PNAS全谱剩余油测井解读课件

全谱剩余油测井（脉冲中子全谱）汇报人：万里春濮阳市元胜石油工程技术有限公司全谱剩余油测井（脉冲中子全谱）汇报人：万里春1全谱剩余油测井包含功能l非弹性散射次生伽马能谱：主要包括碳氧比、碳钙比能谱测井；l弹性散射次生伽马能谱：氯硅比、氢硅比、铁硅比、钙硅比、铁钙比等测井；l（超）热中子时间谱：中子寿命测井PNC、剩余中子寿命；PNN、中子孔隙度测井；l活化能谱：氧活化、硅活化、铝活化测井辅助：井温测井。全谱剩余油测井包含功能非弹性散射次生伽马能谱：主要包括碳氧比2全谱剩余油测井总技术指标l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，获得多种指示曲线；示曲线；l测量速度测量速度50-6050-60米米/小时，小时，连续稳定工作定工作6 6小小时（单井一次最大测量井段（单井一次最大测量井段300300米米-360-360米）米）；l耐压耐压8080MpaMpa，耐温耐温140140；l仪器外径仪器外径8989mmmm，长度长度3.93.9m m，重量重量7878kgkg。l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；l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%。全谱剩余油测井总技术指标一次下井完成全部谱的获取，获得多种3汇报提纲l一、碳氧比能谱 测井是剩余油分析核心l二、辅助剩余油技术：中子寿命PNC、PNNl三、辅助动态监测：活化氧识别、井温l四、解释基础与精细解释方法l五、实例l六、结束语汇报提纲一、碳氧比能谱 测井是剩余油分析核心4一、碳氧比能谱测井剩余油分析核心技术l1、唯一一项直接确定剩余油测井技术、唯一一项直接确定剩余油测井技术l2、碳氧比谱处理技术、碳氧比谱处理技术l3、碳氧比解释技术、碳氧比解释技术l4、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l5、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l6、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、碳氧比能谱测井剩余油分析核心技术1、唯一一项直接确定剩51、含油性、剩余油测井技术比较l直接技术：碳氧比能谱测井技术，包括直接技术：碳氧比能谱测井技术，包括RMT、PND、国产单、双探测器碳氧比能谱测井。国产单、双探测器碳氧比能谱测井。l间接技术：间接技术：l1、中子寿命、氯能谱、中子寿命、氯能谱、PNN等测井技术都是反映等测井技术都是反映地层对中子俘获能力的。其中地层中氯的俘获作用地层对中子俘获能力的。其中地层中氯的俘获作用最大，在很大程度上看，这些技术都是直接反映地最大，在很大程度上看，这些技术都是直接反映地层的含盐量的。层的含盐量的。l2、电阻率测井是反映地层水导电能力测井，也是、电阻率测井是反映地层水导电能力测井，也是间接测量技术。间接测量技术。l间接技术确定剩余油主要前提：地层水的含盐量稳间接技术确定剩余油主要前提：地层水的含盐量稳定，这是间接测试技术通性。定，这是间接测试技术通性。1、含油性、剩余油测井技术比较直接技术：碳氧比能谱测井技术，62、谱处理技术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2、谱处理技术实测谱数据的俘获本底、活化本底校正7PNAS全谱剩余油测井解读课件8PNAS全谱剩余油测井解读课件9PNAS全谱剩余油测井解读课件10PNAS全谱剩余油测井解读课件11PNAS全谱剩余油测井解读课件123-1、曲线动态范围与归零化模型、曲线动态范围与归零化模型碳氧比曲线动态范围定义：孔隙度35%的纯油层碳氧比COo 35与纯水层的碳氧比COW 35差值与纯水层碳氧比COW 35之比的百分数。R 35=（COo 35-COW 35）/COW 35 广义碳氧比曲线动态范围定义：某孔隙度下的纯油层碳氧比COo 与纯水层的碳氧比COW差值与纯水层碳氧比COW之比的百分数。R =(COo-COw)/Cow =f()广义硅钙比曲线动态范围定义：某孔隙度下的砂岩硅钙比SICA 与纯砂岩的硅钙比SICAsd差值与纯砂岩层硅钙比SICAsd之比的百分数。Rsica=(SICA SICAsd)/SICasd结论：广义动态范围反映了不同类型的精准碳氧比能谱测井识别地层特性的能力。将碳氧比值限制在广义动态范围之内，可以解决“零值漂移”问题。碳氧比曲线规范解释模型：COC=（CO-COW ）/COW 硅钙比曲线归零化解释模型：SiCaC=（SiCa-SiCasd）/SiCasd 注：其他俘获和非弹曲线的归零化解释模型类似。3-1、曲线动态范围与归零化模型碳氧比曲线动态范围定义：孔隙133-2、解释模型、解释模型1、经验公式 So=（CO-COW）/（COo-COW）=COC /R=COC /R 35（/0.35）或 o=So =0.35/R 35 COC2、赫尔佐格公式（通用的解释模型）赫尔佐格公式（通用的解释模型）：式中：a为单位体积油中碳原子数目/cm3;b为单位体积岩石骨架中碳原子数目/cm3;c为单位体积水中氧原子数目/cm3;d为单位体积岩石骨架中氧原子数目/cm3;A为碳和氧与快中子反应截面的比值;BC为井眼里碳密度的贡献;B0为井眼里氧密度的贡献。（3）赫尔佐格公式要求的碳氧比变化范围：（a）选择孔隙度35%的纯油层、纯水层，假设井眼和骨架无碳，BGO探测器A取值0.55，利用理论参数计算的碳氧比值得出油、水层碳氧比值分别是 0.20、0。（b）选择孔隙度35%的纯油层、纯水层，假设井眼和骨架无碳，NaI探测器A取值0.40，利用理论参数计算的碳氧比值得出油、水层碳氧比值分别是 0.15、0。（4）两者关系：经验公式是通用公式一种特殊形式3-2、解释模型1、经验公式 So=（CO-COW 143-3、主要特点l受地层水矿化度影响最小l俘获谱对岩性、水性、孔隙性良好补充l受作业影响较大l统计涨落较大l探测深度：20-30厘米3-3、主要特点受地层水矿化度影响最小154、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。4、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165、提供地层水矿化度识别信息l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；l高能窗俘获氯与俘获硅计数比值高能窗俘获氯与俘获硅计数比值CLSI；l低能窗俘获氯与俘获硅计数比值低能窗俘获氯与俘获硅计数比值CLL；l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。5、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176、测 速碳氧比测井主要质量控制指标l测井最大允许统计涨落误差测井最大允许统计涨落误差Emaxl每采样点测量统计涨落误差每采样点测量统计涨落误差E=(cn-cnb)/(on-onb)*sqrt(cn+cnb)/(cn-cnb)/(cn-cnb)+(on+onb)/(on-onb)/(on-onb);l碳计数率：碳计数率：cn、碳俘获本底计数率碳俘获本底计数率cnbl氧计数率：氧计数率：on、氧俘获本底计数率氧俘获本底计数率onbl测量时间测量时间:Time=E2/Emax2l测量速度测量速度:LoggingSpeed=360/Time6、测 速碳氧比测井主要质量控制指标测井最18二、辅助剩余油技术l1、中子寿命解释基本原理、中子寿命解释基本原理l2、PNN方式方式l3、PNC方式方式l4、中子寿命致命缺陷中子寿命致命缺陷l5、碳氧比、寿命在砂岩上特点、碳氧比、寿命在砂岩上特点二、辅助剩余油技术1、中子寿命解释基本原理191、中子寿命解释基本模型l1、通用模型：通用模型：l=（1-Vsh）ma+Vshsh+Sww+(1-Sw)h l2、纯油层Sw=Swir条件下olo=（1-Vsh）ma+Vshsh+Swirw+(1-Swir)hl3、纯水层Sw=1-Soir条件下wlw=（1-Vsh）ma+Vshsh+(1-Soir)w+Soirhl 参数：ma（骨架值发散倍数1.6）、w、h、sh分别是岩石骨架、地层水、烃、泥质的宏观热中子俘获截面；Vsh 泥质体积含量；孔隙度；Sw 含水饱和度。l解释技巧：实际解释中，纯油层与纯水层曲线确定了上下限，选择适当的泥质宏观俘获截面sh=40-50(中原），使推算的纯油层与纯水层曲线在泥岩上与实际测量宏观俘获截面重叠，这样达到二次刻度目的。另一参数是不同类型俘获截面均有系统偏差。1、中子寿命解释基本模型1、通用模型：202、PNN方式l测量对象：测量没有被地层吸收的中子l应用范围：矿化度中-高地区确定含水量，在l 低矿化度地区确定孔隙度。l确定参数：矿化度稳定时，确定含水量l 含水量一定时，确定水矿化度；l 累计计数率可确定套后孔隙度。l探测深度：35-45厘米2、PNN方式测量对象：测量没有被地层吸收的中子213、PNC方式特点l测量对象：测量被地层吸收的中子l应用范围：矿化度高地区确定含水量，在l 低矿化度地区确定孔隙度。l确定参数：矿化度稳定时，确定含水量l 含水量一定时，确定水矿化度；l 累计计数率可确定套后孔隙度。l探测深度：35-45厘米3、PNC方式特点测量对象：测量被地层吸收的中子224、中子寿命缺陷l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；l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；l套管、仪器多数是铁、钨、镍等重金属宏观俘套管、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，但形成获截面普遍偏高，尽管他们是稳定的，但形成本底不容忽视；本底不容忽视；l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；l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。4、中子寿命缺陷在地层水矿化度多变的情况下，不能准确确定地层236、碳氧比、寿命在砂岩上特点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；侵入、倒灌、窜槽、高含水呈现低值。侵入、倒灌、窜槽、高含水呈现低值。l中子寿命：中子寿命：只要呈现高值一定饱含高矿只要呈现高值一定饱含高矿化度地层水化度地层水；淡水侵入、淡水水淹、淡；淡水侵入、淡水水淹、淡水倒灌、含油、含气呈现低值。水倒灌、含油、含气呈现低值。lPNN比比PNC对高矿化度水更敏感；对高矿化度水更敏感；PNN统计涨落偏大。统计涨落偏大。6、碳氧比、寿命在砂岩上特点碳氧比：只要呈现高值表明一定含油24三、辅助动态监测1、活化测井：原始地层与生产地层的差别有、活化测井：原始地层与生产地层的差别有时在活化测井上是有反应的；时在活化测井上是有反应的；2、活化氧测井：当存在微小水流时，活化氧、活化氧测井：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、倒变化可以被检测出来，这是确定溢流点、倒灌、层间串的基本原理；灌、层间串的基本原理；3、井温测井：井温变化总是和主产出层相关、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。的，微差井温曲线指示这个变化部位。解释技巧：这三类测井对识别当前主产层、解释技巧：这三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主产部位十分有意义，也是剩余油分析良好辅助。辅助。三、辅助动态监测1、活化测井：原始地层与生产地层的差别有时在25四、解释基础与精细解释方法l1、静态解释模型-裸眼井资料分析l2、完整动态解释模型-经验加标准化l3、独特的细分层技术l4、突出层内主要矛盾的分析技术l5、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261、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）泥质含量采用自然伽马、自然电位、硅钙比曲线确定；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）孔隙度采用声波测井、密度测井、中子测井取极小后为总孔隙度再由体积模型计算有效孔隙度；没有孔后为总孔隙度再由体积模型计算有效孔隙度；没有孔隙度测井时，用氢比硅加钙确定孔隙度。隙度测井时，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）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）；化为液体渗透率（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）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。水饱和度经验模型。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272、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；283、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：测井曲线中极值、拐点、台级或平特征值概念：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。台为特征值，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一个点是一个点也是如此。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。建立在特征值概念的化。建立在特征值概念的细分层解释结果见表细分层解释结果见表细分层解释结果见表细分层解释结果见表2 2。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、29解释指标解释指标厚度分类指标：厚度分类指标：a、0.8米以上的地层定量解释米以上的地层定量解释b、0.5米至米至0.8米的地层半定量解释米的地层半定量解释孔隙度分类指标：孔隙度分类指标：a、对孔隙度对孔隙度15 以上的地层定量解释，符合率以上的地层定量解释，符合率90%；b、对孔隙度对孔隙度10%-15的地层半定量解释，符合率的地层半定量解释，符合率75%；c、对孔隙度对孔隙度10以下以下 的地层定性解释，符合率的地层定性解释，符合率60%；饱饱和和度度指指标标：定定量量解解释释的的含含油油饱饱和和度度计计算算误误差差小小于于8、半半定定量解释的含油饱和度计算误差小于量解释的含油饱和度计算误差小于12；产产水水率率指指标标：定定量量解解释释的的产产水水率率计计算算误误差差小小于于10%；半半定定量量解释的解释的产水率计算误差小于产水率计算误差小于20。解释指标厚度分类指标：304、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，一一个个或或几几个个相对渗透率较高的层并称为主产层。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。4、突出层（内）主要矛盾的分析技术主产部位：在某一产层中，一315、产能预测l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。l1、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；l2、估算未射孔层的生产能力；l3、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5、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32PNAS全谱剩余油测井解读课件33五、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，单独多媒体演示，不在这里演示）质分析等，单独多媒体演示，不在这里演示）2、前期利用全谱剩余油在采油厂实际测试效果：中子寿、前期利用全谱剩余油在采油厂实际测试效果：中子寿命命PNC、PNN、活化氧指示、井温的辅助，综合使用解活化氧指示、井温的辅助，综合使用解决的疑难问题。决的疑难问题。未射孔层分析：找剩余油，排除油粘污、未射孔层分析：找剩余油，排除油粘污、“油帽子油帽子”、可、可能层间干扰、剩余油分布预测等；能层间干扰、剩余油分布预测等；射孔层分析：主力产层、出水出油和未动用层，排除串槽、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、层间干扰等。大孔道、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341、濮3-378井在设计射孔层中发现7号层不易补孔，层内水矿化度不同间接证明。本井原始采下部，低能，新补孔5-8号层后液20，油2.3，含水率88%1、濮3-378井在设计射孔层中发现7号层不易补孔，层内水矿352、中原-卫11-37井挤堵产生的效果：水性、俘获截面有响应2、中原-卫11-37井挤堵产生的效果：水性、俘获截面有响应363、文15-71井主产水为12-15号层层段，如果没有全谱，可能确定为下部的16号层，实际上下部16号层是高水淹低压层。参见下张图例。3、文15-71井主产水为12-15号层层段，如果没有全谱，373、文15-71井低渗透层17号层向高渗透低压层16号层注入高矿化度地层水。3、文15-71井低渗透层17号层向高渗透低压层16号层注入384、濮气13井下部套管微漏例子4、濮气13井下部套管微漏例子395、文65-81井活化反映层间干扰层：第一到第三异常点5、文65-81井活化反映层间干扰层：第一到第三异常点405、文65-81井活化反映层间干扰层：第四个异常点，结论：主要产水层是主要产水层是24号层。号层。5、文65-81井活化反映层间干扰层：第四个异常点，结论：主416、文234-14井24号层倒灌形成假高水淹-自吸液层：24号层产液4.2，油1.4，产水67，生产表明该层是 2级水淹层。实测资料显示1级水淹假象。6、文234-14井24号层倒灌形成假高水淹-自吸液层：24427、卫95-4井气层-油帽子层7、卫95-4井气层-油帽子层438、文92-125井11-12号层活化氧异常表明该层溢流，为主产水层8、文92-125井11-12号层活化氧异常表明该层溢流，为449、卫360-49井套管损坏、油气水同层9、卫360-49井套管损坏、油气水同层4510、明158井4-5号层注水导致6-8号层吸水10、明158井4-5号层注水导致6-8号层吸水4611、卫10-30井异常活化、异常低能氯硅比11、卫10-30井异常活化、异常低能氯硅比4712、文15-71井射孔层下部大孔道出水12、文15-71井射孔层下部大孔道出水4813、卫11-37井没有认识清楚的产液部位13、卫11-37井没有认识清楚的产液部位49六、结束语l全谱剩余油测井包含多种套后地层评价项目，这些项目相互补充、相互验证，有效提高剩余油评价可靠性，有效解决油田生产疑难问题。l仪器方面：研究高温条件下测试设备，研究小直径测试设备。l解释方面：深入分析全谱剩余油测井资料，不断积累经验，更全面利用资料解决复杂的地质问题。六、结束语全谱剩余油测井包含多种套后地层评价项目，这些项目相50