生产测井解释

目录一、生产测井概述二、吸水剖面测井三、吸水剖面测井资料处理与解释四、产出剖面测井介绍五、井内流体的流动特性六、自喷井（气举井）产出剖面测井七、抽油井环空测井八、产出剖面测井资料的应用一、生产测井概述1、测井概念地球物理测井（简称测井）是应用地球物理学的一个分支，它是应用物理学方法原理，采用电子仪器测量井筒内信息的技术学科。它所应用到知识包括：物理学、电子学、信息学、地质工程、石油工程等。它的最大特点是知识含量高、技术运用新。测井解释的目的就是把各种测井信息转化为地质或工程信息。如果把测井的数据采集看成是一个正演过程，测井解释就是一个反演过程。因此，测井解释存在着多解性（允许解释出现不同的结果，允许出现解释失误！），也就存在着解释符合率的问题。2、测井分类按照油气勘探开发过程，油田测井可分为两大类：油气勘探阶段的勘探测井（又称为裸眼井测井）和油气开发阶段的开发测井（又称为套管井测井）。裸眼测井主要是为了发现和评价油气层的储集性质及生产能力。套管井测井主要是为了监视和分析油气层的开发动态及生产状况。勘探测井吸水剖面测井测井生产动态测井开发测井油层监视测井产出剖面测井钻采工程测井3、生产测井油田开发测井技术是由生产动态测井、油层监视测井和钻采工程测井三部分组成。我们主要讨论开发测井中的生产测井，也就是两个剖面测井。在油层投入生产以后，其管理对采收率影响很大。如是分层开采，还是合层开采？是分层注水，还是笼统注水？油井投产后，各生产层段产量是多少，是否达到了预期的产量？要否需要进行措施改造？这些问题对采收率都有着极其重要的影响。充分利用好生产测井资料能为提高采收率提供很大的帮助。它能够解决以下问题：(1)生产井的产出剖面，确定各小层产液性质和产量。(2)注水井的吸水剖面，确定各小层的相对吸水和绝对吸水量。(3)掌握生产井的水浸和漏失情况。(4)了解各层压力的消耗情况。(5)及时掌握强吸水层（主力吸水层、“贼层”）的吸水状况，避免出现单层突进的现象。(6)及时掌握井下的温度、压力和流体类型及流动情况。二、吸水剖面测井1、注入剖面测井注入剖面测井是油气藏开发中重要监测技术，它与靠补充能量开发油气藏的开发工作的全过程紧密相连；要保持油藏压力，就必须不断的向油层注入流体，要保证流体注入目的层，就必须不断的监测流体的注入方向和注入量；在注入井正常生产条件下，利用注入剖面测井资料，可以获得各注入层注入流体状况、温度、压力特性等，可以分析漏失、窜槽、变径等管柱问题；进而可得到有关油藏地质的诸多参数；充分发挥注入剖面测井资料解释的作用，可解决重要的油藏、地质、工程等多方面的问题。注入剖面从注入介质看，可分为注水、注气（天然气、水蒸汽等）、注聚合物等三大类。目前，注入剖面适用最多、应用最广的是注水剖面（习惯上称为吸水剖面测井）。2000年中石化共测注水剖面24000多井次。2、吸水剖面测井仪器吸水剖面测井目前主要采用的是放射性同位素示踪测量。井下仪器的更新换代非常迅速。从初期的同位素+磁定位两参数测量，发展到九十年代中后期普遍采用的同位素+井温+磁定位三参数测量。进入新世纪以后，各油田都在发展同位素+井温+流量+压力+磁定位的五参数测井系列。吸水剖面三参数组合测井仪井下仪器串的联结图为：电缆头接箍定位器伽马仪井温仪加重杆井下仪器性能见表1。表1国产吸水剖面三参数井下仪器性能仪览表测井系列仪器名称外径(mm)长度(cm)重量(KG)耐温(℃)耐压(MPa)精度分辨率国产磁定位仪3810.61.3155700自然伽马仪38121.69.5155700井温仪38161.5155700±1℃0.1℃吸水剖面五参数组合测井仪井下仪器串的联结图为：电缆接头遥传/磁放组合仪井温/压力组合仪电磁流量仪接口短节电磁流量仪扶正器五参数组合测井仪井下仪器指标：仪器外径：内磁式流量计最大外径42mm外磁式流量计最大外径38mm仪器长度：约3m电缆要求：单芯电缆工作温度：150℃（流量计125℃）工作压力：60MPa五参数组合测井仪测井过程：①检查地面仪器工作状况。②井口测量总流量，并记录井口压力值。③组合并测自然伽马、井温、磁定位和压力曲线，取得自然伽马基线及相关重复曲线。④通过爆炸式同位素释放器在井下某一深度释放同位素。⑤（通过估算）当同位素在注水状态下稳定分布到测量井段时，开始测量同位素曲线，同时测得流量、井温、压力和磁定位等组合曲线。根据情况测3～5条这样的组合曲线。⑥根据施工设计书的要求，在连续流量曲线比较平稳的深度进行流量的定点测量（logbytime），主要应在第一个配水器上部、各配水器之间及底球堵上端死水区测量。⑦流量测量既要有上测曲线，又要有下测曲线。⑧在井口附近要进行全井总流量测量，同时和注水计量站进行对比。3、测井工作原理同位素载体法测注水井的分层吸水量的工作原理，是采用放射性同位素释放器携带吸附放射性核素的活性炭载体在预定的井深位置释放，放射性核素及活性炭载体与井筒内的注入水形成活化悬浮液。各小层吸水的同时也吸收活化悬浮液。由于放射性核素载体粒径大于地层的孔隙喉道，活化悬浮液的水进入地层，而放射性核素载体滤积在井壁表面。小层的吸水量越大，小层的井壁表面滤积的放射性核素载体就越多。放射性同位素强度也就越大。即地层的吸水量与滤积载体的量及放射性强度三者之间成正比关系。把释放同位素前后测的两条放射性测井曲线进行对比，对应吸水小层上所增加的异常值（幅度差），就反应了对应层的吸水能力（状况）。4、放射性测井微球的选择目前全国油田示踪注水剖面测井用放射性测井微球主要是131Ba微球和113Inm微球。这两种微球各有优缺点。(1)131Ba微球131Ba微球采用中间多孔硅胶等材料微球为载体，将放射性同位素131Ba密封其中，表面覆盖碳化层并被膜密封。现在国内大多数油田使用这种微球。优点：①131Ba半衰期11.7天，测井过程可持续较长时间。②131Ba放射性不容易脱附。③可直接使用。缺点：①微球与水的物理性质相差大，不能很好地反映吸水剖面的实际情况，影响测井资料的准确性。②131Ba核素是由天然钡堆照后获得，堆照后会生成长寿命的放射性同位素，会带来放射性污染，产生放射性废物。③131Ba微球生产工艺较复杂，时间较长，每批次生产量和时间基本上固定，可调范围较小，容易造成供货不及时或产品浪费。(2)113Inm微球利用113Sn-113Inm（锡-铟）发生器（俗称“工业母牛”）获得0.05N盐酸体系的113Inm溶液，与活性炭混合后，113Inm被吸附，形成113Inm微球。目前吉林、新疆等油田使用这种微球。优点：①113Inm放射性同位素由113Sn-113Inm发生器获取，113Inm微球制备容易，有利于测井。②113Inm半衰期99.48分钟，对井的放射性污染小。③113Inm微球量可根据井的情况而定，受供货条件的影响较小，浪费小，无放射性废物。缺点：①活性炭与水的物理性质相差大，影响测井资料的准确性。②活性炭吸附的113Inm在水中容易脱附率较大，不利于测井分析。③113Sn-113Inm发生器对淋洗液要求高，配制113Inm微球操作不方便，辐射防护较差，工作人员受照射剂量较大。5、施工设计及现场施工要求(1)微球的选择选择131Ba微球或者113Inm微球。(2)须已知的参数施工日期、日注水量、油压、测量井段内的射孔层厚(m)、同位素出厂强度、载体规范等。(3)计算参数a、吸水指数j=Q/(P×H)Q：日注水量（方/日）P：注水压力（MPa），正注井用油压，反注井用套压。H：射孔层厚（米）b、查同位素用量图版（图1），得到每米用量系数K或用公式：lgK=0.66×lgj－1.23c、同位素强度S=K×H×37(1毫居里=37MBq)S：单位为MBqd、同位素用量体积V=S×1000/(Io×衰减百分数)V：单位为mlIo：出厂强度，单位为MBq衰减百分数I=Io×e(-0.693×t/T)t为衰减时间，T为半衰期11.7天表2钡(131Ba)衰减百分数一览表天数12345678910百分数94.288.883.778.974.470.166.162.358.755.3天数11121314151617181920百分数52.149.146.343.641.138.836.534.432.530.6天数21222324252627282930百分数28.827.225.624.122.721.420.219.017.916.9注：钡(131Ba)的半衰期为11.7天。e、同位素微球载体粒径的选择粒径的指标：100-300μm；300-700μm；700-900μm。f、释放深度的计算同位素释放深度距吸水层太近，示踪剂没有足够的时间形成活化悬浮液，容易造成污染和沉淀。如果同位素释放深度距吸水层太远，容易造成管柱接箍污染，而且作业时间太长。合适的理论释放深度的计算公式：SQTDHws/10)18/()(2其中：D—微球粒径（μm）；s—微球密度（g/cm3）；w—注入水的井下密度（g/cm3）；T—释放后到开始注水的时间（min）；μ—注入水的粘度（mPa.S）；Q—日注水量（m3）；S—注水截面（cm2）。设计同位素用量时应注意：◎对于新转注的注水井，由于长期的采油或排液，井周围亏空大，应适当提高同位素用量；◎对于出砂或者孔隙结构比较松散的注水井，由于井腔周围可能有大的冲洗带，所以也应适当加大同位素用量；◎对于比较致密的注水井，或者是射孔井段长，厚度大的井，在计算的结果上，可以适当减少一些同位素用量。(4)填写施工设计书内容包括：地区、区块、施工日期、射孔井段、测量井段、射孔层厚、同位素名称、半衰期、强度、载体规范、系数、粒径、体积、设计人、审核人等。设计实例：文南某一口注水井，注水方式为正注，日注水量60方，油压18，套压17.5，射孔井段：2724.4-2772.0米，射开厚度为14.1米/5层。同位素出厂强度为748，出厂日期98.2.13，测井日期98.2.23。请进行该井的施工设计。（答案：K=0.84MBq/mS=11.858MBqV=28.7ml）(5)现场施工要求a、施工时必须采用高压密封测井技术，只有这样测得的资料才能反映正常生产条件下的吸水状况。b、采用单芯电缆传输，仪器一次下井分次测量。c、同位素要求用同位素释放器井下释放。d、测速应不大于800米/小时。e、释放同位素后测的伽马曲线条数和流量曲线条数应多于4条，而且，每条应标明测井时间和测井方向。f、测井曲线的质量应符合部颁标准。三、吸水剖面测井资料处理与解释1、解释前的准备工作a、曲线质量优等品率的确定；b、曲线的深度校正；c、同位素曲线的选择；d、曲线的叠合。2、吸水剖面常规解释方法三参数吸水剖面测井解释的基本方法是面积法。解释步骤：(1)利用井温定性确定吸水层位由于吸水层附近的温度长期受注入水冲刷的影响，注水层位温度场与原始地层的温度场有较大的区别，所以利用关井温度和流温两条曲线的异常变化就能直观定性划分吸水层位。(2)利用同位素和伽马本底曲线确定吸水层把经过深度校正的同位素和伽马本底曲线绘制成叠合曲线，让这两条曲线在非射孔段重合，在射孔段，同位素曲线幅度超过伽马本底曲线幅度的1.5倍就认为是吸水层。(3)计算（读出）每个小层的异常面积（吸水面积）Si。(4)计算相对吸水βia、计算整口井每个异常面积之和∑Si；b、计算每个小层的相对吸水βi：βi=Si/(∑Si)×100%(5)计算每个小层的绝对吸水量Qi根据下式计算每个小层的绝对吸水Qi：Qi=βi×Q其中：Q—该井日注水量（m3/d）。实例分析：A井，1997年2月完井，1997年6月转注，1998年2月23日进行了三参数吸水剖面测井（图2）。共射开5个层。18号层的吸水面积为226，19号层的吸水面积为140，20、22、23三层的吸水面积均为0。日注水量60方。根据前面讲的方法可计算出每个层的相对吸水和绝对吸水量（表3）。表3A井测井解释成果表序号解释层号射孔部位层厚(m)吸水部位厚度(m)吸水