曲线确定；）钙质含量采用声波测井和硅钙比曲线确定；（3）孔隙度采用声波测井、密度测井、中子测井取极小值后）孔隙度采用声波测井、密度测井、中子测井取极小值后为总孔隙度，再由体积模型计算有效孔隙度；没有孔隙度测为总孔隙度，再由体积模型计算有效孔隙度；没有孔隙度测井时，用氢比硅加钙确定孔隙度。井时，用氢比硅加钙确定孔隙度。（4）利用粒度中值和孔隙度确定地层空气渗透率，并转化为）利用粒度中值和孔隙度确定地层空气渗透率，并转化为液体渗透率（相当于有效渗透率）；液体渗透率（相当于有效渗透率）；（5）提出了束缚油的概念，建立了束缚油饱和度、束缚水饱）提出了束缚油的概念，建立了束缚油饱和度、束缚水饱和度经验模型。和度经验模型。3、建立了、建立了通用解释标准通用解释标准通用解释标准通用解释标准和和简单流程简单流程简单流程简单流程1、静态解释模型（1）泥质含量采用自然伽马、自然电位、硅钙比2、动态解释模型、动态解释模型（1）可动油和可动水解释模型可动油和可动水解释模型 Swm=Sw-Swir Som=So-Soirr Sw+So=1 S=Swm+Som=1-Swir-Soir Gw=Swm/S Go=Som/S（2）相渗透解释模型相渗透解释模型 PERW=PERM*GW*PERW=PERM*GW*PERO=GO*2.*(1.-GW*PERO=GO*2.*(1.-GW*)*PERM)*PERM（3）产水率模型产水率模型 RV=w/o RF=RV*PERO/PERO/PERW PERW Fw=1/(1+RF)（4）驱油效率模型驱油效率模型 Somax=1.-Swir So=1-Sw DOE=(Somax-So)/SomaxSomax=1.-Swir So=1-Sw DOE=(Somax-So)/Somax2、动态解释模型（1）可动油和可动水解释模型3、特征值法细分层解释方式、特征值法细分层解释方式(1)特征值概念：特征值概念：测井曲线中极值、拐点、台级或平台测井曲线中极值、拐点、台级或平台为特征值，其它部分为过渡值。为特征值，其它部分为过渡值。(2)储储集集层层分分类类：每每个个特特征征值值点点所所反反映映的的是是该该点点附附近近相相同同岩岩性性内内地地层层的的指指标标，地地层层中中的的岩岩性性、物物性性、含含油油性性和和可可采采量量集集中中反反映映在在特特征征值值上上，那那怕怕是是它它仅仅仅仅是是一个点一个点也是如此。也是如此。(3)同同类类岩岩性性分分层层：方方法法可可以以合合理理划划分分储储集集层层内内非非均均质质产产生生的的局局部部间间分分水水岭岭，实实现现由由量量变变到到质质变变的的定定量量化化。建立在特征值概念的。建立在特征值概念的。3、特征值法细分层解释方式(1)特征值概念：测井曲线中极值、4、解释指标、解释指标厚度分类指标：a、0.8米以上的地层定量解释b、0.5米至0.8米的地层半定量解释孔隙度分类指标：a、对孔隙度15以上的地层定量解释，符合率90%；b、对孔隙度10%-15的地层半定量解释，符合率75%；c、对孔隙度10以下的地层定性解释，符合率60%；饱和度指标：定量解释的含油饱和度计算误差小于8、半定量解释的含油饱和度计算误差小于12；产水率指标：定量解释的产水率计算误差小于10%；半定量解释的产水率计算误差小于20。4、解释指标厚度分类指标：5、突出层（内）主要矛盾的分析技术、突出层（内）主要矛盾的分析技术主主 产产 部部 位位：在在 某某 一一 产产 层层 中中，一一 处处 或或 几几 处处 相相 对对 渗渗 透透 率较高的部位并称为主产部位。率较高的部位并称为主产部位。主主力力产产层层：当当合合试试或或合合采采多多个个储储集集层层时时，一一个个或或几个相对渗透率较高的层并称为主产层。几个相对渗透率较高的层并称为主产层。层内分析：层内分析：主产部位是单层的主要矛盾；主产部位是单层的主要矛盾；层间分析：层间分析：主力产层是全井的主要矛盾。主力产层是全井的主要矛盾。特征值法细分层解释方式是从点到层解释方式。特征值法细分层解释方式是从点到层解释方式。5、突出层（内）主要矛盾的分析技术主产部位：在某一产层中，一6、产能预测基础：本系统分析各个小层的产能特征，为基础：本系统分析各个小层的产能特征，为产能预测提供条件。产能预测提供条件。1、用初期补孔生产数据推测地层原始压力；、用初期补孔生产数据推测地层原始压力；用目前生产数据推测目前地层压力；用目前生产数据推测目前地层压力；2、估算未射孔层的生产能力；、估算未射孔层的生产能力；3、估算调整生产层后的生产效果。、估算调整生产层后的生产效果。产能分析是从层到井的解释方式产能分析是从层到井的解释方式6、产能预测基础：本系统分析各个小层的产能特征，为产能预测提五、实例五、实例1、碳氧比能谱应用实例、碳氧比能谱应用实例：（包含套后孔隙度、地层水性：（包含套后孔隙度、地层水性质分析等，不在这里演示）质分析等，不在这里演示）2、利用全谱剩余油测井：中子寿命、利用全谱剩余油测井：中子寿命PNC、PNN、活化氧活化氧指示、井温的辅助，综合使用解决的疑难问题。指示、井温的辅助，综合使用解决的疑难问题。未射孔层分析：未射孔层分析：找剩余油，排除油粘污、找剩余油，排除油粘污、“油帽子油帽子”、可能层间干、可能层间干扰、剩余油分布预测等；扰、剩余油分布预测等；射孔层分析：射孔层分析：主力产层、出水出油和未动用层，排除串槽、大孔道、主力产层、出水出油和未动用层，排除串槽、大孔道、层间干扰等。层间干扰等。五、实例1、碳氧比能谱应用实例：（包含套后孔隙度、地层水性港XXX井气层、水泥环缺失显示港XXX井气层、水泥环缺失显示西YYY井将11-15号层一起补孔层，初期高含水，1个月后含水率下降80%以下。西YYY井将11-15号层一起补孔层，初期高含水，1个月后含西西ZZZ井井温与主出水层关系：井井温与主出水层关系：32号层主出水，高渗透部位（号层主出水，高渗透部位（1054米）油气米）油气恢复，显示油层。恢复，显示油层。井温变化西ZZZ井井温与主出水层关系：32号层主出水，高渗透部位（1西ZZZ井37号层是上油气，下部为水，油水界面1143米，综合解释结论：含气油水同层西ZZZ井37号层是上油气，下部为水，油水界面1143米，综Y557井：井：所测得井段均为射孔生产层。测前所测得井段均为射孔生产层。测前日产液日产液11.9m3，日产油，日产油0.74t，含，含水水94%。全谱饱和度测井解释：全谱饱和度测井解释：1号层中度水淹层；号层中度水淹层；3-6号层为含油号层为含油干层与油层，是该井剩余油较多干层与油层，是该井剩余油较多层段；层段；7-9号层属于同一层，高渗号层属于同一层，高渗透部位高水淹，低渗透部位未水透部位高水淹，低渗透部位未水淹，还有潜力；淹，还有潜力；10号层为低水淹，号层为低水淹，有潜力；有潜力；11-13号层属于同一层，号层属于同一层，11-2号层未水淹，号层未水淹，13号层高水淹，号层高水淹，受受13号层的影响，号层的影响，11-12号层很难号层很难得到动用；得到动用；14-18号层均高水淹层。号层均高水淹层。Y557井：PSSL全能谱剩余油测井课件