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1、2019年6月22日,套管井油藏动态监测技术,胜利石油管理局测井公司 2008年6月,张玉模,2019年6月22日,生产测井是监测油气田开发动态的主要技术手段。 根据测井目的和测量对象的不同，可以分为： 吸水剖面测井 产出剖面测井 剩余油饱和度测井 井间监测测井 其任务是在油气开发全过程中，适时进行动态监测。,套管井油藏动态监测技术,2019年6月22日,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
2、术状况。 测井方法主要为流量测井、温度测井、放射性同位素示踪测井等。,2019年6月22日,产出剖面测井 可以了解各生产层的分层产液情况、出水层段等； 划分产液剖面，监测生产动态； 有条件地反映油井工程技术状况。 测井方法主要为流量测井、流体密度测井、持水率测井、温度测井、压力测井等。,2019年6月22日,剩余油饱和度测井 确定储层剩余油分布 指示动用层和未动用层 判断水淹程度 测井方法主要为中子寿命测井（硼中子、PNN等）、次生伽马能谱测井（C/O、PND-S、RST、RPM、RMT等）等。,2019年6月22日,一、注入剖面测井,二、生产剖面测井,目录,三、剩余油饱和度测井,四、井间监测
3、测井,2019年6月22日,仪器主要技术指标,注 入 剖 面 测 井,测井方法主要有同位素示踪、井温、流量等，多采用组合测井来获取准确的注入剖面资料。,2019年6月22日,注入剖面测井应用,确定注入剖面； 检查分层配注效果； 识别地层大孔道； 揭示层间、层内矛盾； 注、采剖面对应分析，指导油水井（井组、区块）调剖挖潜；,2019年6月22日,2019年6月22日,2019年6月22日,一、注入剖面测井,二、生产剖面测井,目录,三、剩余油饱和度测井,四、井间监测测井,2019年6月22日,生产剖面测井,生产剖面测井包括流量测井、流体识别测井、温度测井、压力测井等。 在流量测井中，目前广泛采用的
4、是放射性示踪流量计测井、涡轮流量计测井（连续流量计和集流式流量计）和电磁流量计测井等。 在流体识别测井中，主要使用流体密度测井和持水率测井等。,2019年6月22日,环空产液剖面测井：是指在油井不停产的情况下，将测井仪器从油、套环形空间下入到目的层段进行产液剖面参数录取的一种测井方法。一般情况下，在日产量大于50方时采用示踪流量法进行流量参数录取；在低产液状况下采用示踪与集流伞组合方式进行流量参数录取。测井施工受仪器直径限制。 自喷井产液剖面测井：是指在油井不停产的情况下，将测井仪器从油管内直接下入到目的层段进行产液剖面参数录取的一种测井方法。一般情况下，在日产量大于50方时采用涡轮流量法进行
5、流量参数录取；在低产液状况下采用集流伞进行流量参数录取。测井施工不受仪器直径限制。,2019年6月22日,伞式流量计 仪器指标：,产液剖 面 测 井,1、尺寸： 26mm 1500mm 2、耐温：150 3、耐压: 68MPa 4、测量范围： 2m3 /d -60m3/d,电容式持水率计仪器指标：,1、尺寸： 26mm 55mm 2、耐温：150 3、耐压: 68MPa 4、测量范围：0-90%（高频改造后）,2019年6月22日,全井眼流量计（用于大直径的井眼）,外径: 111/16(43mm) 最小井眼尺寸: 1.81 最大井眼尺寸：10“（with caliper） None (with
6、out caliper) 测量范围: 0200RPS 分辨率: 0.1rps 精度： 2%,放射性溶液注入器,下伽马探测器,上伽马探测器,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，在喷射器的下部（用于注水井）或其上部（用于生产井）安装了两个放射性探测器。CCL用于确定套管节箍的位置。,S,示踪流量计,放射性溶液注入器,放射性溶液注入器,上伽马探测器,下伽马探测器,2019年6月22日,伞式流量计标定,双套模拟井筒 模拟水平井、斜井和注水井流体的流动状态。 可倾斜角度：0-90 有效高度：8m 井筒规格：16-160mm,2019年6月22日,伞式流
7、量计标定,相同持水率，不同流速状态下集流伞在套管内的状态模拟显示,持水率30% 流量10方/天,持水率30% 流量30方/天,2019年6月22日,伞式流量计标定图版,2019年6月22日,生产剖面测井应用,划分产液剖面，了解生产层的生产情况； 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；,2019年6月22日,3-4-134井产液剖面成果图,2019年6月22日,酸化后测井,时间推移测井，监测生产动态,2019年6月22日,一、注入剖面测井,二、生产剖面测井,目录,三、剩余油饱和度测井,四、井间监测测井,2019年6月22日,剩余油饱和度是油田开发中的
8、一个重要参数，是编制二次采油或三次采油方案的重要依据。 裸眼井测井评价的含油饱和度等参数，随着油田的开发生产，是不断变化的。为高效开发高含水油田，需监测储层剩余油饱和度等参数，指导油井挖潜。 在套管井中确定剩余油饱和度是最经济、方便的方法，国内外都非常重视研究在套管井中确定剩余油饱和度的测井技术。,剩余油饱和度测井,2019年6月22日,套管井中的测井环境与裸眼井大不相同，仪器周围介质通常由井筒流体、钢套管、水泥环、地层等4部分组成。 由于钢套管导电良好，使在裸眼井中应用相对成熟的常规电磁法测井技术等，在套管井中不能应用。 套管井剩余油饱和度监测主要采用的是核测井方法，通过测量脉冲中子源释放出
9、的快中子与地层元素在不同阶段相互作用所产生伽马能谱或热中子衰减时间获得剩余油饱和度、孔隙度等地层参数。,剩余油饱和度测井,2019年6月22日,最早应用的是热中子寿命及其示踪测井，该方法由于使用条件限制和施工工艺复杂，成本高，现场应用不广。 近几年又发展了新的示踪剂如硼、钆等，使中子寿命及其示踪测井技术有了较好应用。 碳氧比测井是应用较早的一种套管井剩余油饱和度监测技术，由于它要求储层条件（孔隙度大于20%）和井眼条件比较严，且在高含水油田测量精度不高。 近几年国外公司相继推出了新的监测储层剩余油饱和度的仪器。如RST、RMT和RMTE、 RPM，PND-S等，是目前各大测井公司推出的有代表性
10、的储层剩余油饱和度测井仪。,剩余油饱和度测井,2019年6月22日,俄罗斯推出了利用玻璃钢套管完井监测剩余油饱和度技术。使在裸眼井中应用相对成熟的电磁法测井得以应用，提高了监测技术水平。 西方的几家服务公司还推出了过套管电阻率测井技术。,剩余油饱和度测井,2019年6月22日,中子寿命测井,中子寿命测井测量地层热中子宏观俘获截面的大小。 地层对热中子的俘获特性，是由组成地层的各种元素对热中子的俘获特性所决定的，其响应方程为： =ma*Vma+sh*Vsh+h*Vh+w*Vw 式中：ma、Vma：岩石骨架的俘获截面及其体积 sh、Vsh：泥质的俘获截面及其体积 h、Vh：储层中烃的俘获截面及其体
11、积 w、Vw：储层中水的俘获截面及其体积,2019年6月22日,常见的岩石和流体的俘获截面,Material, 20oC,通常取值,C.U.,Values,砂岩（Sandstone） 石灰岩（Limestone） 白云岩（Dolomite） 泥岩（Shales） 油（Oil） 气（Gas） 淡水（Fresh Water） 盐水 (100 Kppm) 盐水 (240 Kppm) 硼砂,7 - 14 7 - 15 8 - 12 24 - 45 16 - 22 2 - 12 18-24 59 119 9000,9 12 9 Varies 18 6 22,2019年6月22日,表中可以看出，氯元素的特
12、别大，因此，在一般储集层中， 的大小主要与含氯量有关。 一般认为，当孔隙度在1520的范围内，地层水矿化度超过50000mg/l，即可用中子寿命测井识别油水层。但孔隙度大并且稳定时，地层水矿化度不低于25000mg/l，也可分辨油水层。,2019年6月22日,中子寿命示踪测井,中子寿命示踪测井技术是在中子寿命测井技术基础上发展起来的，具有较广泛的适用性，示踪剂多用硼和钆等。 它是利用硼酸作为示踪剂，采用“测注测”工艺进行测井。由于硼元素是井下热中子强俘获剂，并且易溶于水而不溶于油，因此在有可动水的地层，注硼前、后两次测量的热中子宏观俘获截面曲线就会产生离差，根据此离差的大小即可直观地识别主要的
13、产水层和具体位置，进而划分水淹级别，认识地层剩余油分布状况，监测油田开发动态，为实施堵水、调整施工方案提供依据，最终达到控水增油的目的。,2019年6月22日,地质地球物理模型,骨架,污水,泥质,油气,束缚水,2019年6月22日,响应方程,作业前： 作业后： 相 减： 即 硼中子寿命测井的曲线-基线间离差 w污水和硼水间的差值 wm自由水体积 Swf= （ ）/* （w ） S。=1SwfSwir,2019年6月22日,测井资料定性分析,基线与曲线间的差异是由所灌注到地层中的硼元素引起的，在叠合图上直观显示为“离差”。 “离差”是对由注硼扩散引起的环境变化的度量，离差大小反映了自由水的多少，
14、有直观的物理意义。 特大离差自由水特别多（可能是大孔道所在）； 大离差以出水为主； 一般离差油水同出； 小离差油层； 无离差眠层。,2019年6月22日,应用实例,射孔层75、76、78、79号层，日产液21T，含水99%。测硼中子找水，79号层俘获截面出现大离差，明显出水层，建议封堵79号层。封堵后含水为32%，日产油6.7T。,2019年6月22日,该井1994年10月27日完井，96年1月射孔生产S12（31113114 m、31183120 m、3123.53126 m），日产液33.8 m3，日产油28.1 m3，综合含水17 %。至年月，日产液m3 , 日产油m3； 99年6月对S
15、12的三个射孔生产层进行酸化改造，措施后，日产液57.1 m3，日产油0.7 m3，综合含水98.8 %，计划关井。 2002年4月21日进行了注硼中子寿命测井。,桩19井,2019年6月22日,采取措施及效果 酸化后生产出水主要来自第23号层，经由第3射孔层产出，第1、第2射孔层基本不出液。 决定采取措施封堵23号层，重新补射原生产层位生产。 措施后，日产液30.9m3，日产油4.9m3，综合含水84.1%，日增油4.2m3 ，综合含水下降了14.7%。,2019年6月22日,2、C/O能谱测井,C/O能谱测井是监测储层剩余油饱和度等地质参数的重要技术手段，该方法可测得C/O、Si/Ca、C
16、a/Si、CI、FCC、SPOR、LPOR等20多条曲线，分别反映岩性、含油性、孔隙度、含盐度等信息。 在碳氧比测井中分别选择碳和氧元素作为地层中油和水的指示元素，其原因主要有如下两条： （1）地质方面（油、水含碳氧量差别） （2）核物理角度：碳（0.353靶恩）和氧0.104靶恩）都有较大的反应截面；产生的伽马射线能量有差别，氧为6.13Mev，碳为4.43Mev。,2019年6月22日,1、孔隙度 2、岩性 3、矿化度 4、井眼条件（井径、井内流体、套管尺寸、 水泥环厚度、侵入带等）。,测量条件对C/O的影响,2019年6月22日,碳氧比测井一般不在裸眼井中应用，因为它无法克服侵入带的影响
17、。 在套管井中一般在固井后经过14天左右，当侵入带的泥浆滤液因地层的原始压力被驱逐和运移，逐步使水泥环外的地层恢复到原始状态后进行碳氧比测井。,2019年6月22日,应用,确定目前剩余油分布 指示动用层和未动用层 判断水淹程度 指导补孔、堵水调整，挖掘油层潜力。 在剩余油饱和度较高的储层，应用效果较好； 在剩余油较少的高含水储层中，由于C/O分辨率低，计算的饱和度精度不高，应用效果相对较差。,2019年6月22日,1-2-135井,完井解释1、2号层为水淹层； 射开1号层和2号层合采日产油35吨，含水20%（水来自1号层）。,1-2-5井,2019年6月22日,3、脉冲中子衰减-能谱（PNDS
18、）测井,脉冲中子衰减能谱测井（PNDS测井），是在碳氧比能谱测井和中子寿命测井方法的基础上发展起来的，可同时测量俘获伽马射线和非弹性散射伽马射线： 当地层水矿化度小于25kppm时，以测量非弹性散射伽马射线为主，主要采用来自非弹性散射的CATO计算含油饱和度； 当地层水矿化度大于25kppm时，以测量俘获截面为主，可以用来自非弹性散射的CATO和俘获截面（）两种方式计算含油饱和度。,2019年6月22日,该井原是一口水井，大修作业失败后，要求上返采油，为寻找潜力层，进行了PND测井。 该井周围大部分生产井均为高含水井，但从图中可以看到，在高含水井段，由于邻井注采不平衡，PND-S找到了一个潜力
19、层 。,日产液20m3，油 12m3,含水40%,2019年6月22日,4、玻璃钢套管井剩余油监测技术,在需要监测的目的层段，用特制的不导电玻璃钢套管代替金属套管，可以用常规的电阻率测井仪监测剩余油饱和度，从而大大提高在套管井中对油藏动态监测的能力。 采用从俄罗斯引进的玻璃钢套管建井技术，建成两口玻璃钢套管监测井中12-检411井和西5-检142井。 利用高分辨率感应和C/O测井进行监测。其时间推移测井，成为套管井中较理想的饱和度测井方法。 C/O测井受到玻璃钢套管的干扰，可利用相邻两次C/O测量的差值，排除其影响。,2019年6月22日,一、注入剖面测井,二、生产剖面测井,目录,三、剩余油饱和度测井,四、井间监测测井,2019年6月22日,井间监测技术,同位素井间自动监测技术，可以实现自动、实时、连续测量。 井间监测技术可解决以下问题： 1、了解油水井连通和注入水的分配情况，判断注入水的流动方向； 2、计算注入水在地层中的推进速度，检验油水井管外串槽情况； 3、判断井间大孔道及检验堵水效果，判断油层纵向非均质性；,2019年6月22日,注水井,井间自动监测施工流程平面示意图,2019年6月22日,井间监测应用实例,2019年6月22日,2019年6月22日,谢 谢,