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文檔簡介
1、注水開發(fā)后期油田特征注水開發(fā)后期油田特征注水開發(fā)的油田,由于油藏平面和縱向上的非均質(zhì)性、油注水開發(fā)的油田,由于油藏平面和縱向上的非均質(zhì)性、油水粘度的差別及注采井組內(nèi)部的不平衡,勢必造成水粘度的差別及注采井組內(nèi)部的不平衡,勢必造成注入水注入水在平面上向生產(chǎn)井方向的舌進(jìn)現(xiàn)象在平面上向生產(chǎn)井方向的舌進(jìn)現(xiàn)象和和在縱向上向高滲透層在縱向上向高滲透層的突進(jìn)現(xiàn)象。的突進(jìn)現(xiàn)象。特別是在注水開發(fā)后期,油井含水高達(dá)特別是在注水開發(fā)后期,油井含水高達(dá)90%以上,由于注以上,由于注入水的長期沖刷,入水的長期沖刷,油藏孔隙結(jié)構(gòu)和物理參數(shù)將會發(fā)生較大油藏孔隙結(jié)構(gòu)和物理參數(shù)將會發(fā)生較大變化變化,在注水井和油井之間有可能產(chǎn)生
2、特高的滲透率薄層,在注水井和油井之間有可能產(chǎn)生特高的滲透率薄層,流動孔道變大,造成注入水在注水井和生產(chǎn)井之間的循環(huán)流動孔道變大,造成注入水在注水井和生產(chǎn)井之間的循環(huán)流動,大大降低了水驅(qū)油的效率。流動,大大降低了水驅(qū)油的效率。 一、井間示蹤劑分析方法井間示蹤劑分析方法注入水在滲透率縱向差異儲層的波及情況注入水的平面指進(jìn)現(xiàn)象n 為了提高水驅(qū)油效率,目前提出了各種治理措施,如為了提高水驅(qū)油效率,目前提出了各種治理措施,如注水注水井調(diào)剖,油井堵水,打調(diào)整井和用水動力學(xué)方法井調(diào)剖,油井堵水,打調(diào)整井和用水動力學(xué)方法改變液流方改變液流方向等。這些措施是否有效,關(guān)鍵是對油藏的認(rèn)識程度,從而向等。這些措施是否
3、有效,關(guān)鍵是對油藏的認(rèn)識程度,從而提出要對油藏進(jìn)行精細(xì)描述,井間示蹤劑測試便是為這一目提出要對油藏進(jìn)行精細(xì)描述,井間示蹤劑測試便是為這一目的而提出來的。的而提出來的。n 油藏井間示蹤劑動態(tài)分析方法對于認(rèn)清油藏非均質(zhì)性分布油藏井間示蹤劑動態(tài)分析方法對于認(rèn)清油藏非均質(zhì)性分布,注水開發(fā)以及三次采油的設(shè)計(jì)和實(shí)施,具有重要的意義。,注水開發(fā)以及三次采油的設(shè)計(jì)和實(shí)施,具有重要的意義。對于注水開發(fā)以及三次采油來講,對于注水開發(fā)以及三次采油來講,探測油藏中高滲透層段和探測油藏中高滲透層段和大孔道有助于改善注入方案的效率,達(dá)到最終提高采收率的大孔道有助于改善注入方案的效率,達(dá)到最終提高采收率的目的。目的。注水開
4、發(fā)后期油田特征注水開發(fā)后期油田特征在油藏工程動態(tài)分析中,追蹤流體運(yùn)移的手段是直接決定油藏非均質(zhì)性在油藏工程動態(tài)分析中,追蹤流體運(yùn)移的手段是直接決定油藏非均質(zhì)性的一個(gè)重要的工具。的一個(gè)重要的工具。放射性和化學(xué)示蹤劑放射性和化學(xué)示蹤劑提供了獲得此信息的能力。提供了獲得此信息的能力。井井間示蹤劑是把間示蹤劑是把(放射性放射性)示蹤劑注入到注入井內(nèi),隨后在周圍生產(chǎn)井中監(jiān)示蹤劑注入到注入井內(nèi),隨后在周圍生產(chǎn)井中監(jiān)測取樣,確定示蹤劑的產(chǎn)出情況。測取樣,確定示蹤劑的產(chǎn)出情況。對示蹤劑產(chǎn)出情況進(jìn)行分析可以解決以下問題:對示蹤劑產(chǎn)出情況進(jìn)行分析可以解決以下問題:1、評價(jià)油藏非均質(zhì)性、評價(jià)油藏非均質(zhì)性,包括井間連
5、通性、平面以及縱向非均質(zhì)性、方向滲透率以,包括井間連通性、平面以及縱向非均質(zhì)性、方向滲透率以及大孔道等。及大孔道等。 2、確定指標(biāo)、確定指標(biāo):井網(wǎng)的體積波及系數(shù),水淹層的厚度以及滲透率的大小、平均孔道:井網(wǎng)的體積波及系數(shù),水淹層的厚度以及滲透率的大小、平均孔道半徑、流體飽和度、井網(wǎng)注采指標(biāo)和油藏巖石的潤濕性。半徑、流體飽和度、井網(wǎng)注采指標(biāo)和油藏巖石的潤濕性。 3、核實(shí)斷層以及封閉性、核實(shí)斷層以及封閉性。 4、根據(jù)相臨層系井的示蹤劑產(chǎn)出情況,判斷射孔和層系間隔性質(zhì),為層系細(xì)分調(diào)、根據(jù)相臨層系井的示蹤劑產(chǎn)出情況,判斷射孔和層系間隔性質(zhì),為層系細(xì)分調(diào)整提供依據(jù)。整提供依據(jù)。 5、分析開發(fā)調(diào)整措施的有
6、效程度。、分析開發(fā)調(diào)整措施的有效程度。 示蹤劑示蹤劑是指那些能隨注入流體一起流動,指示流體在多孔介質(zhì)中的存是指那些能隨注入流體一起流動,指示流體在多孔介質(zhì)中的存在、流動方向和滲流速度的物質(zhì)。在、流動方向和滲流速度的物質(zhì)。 井間示蹤技術(shù)井間示蹤技術(shù)就是在注水井中注入能夠與已注入流體相溶的示蹤劑,就是在注水井中注入能夠與已注入流體相溶的示蹤劑,以追蹤已注入流體,從而以追蹤已注入流體,從而標(biāo)記注入流體的運(yùn)動軌跡標(biāo)記注入流體的運(yùn)動軌跡,然后再用同樣的流體,然后再用同樣的流體驅(qū)趕示蹤劑段塞,在對應(yīng)生產(chǎn)井中檢測示蹤劑的開采動態(tài),這種驅(qū)趕示蹤劑段塞,在對應(yīng)生產(chǎn)井中檢測示蹤劑的開采動態(tài),這種跟蹤流體跟蹤流體在
7、油層中流動狀況的方法就是井間示蹤方法。在油層中流動狀況的方法就是井間示蹤方法。 它是直接測定油層特性的方法,通過生產(chǎn)井檢測到的示蹤劑濃度突破它是直接測定油層特性的方法,通過生產(chǎn)井檢測到的示蹤劑濃度突破曲線,反應(yīng)出有關(guān)油層特性的信息,曲線,反應(yīng)出有關(guān)油層特性的信息,觀察示蹤劑在采油井中開采動態(tài),如觀察示蹤劑在采油井中開采動態(tài),如示蹤劑在生產(chǎn)井中突破時(shí)間、峰值的大小及個(gè)數(shù)、相應(yīng)注入流體總量等參示蹤劑在生產(chǎn)井中突破時(shí)間、峰值的大小及個(gè)數(shù)、相應(yīng)注入流體總量等參數(shù),可進(jìn)一步研究和認(rèn)識注入流體的運(yùn)動規(guī)律和油藏非均質(zhì)特征。數(shù),可進(jìn)一步研究和認(rèn)識注入流體的運(yùn)動規(guī)律和油藏非均質(zhì)特征。 井間示蹤測試基本原理井間示
8、蹤測試基本原理 示蹤劑的種類較多,按其化學(xué)性質(zhì)可分為示蹤劑的種類較多,按其化學(xué)性質(zhì)可分為化學(xué)示蹤劑和放射化學(xué)示蹤劑和放射性示蹤劑性示蹤劑;按其溶解性質(zhì)可分為;按其溶解性質(zhì)可分為分配性示蹤劑和非分配性示分配性示蹤劑和非分配性示蹤劑蹤劑?;瘜W(xué)示蹤劑常見的有:離子型,如化學(xué)示蹤劑常見的有:離子型,如SCN-、NO3-、Br-、I-等;等;有機(jī)類,如甲醛、乙醇、異丙醇等;染料類和惰性氣體;放有機(jī)類,如甲醛、乙醇、異丙醇等;染料類和惰性氣體;放射性示蹤劑常見的有:氚水、氚化正丁醇、氚化乙醇等。射性示蹤劑常見的有:氚水、氚化正丁醇、氚化乙醇等。非分配性示蹤劑只溶于水;而分配性示蹤劑既溶于水,又溶非分配性示
9、蹤劑只溶于水;而分配性示蹤劑既溶于水,又溶于油,但在油、水中的分配比例不同。于油,但在油、水中的分配比例不同。示蹤劑類型及特征示蹤劑類型及特征 鹵陰離子鹵陰離子:其交換能力已被地層的氯離子飽和,故鹵陰離子同地層物質(zhì)很少:其交換能力已被地層的氯離子飽和,故鹵陰離子同地層物質(zhì)很少交換,在多孔介質(zhì)中運(yùn)移幾乎不滯后。氯、溴、碘中,碘幾乎不存在于地層交換,在多孔介質(zhì)中運(yùn)移幾乎不滯后。氯、溴、碘中,碘幾乎不存在于地層水中,是最好的示蹤劑,但價(jià)格太貴,無法工業(yè)應(yīng)用。水中,是最好的示蹤劑,但價(jià)格太貴,無法工業(yè)應(yīng)用。硫氰酸鹽硫氰酸鹽:性質(zhì)類似于鹵化物,低吸附,幾乎不存在于油田水中,能被細(xì)菌:性質(zhì)類似于鹵化物,低
10、吸附,幾乎不存在于油田水中,能被細(xì)菌降解,使用時(shí)應(yīng)避免濃液外泄和排放。降解,使用時(shí)應(yīng)避免濃液外泄和排放。硝酸鹽硝酸鹽:價(jià)格低,但大量使用會破壞地下水質(zhì),故應(yīng)對使用的環(huán)境問題引起:價(jià)格低,但大量使用會破壞地下水質(zhì),故應(yīng)對使用的環(huán)境問題引起注意。為防止硝酸鹽被細(xì)菌利用,使用時(shí)應(yīng)考慮采取殺菌措施。注意。為防止硝酸鹽被細(xì)菌利用,使用時(shí)應(yīng)考慮采取殺菌措施。水溶性有機(jī)醇水溶性有機(jī)醇:最常用的是甲醇,其氧化產(chǎn)物甲酸和甲醛有毒,使用時(shí)應(yīng)考:最常用的是甲醇,其氧化產(chǎn)物甲酸和甲醛有毒,使用時(shí)應(yīng)考慮采取殺菌措施。慮采取殺菌措施。熒光染料熒光染料:限于使用在懷疑可能迅速突破的研究竄流通道的場合。:限于使用在懷疑可能迅
11、速突破的研究竄流通道的場合。放射性同位素放射性同位素:檢測極限低,用量少,易于注入。最常用的是氚水,使用這:檢測極限低,用量少,易于注入。最常用的是氚水,使用這類示蹤劑存在潛在危險(xiǎn)性。類示蹤劑存在潛在危險(xiǎn)性。 井間示蹤劑類物質(zhì)井間示蹤劑類物質(zhì)油層中背景濃度低;油層中背景濃度低;油層中滯留量少;油層中滯留量少;化學(xué)穩(wěn)定、生物穩(wěn)定、與地層流體配伍;化學(xué)穩(wěn)定、生物穩(wěn)定、與地層流體配伍;分析操作簡單,靈敏度高;分析操作簡單,靈敏度高;無毒、安全;無毒、安全;來源廣、成本低;來源廣、成本低;示蹤劑應(yīng)滿足以下條件示蹤劑應(yīng)滿足以下條件 油田進(jìn)入中、后期開發(fā),隨著注水時(shí)間的增加,儲層油田進(jìn)入中、后期開發(fā),隨著
12、注水時(shí)間的增加,儲層被注入水不斷浸泡、沖刷與洗滌,使得被注入水不斷浸泡、沖刷與洗滌,使得孔隙喉道不斷增大孔隙喉道不斷增大,形成大孔道,形成大孔道。為了識別目前油藏中高滲層及大孔道的存。為了識別目前油藏中高滲層及大孔道的存在狀況,為增產(chǎn)措施提供可靠依據(jù),可以利用井間示蹤劑在狀況,為增產(chǎn)措施提供可靠依據(jù),可以利用井間示蹤劑識別大孔道技術(shù)研究。識別大孔道技術(shù)研究。 在老區(qū)油田調(diào)剖、堵水、整體綜合治理、調(diào)驅(qū)過程中在老區(qū)油田調(diào)剖、堵水、整體綜合治理、調(diào)驅(qū)過程中,該技術(shù)為調(diào)堵、調(diào)驅(qū)工程方案的編制及效果評價(jià)提供了,該技術(shù)為調(diào)堵、調(diào)驅(qū)工程方案的編制及效果評價(jià)提供了依據(jù),發(fā)揮了重要作用。依據(jù),發(fā)揮了重要作用。井
13、間示蹤與大孔道的監(jiān)測描述井間示蹤與大孔道的監(jiān)測描述井間示蹤劑測試剩余油飽和度的原理是井間示蹤劑測試剩余油飽和度的原理是在監(jiān)測井組的中心注入井中,同在監(jiān)測井組的中心注入井中,同時(shí)投加一種分配型示蹤劑和一種非分配型示蹤劑,由于分配型示蹤劑具時(shí)投加一種分配型示蹤劑和一種非分配型示蹤劑,由于分配型示蹤劑具有部分地、暫時(shí)被原油吸附和交換的特性,所以兩種示蹤劑在地下自注有部分地、暫時(shí)被原油吸附和交換的特性,所以兩種示蹤劑在地下自注水井向采油井運(yùn)移過程中,就會出現(xiàn)水井向采油井運(yùn)移過程中,就會出現(xiàn)差速遷移差速遷移現(xiàn)象,于是在生產(chǎn)井中,現(xiàn)象,于是在生產(chǎn)井中,可得到兩條示蹤劑產(chǎn)出曲線,且分配型示蹤劑滯后于非分配型
14、示蹤劑的可得到兩條示蹤劑產(chǎn)出曲線,且分配型示蹤劑滯后于非分配型示蹤劑的采出。這種采出。這種滯后現(xiàn)象受地下剩余油的影響,剩余油越多,滯后程度越嚴(yán)滯后現(xiàn)象受地下剩余油的影響,剩余油越多,滯后程度越嚴(yán)重。重。因此,因此,通過比較分配型示蹤劑和非分配型示蹤劑到達(dá)時(shí)間、峰值時(shí)通過比較分配型示蹤劑和非分配型示蹤劑到達(dá)時(shí)間、峰值時(shí)間和平均生產(chǎn)時(shí)間,就可計(jì)算出注采井間平均剩余油飽和度。間和平均生產(chǎn)時(shí)間,就可計(jì)算出注采井間平均剩余油飽和度。井間示蹤劑測試剩余油飽和度技術(shù)井間示蹤劑測試剩余油飽和度技術(shù) 是從同一口井注入和采出示蹤劑來測定剩余油飽和度的方是從同一口井注入和采出示蹤劑來測定剩余油飽和度的方法。通常是把
15、法。通常是把低分子的酯低分子的酯作為第一示蹤劑注入后,遇水分作為第一示蹤劑注入后,遇水分解,生成一種解,生成一種醇醇作為第二示蹤劑。這兩種示蹤劑在油水中作為第二示蹤劑。這兩種示蹤劑在油水中的分配系數(shù)不同,第一種示蹤劑是親油的,第二種示蹤劑的分配系數(shù)不同,第一種示蹤劑是親油的,第二種示蹤劑是親水的。兩種示蹤劑在回采時(shí)發(fā)生分離,其峰值到達(dá)地是親水的。兩種示蹤劑在回采時(shí)發(fā)生分離,其峰值到達(dá)地面有一個(gè)時(shí)間差,面有一個(gè)時(shí)間差,根據(jù)該時(shí)間差即可求得剩余油飽和度。根據(jù)該時(shí)間差即可求得剩余油飽和度。單井吞吐示蹤劑測試剩余油飽和度技術(shù)單井吞吐示蹤劑測試剩余油飽和度技術(shù)示蹤劑的耐熱性能示蹤劑的耐熱性能 示蹤劑的油
16、水分配系數(shù)示蹤劑的油水分配系數(shù) 待注地層中示蹤劑背景濃度檢測待注地層中示蹤劑背景濃度檢測 配伍性實(shí)驗(yàn)配伍性實(shí)驗(yàn) 示蹤劑吸附實(shí)驗(yàn)示蹤劑吸附實(shí)驗(yàn)地層傷害性實(shí)驗(yàn)地層傷害性實(shí)驗(yàn)示蹤劑室內(nèi)篩選實(shí)驗(yàn)示蹤劑室內(nèi)篩選實(shí)驗(yàn)投放示蹤劑前的準(zhǔn)備工作投放示蹤劑前的準(zhǔn)備工作示蹤劑注入濃度的確定示蹤劑注入濃度的確定示蹤劑注入量的計(jì)算示蹤劑注入量的計(jì)算 現(xiàn)場注入示蹤劑現(xiàn)場注入示蹤劑 取樣時(shí)間制定取樣時(shí)間制定取樣分析化驗(yàn)取樣分析化驗(yàn)結(jié)果分析與評價(jià)結(jié)果分析與評價(jià)井間示蹤劑現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)步驟井間示蹤劑現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)步驟示蹤劑注入后,需要立即從周圍采油井采樣。采樣周期根據(jù)實(shí)驗(yàn)區(qū)塊的示蹤劑注入后,需要立即從周圍采油井采樣。采樣周期根據(jù)實(shí)驗(yàn)區(qū)塊的
17、動、靜態(tài)資料具體確定,以保證不錯過示蹤劑的突破點(diǎn)和峰值為原則。動、靜態(tài)資料具體確定,以保證不錯過示蹤劑的突破點(diǎn)和峰值為原則。示蹤劑注入量的計(jì)算示蹤劑注入量的計(jì)算當(dāng)一個(gè)示蹤劑段塞被注入油藏,隨后通過同樣濃度的驅(qū)替液將其向當(dāng)一個(gè)示蹤劑段塞被注入油藏,隨后通過同樣濃度的驅(qū)替液將其向生產(chǎn)井推進(jìn),生產(chǎn)井中的示蹤劑濃度的連續(xù)測量就組成了一條示蹤生產(chǎn)井推進(jìn),生產(chǎn)井中的示蹤劑濃度的連續(xù)測量就組成了一條示蹤劑突破曲線。從數(shù)學(xué)上確定這些示蹤劑突破曲線的方法和方程是一劑突破曲線。從數(shù)學(xué)上確定這些示蹤劑突破曲線的方法和方程是一種通用方法。也可以推廣到任何井或任意流動幾何形狀。種通用方法。也可以推廣到任何井或任意流動幾
18、何形狀。均質(zhì)井網(wǎng)的示蹤劑突破曲線均質(zhì)井網(wǎng)的示蹤劑突破曲線示蹤劑質(zhì)量濃度示蹤劑質(zhì)量濃度注入體積注入體積12兩個(gè)單層的濃度曲線兩個(gè)單層的濃度曲線在多層油藏系統(tǒng)中,完整的示蹤劑產(chǎn)出曲線是各層相應(yīng)的綜合反映。在多層油藏系統(tǒng)中,完整的示蹤劑產(chǎn)出曲線是各層相應(yīng)的綜合反映。單層相應(yīng)可以用前面討論的分析方法準(zhǔn)確預(yù)測,但單層相應(yīng)可以用前面討論的分析方法準(zhǔn)確預(yù)測,但示蹤劑到達(dá)生產(chǎn)井示蹤劑到達(dá)生產(chǎn)井的時(shí)間和來自各層的示蹤劑對濃度的影響是孔隙度、滲透率和層厚度的時(shí)間和來自各層的示蹤劑對濃度的影響是孔隙度、滲透率和層厚度的函數(shù)。的函數(shù)。下圖是來自兩層的示蹤劑產(chǎn)出曲線,將多層系統(tǒng)的實(shí)際示蹤下圖是來自兩層的示蹤劑產(chǎn)出曲線,
19、將多層系統(tǒng)的實(shí)際示蹤劑開采曲線分解成單層響應(yīng)可以得到單層參數(shù)。劑開采曲線分解成單層響應(yīng)可以得到單層參數(shù)。多層油藏系統(tǒng)的示蹤劑突破曲線多層油藏系統(tǒng)的示蹤劑突破曲線示蹤劑質(zhì)量濃度示蹤劑質(zhì)量濃度注入體積注入體積3多層濃度曲線多層濃度曲線示蹤劑采出曲線特征示蹤劑采出曲線特征 示蹤劑試驗(yàn)取樣期間,示蹤劑試驗(yàn)取樣期間,示蹤劑產(chǎn)出曲線大多呈不連續(xù)、多示蹤劑產(chǎn)出曲線大多呈不連續(xù)、多次突破之線型。次突破之線型。示蹤劑多次突破與示蹤流體經(jīng)歷不同性質(zhì)小層示蹤劑多次突破與示蹤流體經(jīng)歷不同性質(zhì)小層有關(guān)。有關(guān)。對于對于均質(zhì)儲層均質(zhì)儲層來說,由于儲層在縱向上的滲流能力基本來說,由于儲層在縱向上的滲流能力基本相同,相同,示蹤
20、流體示蹤流體應(yīng)該應(yīng)該只有一次突破只有一次突破,而且示蹤流體中示蹤劑的,而且示蹤流體中示蹤劑的濃度峰值呈高值特征濃度峰值呈高值特征;對于;對于非均質(zhì)儲層非均質(zhì)儲層來說,由于儲層中存在來說,由于儲層中存在著滲流能力不盡相同的滲流通道,這些孔道的存在使得注水井著滲流能力不盡相同的滲流通道,這些孔道的存在使得注水井的注入水水驅(qū)前緣不可能同時(shí)到達(dá)生產(chǎn)井,而是呈現(xiàn)出早晚不的注入水水驅(qū)前緣不可能同時(shí)到達(dá)生產(chǎn)井,而是呈現(xiàn)出早晚不一的指狀推進(jìn)現(xiàn)象。因此,可以說一的指狀推進(jìn)現(xiàn)象。因此,可以說示蹤流體的突破次數(shù)反應(yīng)了示蹤流體的突破次數(shù)反應(yīng)了儲層中主要滲流通道數(shù)的多少,儲層中主要滲流通道數(shù)的多少,示蹤流體的突破次數(shù)越
21、多,表示蹤流體的突破次數(shù)越多,表明儲層在縱向上的滲流通道數(shù)越多,亦即儲層在縱向上的非均明儲層在縱向上的滲流通道數(shù)越多,亦即儲層在縱向上的非均質(zhì)性就越強(qiáng)。質(zhì)性就越強(qiáng)。00.511.522.533.51471013161922252831343740434649525558616467707376時(shí)間(天)濃度(毫克/升)0.0000.5001.0001.5002.0002.5003.0003.50015913172125293337414549535761656973時(shí)間(天)濃度(毫克/升)示蹤劑產(chǎn)出樣品分析結(jié)果示蹤劑產(chǎn)出樣品分析結(jié)果示蹤流體第一次突破時(shí)推進(jìn)速度態(tài)勢圖示蹤流體第一次突破時(shí)推進(jìn)速
22、度態(tài)勢圖 示蹤流體第二次突破時(shí)推進(jìn)速度態(tài)勢圖示蹤流體第二次突破時(shí)推進(jìn)速度態(tài)勢圖二、二、 生產(chǎn)測井技術(shù)生產(chǎn)測井技術(shù)開發(fā)形勢:開發(fā)形勢:1)隨著石油勘探開發(fā)的深入,我國大部分油田都已進(jìn)入到注水開發(fā)階)隨著石油勘探開發(fā)的深入,我國大部分油田都已進(jìn)入到注水開發(fā)階段,對于注水開發(fā)的油田,特別是開發(fā)段,對于注水開發(fā)的油田,特別是開發(fā)非均質(zhì)多油層的油田非均質(zhì)多油層的油田,滲透率在,滲透率在縱向上的分布是不均勻的,這就造成縱向上的分布是不均勻的,這就造成注水井的注水剖面和生產(chǎn)井的產(chǎn)液注水井的注水剖面和生產(chǎn)井的產(chǎn)液剖面的前緣是不均勻的。剖面的前緣是不均勻的。2)隨著開發(fā)的進(jìn)行,層間矛盾越來越突出,勢必造成)隨著
23、開發(fā)的進(jìn)行,層間矛盾越來越突出,勢必造成單層突進(jìn)單層突進(jìn),綜合,綜合含水上升,產(chǎn)油量下降。含水上升,產(chǎn)油量下降。 3)要保持油田的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn),控制綜合含水的上升,其主要手段是在)要保持油田的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn),控制綜合含水的上升,其主要手段是在非均質(zhì)的條件下,對高含水層進(jìn)行調(diào)剖堵水,對低含水層進(jìn)行壓裂、酸非均質(zhì)的條件下,對高含水層進(jìn)行調(diào)剖堵水,對低含水層進(jìn)行壓裂、酸化或射孔等?;蛏淇椎?。 這就需要我們要了解油層的動用情況以及油水分布狀況,弄清高這就需要我們要了解油層的動用情況以及油水分布狀況,弄清高含水層和低產(chǎn)液層及未動用層所在的確切部位,使各種作業(yè)做到有的含水層和低產(chǎn)液層及未動用層所在的確切部位,
24、使各種作業(yè)做到有的放矢,為此,進(jìn)行注水剖面和產(chǎn)液剖面的測定很有必要。但是,放矢,為此,進(jìn)行注水剖面和產(chǎn)液剖面的測定很有必要。但是,由于由于對油層的強(qiáng)注強(qiáng)采,長期受注入水的對油層的強(qiáng)注強(qiáng)采,長期受注入水的“沖刷沖刷”和和“淘洗淘洗”,油層物性發(fā),油層物性發(fā)生了較大變化,油氣水的分布更加復(fù)雜,僅靠開發(fā)初期的地質(zhì)等靜態(tài)生了較大變化,油氣水的分布更加復(fù)雜,僅靠開發(fā)初期的地質(zhì)等靜態(tài)資料的分析是無法判斷開發(fā)后期油田的注水剖面和產(chǎn)液剖面形狀的資料的分析是無法判斷開發(fā)后期油田的注水剖面和產(chǎn)液剖面形狀的,必須進(jìn)行生產(chǎn)動態(tài)測井。必須進(jìn)行生產(chǎn)動態(tài)測井。生產(chǎn)測井生產(chǎn)測井是指油田在開發(fā)過程中的測井項(xiàng)目和油井工程測井的總
25、是指油田在開發(fā)過程中的測井項(xiàng)目和油井工程測井的總和和,主要包括,主要包括注入剖面測井注入剖面測井方法,方法,產(chǎn)液剖面測井產(chǎn)液剖面測井方法,方法,工程測井工程測井以及以及地面重復(fù)儀器測試地面重復(fù)儀器測試等。等。 注水剖面和產(chǎn)液剖面測井是生產(chǎn)動態(tài)測井的重要部分。注水剖面和產(chǎn)液剖面測井是生產(chǎn)動態(tài)測井的重要部分。利用生產(chǎn)利用生產(chǎn)動態(tài)測井所提供的注水剖面和產(chǎn)液剖面等資料能為確定油層滲透動態(tài)測井所提供的注水剖面和產(chǎn)液剖面等資料能為確定油層滲透率在縱向上的分布特征率在縱向上的分布特征,制定切實(shí)可行的綜合調(diào)整措施,確定油,制定切實(shí)可行的綜合調(diào)整措施,確定油田開發(fā)部署以及制定二次、三次采油方案和配產(chǎn)、配注方案等
26、提田開發(fā)部署以及制定二次、三次采油方案和配產(chǎn)、配注方案等提供重要依據(jù)。供重要依據(jù)。1、注入剖面測井、注入剖面測井注水開發(fā)的油田需要測定注水井中各小層的吸水量,掌注水開發(fā)的油田需要測定注水井中各小層的吸水量,掌握各小層的吸水能力,制訂相應(yīng)的配注方案,封堵高滲握各小層的吸水能力,制訂相應(yīng)的配注方案,封堵高滲透突進(jìn)層。透突進(jìn)層。確定注水剖面的測井方法較多,常見的有井下流量計(jì)法、確定注水剖面的測井方法較多,常見的有井下流量計(jì)法、放射性同位素載體法、示蹤劑損失法、井溫法等,下面放射性同位素載體法、示蹤劑損失法、井溫法等,下面分別介紹他們的測井原理。分別介紹他們的測井原理。流量法是通過測量流體的流速來測得
27、流量,從而確定注水井的注入剖面流量法是通過測量流體的流速來測得流量,從而確定注水井的注入剖面。井下流量計(jì)分渦輪流量計(jì)和示蹤流量計(jì)兩種,渦輪流量計(jì)可用于注水。井下流量計(jì)分渦輪流量計(jì)和示蹤流量計(jì)兩種,渦輪流量計(jì)可用于注水井,也可用于生產(chǎn)井,包括兩相流和三相流,井,也可用于生產(chǎn)井,包括兩相流和三相流,(1)井下流量計(jì)法)井下流量計(jì)法l 主要結(jié)構(gòu):渦輪流量計(jì)的主要元件是渦輪,渦輪軸上固定一個(gè)永主要結(jié)構(gòu):渦輪流量計(jì)的主要元件是渦輪,渦輪軸上固定一個(gè)永久磁鐵,其兩邊為感應(yīng)線圈。久磁鐵,其兩邊為感應(yīng)線圈。l 測井時(shí),儀器居于井筒中,可以進(jìn)行點(diǎn)測,也可以在移動中測量測井時(shí),儀器居于井筒中,可以進(jìn)行點(diǎn)測,也可以
28、在移動中測量,點(diǎn)測適合于低流量的井,一般采用集流式渦輪流量計(jì)點(diǎn)測適合于低流量的井,一般采用集流式渦輪流量計(jì),連續(xù)測量,連續(xù)測量使用于高流量或中等流量的井,測量的是井筒的中心速度。使用于高流量或中等流量的井,測量的是井筒的中心速度。l測試原理:測試原理: 井中的流動速度推動渦輪轉(zhuǎn)動,永久磁鐵隨之轉(zhuǎn)動,井中的流動速度推動渦輪轉(zhuǎn)動,永久磁鐵隨之轉(zhuǎn)動,感應(yīng)線圈切割磁力線而產(chǎn)生了一組類似于正弦信號的電脈沖信號。感應(yīng)線圈切割磁力線而產(chǎn)生了一組類似于正弦信號的電脈沖信號。這些信號通過電纜傳送到地面,由地面儀器接收并被轉(zhuǎn)換為渦輪每這些信號通過電纜傳送到地面,由地面儀器接收并被轉(zhuǎn)換為渦輪每秒鐘轉(zhuǎn)速(秒鐘轉(zhuǎn)速(R
29、PS)。)。RPS大小與流體流速有關(guān)。大小與流體流速有關(guān)。它們之間的關(guān)系稱它們之間的關(guān)系稱為流動響應(yīng)曲線。為流動響應(yīng)曲線。井下流量計(jì)法井下流量計(jì)法渦輪流量計(jì)渦輪流量計(jì)示蹤流量計(jì)也稱為示蹤段塞速度法示蹤流量計(jì)也稱為示蹤段塞速度法,用于測量生產(chǎn)井和注入井的流體速度,用于測量生產(chǎn)井和注入井的流體速度,適用于流量低不易用連續(xù)渦輪流量計(jì)測量的流體速度。盡管這種方法在理論上適用于流量低不易用連續(xù)渦輪流量計(jì)測量的流體速度。盡管這種方法在理論上同樣適用于生產(chǎn)井,但由于它在測量流度時(shí)需要向流體中注入少量放射性示蹤同樣適用于生產(chǎn)井,但由于它在測量流度時(shí)需要向流體中注入少量放射性示蹤物質(zhì),對原油造成污染,因此物質(zhì),
30、對原油造成污染,因此在注入井中較為常用在注入井中較為常用。它它利用示蹤劑來跟蹤流體流動,通過測量射入流體的放射性示蹤劑的速度來利用示蹤劑來跟蹤流體流動,通過測量射入流體的放射性示蹤劑的速度來確定分層流量。確定分層流量。常用的示蹤流量計(jì)有兩種:單發(fā)單計(jì)數(shù)示蹤流量計(jì)和單發(fā)雙計(jì)數(shù)示蹤流量計(jì)常用的示蹤流量計(jì)有兩種:單發(fā)單計(jì)數(shù)示蹤流量計(jì)和單發(fā)雙計(jì)數(shù)示蹤流量計(jì)?,F(xiàn)有的井下儀,兩探頭的間距有?,F(xiàn)有的井下儀,兩探頭的間距有1英尺、英尺、3英尺、英尺、5英尺。根據(jù)注入井的注入英尺。根據(jù)注入井的注入量大小,可選擇適當(dāng)?shù)拈g距。在測井的過程中,儀器是停穩(wěn)后點(diǎn)測的。速度法量大小,可選擇適當(dāng)?shù)拈g距。在測井的過程中,儀器是
31、停穩(wěn)后點(diǎn)測的。速度法所用儀器的直徑為所用儀器的直徑為11/2英寸,可以在英寸,可以在2英寸和英寸和21/2英寸油管中進(jìn)行測量,也可以英寸油管中進(jìn)行測量,也可以通過油管在套管中測量。通過油管在套管中測量。井下流量計(jì)法井下流量計(jì)法示蹤流量計(jì)法示蹤流量計(jì)法 放射性同位素載體法是利用人工同位素作為示蹤劑來研究采油放射性同位素載體法是利用人工同位素作為示蹤劑來研究采油注水狀態(tài)和油水井技術(shù)狀況的一種方法,是利用自然伽馬測井儀注水狀態(tài)和油水井技術(shù)狀況的一種方法,是利用自然伽馬測井儀,配合必要的施工和測量過程來實(shí)現(xiàn)的。,配合必要的施工和測量過程來實(shí)現(xiàn)的。 這里所謂的這里所謂的示蹤,就是把同位素示蹤劑加入到注水
32、井的注入流示蹤,就是把同位素示蹤劑加入到注水井的注入流體中,該示蹤劑隨著流體物質(zhì)的運(yùn)動而運(yùn)動,通過對示蹤劑的跟體中,該示蹤劑隨著流體物質(zhì)的運(yùn)動而運(yùn)動,通過對示蹤劑的跟蹤測量對注入流體進(jìn)行蹤測量對注入流體進(jìn)行“示蹤示蹤”,來判斷和計(jì)算流體流經(jīng)的路徑、,來判斷和計(jì)算流體流經(jīng)的路徑、去向和流量,以達(dá)到評價(jià)注入狀態(tài)和油水井情況等的目的。去向和流量,以達(dá)到評價(jià)注入狀態(tài)和油水井情況等的目的。(2)放射性同位素載體法)放射性同位素載體法 生產(chǎn)中一般選用半衰期短的同位素生產(chǎn)中一般選用半衰期短的同位素Ba作為示蹤元素,用一定粒作為示蹤元素,用一定粒徑的載體吸附上示蹤元素,這些吸附著示蹤元素的載體叫徑的載體吸附上
33、示蹤元素,這些吸附著示蹤元素的載體叫活化載體活化載體。將這些活化載體溶于水中,配制成均勻活化懸浮液。將這些活化載體溶于水中,配制成均勻活化懸浮液。在正常的注在正常的注水條件下,當(dāng)懸浮液向地層侵入時(shí),水和活化載體分離,水進(jìn)入地水條件下,當(dāng)懸浮液向地層侵入時(shí),水和活化載體分離,水進(jìn)入地層而活化載體濾積在地層表面形成一活化層,地層的吸水量與放射層而活化載體濾積在地層表面形成一活化層,地層的吸水量與放射性載體在地層表面的濾積量成正比,與活化層造成的曲線異常面積性載體在地層表面的濾積量成正比,與活化層造成的曲線異常面積增量成正比。增量成正比。 施工前后各測一條伽馬曲線施工前后各測一條伽馬曲線Jr1與與J
34、r2,將這兩條曲線進(jìn)行比較,將這兩條曲線進(jìn)行比較,泥巖段和不吸水的井段曲線重合,而濾積了活化載體的那些井段中泥巖段和不吸水的井段曲線重合,而濾積了活化載體的那些井段中Jr2與要比與要比Jr1大的多,根據(jù)兩條曲線包圍的放射性強(qiáng)度異常面積的大大的多,根據(jù)兩條曲線包圍的放射性強(qiáng)度異常面積的大小計(jì)算各小層的相對吸水量,來表示各小層的吸水能力。小計(jì)算各小層的相對吸水量,來表示各小層的吸水能力。相對吸水量用下式計(jì)算:1iiniiSDQSiiiiDQS第 層的相對吸水量;第 層對應(yīng)的放射性強(qiáng)度異常面積。示蹤劑損耗法適用于示蹤劑損耗法適用于單相注入井并可確定低流量注入剖面單相注入井并可確定低流量注入剖面,可僅
35、使用,可僅使用一個(gè)放射性探測器。用該方法測井時(shí),首先向井內(nèi)流體中噴入可被井一個(gè)放射性探測器。用該方法測井時(shí),首先向井內(nèi)流體中噴入可被井內(nèi)流體帶入地層的放射性示蹤劑,示蹤劑會在井內(nèi)流體中形成示蹤劑內(nèi)流體帶入地層的放射性示蹤劑,示蹤劑會在井內(nèi)流體中形成示蹤劑段塞。這個(gè)段塞和井內(nèi)流體一塊流動;若段塞通過吸水層,段塞中的段塞。這個(gè)段塞和井內(nèi)流體一塊流動;若段塞通過吸水層,段塞中的示蹤劑也會隨著流體一起進(jìn)入地層。在從段塞形成到示蹤劑全部被地示蹤劑也會隨著流體一起進(jìn)入地層。在從段塞形成到示蹤劑全部被地層吸收的整個(gè)過程中,不斷地把儀器下入示蹤劑段塞的下面;然后以層吸收的整個(gè)過程中,不斷地把儀器下入示蹤劑段塞
36、的下面;然后以均勻的速度提升儀器,測量井內(nèi)示蹤劑段塞的伽馬射線強(qiáng)度。均勻的速度提升儀器,測量井內(nèi)示蹤劑段塞的伽馬射線強(qiáng)度。具體測具體測量步驟是:量步驟是:(3)示蹤劑損耗法)示蹤劑損耗法(1 1)測伽馬基線;)測伽馬基線;(2 2)儀器返回全流量層;)儀器返回全流量層;(3 3)在全流量層以上噴射示蹤劑;)在全流量層以上噴射示蹤劑;(4 4)記錄全流量示蹤劑段塞的伽馬射線強(qiáng)度記錄全流量示蹤劑段塞的伽馬射線強(qiáng)度,如有可能,在示蹤劑到,如有可能,在示蹤劑到達(dá)最上面一個(gè)吸收層以前需要進(jìn)行兩次或三次測井,并將段塞面積進(jìn)達(dá)最上面一個(gè)吸收層以前需要進(jìn)行兩次或三次測井,并將段塞面積進(jìn)行平均,作為初始示蹤劑段
37、塞面積;行平均,作為初始示蹤劑段塞面積;(5 5)記錄射孔層示蹤劑段塞的伽馬射線強(qiáng)度記錄射孔層示蹤劑段塞的伽馬射線強(qiáng)度。等待示蹤劑流經(jīng)第一個(gè)。等待示蹤劑流經(jīng)第一個(gè)射孔層后記錄井筒流體的伽馬射線強(qiáng)度,以此監(jiān)測每個(gè)射孔層,直至射孔層后記錄井筒流體的伽馬射線強(qiáng)度,以此監(jiān)測每個(gè)射孔層,直至示蹤劑段塞停止或消失。當(dāng)儀器上行穿過示蹤劑段塞時(shí),儀器必須完示蹤劑段塞停止或消失。當(dāng)儀器上行穿過示蹤劑段塞時(shí),儀器必須完全穿過示蹤劑段塞并且繼續(xù)上行一段距離,以探測是否有反映竄槽出全穿過示蹤劑段塞并且繼續(xù)上行一段距離,以探測是否有反映竄槽出現(xiàn)的次級波峰。現(xiàn)的次級波峰。測試資料的解釋方法有:面積法、面積三角形法和測試資
38、料的解釋方法有:面積法、面積三角形法和SelfSelf法。法。 大量的實(shí)際資料表明,儀器每次提升所測的伽馬射線強(qiáng)度和探測大量的實(shí)際資料表明,儀器每次提升所測的伽馬射線強(qiáng)度和探測器周圍放射性示蹤劑的濃度成正比。隨著示蹤劑進(jìn)入地層,示蹤劑的器周圍放射性示蹤劑的濃度成正比。隨著示蹤劑進(jìn)入地層,示蹤劑的濃度逐漸減少,因而所測的伽馬射線強(qiáng)度曲線幅度也會逐漸較少??蓾舛戎饾u減少,因而所測的伽馬射線強(qiáng)度曲線幅度也會逐漸較少??衫美妹娣e法面積法確定兩次測量之間的層段的吸水剖面的相對吸水量。確定兩次測量之間的層段的吸水剖面的相對吸水量。 面積法應(yīng)用的前提是使井筒內(nèi)示蹤劑混合均勻后形成段塞,且假設(shè)面積法應(yīng)用的
39、前提是使井筒內(nèi)示蹤劑混合均勻后形成段塞,且假設(shè)伽馬射線強(qiáng)度正比于井眼內(nèi)示蹤劑的量。伽馬射線強(qiáng)度正比于井眼內(nèi)示蹤劑的量。面積法依據(jù)的是示蹤曲線與面積法依據(jù)的是示蹤曲線與基線所形成的鐘形面積與流量大小成正比?;€所形成的鐘形面積與流量大小成正比。若該面積通過某一射孔層若該面積通過某一射孔層后減小后減小25%25%,則認(rèn)為射孔層內(nèi)被注入了,則認(rèn)為射孔層內(nèi)被注入了25%25%的流體。的流體。示蹤劑質(zhì)示蹤劑質(zhì)量濃度量濃度注入體積注入體積 面積三角形法面積三角形法是求示蹤劑段塞對應(yīng)的伽馬強(qiáng)度曲線與本底直線圍成是求示蹤劑段塞對應(yīng)的伽馬強(qiáng)度曲線與本底直線圍成的近似三角形面積,近似表示示蹤劑段塞對應(yīng)的鐘形面積。
40、與面積法的近似三角形面積,近似表示示蹤劑段塞對應(yīng)的鐘形面積。與面積法相比,存在一定的誤差,因此只是適合粗略了解流動剖面。相比,存在一定的誤差,因此只是適合粗略了解流動剖面。 SelfSelf法法與面積三角形法相似,首先將伽馬射線強(qiáng)度測井曲線化解為與面積三角形法相似,首先將伽馬射線強(qiáng)度測井曲線化解為三角形,基線為三角形的底邊,波峰兩側(cè)為兩腰。三角形,基線為三角形的底邊,波峰兩側(cè)為兩腰。假設(shè)三角形的底和假設(shè)三角形的底和高之和與體積流量成正比。高之和與體積流量成正比。用面積法解釋時(shí),如果精度要求高,應(yīng)采用積分法確定段塞面積,而用面積法解釋時(shí),如果精度要求高,應(yīng)采用積分法確定段塞面積,而用三角形確定面
41、積時(shí)可能引起較大的誤差。用三角形確定面積時(shí)可能引起較大的誤差。 地球是一個(gè)散熱體,在未被擾動的情況下,某點(diǎn)的溫度只是地球是一個(gè)散熱體,在未被擾動的情況下,某點(diǎn)的溫度只是該點(diǎn)位置的函數(shù),該點(diǎn)位置的函數(shù),地溫與深度的關(guān)系基本上一條直線,稱為地溫地溫與深度的關(guān)系基本上一條直線,稱為地溫梯度線梯度線,其斜率即為地溫梯度,隨著地區(qū)的不同而不同,其變化,其斜率即為地溫梯度,隨著地區(qū)的不同而不同,其變化范圍在范圍在1.1-3.60/100m1.1-3.60/100m之間。之間。 地溫梯度取決于巖石的導(dǎo)熱性能,導(dǎo)熱性能越高,熱量通過地溫梯度取決于巖石的導(dǎo)熱性能,導(dǎo)熱性能越高,熱量通過巖石的傳導(dǎo)就越容易,地溫梯
42、度就越小。一口井與周圍地層到達(dá)巖石的傳導(dǎo)就越容易,地溫梯度就越小。一口井與周圍地層到達(dá)平衡后,平衡后,溫度測井曲線就反映地溫梯度隨巖性的變化。溫度測井曲線就反映地溫梯度隨巖性的變化。(4)井溫法)井溫法 由于產(chǎn)出流體和注入流體與地層溫度有由于產(chǎn)出流體和注入流體與地層溫度有差異,在生產(chǎn)井和注入井中,尤其在有氣體差異,在生產(chǎn)井和注入井中,尤其在有氣體產(chǎn)出或地層之間有竄槽等的情況下,地溫梯產(chǎn)出或地層之間有竄槽等的情況下,地溫梯度線要出現(xiàn)不同程度的異?,F(xiàn)象:度線要出現(xiàn)不同程度的異?,F(xiàn)象:在生產(chǎn)井在生產(chǎn)井中,生產(chǎn)層上部的流體溫度要高于地層溫度中,生產(chǎn)層上部的流體溫度要高于地層溫度,因此井溫大于相應(yīng)地層溫
43、度,因此井溫大于相應(yīng)地層溫度;由于注入溫由于注入溫度通常低于地層溫度,因此井筒溫度比相應(yīng)度通常低于地層溫度,因此井筒溫度比相應(yīng)深度的地層溫度低深度的地層溫度低,如圖如圖1-441-44所示,所示,井筒溫井筒溫度是動態(tài)變化的,變化快慢取決于流量、完度是動態(tài)變化的,變化快慢取決于流量、完井方式、流體和地層導(dǎo)熱特性等。井方式、流體和地層導(dǎo)熱特性等。井溫測井井溫測井正是利用這些現(xiàn)象來反映生產(chǎn)井和注入井的正是利用這些現(xiàn)象來反映生產(chǎn)井和注入井的流動狀態(tài)。流動狀態(tài)。 井溫測井方法分井溫梯度測井、微差井溫測井和徑向微差井溫測井溫測井方法分井溫梯度測井、微差井溫測井和徑向微差井溫測井,一般所說的井溫測井指的是井
44、溫梯度測井。井,一般所說的井溫測井指的是井溫梯度測井。 井溫梯度測井井溫梯度測井測出的是井中流體沿井身的溫度變化。測出的是井中流體沿井身的溫度變化。井下測量溫井下測量溫度的儀器通常有電阻式度的儀器通常有電阻式(利用電阻元件與溫度的函數(shù)關(guān)系測量井筒溫(利用電阻元件與溫度的函數(shù)關(guān)系測量井筒溫度)度)和熱電偶式和熱電偶式(利用熱電偶的兩個(gè)接點(diǎn)的溫度不同,在回路中將產(chǎn)(利用熱電偶的兩個(gè)接點(diǎn)的溫度不同,在回路中將產(chǎn)生隨溫度變化的電流,由此測量溫度的變化)。生隨溫度變化的電流,由此測量溫度的變化)。 微差井溫測井微差井溫測井測出的某一定距離測出的某一定距離( (比如說一米比如說一米) )的兩點(diǎn)間的的兩點(diǎn)間
45、的溫差溫差,實(shí)際上就是井溫梯度測井。在地溫正常的井段,其基本上是一條直線實(shí)際上就是井溫梯度測井。在地溫正常的井段,其基本上是一條直線,在異常處,其變化比普通測井曲線明顯的多。,在異常處,其變化比普通測井曲線明顯的多。 徑向微差井溫測井徑向微差井溫測井測出的是套管上相對兩點(diǎn)之間的溫差。在管后無測出的是套管上相對兩點(diǎn)之間的溫差。在管后無竄槽時(shí),套管周圍溫度相同,在注入井中有竄槽時(shí),儀器可以清晰地竄槽時(shí),套管周圍溫度相同,在注入井中有竄槽時(shí),儀器可以清晰地分辯出來。分辯出來。 井溫測井是應(yīng)用較早的測井方法之一。其方法和設(shè)備簡單,在測井井溫測井是應(yīng)用較早的測井方法之一。其方法和設(shè)備簡單,在測井中得到廣
46、泛的應(yīng)用。中得到廣泛的應(yīng)用。井溫測井曲線可以用來探測產(chǎn)氣或產(chǎn)油、產(chǎn)水層井溫測井曲線可以用來探測產(chǎn)氣或產(chǎn)油、產(chǎn)水層位,套管后的竄槽,高滲透層,測定油氣界面位置,測量注水剖面等位,套管后的竄槽,高滲透層,測定油氣界面位置,測量注水剖面等。近年來,由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得復(fù)雜的熱傳導(dǎo)數(shù)學(xué)問題得以解決。近年來,由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得復(fù)雜的熱傳導(dǎo)數(shù)學(xué)問題得以解決,井溫測井解釋向定量解釋發(fā)展。,井溫測井解釋向定量解釋發(fā)展。應(yīng)用一:確定吸水層位。應(yīng)用一:確定吸水層位。一般地,注水井存在低溫異常,如果是單層一般地,注水井存在低溫異常,如果是單層注入,則由流動井溫曲線就可以確定吸水層。在多層合采時(shí),在流動注入,則
47、由流動井溫曲線就可以確定吸水層。在多層合采時(shí),在流動井溫曲線上只是一個(gè)大的異常顯示,分不出小層。在關(guān)井井溫測井曲井溫曲線上只是一個(gè)大的異常顯示,分不出小層。在關(guān)井井溫測井曲線上卻能分開。注水井關(guān)井井溫曲線,一般在關(guān)井后的線上卻能分開。注水井關(guān)井井溫曲線,一般在關(guān)井后的4848小時(shí)內(nèi)測得小時(shí)內(nèi)測得,并且要測幾次,以便能得到正確的結(jié)論。,并且要測幾次,以便能得到正確的結(jié)論。圖中左邊圖中左邊4條是梯度井溫曲線,分別條是梯度井溫曲線,分別在關(guān)井后的在關(guān)井后的1h、2h、3h、4h時(shí)測得。時(shí)測得。右邊的右邊的4條是相應(yīng)的條是相應(yīng)的微差井溫曲線微差井溫曲線,由圖可以看出有兩個(gè)負(fù)異常。在關(guān)井由圖可以看出有兩
48、個(gè)負(fù)異常。在關(guān)井4小時(shí)測的井溫曲線上,這兩個(gè)負(fù)異小時(shí)測的井溫曲線上,這兩個(gè)負(fù)異常最為明顯。在上部井段,井溫曲線常最為明顯。在上部井段,井溫曲線迅速接近正常井溫曲線。在下部井段迅速接近正常井溫曲線。在下部井段,4條測井曲線重合,說明下面已經(jīng)條測井曲線重合,說明下面已經(jīng)沒有吸水層。在微差井溫曲線上,兩沒有吸水層。在微差井溫曲線上,兩個(gè)負(fù)異常更清楚,可以確定有兩個(gè)吸個(gè)負(fù)異常更清楚,可以確定有兩個(gè)吸水層,下部吸水層的上段滲透性不好水層,下部吸水層的上段滲透性不好,吸水不多。,吸水不多。圖圖1-49 1-49 注水井關(guān)井井溫曲線注水井關(guān)井井溫曲線應(yīng)用二:確定產(chǎn)層位置。應(yīng)用二:確定產(chǎn)層位置。在在產(chǎn)氣層位產(chǎn)
49、氣層位,由于氣體膨脹致冷,由于氣體膨脹致冷,在測井曲線上產(chǎn)生負(fù)異常。在測井曲線上產(chǎn)生負(fù)異常。產(chǎn)氣量越產(chǎn)氣量越大,負(fù)異常越大。地層滲透率越低,大,負(fù)異常越大。地層滲透率越低,壓力降落越大,導(dǎo)致氣體膨脹加劇,壓力降落越大,導(dǎo)致氣體膨脹加劇,負(fù)異常越大。負(fù)異常越大。水層則與氣層在井溫曲線上的特征水層則與氣層在井溫曲線上的特征相反,產(chǎn)生高溫異常。相反,產(chǎn)生高溫異常。圖圖1-511-51是井溫測井在確定產(chǎn)層中的應(yīng)是井溫測井在確定產(chǎn)層中的應(yīng)用。從圖中可以看出,在下部井眼射用。從圖中可以看出,在下部井眼射孔處,溫度梯度曲線發(fā)生異常變化,孔處,溫度梯度曲線發(fā)生異常變化,同時(shí)微差井溫曲線也發(fā)生了較大變化同時(shí)微差
50、井溫曲線也發(fā)生了較大變化,表明此處有氣體產(chǎn)出。,表明此處有氣體產(chǎn)出。圖圖1-51是井溫測井在確定產(chǎn)層中的應(yīng)用是井溫測井在確定產(chǎn)層中的應(yīng)用p為了確定產(chǎn)水或產(chǎn)油位置,由于產(chǎn)液溫度高于井液溫為了確定產(chǎn)水或產(chǎn)油位置,由于產(chǎn)液溫度高于井液溫度,可以在測井前先用度,可以在測井前先用冷液循環(huán)冷液循環(huán),再進(jìn)行測量,以增大,再進(jìn)行測量,以增大正異常;正異常;p為了確定產(chǎn)氣層,也可以先用為了確定產(chǎn)氣層,也可以先用熱液循環(huán)熱液循環(huán),再進(jìn)行測量,再進(jìn)行測量,以增大負(fù)異常。需要注意的是長時(shí)間關(guān)井會因井液達(dá),以增大負(fù)異常。需要注意的是長時(shí)間關(guān)井會因井液達(dá)到熱平衡和壓力平衡而測不出井溫異常。到熱平衡和壓力平衡而測不出井溫異
51、常。 為了及時(shí)了解油層的動用狀況及開發(fā)效果,通常要在生產(chǎn)中進(jìn)行產(chǎn)液剖面為了及時(shí)了解油層的動用狀況及開發(fā)效果,通常要在生產(chǎn)中進(jìn)行產(chǎn)液剖面測井,測井,產(chǎn)液剖面測井儀器主要有流量計(jì)、持率計(jì)、壓力計(jì)和溫度計(jì)產(chǎn)液剖面測井儀器主要有流量計(jì)、持率計(jì)、壓力計(jì)和溫度計(jì)。(1) (1) 流量計(jì)流量計(jì)流量計(jì)包括集流式流量計(jì)、連續(xù)流量計(jì)和示蹤流量計(jì)。流量計(jì)包括集流式流量計(jì)、連續(xù)流量計(jì)和示蹤流量計(jì)。 集流式流量集流式流量計(jì)包括傘式、皮球式流量計(jì),主要是通過集流器(傘、皮計(jì)包括傘式、皮球式流量計(jì),主要是通過集流器(傘、皮球等)使井內(nèi)流體全部通過計(jì)量器,從而測量井內(nèi)流體的流量。球等)使井內(nèi)流體全部通過計(jì)量器,從而測量井內(nèi)流
52、體的流量。 連續(xù)流量計(jì)連續(xù)流量計(jì)是通過渦輪在井內(nèi)連續(xù)測量,測出一條連續(xù)的渦輪轉(zhuǎn)速曲是通過渦輪在井內(nèi)連續(xù)測量,測出一條連續(xù)的渦輪轉(zhuǎn)速曲線,通過速度校正和井徑尺寸可計(jì)算出井內(nèi)各層的流量。線,通過速度校正和井徑尺寸可計(jì)算出井內(nèi)各層的流量。 示蹤流量計(jì)示蹤流量計(jì)的測量原理是在井內(nèi)流體中注入一放射性段塞,測量這段的測量原理是在井內(nèi)流體中注入一放射性段塞,測量這段放射性段塞通過某一已知長度的兩個(gè)放射性探測器時(shí)間,確定井內(nèi)流體的放射性段塞通過某一已知長度的兩個(gè)放射性探測器時(shí)間,確定井內(nèi)流體的流動速度,從而確定各層的產(chǎn)量,如圖流動速度,從而確定各層的產(chǎn)量,如圖3-593-59所示。所示。圖圖3-593-59用
53、連續(xù)流量計(jì)測試資料劃分的產(chǎn)出剖面用連續(xù)流量計(jì)測試資料劃分的產(chǎn)出剖面(2)流體識別測井流體識別測井 生產(chǎn)井中通常同時(shí)存在著混合流動的油、氣、水多相流體。生產(chǎn)井中通常同時(shí)存在著混合流動的油、氣、水多相流體。持率指持率指的是某一相流體在流管中所占的面積與總面積的比值。的是某一相流體在流管中所占的面積與總面積的比值。一般采用流一般采用流體識別測井確定每相的持率。常用的流體識別測井儀器有放射性密體識別測井確定每相的持率。常用的流體識別測井儀器有放射性密度計(jì)、壓差密度計(jì)、電容式持率計(jì)。度計(jì)、壓差密度計(jì)、電容式持率計(jì)。放射性密度計(jì)是通過測量通過一段流體的伽馬射線強(qiáng)度衰減來確定放射性密度計(jì)是通過測量通過一段流
54、體的伽馬射線強(qiáng)度衰減來確定流體的密度,然后用密度的大小來確定各相的持率。流體的密度,然后用密度的大小來確定各相的持率。壓差密度計(jì)利用一段流體的壓力差別來確定流體的密度,然后確定壓差密度計(jì)利用一段流體的壓力差別來確定流體的密度,然后確定各相的持率。各相的持率。電容式持率計(jì)是通過測量油、氣、水混相液體的介電常數(shù)來確定各電容式持率計(jì)是通過測量油、氣、水混相液體的介電常數(shù)來確定各相的持率。相的持率。圖圖3-60是利用密度確定各層的產(chǎn)液類型的例子。是利用密度確定各層的產(chǎn)液類型的例子。圖圖3-60 3-60 三相流動中的密度梯度測井實(shí)例三相流動中的密度梯度測井實(shí)例 把流量計(jì)、持水率計(jì)、密度、溫度、壓力及其
55、它參數(shù)(套管接箍、自然把流量計(jì)、持水率計(jì)、密度、溫度、壓力及其它參數(shù)(套管接箍、自然伽馬)測井資料聯(lián)合起來,可以綜合分析生產(chǎn)層各產(chǎn)出油、氣、水的產(chǎn)伽馬)測井資料聯(lián)合起來,可以綜合分析生產(chǎn)層各產(chǎn)出油、氣、水的產(chǎn)出量及各相的含量。出量及各相的含量。 產(chǎn)出剖面測井系列的選擇是根據(jù)生產(chǎn)井的類型而進(jìn)行的:產(chǎn)出剖面測井系列的選擇是根據(jù)生產(chǎn)井的類型而進(jìn)行的: 對于單相生產(chǎn)井,通常選用流量計(jì)、溫度計(jì)、壓力計(jì)三個(gè)參數(shù)即可;對于單相生產(chǎn)井,通常選用流量計(jì)、溫度計(jì)、壓力計(jì)三個(gè)參數(shù)即可; 對于抽油井,則要選擇外徑小于對于抽油井,則要選擇外徑小于1in的儀器,以便將儀器通過油套環(huán)的儀器,以便將儀器通過油套環(huán)形空間下到產(chǎn)
56、層,而且由于抽油井一般為低產(chǎn)井,在油水兩相流動時(shí)應(yīng)形空間下到產(chǎn)層,而且由于抽油井一般為低產(chǎn)井,在油水兩相流動時(shí)應(yīng)選擇集流式流量計(jì)(如果流量較高時(shí)可選用連續(xù)流量計(jì))、持水率計(jì)、選擇集流式流量計(jì)(如果流量較高時(shí)可選用連續(xù)流量計(jì))、持水率計(jì)、溫度計(jì)、壓力計(jì)、密度計(jì)(密度相差較大時(shí)用);在油、氣、水三相流溫度計(jì)、壓力計(jì)、密度計(jì)(密度相差較大時(shí)用);在油、氣、水三相流動時(shí)要選用集流式流量計(jì)、持水率計(jì)、溫度計(jì)、壓力計(jì)、密度計(jì)。動時(shí)要選用集流式流量計(jì)、持水率計(jì)、溫度計(jì)、壓力計(jì)、密度計(jì)。 對于自噴井中的高產(chǎn)井(流量大于對于自噴井中的高產(chǎn)井(流量大于50m3/d),可選用連續(xù)式),可選用連續(xù)式流量計(jì),低產(chǎn)井要選
57、用集流式流量計(jì)。流量計(jì),低產(chǎn)井要選用集流式流量計(jì)。 在油、水兩相中,可選用流量計(jì)、溫度計(jì)、壓力計(jì)、密度計(jì),在油、水兩相中,可選用流量計(jì)、溫度計(jì)、壓力計(jì)、密度計(jì),如果油水密度相差較小,應(yīng)選用如果油水密度相差較小,應(yīng)選用持水率計(jì)代替密度計(jì);持水率計(jì)代替密度計(jì); 如果是三相流,則需選用流量計(jì)、持水率計(jì)、溫度計(jì)、壓力如果是三相流,則需選用流量計(jì)、持水率計(jì)、溫度計(jì)、壓力計(jì)、密度計(jì),另外還需要測量套管接箍、自然伽馬。計(jì)、密度計(jì),另外還需要測量套管接箍、自然伽馬。定性分析主要參考以下信息:定性分析主要參考以下信息: 壓力曲線有無異常。一般情況下,壓力曲線從上至下逐漸增大;壓力曲線有無異常。一般情況下,壓力曲
58、線從上至下逐漸增大; 溫度曲線有無異常。一般情況下,正異常指示產(chǎn)液,負(fù)異常指示產(chǎn)氣;溫度曲線有無異常。一般情況下,正異常指示產(chǎn)液,負(fù)異常指示產(chǎn)氣; 通過生產(chǎn)層時(shí),流量曲線有無異常。產(chǎn)量較大時(shí),流量曲線會局部不穩(wěn);通過生產(chǎn)層時(shí),流量曲線有無異常。產(chǎn)量較大時(shí),流量曲線會局部不穩(wěn); 通過生產(chǎn)層時(shí),密度曲線有無異常。其正異常指示產(chǎn)液,負(fù)異常指示產(chǎn)氣。通過生產(chǎn)層時(shí),密度曲線有無異常。其正異常指示產(chǎn)液,負(fù)異常指示產(chǎn)氣。 通過生產(chǎn)層時(shí),含水率曲線有無異常。通過生產(chǎn)層時(shí),含水率曲線有無異常。 通過測井綜合曲線圖進(jìn)行定性分析,對井的產(chǎn)出剖面有一個(gè)初步了解,包括通過測井綜合曲線圖進(jìn)行定性分析,對井的產(chǎn)出剖面有一個(gè)初步了解,包括掌握解釋層的相態(tài)、流型以及主產(chǎn)油層、次產(chǎn)油層,掌握油水產(chǎn)出部位、產(chǎn)出掌握解釋層的相態(tài)、流型以及主產(chǎn)油層、次產(chǎn)油層,掌握油水產(chǎn)出部位、產(chǎn)出量、油水含量,了解井下是兩相流還是三相流,尤其要注意隨著深度的變化井量、油水含量,了解井下是兩相流還是三相流,尤其要注意隨著深度的變化井下流體可能從兩相流動變?yōu)槿嗔鲃?,了解各相在不同深度流量的變化。下流體可能從兩相流動變?yōu)槿嗔鲃?,了解各相在不同深度流量的變化?測試資料的定性分析測試資料的
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