过套管电阻率测井CHFRqinhai

向青海油田的专家们学习、致敬！过套管电阻率测井长江大学地球物理与石油资源学院张超谟[e-mail]目录前言第一节过套管地层电阻率(CHFR)测井原理第二节过套管井电阻率测井综合解释方法研究第三节应用实例总结前言套管井测井方法目的：水淹层定性识别、剩余油饱和度评价定量评价、井与地层动态监测方法：核测井方法：中子寿命（包括硼中子寿命测井方法）、碳氧比能谱测井（C/O）、过油管补偿碳氧比能谱测井（RST）。其施工工艺一般有两种：时间推移测量和“测-注-测”测量方式套管井中核测井方法往往受地层孔隙度和地层水矿化度条件的限制，在较复杂的地层条件下不能取得很好的评价结果。过套管声波全波：通过分离纵横波提取纵横波的速度来计算压缩系数，就可以分辨出地层中的矿物、油、气、水沥青等，定量计算剩余油饱和度生产测井资料井间地震等过套管电阻率测井方法：1998年斯仑贝谢公司推出的商用套管井电阻率测井仪（CHFR）,相对核测井探测深度大些。前言套管井测井方法对比测井方法主要影响特性主要用途探测区域ⅠⅡⅢⅣ自然伽玛泥浆、套管、水泥环求泥质含量221自然伽玛能谱同上复杂岩性221补偿中子同上+气体挖掘效应求孔隙度221中子伽玛同上+含氯量定性判断孔隙度2221中子寿命矿化度和孔隙度高矿化度地层剩余油饱和度2221硼-中子寿命渗透率中低矿化度地层剩余油饱和度2221C/O不受矿化度影响，中高孔隙剩余油饱和度2221储层饱和度仪(RST)不受矿化度影响过油管测量剩余油饱和度2221声波全波水泥胶结剩余油饱和度2221过套管电阻率水泥环剩余油饱和度2211:主探区，2:次探区Ⅰ井眼流体、Ⅱ套管、Ⅲ水泥环、Ⅳ地层前言套管电阻率极低~2*10-7Wm.测量电流/总电流:DI/I~10-3to10-5要处理的电压范围nanoVolt级频率上限1Hz要求与套管接触良好洗井套管后有水泥校正面临的挑战目录前言第一节过套管地层电阻率(CHFR)测井原理第二节过套管井电阻率测井综合解释方法研究第三节应用实例总结第一节过套管地层电阻率(CHFR)测井原理1.1CHFR测井原理简述1.2CHFR测井资料质量检验1.3CHFR测井影响因素1.4CHFR测井资料解释与应用1.1CHFR测井原理简述CHFR测井仪结构图发射电极与接收电极兼作扶正器4组测量电极，间距为2英尺，每一组由3个互成120度的电极组成，铜质电极为圆形的，以保证与套管紧密接触每三组测量电极得到一个深度点的电阻率数值2020/5/510原理Vo：井底到地面的电压差SchlumbergerABCRVRVIBCBCABABDRt=K.Vo/DI∆I：地层电流1.1CHFR测井原理简述RtRcDIDIMeasureRtFormationResistivityRcCasingResistanceKToolfactorCalibrateRt=K.Vo/DIwhereDI=(V1-V2)/RcCurrentSourceIV1V2VoDRcandDRcCHFR测井原理图CHFR测量步骤第一步CHFR仪器选择点测的原因有两个：1、测量过程分为两步，测量和刻度，应避免两步过程中仪器的移动。2、移动电极所造成的噪声比有用信号大104倍。第一步：MeasuredStep由仪器中发射电极发射低频交流电，四个测量电极与套管紧密接触，每次测量使用其中的三个电极，每一对电极中的电压压降即被认为是漏失到地层中的电流造成的电压降和套管压降总和，CHFR测量步骤第二步第二步，CalibratedStep只需测量在套管中的阻抗造成的电压变化。CHFR测井仪精度问题CHFR仪器的工作频率范围是0.25赫兹到10赫兹之间变化，但通常保持在1赫兹.由于漏电电流非常微弱，消除噪音信号的干扰就显得特别重要，测量仪移动时会产生很大的干扰，移动电极所造成的噪声比有用信号大104倍,因此采用点测的方式。CHFR测量电阻率的范围为1Wm到100Wm之间，精确度在10%以内。序号曲线名称单位曲线含意1INDEXs非标准流线型索引2TDEP0.1in2英寸的结构深度3BOT_DIFV_MODV底部微电压复模数4BOT_UCSV_MODV底部上行套管段电压复模数5BOT_LCSV_MODV底部下行套管段电压复模数6BOT_DIFV_PHdeg底部微电压复相7BOT_UCSV_PHdeg底部上行套管段电压8BOT_LCSV_PHdeg底部上地套管段电压复相9BOT_ITOT_PHdeg底部总输入电流复相10BOT_IMON_PHdeg底部监测电流复相11CTLOm套管顶部长度12CBLOm套管底部长度13CSIZin套管电流大小14CWEIlbm/ft套管重量15CART_TEMPdegC套管温度16CAS_DIFV_MODV套管段微电压复模数17CAS_UCSV_MODV套管段上行套管段微电压复模数18CAS_LCSV_MODV套管段下行套管段微电压复模数19CAS_VINJ_MODV套管段输入电压复模数20CAS_DIFV_PHdeg套管段微电压复模数21CAS_UCSV_PHdeg套管段上行套管段微电压复相22CAS_LCSV_PHdeg套管段下行套管段微电压复相23CAS_ITOT_PHdeg套管段总电流复相24CAS_VINJ_PHdeg套管段输入电压复相25CART_TEMP_CALIBdegC校准温度26DEPT0.1inCFRT电极深度测量曲线86条序号曲线名称单位曲线含意27DCVNEGV负DC电压输入期间的测量电压28DCVPOSV正DC电压输入期间的测量电压29EFRHz激发频率30IOFF_BOTmA底部地层电流偏移量31IOFF_TOPmA顶部地层电流偏移量32IFOR_BOTmA来自底部的测量地层电流33IFOR_TOPmA来自顶部的测量地层电流34KFAC_CFRTRTCH_DCVOLT的k因子35KFAC_CFRT_ESTIMRTCH_ESTIM的k因子36LDRDCVohmDC电压段的长源距阻抗37LDRESTIMohmAsinh估计的长源距阻抗38LDRDEPm测量LDRDCV时的深度39LCSRohm下行套管阻抗40LCSTin下行套管厚度41LCSM下行套管相对磁渗透性42MAX_CRES允许的套管电阻率与标准阻抗最大比43MIN_CRES允许的套管电阻率与标准阻抗最小比44MAX_DIFVV最大微电压限制45MIN_DIFVV最小微电压限制46MIN_IFOR_SNRD允许的最小地层电流信噪比47RTCHohm.mCFRT测量的地层电阻率48RTCH_BOT_DCVOLTohm.m用标准电压测得的底部地层电阻率49RTCH_BOT_ESTIMohm.m用估计电压测得的底部地层电阻率50RTCH_TOP_DCVOLT用标准电压测得的顶部地层电阻率51RTCH_TOP_ESTIM用估计电压测得的顶部地层电阻率序号曲线名称单位曲线含意52SGMA1000S/m套管传导率53TOP_DIFV_MODV顶部微电压复模数54TOP_UCSV_MODV顶部上行套管段电压复模数55TOP_LCSV_MODV顶部下行套管段电压复模数56TOP_DIFV_PHdeg顶部微电压复相57TOP_UCSV_PHdeg顶部上行套管段电压复相58TOP_LCSV_PHdeg顶部下行套管段电压复相59TOP_ITOT_PHdeg顶部总输入电流复相60TOP_IMON_PHdeg顶部监测电流复相61UCSRohm上行套管段阻抗62UCSTin上行套管段厚度63UCSM上行套管段相对磁渗透率64ACYC套管、顶部及底部获得循环的次数65BOTTOM_STEP_BITMAP底部状态图66CASING_STEP_BITMAP套管段状态图67CALIB_STEP_BITMAP校准段状态图68DCVOLT_STEP_BITMAPDC电压段状态图69ELECTRODE_IDENTIFIER所用设备电极的标识符70LEVELSTATUS_BITMAP已记录标准的状态71RTCH_COMPUTE_METHOD用计算机方法为RTCH测量挑选的电阻率72TOP_STEP_BITMAP顶部状态图73TEST_DONE_BITMAP测试段的测试成功状态图74TEST_FAIL_BITMAP测试段的测试失败状态图75BOT_ITOT_MODmA底部总输入电流复模数76BOT_IMON_MODmA底部总监测电流复模数77CAS_ITOT_MODmA套管段总输入电流复模数序号曲线名称单位曲线含意78DCINEGmA输入负DC电压期间的电流79DCIPOSmA输入正DC电压期间的电流80TOP_ITOT_MODmA顶部总输入电流复模数81TOP_IMON_MODmA顶部监测电流复模数82CALIB_CFRT_GAIN_VECT校准复增加向量83CALIB_CFRT_PHASE_VECdeg校准复相位偏移向量84LOCALTIME_VECTORs自1970年1月1日以来以秒来计的当地时间85STEPNUM_VECTOR测量步骤数86ZINJohm套管段输入阻抗测量曲线CHFR测量原始曲线有86条，但是在应用中主要考虑以下曲线21VV原始测量值CHFR原始测量值描述近似值电压差5nV～500nVV1，上部电压20～100μVV2下部电压20～100μVV0套管电压10～100mV刻度电流0.5～3.0ARc套管段电阻20～100μΩ·mI供电电流0.5～6.0AΔI地层电流2～20mAId下行套管段电流0.～3.0AZINJ质量控制曲线0.5Ω·m组合测量GRCH套管井自然伽马TDEP电极测量深度计算结果曲线RTCH套管井电阻率技术指标仪器参数参数值（CHFR)仪器参数参数值测量方式点测（停留2分钟）电极距2ft直径3.375In探测深度7-32ft典型2m仪器长度43ft最大井斜使用外加扶正器情况下能测量70度的大斜度井，甚至在使用绝缘扶正器的情况下进行水平测量测速120ft/h压力/温度20000psi300（摄氏度）测量范围1-100欧姆测量精度1-7%纵向分辨率4ft频率1赫兹0.5~10Hz测前应采取刮井清洗等措施，每口井尽量进行了重复测井。通过同一井段重复多次测量、时间推移测井，研究多次测量曲线的重合程度来判定、检测CHFR测井仪器的稳定性。通过将CHFR测井仪的测量结果同裸眼井深电阻率曲线相比较来验证测量的可靠性和深电阻率测井的相似性。大量的现场实测资料表明：裸眼井电阻率曲线特别是侧向电阻率曲线在非储层段能和CHFR测井曲线很好地重合。CHFR测井仪器在测量中不可避免要受到井下复杂的情况的影响，套管接箍及积垢、井筒的变形情况、固井质量等等的影响往往使CHFR测井质量变差。ZINJ质量控制曲线在0.5Ω·m左右，说明仪器电极与套管内壁有良好的电接触。CHFR测井资料质量检验通过作裸眼井电阻率测井值同CHFR测量值交会图来研究CHFR测井同侧向电阻率测井的相似性。CHFR测井资料质量检验深侧向电阻率和CHFR测井值交会图质量监控图套管积垢?套管积垢对测井质量的影响，无法得到可信数据。套管积垢套管积垢对测井质量的影响，无法得到可信数据。重复性分析套管井电阻率测井影响因素套管井电阻率测井的层厚影响假设上下围岩的电导率相等，对过套管井电阻率测井的电位函数进行数值分析结果表明地层电导率关于地层中点对称分布，测量可以分辨2～3倍电极距厚度的地层，如果地层的厚度大于电极距，在过渡区的电导率很快从变化到，层界面处的视电导率近似等于界面上下两层电阻率的平均值即：这样我们可以用半幅点法确定地层界面。ava)(2121CHFR平均效应的影响水泥环的影响水泥环对高电阻率地层的影响(几乎没有影响)水泥环对低阻层的影响(响应较大)水泥环的影响7”套管水泥厚度校正图版水泥环影响的特征水泥环的存在，对低阻地层和高阻地层都有影响，但对低阻地层影响较为明显；水泥环的影响随着水泥环厚度的增加而增强，如果水泥环的厚度很大，则无法测得地层的电阻率；如果以水泥环引