生产动态测井解释新技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生产动态测井解释新技术,引言,注入剖面测井,产出剖面测井,地层参数测井,目 录,工程测井技术,生产测井新技术,一、生产测井在油气田开发中的应用,1、油气田开发的阶段划分,国内：,勘探,开发,生产,国外：,资金投入,利润回收,2、勘探与开发阶段地层的主要差别,勘探：,So、Sw、K、P、,是常数,开发：,So、Sw、K、P、,、Fw是变量,3、生产测井被誉为油田开发的“医生”,生产测井指下套管后进行的所有测井,注入剖面(注水、聚合物、氮、二氧化碳、蒸汽),产出剖面(油水、气水、油气水),工程测井(窜槽、套管变形腐蚀、酸化压裂、地热测井等),一、生产测井在油气田开发中的应用,3、生产测井被誉为油田开发的“医生”,生产测井作为,“,医生,”,所采用的工具,流量计(示踪、涡轮、集流与半集流伞、电磁),压力计，温度计，密度计(压差、放射性),持水率计(电容、微波、低能源、电成像),MDT，RFT，CBL，WFL等,产液剖面测试工艺示意图,偏心井口,油 层,油 管,套 管,环形空间,4.生产测井解决的问题：,井眼：注入剖面和产出剖面；,套管和水泥环：套管检测和固井质量评 价测井，找窜找漏；,管外地层：地层参数测井。,生产测井和试井，射孔：,生产测井：井周小区域的地层参数；,一定区域的地层的平均参数。,一、生产测井在油气田开发中的应用,三、生产测井的作用,油（气）生产井的生产动态资料，包括油井的,分层产液量，分层产水量；产出流体性质及分层压力等。,注水井的注水动态资料，包括,分层注水量，注水强度等。,了解套管外储层流体性质的变化，包括确定,油、气、水层及其界面，确定油层水淹程度和剩余油饱和度,等地质参数。,提供完井固井水泥胶结质量评价，评价储层间的封隔情况。,提供油（水）井的工程监测资料,，包括检测套管节箍、套管损伤、腐蚀、变形，找漏找窜，评价压裂、酸化和封堵效果等。,二、国内外发展现状、趋势及面临的课题,1、国外,Schlumberger(FlowView,成像仪，,RST,改进的持水率仪,),Baker Atlas(,电阻、电感持水率仪，,RST,持水率仪,),Halliburtion,(,全井眼持水率测量,),Computalog,(,硬件,),sondex,2、国内,硬件,(,大庆、华北、江汉、,715,，,719,，,22),方法软件,(,大庆油田、长江大学、石油大学，,CPL CIFLOG),3、发展趋势,测量仪器的改进与更新,解释模型的改进及精度的提高,资料应用,(,从单井到平面,),1 吸水剖面测井,反映注水井各射孔注水层位自然注水情况和配注后分层,段及分小层的注水情况，显示出各个注水层位之间的注,水矛盾；,反映每个注水层不同部位的注水情况，显示出同一注水,层不同部位的注水矛盾，反映地层的非均质性；,测井资料还能有条件地反映有关注水井的技术状况。,进而分析出油井分层产液状况。,三、生产测井解决的问题,2 产出剖面测井：,划分产液剖面，了解生产动态；,时间推移测井，监测生产动态；,注、采剖面对应分析，指导油水井 (井组、区块 ),调剖挖潜；,有条件地反映油井工程技术状况。,为采取增产措施提供依据。,三、生产测井解决的问题,概 述,三、生产测井解决的问题,概 述,3 储层评价测井：,确定储层水淹情况、剩余油分布特征；,指示动用层和未动用层，判断水淹程度，挖掘层,间的潜力；,时间推移测井，监测已开发产层动态情况。,为调整开发方案、提高采收率提供依据。,三、生产测井解决的问题,三、生产测井解决的问题,4 工程测井：,监测套管的损伤、腐蚀及变形；,检查管柱结构；,验证管外窜槽，判断出水层位；,确定漏失位置；,评价酸化、压裂作业效果等。,为修井作业提供设计依据,并可检查施工效果。,三、生产测井解决的问题,概 述,概述,注入剖面测井,产出剖面测井,地层参数测井,目 录,工程测井技术,生产测井新技术,1、解决问题：,测量注水井各射孔层段的相对吸水量、判断吸水程度，同时利用五参数吸水剖面测井探测大孔道的具体层位、检验死嘴、封隔器及底球的工作状态。,2、测量原理：,3、录取参数：,三参数：,伽玛、磁定位、井温,五参数：,伽玛、磁定位、井温、流量、压力,4、测量方式：,连续测量、点测,注入剖面测井,5、施工管柱要求,地层,地层,地层,地层,地层,地层,地层,地层,地层,地层,地层,地层,偏心配水管柱,喇叭口管柱,十字叉管柱,L15m,L10m,喇叭口的深度位置最好设计在,施工层位上方,，以满足,五参数测井,要求。,注入剖面测井,吸水量计算：,面积法,最大值法,图 放射性同位素载体法吸水剖面测量,1吸水层；2同位素曲线；3自然伽玛曲线,一、基本原理,注入剖面测井,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。,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。,二、主要用途,注入剖面测井,技术名称,特 点,管外,适于,聚驱,吸水剖面五参数,分层能力好,电磁流量测井,精度高、可靠性高,脉冲中子氧活化,工作可靠,示踪相关流量,启动排量低、,成本较低,三、注入剖面测井系列,注入剖面测井,非射孔井段,大幅度同位素异常,射孔井段吸水,射孔井段吸水,非射孔井段大幅度同位素异常,四、应用实例,：找窜,注入剖面测井,LN2-3-15(2008年）,LN2-3-15(2010年）,伽玛与同位素曲线包络面积,4757-4763.6,4757-4763.6,注入剖面测井,四、应用实例,注入剖面测井,四、应用实例,利用流量、伽马、接箍、温度和压力组合测井,克服了单一方法的局限性，通过综合解释，提高了测试精度。,改进了同位素载体：平均密度由原来1.20g/cm,3,降低为1.03-1.08g/cm,3,，测井质量明显提高。,注入剖面五参数组合测井,注入剖面测井,四、应用实例,：,存在大孔道的地层处，静态井温在大量吸水的地层会显示较大的低温异常，结合地层系数大、注水时间长、注入排量高等特点，可识别出大孔道层。,识别大孔道层,注入剖面测井,四、应用实例,：注入剖面五参数组合测井,用于注水、注聚井(分层配注和笼统注入)注入剖面测量，并可找窜、找漏。,注入剖面测井,四、脉冲中子氧活化测井,南1-丁5-P138井,实例：,笼统注入井，油管下到层位下，流体为油套环形空间内向上流动的聚合物。四个射孔层段中，葡2层段吸入量最高，绝对吸入量为241.2m,3,/d，占全井吸聚量的79.7%。,葡2层段吸入量241.2m,3,/d,注入剖面测井,四、脉冲中子氧活化测井,概述,注入剖面测井,产出剖面测井,地层参数测井,目 录,工程测井技术,生产测井新技术,产出剖面测井,三、产出剖面测井系列,涡轮流量计,（,中高流量产气井、产液井、部分注水井,）,集流伞式流量计,（,中低流量产液井,）,示踪流量计,（,中低流量产液井,）,同位素示踪,（,注水井,）,超声流量计,涡街流量计,温度流量计,流动成像,流量计,产出剖面测井,三、产出剖面测井系列,全井眼流量计,（用于大直径的井眼）,外径: 1,11,/,16,(43mm),最小井眼尺寸: 1.81,最大,井眼尺寸：10（with caliper）,None (without caliper),测量范围: 0200RPS,分辨率: 0.1rps,精度： 2%,产出剖面测井,三、产出剖面测井系列,涡轮流量计的工作原理,管内流体线性运动 涡轮旋转运动,涡轮流量计是利用流体动量矩原理实现流量测量的。由动量矩定理可知，当涡轮旋转时，它的运动方程为：,式中：J为涡轮的转动惯量；,d,/dt,为涡轮旋转角加速度；,T为推动涡轮旋转的力矩，即驱动力矩；,T,i,为阻碍涡轮旋转的各种阻力矩。,产出剖面测井,三、产出剖面测井系列,连续涡轮流量计,产出剖面测井,三、产出剖面测井系列,连续涡轮流量计,产出剖面测井,三、产出剖面测井系列,视流体速度求取,伞式流量计,（低流量、集流型）,特点：,集流、点测、低流量、,斜井中避免层流；,仪器性能：,外径:,1,11,/,16,(43mm),适用井眼尺寸:,27,测量范围:,0200RPS,分辨率:,0.1rps,门槛速度:,3.1m/min,精度：,2%,最大流量：,3500bpd,产出剖面测井,三、产出剖面测井系列,集流伞流量计,伞式流量计标定实验,持水率30%,流量10方/天,持水率30%,流量30方/天,示踪流量计的结构如右图所示。仪器上装有一个放射性溶液喷射器，它把少量的溶液喷入流体中去，在喷射器的上部（用于生产井）安装了两个放射性探测器。,示踪流量计测量原理,产出剖面测井,三、产出剖面测井系列,示踪流量计原理,1、单探头追踪法,流速的计算方法为,：,式中 L为两次测量示踪剂段塞位移的距离（峰值的深度差）;,t为段塞位移所需的时间。,GR,L,GR,t,(d2,t2),(d1,t1),示踪流量计,2、,静止测量法,流速的计算方法为,：,式中 L为喷射器至探头的距离，为固定值，t,为示踪剂随流体通过这两点间的时间，为变量。,L,GR,E,示踪流量计原理,示踪流量计,主要技术指标:,测量范围 ： 0,1.25 gm/cc,精度 ：0.03 gm/cc,分辨率：0.01 gm/cc,仪器直径： 1 11/16”(43mm),1 1/2” (38mm),1 3/8”(35mm),用 途,：,a.多相流产出剖面,b.流体识别,c.水平井/高斜度井测量,2、流体识别测井,放射性流体密度仪,主要技术指标:,分辨率 ：1%,有效范围 ：含水率10,48%,仪器直径： 1 11/16”(43mm),1 1/2”(38mm),1 3/8”(35mm),用 途,：,a.多相流产出剖面测井,b.油/气/水持率计算,c.定量分析高气油比无水井,2、流体识别测井,电容持水率计,电容含水率计高含水测量机理研究,结论：在导电的水为连续相时，工作于低频的电容传感器只,敏感于碰撞到于电极表面绝缘介质层的油。仪器响应,强烈地依赖于流速。,油、水两相流的含水率测量,产出剖面测井,三、产出剖面测井系列,不同的流量下电容含水率计响应与含水率关系，流动介质：柴油/自来水（纵轴：相对响应；横轴：含水率%）。,水为连续相时传感器灵敏度与总流量的关系（纵轴：灵敏度，单位含水率的相对响应；横轴：总流量，m3/d）,电容含水率计高含水测量机理研究,油、水两相流的含水率测量,产出剖面测井,三、产出剖面测井系列,阿特拉斯电容含水率计的图板,目前用于研究两相流动的模型有三种：,均流模型,分流模型,漂流模型。,目前较为普遍的方法是用漂流模型和滑脱模型进行生产测井资料处理。,产出剖面测井,四、产出剖面解释模型,气液两相流动生产测井解释滑脱模型是将气液两相流动看成是各自分开的流动，每相介质有其平均流速和独立的物性参数。研究流动截面上气、液平均速度差可以得到气液两相流滑脱模型。,产出剖面测井,四、产出剖面解释模型,滑脱模型：,气液两相介质的流速不相等、流速和持气率又沿截面径向变化的流动为漂移流动模型。,气液两相流动漂移流动模型是朱伯（Zuber）和芬德勒（Findly）等人通过对气液流动截面上速度分布和浓度分布的考察研究提出来的，测井解释模型可表示如下,式中，,vb,为平均漂移速度。要想得到气相表观速度,vsg,和液相表观速度,vsl,，关键在于确定相分布系数,Co,和平均漂移速度(又称漂移通量),vb,。,产出剖面测井,四、产出剖面解释模型,漂流模型：,泡状流动:C0 = 1.2，由Harmathy公式确定：,V,l,=1.53g,(,l,-,g,)/,l,2,0.25,段塞流动:C,0,=1.2，用Taylor泡上升速度取代：,V,l,=0.345g,(,l,-,g,)/,l,2,0.25,过渡流:C,0,=,1.0，用Taylor泡上升速度限代：,V,l,=0.345g,(,l,-,g,)/,l,2,0.25,环雾状流动：漂流速度近似为0，气液分布均匀，Y,g,C,g,产出剖面测井,四、产出剖面解释模型,漂流速度：,改进的井下刻度技术,(,Y,w,C,v,V,s,),(,Y,w,C,v,V,s,),(,Y,w,C,v,V,s,),全流量层,零流量层,利用已知参数求准全流量层的持率、速度剖面校正系数和滑脱速度，再利用零流量层的特性，最后用全流量层和零流量层的值分别刻度出其它个层的持率、速度剖面校正系数和滑脱速度(相当于环境校正)，求出其油气水的流量。,产出剖面测井,滑脱模型：,滑脱速度校正系数：,速度剖面校正系数：,五、改进的井下刻度技术,产出剖面测井,六、三相流动优化解释方法,Qo,Qg,Qw-油气水的流量。,Yo,Yg,Yw-油气水的持率。,Qm表示油气水的质量。,Vm表示平均流速。,有以上定义可得到下式：,Ag,Ag,Ag,气,Vq,油,Vo,Vsgo,水,Vw,Vsgw,Vsow,图1油、气、水速度分布模型图,滑脱模型的建立,TEMP,HYDR,PRES,RPS,FDEN,.,Q,w1,Q,g1,Q,o1,Q,w,Q,g,Q,o,Q,wn,= Q,w,Q,gn,=Q,g,Q,on,=Q,o,Q,w2,Q,g2,Q,o2,实测曲线,理论响应方程反演曲线,当0,以,滑脱模型,为,理论基础,，以,优化技术,为,数学算法,，通过构造,流量,、,持水,、,流密,、,流压,和,温度,等测量参数对未知数,油气水流量,的,理论响应方程,，加上,约束条件,，不断调整油气水流量值直到理论响应值与实测值的,差达到最小,即认为求得了油气水的流量,。,产出剖面测井,六、三相流动优化解释方法,极小化目标函数：,惩罚函数：,C、R为参数的可信度和仪器的分辨率；,r为惩罚因子，逐步递减；,G和S为约束函数；,t和q分别为约束函数G和H的加权系数；,M,和T分别为理论值和实测值;,N为测量参数个数(=5,流量、密度、持水、温度、流压),当K趋于无穷大时，惩罚函数p趋于f,产出剖面测井,六、三相流动优化解释方法,理论响应方程：,流量：,可信度 分辨率,0.750.95 0.1,0.8 0.02,0.7 0.05,密度：,持率：,产出剖面测井,六、三相流动优化解释方法,理论响应方程：,温度：,可信度 分辨率,0.40.6 0.1,Co、Cw、Cg,分别为油水气的比热；,T,f,、T、T,r,和分别为产出层及其上下解释层的温度；,H,qit,、,T分别为焦耳汤姆逊效应引起的热焓损失及温差,产出剖面测井,六、三相流动优化解释方法,理论响应方程：,压力：,可信度 分辨率,0.40.6 0.2,为井斜角度；,f为摩阻系数;,L为测点与参考点的垂直距离;,m,为流体混合密度；,V,m,为流速；,产出剖面测井,六、三相流动优化解释方法,对大庆油田15口井的三相流动资料进行了处理，把处理结果折算为地面产量后，与采油厂提供的油井数据比较，流量误差控制在20%以下，绝大部分（其中10口井）在15%以下，最大误差为19.5%，最小误差为9%。含水率的最小误差为1%，最大误差为18%。与常规解释误差通常在20%以上相比，效果是明显的。,中10-丙92井的处理结果如表1、表、表所示，把井下产量折算为地面产量，并与采油厂提供的井口数据比较。其中Bo1.22，,o=0.788,Bw=1.05,w=1.00,Bg=16.61,计算所得产液量为40.53t/d,实际产量为38t/d,相对误差为6.6%,由此可见，处理结果是令人满意的。,表1 优化结果,产出剖面测井,六、三相流动优化解释方法,表3 各射孔层各相体积流量,产出剖面测井,六、三相流动优化解释方法,产出剖面测井,六、三相流动优化解释方法,寻找主要产水层,进行调层堵水,在高含水的井进行生产测井可以准确找到出水层位,为制定堵水方案提供依据。,序号,起始深度,终止深度,产油量,产水量,产液量,含水率,（m),(m),（,3,）,（,3,）,（,3,）,(%),1,1725,1729,3.61,0.31,3.92,7.84,2,1741,1744,0.14,0.88,1.02,86.05,合计,1725.001744.00,3.75,1.19,4.94,24.09,产出剖面测井,产出剖面测井应用,概述,注入剖面测井,产出剖面测井,地层参数测井,目 录,工程测井技术,生产测井新技术,套管井地层参数测井主要解决生产井内地层剩余油饱和度参数的再评价问题。在注水开发油田，尤其是油田进入高含水开发期，地层参数测井的首要任务是判断油层水淹状况、发现高含水层位、在老井中寻找高含油饱和度层位。,双源距C/O测井,中子寿命测井,生产测井资料确定剩余油分布,1,2,3,序号,主要用途,投产时间,技术名称,确定剩余油饱和度、出砂出气部位,进行岩性分析,确定剩余油饱和度,检测管外窜槽,确定区块剩余油饱和度分布,1999,1998,1997,地层参数测井,C,远探测器晶体,近探测器晶体,脉冲中子源,H,O,3,2,1,n,GR,中子源,14.3Mev快中子,非弹性碰撞,产生特定能量的非弹性散射伽马射线,弹性碰撞,热中子,被俘获,产生俘获伽马射线,脉冲中子法测井基本原理,产生,地层参数测井,中子与地层的 相互作用过程,取心数据反映983.4m至984.3m是一薄油层，远、近C/O在此处均呈高值。取心数据还反映深度986.7m至994.9m的厚层内水淹的变化，远、近C/O曲线在此厚层也有随深度增加由高到低的变化趋势 。,双源距碳氧比能谱测井,地层参数测井,变工作制度生产测井确定地层参数,地层参数测井,生产测井：, 动态测量纯目的层信息;, 消除了井储和续流的影响;, 测量不需关井;, 可确定子层动态地层参数;,意义：, 克服了常规方法无法确定子层参数的缺点;, 缩短了测试时间，消除了续流和井储影响;, 充分利用了生产测井资料，是生产测井的进一步补充和完善;, 单层动态参数和区域的预测为油田的开发提供了更加可靠、更加充分的依据.,试井:,需要开井、关井测试时间,长， 影响正常生产；,受井储和续流影响大；,仅反映各子层平均值；,岩心分析：,只代表取心处的状况，不反映整个地层的区域变化规律.,裸眼井测井：,受趋肤带和探测深度浅的局限 ，降低了参数的精确度.,试井,变工作制度生产测井,变工作制度生产测井确定地层参数,地层参数测井,压力降落试井,压力恢复试井,参照试井原理，以油水渗流理论为基础，采取变工作制度（即当油嘴或冲次改变导致生产井流量变化，或注水量变化）测得稳定流动条件下对应不同流量的生产井或注水井的流压、流量值，从而分析流量与流压之间的关系，最终确定产层渗透率、地层压力等地层参数。,试 井 原 理 为 参 照,渗 流 理 论 为 基 础,变工作制度生产测井,地层参数,Pe、K,变工作制度生产测井确定地层参数,地层参数测井,根据各分层的流量流压数据，以流量为横坐标，以流压为纵坐标，可在同一坐标系中绘制各分层的IPR关系曲线 如下：,3.8微米,2,，12兆帕,5.4微米,2,，10兆帕,1.2微米,2,，14兆帕,10,12,14,压力，兆帕,产量，米,3,/天,变工作制度,生产测井,确定地层参数,地层参数测井,动态评价方法的实现,变工作制度,生产测井,确定地层参数,地层参数测井,（1次/分钟）,（2次/分钟）,（3次/分钟）,资料解释及结果分析,根据前面所述模型，对w18井的分层流量、压力及含水情况解释如下：,4.8,17.5,8.8,2.7,18.4,19.9,0.1,19.2,11.9,3.4,2,2.1,17.6,116.6,2.2,18.5,74.6,1.7,19.4,47.6,17.8,全井,1.2,17.9,17.6,2.5,18.8,10.,3.1,19.7,0,1.6,4,3.1,17.8,69.8,1.3,18.6,29.8,4.4,19.5,35.7,10.4,3,0.8,17.5,20.4,1.6,18.4,14.9,2.3,17.5,20.4,2.4,1,含水,%,流压,MPa,流量,m,含水,%,流压,MPa,流量,m,含水,%,流压,MPa,流量,m,10mm,8mm,6mm,厚度,层号,变工作制度生产测井确定地层参数,地层参数测井,资料解释及结果分析,该井地层参数预测结果如下表所示：,19.735,872.05,38.937,64.64,5,S4,19.998,429.19,33.045,64.42,4,S3,17.757,289.78,22.214,64.23,1.5,S2,20.838,368.50,6.1111,70.22,2,S1,20.544,310.22,38.937,67.9,3,SS,地层压力 兆帕,渗透率,10-3平方微米,采油指数 方/日.兆帕,含油,百分比,产水,百分比,层位,变工作制度生产测井确定地层参数,地层参数测井,地层参数测井,1、数学模型的建立,运,用渗流力学原理结合油藏模型可得：,1、油水两相平面径向渗流数学模型：,运动方程：,连续性方程：,1、,径,向,渗,流,模,型,注采动态资料预测平面上剩余油分布,思路：,以油水相对渗透率为“,桥梁,”，分别研究油水相对渗透率与产水率和含水饱和度之间的关系，从而建立由产水率确定含水饱和度的数学模型，最终确定剩余油饱和度。,测井解释结果,剩余油饱和度,地层参数测井,注采动态资料预测平面上剩余油分布,2、方法原理,含水率与油水相对渗透率的关系,渗透率与含水饱和度的关系,含水率和含水饱和度的关系及剩余油饱和度的确定,S,w,、S,wi,、S,or,、分别为含水饱和度、束缚水饱和度和残余油饱和度,a、m、n,为待定系数,地层参数测井,注采动态资料预测平面上剩余油分布,解释图版的确定,综,合,应,用,|,剩,余,油,评,价,剩余油分布,概述,注入剖面测井,产出剖面测井,地层参数测井,目 录,工程测井技术,生产测井新技术,油田开发进入中、后期，大量油水井由于种种增油、增注措施的实施，使油水井井筒状况变差，,套管损坏,情况逐渐增加。,油水井井筒状况的好坏，直接影响着油水井的正常生产、开发方案的正常实施及油水井的使用寿命。,及时了解油水井井筒状况，及时采取措施保持油水井的正常生产。,工程技术测井,用于监测油水井中,套管的损伤,、,腐蚀及变形,，,检查井下管柱结构,，,验证管外窜槽,，,判断出水层位,，,判断漏失位置,，,评价酸化,、,压裂,、,封堵作业效果,等。,工程技术测井趋向于各种成象测井技术的应用，资料显示形象、直观，使用户一目了然。,工程技术测井应根据油水井的具体情况，选择适当方法进行测量，常常需要用多种方法进行测量，以综合评价油水井的工程技术状况。,工程测井技术,确定管外窜槽层位,主要采用：放射性示踪测井、噪声测井和温度测井等。,探测套管腐蚀、变形情况,主要采用：多臂井径测井、电磁探伤测井、声波电视测井、噪声测井等。,确定套管破损漏失情况,主要采用： 放射性示踪测井、中子寿命示踪测井、 流量测井、电磁探伤测井和温度测井等。,工程测井技术,主要工程测井仪器,系列,仪器名称,主要用途,井径,十六独立臂井径成像仪,三十六独立臂井径成像仪,测量16条内径曲线,检查套管变形及内壁腐蚀,声波,井壁超声成像测井仪,检查套管变形、错断、内壁腐蚀及射孔质量,超声成像测井仪(CAST-V),检查固井质量、套管损坏,扇区水泥胶结测井仪(SBT),评价油、水井固井质量、检测水泥环周向局部窜槽,电磁,电磁探伤测井仪,可通过油管检查套管损伤,方位,斜度方位测井仪,确定倾斜角、套管变形方位,方位井径测井仪,确定套管变形及损坏方位,方位成像测井仪,确定套管变形及损坏方位,光纤,光纤电视,套管状况、鱼顶探视、油的产出,工程测井技术,1 上扶正器 2 伽马探头 3 井温探头,4 下扶正器 5 短轴探头 6 横向探头,7 长轴探头,外径：,42mm,适应管柱直径：,63324mm,厚度测量误差：,0.5mm(,单套,),、,1.5mm,（,双套）,横向裂缝分辨率：管柱周长 的,1/3,（内层管柱）,技术指标:,用途：,可检测油、水井各层管柱（油管、套管、表层套管）的壁厚变化及损坏情况，如在油管中可测量套管的壁厚变化及损坏，节省起、下油管作业费用，使得对油、水井井身结构损坏进行普查成为可能。,工程测井技术,电磁探伤测井,上扶正器,伽马探头,下扶正器,井温探头,长轴探头A,横向探头B,短轴探头C,该仪器由多个探头和上、下扶正器及电路组成。多个探头包括温度探头、自然伽马探头、纵向长轴探头A、横向探头B、纵向短轴探头C。其中温度探头用来检测井内流体温度场的变化，确定出液口的位置；自然伽马探头探测井身周围自然伽马强度，用于校深；探头A、B、C用来检测套管的损伤。,工程测井技术,电磁探伤测井,项 目,特 点,仪器外径,斯伦贝谢公司PAT,和ETT-D测井仪,可检查套管内壁的腐蚀及裂缝空洞，但不能给出套,管处壁及厚度的变化。,仪器外径大 精度：1mm,哈里伯顿公司,PIT测井仪,可检查套管内壁的腐蚀及裂缝空洞，但不能给出套,管处壁及厚度的变化。,仪器外径大,精度：1mm,CJ18100型组合,测井仪,确定变形部位；确定套管变形剩余壁厚、错断、弯,曲、内外壁腐蚀以及射孔深度检查，判断套管腐蚀,类型,。,仪器外径,73mm,精度1mm,36/60臂井径仪,确定变形部位；初步确定套管变形、剩余壁厚、错,断、弯曲、内壁腐蚀以及射孔深度检查等。,89mm,精度1mm,多层管柱电磁探伤,成像仪(长庆油田,今年6月以从俄罗,斯购回一台MID-K）,在油管内探测套管的厚度、腐蚀、变形等问题，可,准确指示井下管柱结构、工具位置，并能探测套管,以外的铁磁性物质（如套管扶正器、表层套管等）,五个探头,42MM,精度：,0.5mm,工程测井技术,电磁探伤测井,工程测井技术,套管腐蚀监测,套管中的纵向损伤 (乌克兰油田345号井),MID-K电磁探伤成像仪,测井实例图,油管中的纵向损伤,A-,附近区域,; C-,远区域,; B-,横向探测,(,乌克兰,345,号井,),套管断裂性损伤.(乌克兰4153号油井),工程测井技术,多臂井径成像测井,多臂井径测井仪是通过多条测量臂来实现对套管变形、弯曲、断裂、孔眼、内壁腐蚀等情况的检查。可测得套管内壁一个圆周内,最大直径、最小直径、每臂轨迹，可以探测到套管不同方位上的形变。可以形成内径展开成像、圆周剖面成像、柱面立体成像来反映井下套管的受损情况。,、多臂井径测井的作用,二、多臂井径测井的原理,多臂井径测井仪根据测量臂的个数可分为：8臂、16臂，24臂，32臂、40臂等多种类型，但测量原理基本相同。,工程测井技术,多臂井径成像测井,臂井径仪测井原理,40臂井径仪共有40个机械探测臂，每一个探测臂都连接一个位移传感器。40个探测臂均匀分布于井径仪一周的平面上。当用仪器对套管内径进行测量时，每一个探测臂就会把其所感知到套管内径变化通过一定的机械系统传递给位移传感器。将位移传感器的脉冲输出信号经过差动放大，整流滤波处理后，就可以得到与套管内径有关的电压，将此电压通过A/D转换器转换为数字量并传输给地面数控系统，再由地面数控系统将所得到数据转换为套管的内径值。,工程测井技术,多臂井径成像测井,仪器参数：,、外形尺寸：（）仪器外径：,73,（）仪器长度：2.19m2、工作环境：（1）工作温度：,150,（,2,）工作压力：,60MPa3、,测量范围： 80,mm210mm,臂井径仪测井原理,工程测井技术,多臂井径成像测井,四、具体示例,正常套管,工程测井技术,多臂井径成像测井,四、具体示例,缩径,工程测井技术,多臂井径成像测井,四、具体示例,弯曲,工程测井技术,多臂井径成像测井,四、具体示例,断裂,工程测井技术,多臂井径成像测井,四、具体示例,严重腐蚀,工程测井技术,多臂井径成像测井,四、具体示例,裂缝,工程测井技术,多臂井径成像测井,五、40臂井径仪的优缺点,1、优点：,40臂井径仪成果图具有图形清晰、直观、彩色成像等优点。对应的40个独立测量臂数据采集的密度大，输出显示40条井径曲线，并根据这些曲线数据，计算出套管变形的最大内径、最小内径数值及套变深度；经过计算机处理，能描绘出套管结构状况立体图形和彩色成像显示图及对应的套管内径截面图。是套管监测、指导井下大修、检查射孔质量、套损井综合分析的优秀井下诊断仪器。,工程测井技术,多臂井径成像测井,2、缺点：,（）40臂井径仪最佳的校深方式为依靠标准套管的位置校深，如果地质部门不能提供准确的标套位置，而测井原始资料又不能明显测出油层特征，有可能因为校深方法的不同使成果图的异常位置和实际异常位置有所偏差。（）由于40臂井径仪必须在上提过程中撑臂和收臂，所以无法测出遇阻位置处和井口附近的套管情况。,（）对于异常情况不明显的井或者对套损情况深入分析，需要结合流量测井来综合判断。,五、40臂井径仪的优缺点,工程测井技术,多臂井径成像测井,概述,注入剖面测井,产出剖面测井,地层参数测井,目 录,工程测井技术,生产测井新技术,水平井生产测井技术,水平井钻井目的,1 海洋钻井,2 沙漠钻井,3 特殊钻井,4 提高产能,水平井生产环境,水平井生产测井技术,生产测井新技术,水平井生产测井技术,生产测井新技术,垂直层面直井与平行层面水平井示意图,垂直油藏层面的水平井,生产测井新技术,不同的钻井技术示意图,a超短曲率（R=12,ft,，L=100200,ft,）；,b短曲率（R=2040,ft,，L=100800,ft,）；,c中等曲率（R=300800,ft,，L=1004000,ft,）；,d长曲率（R1000,ft,，L=10004000,ft,）,水平井钻井和完井技术,（1）裸眼完井；,（2）割缝衬管完井；,（3）衬管管外分段封隔完井；,（4）注水泥射孔衬管完井,水平井完井技术示意图,垂直井,雾状流,环状流,泡状流,段塞流,层流,波状流,间段流,分相流,均布流,段状流,水平井,水平井与垂直井流型,水平井生产测井技术,生产测井新技术,水平井测量仪器入井技术,在直井或倾斜角不大的斜井中，通常靠仪器重力下入井底目的层进行测井。在水平井中，依靠重力仅能下入到井斜约为4060处，需要借助于工具将生产测井仪器传送到水平井段。,钻杆输送法示意图,连续油管送法示意图,牵引器传送法（ MaxTrac ）,生产测井新技术,产出剖面仪器串选择,流体密度仪,万向接头,万向接头,遥传短节,GR/CCL,全井眼流量计,或,篮式流量计,持气率计,温度计,持水率计,石英压力计,牵引器,电缆头,转换头,扶正器,扶正器,如果是其它完井方式，需增加井斜仪、井径仪、流体成像仪和能谱水流仪。,仪器串选择示例水平井以射孔方式完井时，仪器串选择如图所示。,水平管油水两相实际流型和CATView回放对比,多相流模拟实验分析,流型分析（油水两相）,国外研究进展,生产测井新技术,（1）斯伦贝谢公司的Flagship、PS Platform和,FloScan Imager等；,（2）贝克阿特拉斯公司的POLARIS（由RPM和,MCFM（多电容流量计）组成）。,（3）哈里伯顿公司的SPFL（能谱水流测井）、,RMT、GHT（全井眼持气率计）、CAT（电,容阵列成像仪）等。,国外SCHLUMBERGER,：Pin-Point 精确测量,三个数据同时在同一截面测量,基本模型,: Q,V,Y,A,Y,V,p,m,p,A,m,p,国外SCHLUMBERGER,：,水平井集成化测量仪器 Flagship,Oil Velocity,Water,Velocity,RST-储层饱和度仪,C/O 三相持率,FloView/GHOST Tools,Electrical imaging,Marker injection,water,Flow,Gas Slug,Velocity,持率,速度,Time-of-Flight,E and O-,probes and,I/C spectra,探针原理,基本假设,明显的流体(无乳化现象),仅有水与烃类的差异,Local measurements are representative,流体未受探测器的影响,探针输出2进制水持率,白,Yw= -,黑+白,探针是二进制输出,.,气持率,Y,g,=,红色时间,总时间,烃持率,Three-Phase Holdup Measurements,FloView measures water holdup,GHOST measures gas holdup,Combining FloView & GHOST provides oil holdup,FloView,Plus,in a horizontal well,Water Entry Detected in High-Rate Gas Well,Over 400,000 m,3,/D (14mmcfd/D) gas downhole production,Less than 120 BWPD water downhole production,Character of bubble count curves indicates water recirculation in wellbore- confirmed with downhol camera,Gas first entry located below major contribution (X270), phase continuity changes. T change : flow behind casing?,Water entry at X270 seen by GHOST bubble count (phase change to gas continuous),RSTPro 储层饱和度测井,Sigma/孔隙度,C/O - Sw,Capture - Lithology,WFL 水流速测井,PVL 相速度测井,TPHL 三相持率测井,相流速测井(PVL)测量原理,接地电极,（油连续相测量）,流体-井径成相探头,(PFCS),速度,水持率,X-Y,井径,气泡计数,相对方位,磁绝缘器,导电端,探头支架,连接器,四、生产测井技术展望,在特高含水条件下，生产测井技术的研发工作应不断适应三次采油、三次加密等提高采收率技术对测试工作提出的新的需求，实现由单项测试向集成技术、由笼统测试向分层测试、由井点测试向区域分析的转变，测试工作应与油藏紧密结合，开展多学科联合攻关。在未来重点开展如下课题研究：,1、 特高含水条件下剩余油分布的研究,油田高含水开发后期，在高含水井寻找油水层是控水增油的关键。针对剩余油在纵向上和平面上高度分散这一状况，发展井点剩余油饱和度测井技术，并将井点测井资料与油藏数值模拟技术结合，达到认识剩余油饱和度分布目的。在研究套管井的剩余油饱和度评价的测井解释方法基础之上，结合裸眼井的测井资料，建立相应套管井的油层水淹级别综合判别方法、含油饱和度、驱油效率、含水率指标，实现对油层的最终评价，为油井措施提供更为可靠的依据。在套管井内判断油层水淹状况，在老井中寻找高含油饱和度层位，确定射孔井段的油层的剩余油饱和度，是生产测井目前必须面对的一个“瓶径”难题。,四、生产测井技术展望,2、 三相流产液剖面测井技术研究,国内多数主力油田已进入开发中后期，油井在出现高含水特征的同时，脱气现象日益突出，井内油、气、水三相同时存在，在不集流的情况下，流体是水为连续相的泡状流，流型特征单一，当采取集流方式时，流型变得复杂、多样，特别是气相不稳定且出现段塞时，传统的转子等集流后总流量测量方法难以适应流体的变化，无法得到准确的测量结果。油、气、水三相流测量工作是世界性难题，同时它又是世界范围内油井动态监测普遍存在和急待解决的问题。超声波法是根据波的多谱勒效应和反射特性，在不改变流体原有流型的情况下，以非集流、非转子的测量方式，直接测得连续水相中离散的油相和气相的分相流量。为此，需要在测井方法、测井仪器、测井工艺和解释方法等多方面入手，校正产气对测量的影响，实现在高含水、低产液量条件下准确测量各个产层的油水分相流量和含水率。,四、生产测井技术展望,3、 区块套损检测及预测研究,规模套损是异常地应力作用的结果，预测异常地应力就成为一个关键的问题。继续研究交叉偶极横波测井探测异常地应力的研究，并开展采用磁技术检测套管应力集中区域，评价套管状况，并结合地质构造、开采措施等情况，预测套损趋势。,在套损机理研究及套损预测研究工作中，急需全面准确的套损方位信息。目前的套损方位、井斜及其方位测量误差较大,施工工艺复杂，仪器工作时间长，而且方位测量时漂较大。需要开发出施工工艺简单，工作性能可靠的高精度的方位测井仪器，使之本身既成为一种功能性仪器，又成为其它工程测井仪器的一种辅助性短节，从而研制开发出小直径高精度方位系列工程测井仪器。除检测套损状况外，同时提供套损方位信息和井身倾角及其方位等信息，为用户进行全信息服务。,四、生产测井技术展望,4 、针对无测试通道油井的永久监测技术研究,永久监测技术是近年来一个新的发展动向，该技术是测试、采油、油水分离工艺等多项技术的集成，能够对电泵井等无测试通道井进行在线监测和产量控制，是未来监测和采油技术的发展方向。,5、井间测试技术研究,关注、跟踪和研究井间电磁、井间地震、井间示踪等新的测量技术，在油藏尺度上测量剩余油分布。,6、过油管高流量产液剖面测井,研制基于阻抗传感器的过油管产液剖面测井仪，该仪器采用涡轮传感器测量流量，采用阻抗传感器测量含水率。所用的阻抗传感器具有分辨率高，重复性好等特点。该仪器将较好地解决在作业期间仍具有自喷能力的电泵井测试问题该仪器完成后，将为高流量电泵井的堵水措施提供可靠的依据。,四、生产测井技术展望,7、海上测井和水平井测井,水平井的测试市场日益扩大，生产测井解释技术在水平井的动态描述中应用空间较大。现有的垂直井动态测井技术不能完全适应水平井和大斜度井的测井需要。水平井中的流态、注采工艺和完井方式都与垂直井有较大的区别，需要针对水平井开展测井新方法、新工艺和生产测井解释等方面的研究。利用现有的垂直井的技术基础，通过进一步提高仪器的耐温耐压指标和可靠性，研发出海上大斜度井和水平井的测井仪器是可行的。,国外水平井测井用拖拉器已投入商业应用，国内正处在研制阶段。水平井测井用拖拉器从移动方式上水平井拖拉器可分为转动轮爬行式和抓靠臂伸缩式两大类。转动轮爬行式拖拉器以WELLTEC和SONDEX公司为代表。可以采用驱动轮式和支撑臂式两种方案，研制出可用于水平井测井的拖拉器。,四、生产测井技术展望,（1）特高含水条件下剩余油分布的研究,（2）三相流产出剖面测井技术研究,（3）区块套损检测及预测研究,（4）永久监测技术研究,（5）水平井和高斜度井的测井技术,（6）井间监测技术,需要攻关的研究课题,建议“十二五”开展的工作,1、水平井测井,硬件:,成像测井仪器,CAT,电磁,爬行器,地面装备,a、方法： ； c、软件,2、低产高含水过环空测井,a、仪器； b、方法：优化处理； c、软件,3、工程测井,a、套损监测仪器制造； b、方法及软件,4、三维水淹层评价,a、测井与油藏结合，做2维甚至3维的方法； b、软件；,5、测井与试井结合,a、方法与软件,6、射孔与压力及流量联测技术,a、仪器； b、方法； c、软件,Thank you,