淺談碳氧比時(shí)間推移測(cè)井確定剩余油飽和度方法

1、淺談碳氧比時(shí)間推移測(cè)井確定剩余油飽和度方法國(guó)外測(cè)井技術(shù)WORLDWELLLOGGINGTECHNOLOGY2010年l2月?開發(fā)應(yīng)用?淺談碳氧比時(shí)間推移測(cè)井確定剩余油飽和度方法王現(xiàn)兵勝利石油管理局測(cè)井公司摘要:碳氧比時(shí)間推移測(cè)井就是根據(jù)儲(chǔ)層巖性,物性等因素對(duì)測(cè)量值影響不變的特點(diǎn),利用不同時(shí)間,同一儲(chǔ)層的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),求出該層剩余油飽和度.本文提出一種客觀確定剩余油飽和度的方法,在適當(dāng)?shù)那疤釛l件下,計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況較吻合.關(guān)鍵詞:碳氧比測(cè)井;時(shí)間推移測(cè)井;剩余油飽和度;相關(guān)系數(shù)0引言在油田開發(fā)中后期,求準(zhǔn)剩余油飽和度成為生產(chǎn)層研究的核心問題.作為對(duì)剩余油監(jiān)測(cè)手段之一的碳氧比能譜測(cè)井,在目前套管井中

2、進(jìn)行水淹層分析或射孔前確定射孔層位都行之有效.利用碳氧比能譜測(cè)井資料求解含水飽和度,一般沿用碳氧比與硅鈣比重疊法,碳氧比與鈣硅比重疊法和純碳氧比法,但無(wú)論何種方法,計(jì)算結(jié)果都受到人為主觀因素影響.本文利用碳氧比能譜時(shí)間推移測(cè)井,提出了客觀求解剩余油飽和度的一種方法.1原理碳氧比測(cè)井是依據(jù)快中子非彈散射理論探測(cè)儲(chǔ)層中碳原子和氧原子,根據(jù)石油中含有大量的碳原子,而幾乎不含氧原子,水中含大量氧原子而不含碳原子,通過求出碳原子與氧原子的數(shù)量比值來(lái)判斷儲(chǔ)層中含水(或含油)飽和度.現(xiàn)實(shí)中測(cè)得的碳氧比曲線受到儲(chǔ)層中碳,氧元素的干擾,對(duì)于常見的儲(chǔ)層,一般認(rèn)為由泥巖,巖石骨架(砂巖)和孔隙(包括其中的可動(dòng)油,殘

3、余油和水)構(gòu)成.在儲(chǔ)層巖性,物性不變的前提下,經(jīng)過一段時(shí)間注水后,部分可動(dòng)油被注入水驅(qū)替出,即碳原子在減少,氧原子在增加,這也是將碳元素和氧元素分別作為油和水的指示元素來(lái)監(jiān)視剩余油飽和度變化的依據(jù).2方法在碳氧比測(cè)井前,要用清水對(duì)井內(nèi)套管壁進(jìn)行清洗,以免可能存在的油污干擾測(cè)量結(jié)果,并且洗井24小時(shí)后才開始測(cè)井施工,所以在解釋時(shí)一般忽略井眼中油或水的影響,但測(cè)得的數(shù)據(jù)受到巖石骨架,泥巖以及套管水泥環(huán)等因素影響.一般認(rèn)為同一儲(chǔ)層的這些因素對(duì)多次測(cè)量數(shù)據(jù)的影響是相同的,多次測(cè)得的碳氧比數(shù)據(jù)可以將這些影響因素消除掉,根據(jù)相關(guān)理論推導(dǎo)出以下公式:S:二!:!±!二!:!.一(1)式中,CO.,

4、CO,Sw.,Sw,分別為前兩次測(cè)得的碳氧比值和含水飽和度,CO為第三次測(cè)得的碳氧比值.當(dāng)原油中碳元素占85%,氫元素占15%,原油密度為0.9千克/升,N為:=VIA×M等Mm(2)w××o.,'×I式(2)中,ao,AC,p,p一氧,碳原子的數(shù)量的改變量,水,油的密度;Vw,Vo,1w,I注入水,驅(qū)走油的體積,一個(gè)水分子中氧,碳原子的數(shù)量;Mw,Mo,A,水,油分子的分子量,阿佛加德羅常數(shù),碳,氧原子變化量比;這樣,在前兩次碳氧比測(cè)井資料的基礎(chǔ)上,根據(jù)公式(1)可以求出第三次碳氧比測(cè)量數(shù)據(jù)的含水飽和度S們.作者簡(jiǎn)介:王現(xiàn)兵(1974一),男,

5、2006年畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院,主更-從事生產(chǎn)井測(cè)井資料解釋與研究工作.2010年第6期王現(xiàn)兵:淺談碳氧比時(shí)間推移測(cè)井確定剩余油飽和度方法3實(shí)例分析孤東觀1井是孤東油田為了研究在注水開發(fā)中油,水的運(yùn)動(dòng)情況而設(shè)定的一口監(jiān)測(cè)井.在1988年5月,8月,12月和1989年5月等不同時(shí)期對(duì)該井進(jìn)行碳氧比測(cè)井,以了解該井某一層剩余油飽和度的變化情況,如圖1,圖2所示.從圖2上能看出,計(jì)算結(jié)果(藍(lán)線)與原來(lái)的含水飽和度曲線比較吻合,表征相似程度的相關(guān)系數(shù)為0.24637,尤其圖2的12711278米井段較好(相關(guān)系數(shù)為0.54495),而圖1中的計(jì)算結(jié)果吻合程度差些,其相關(guān)系數(shù)僅為0.00

6、398.原先的碳氧比資料處理結(jié)果(紅虛線)與鄰井生產(chǎn)情況相吻合,1988年12月的含水飽和度為57.01%,1989年5月的含水飽和度為69.27%,用公式(1)計(jì)算的含水飽和度分別為52.74%和68.06%,兩者相比顯然后者比較好,與相關(guān)系數(shù)反映的結(jié)果一致.造成這樣的原因在于:圖l中的碳氧比值,含水H蹦婚R#*墟委掉盎酥縭擗#$蠖甜i栩鱒瞧輯'0聰幫g嚷,一L;一一.毫E卜一t)l.囂!二=k:/I基二j:二¨m一卜簧卜一f群|簿簿i疰若盛;釜.一一rL=辮黲-一斗卜l寥;4二擎jj(r-每-g:一一圖1計(jì)算結(jié)果曲線與原含水飽和度(88年12月份)曲線對(duì)比圖晰量囊矗丹艟l

7、計(jì)l_舅曩_J煉Hl姑啦鞫:醐贍曩曼_蛹ll+=冉I臻i旺-'囂卓漕幢it辮l羹.最瞠-矗搦冉群墨比斟五骨蟹捧怖窿驄轉(zhuǎn)彝!爨芒鞫幸=#韉十幸群舞東蕊童蛹蔚Li1r,f:il:i.謄辦搿l碧l#,i!i.一l,辛,勇群囂搿,乙i,liD1.j:籬囊毒豢+一魯卜卜蘧一lll'孽蓑',!i0i.r;:;,:j;fi'1;,:p?f飛i);i圖2計(jì)算結(jié)果曲線與原含水飽和度(89年5月份)曲線對(duì)比圖圖3井下儀在不同孔隙度油砂,水砂中的碳氧比刻度統(tǒng)計(jì)值飽和度較接近,有些井段出現(xiàn)交叉現(xiàn)象,這樣根據(jù)公式(1)計(jì)算結(jié)果存在較大誤差.在圖2中,三次所測(cè)的碳氧比值和含水飽和度比較分得開,所以計(jì)算結(jié)果比較好.除此以外,還有孔隙度大小對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響,如圖3所示,在孔隙度為25%,35%的模擬儲(chǔ)層中,油層,水層碳氧比區(qū)別較好,當(dāng)孔隙度小于等于15%時(shí),所測(cè)的油,水層的碳氧比值無(wú)法區(qū)分,且局部出現(xiàn)交錯(cuò)情況,這種前提條件下不適合運(yùn)用該方法.4結(jié)論碳氧比時(shí)間推移測(cè)井解釋方法能夠在適當(dāng)?shù)臈l件下很好地求解出剩余油飽和度,避免了解釋人員在選擇解釋參數(shù)時(shí)造成對(duì)處理結(jié)果的理解偏差,也不用考慮儲(chǔ)層巖性物性對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響,但是需要參與計(jì)算的前兩次的碳氧比測(cè)量數(shù)據(jù)要盡量有所區(qū)別,以及計(jì)算的含水飽和度要準(zhǔn)確.另外,擠灰等施工作業(yè)將影響碳氧比值大小,在資料處理解釋時(shí)須考慮到.參考