产气剖面测井培训ppt.幻灯片课件.ppt

1、产气剖面测井培训ppt.幻灯片 主要内容生产测井基本概念生产测井基本概念仪器原理介绍及测井技术仪器原理介绍及测井技术生产测井设计生产测井设计曲线质量控制曲线质量控制曲线认识及典型曲线特征曲线认识及典型曲线特征资料解释技术资料解释技术资料解释难点资料解释难点一、基本概念 生产测井是在油气井完井后的整个生产过程中，生产测井是在油气井完井后的整个生产过程中，应用地球物理测井技术对井下流体的流动状态、井下应用地球物理测井技术对井下流体的流动状态、井下技术状况和产层性质及变化情况所进行的测量。主要技术状况和产层性质及变化情况所进行的测量。主要目的是了解和分析油气藏的动态特性，提高油气产量目的是了解和分析

2、油气藏的动态特性，提高油气产量和最终采收率。和最终采收率。裸眼测井石油勘探开发的“眼睛”：静态 目的：发现和评价油气层，了解储层物性及含油气性生产测井石油勘探开发的“医生” ：动态 目的：监视和分析油气藏和井的开发动态及生产状况一、基本概念1927年，世界测井技术出现模拟测井70年代末数字测井数控测井成像测井80年代中90年代中至现在1939年，我国引井测井技术70年代之前一、基本概念 理论问题；理论问题； 方法问题：流量测量的精度和成功率一直是制约生产测井的因素之一，科学家方法问题：流量测量的精度和成功率一直是制约生产测井的因素之一，科学家在不断改进涡轮流量计的同时，努力寻求其它替代方法；高

3、含水持率仪的研制；在不断改进涡轮流量计的同时，努力寻求其它替代方法；高含水持率仪的研制；斜井、水平井产液剖面测井施工工艺及解释方法；斜井、水平井产液剖面测井施工工艺及解释方法； 应用问题。应用问题。一、基本概念一、基本概念 产出剖面测井，产出剖面测井，主要是主要是 通过测量井通过测量井筒内流体的流量、筒内流体的流量、持水率、密度、井持水率、密度、井温、压力等参数，温、压力等参数，确定生产井的生产确定生产井的生产剖面即分层产油、剖面即分层产油、产气、产水情况及产气、产水情况及了解各层的压力消了解各层的压力消耗情况，为开发方耗情况，为开发方案的制定提供依据。案的制定提供依据。一、基本概念二、仪器简

4、介二、仪器原理简介In line Fullbore Petal Basket简单但是最重要简单但是最重要的测量方法的测量方法测量参数：测量参数：通过通过RPS获得混获得混合流体视速度合流体视速度连续式流量计连续式流量计适合于高产井全井眼流量计全井眼流量计测量动态范围广，但不适合于高产量井伞式流量计伞式流量计只能用于点测适合于较低流量井测量影响井内流型二、仪器原理简介二、仪器原理简介二、仪器原理简介 零流量层涡轮流量计转速零流量层涡轮流量计转速与电缆速度的响应关系曲线：与电缆速度的响应关系曲线：正转涡轮响应频率：正转涡轮响应频率：f = K+ (VTVth+) 负转涡轮响应频率：负转涡轮响应频率

5、：f = K- (VTVth-) VT电缆速度电缆速度,下放为正、上提为负；下放为正、上提为负；Vth、 Vth正负转动时的启动速度；与流体性质和涡轮摩阻有关，无符号。正负转动时的启动速度；与流体性质和涡轮摩阻有关，无符号。K+、K_-正负回归线的斜率；为仪器常数，与涡轮材料和结构、流体性质有关。正负回归线的斜率；为仪器常数，与涡轮材料和结构、流体性质有关。二、仪器原理简介正转涡轮响应频率：正转涡轮响应频率：f = K+ (VaVTVth+) 负转涡轮响应频率：负转涡轮响应频率：f = K- (VaVTVth-) b、b可以通过多次测量点，用线性回归法得到。可以通过多次测量点，用线性回归法得到

6、。 Vth+、Vth-可以通可以通过在零流量层的刻度得到。过在零流量层的刻度得到。 这是所有涡轮流量计刻度的理论基础。这是所有涡轮流量计刻度的理论基础。 产层涡轮流量计与电产层涡轮流量计与电缆速度的响应关系曲线：缆速度的响应关系曲线：Va=-b+ +Vth+ Va= -b-Vth- f = K+ (VTVth+) f = K- (VTVth-) VthVthVthbVthABBOIT二、仪器原理简介 比较理想的响应比较理想的响应存在干扰的响应存在干扰的响应1. 漏失漏失2. 内径变化内径变化3. 井口改变工作制度井口改变工作制度4. 测速发生变化测速发生变化5. 流体界面流体界面6. 套管破损

7、套管破损7. 结垢结蜡结垢结蜡8. 涡轮损坏、仪器异常涡轮损坏、仪器异常影响涡轮转速的因素影响涡轮转速的因素 二、仪器原理简介二、仪器原理简介 二者都属于流体性质识别二者都属于流体性质识别类测井方法，用于多相流情类测井方法，用于多相流情况，仪器类型包括：况，仪器类型包括：Fluid Density压差式放射性密度仪Hold - up电容式 / 阻抗式成像类泡计数率光电检测类主要是利用油和气（主要是利用油和气（4）与水（）与水（78）的介电常数具）的介电常数具有显著差别原理进行设计和测量的。有显著差别原理进行设计和测量的。 通过感应器测试到井下流体恒定的电介质。这样容通过感应器测试到井下流体恒定

8、的电介质。这样容水器就能很快导出校准输出。这种容水器在进行流水器就能很快导出校准输出。这种容水器在进行流体或液体密度测试时，可以对三相流体进行分析。体或液体密度测试时，可以对三相流体进行分析。优点：优点：结构简单、响应速度快，在油连续时工作性结构简单、响应速度快，在油连续时工作性 能较能较好。好。局限：局限： 水连续时灵敏度较低，响应强烈依赖于流速；水连续时灵敏度较低，响应强烈依赖于流速； 低流速时电极易受原油沾污影响低流速时电极易受原油沾污影响二、仪器原理简介 仪器组成仪器组成 伽玛源、计数管、流体通道二、仪器原理简介二、仪器原理简介二、仪器原理简介二、仪器原理简介仪器的刻度仪器的刻度 密度

9、仪的刻度应在车间进行。通过刻度一方面检查仪器，另外也能得到仪器的响应值，该值不经常变化，在现场只需检查空气和水中的计数。a、带好护帽，防止接头进水b、使仪器保持直立，在以下尽可能多介质中记录100s的读数：空气、汽油、柴油、纯水以及浓盐水。介质深度大于30cm。用液体比重计测量各流体的密度，用其它介质中的计数除以纯水中的计数，并取以10为底的对数，绘出仪器密度和计数率图。测量原理测量原理: : 利用油气（利用油气（4 4）与水（）与水（7878）的介电常数差异。的介电常数差异。探头为同轴柱状电容器，探头为同轴柱状电容器， 振荡电路的振荡频率是该电容的函数。记录振荡电路的振荡频率是该电容的函数。

10、记录的是的是cps，值越大持水率越小。，值越大持水率越小。二、仪器原理简介需要刻度标定：需要刻度标定： 下井前进行现场刻度（水、空气或油）；下井前进行现场刻度（水、空气或油）； 关井测量时在油、水中刻度。关井测量时在油、水中刻度。 目的是将目的是将CPS转换为持水率。转换为持水率。Yw = f(标准化的测量响应标准化的测量响应,CPS) 100%HC Response标准化响应标准化响应 100%HC 100%H2O仪器测量的上限仪器测量的上限 一般测量上限最高为Yw=60%，最可靠测量为Yw5000时误差增大时误差增大更适合于井斜更适合于井斜4590度的斜井度的斜井适合于不同比重的油适合于不

11、同比重的油七、流动关系式Beggs & Brill Liquid-Gas1973用空气和水在实验室得出用空气和水在实验室得出的关系式，实验中考虑了右侧的关系式，实验中考虑了右侧几种流型几种流型ArtepLiquid-Gas七、流动关系式 无流型图 通过三相流实验室建立的Liquid-Gas两相流动关系式 实验时管道倾角在090度之间变化 该关系式不能解决井斜90度的情形Dunns & Ross Liquid-Gas1963由由实验室得出的垂直气实验室得出的垂直气液两相流动结论液两相流动结论仅适于垂直向上管流仅适于垂直向上管流处理雾流问题较段塞流情况处理雾流问题较段塞流情况更精确更精确1000

12、GLR 5000大范围油比重（大范围油比重（1356）不适合于高含水井不适合于高含水井雾状流情况下以及凝析气井雾状流情况下以及凝析气井使用效果较好使用效果较好七、流动关系式Hagedorn and Brown Liquid-Gas1,500 ft垂直实验井中获得的实验资料垂直实验井中获得的实验资料管径管径 1 in、1 in、1 in.油粘度油粘度10110 cp ( 80F)油比重油比重25-40 APIGOR5000该关系式仅适合于垂直向上管流该关系式仅适合于垂直向上管流无流型图无流型图低流量时应用效果较差低流量时应用效果较差段塞流和高流量油井中用于效果良好段塞流和高流量油井中用于效果良好

13、七、流动关系式Duckler Liquid-Gas1980年年通过通过2.5cm和和5.0cm管子中管子中用水和空气得出的实验结果用水和空气得出的实验结果经过力学理论推导经过力学理论推导仅适合于垂直井仅适合于垂直井泡状流泡状流情况下进行了滑脱速度的井情况下进行了滑脱速度的井斜校正：斜校正：Vs = 60 x ( 0.95 - (1 - Yh)*(1 - Yh) ) + 1.50 Vs = Vs x ( 1 + 0.04 x deviation )可能是应用最广泛的关系式，尽管可能是应用最广泛的关系式，尽管现代很多作者对其关系式的物理基现代很多作者对其关系式的物理基础有些怀疑础有些怀疑七、流动关

14、系式Petalas & Aziz Liquid-Gas 1996在斯坦福大学多相流在斯坦福大学多相流实验数据得出的多相流经实验数据得出的多相流经验关系式，基于验关系式，基于 20,000多多组实验数据和实际井中获组实验数据和实际井中获得的得的1800余组实测数据余组实测数据 适合于各种类型和性质的适合于各种类型和性质的流体流体 适于所有角度和几何形状适于所有角度和几何形状的井的井 七、流动关系式Nicolas、Choquette, ABB-Deviated, Constant slippageLiquid-Liquid两相关系式 Nicolas, Choquette和和 “ABB-deviat

15、ed”关系式关系式都是都是Liquid-Liquid泡流泡流情况下的实验结论，将轻质相在静止的情况下的实验结论，将轻质相在静止的重质相中的上升速度设定为滑脱速度。重质相中的上升速度设定为滑脱速度。 NicolasEmeraude中中对滑脱速度进行了井斜校正：对滑脱速度进行了井斜校正：Vs = Vs x ( 1 + 0.04 x deviation) Choquette 油水两相中的常规滑脱校正关系式，油水两相中的常规滑脱校正关系式，Emeraude中中对滑脱速度的对滑脱速度的井斜校正与井斜校正与 Nicolas关系式相同。关系式相同。七、流动关系式 ABB Deviated Choquette

16、关系式的变种，专门从斜井实测数据中得出的成果，建关系式的变种，专门从斜井实测数据中得出的成果，建议在斜井议在斜井Liquid-Liquid两相流计算中采用。两相流计算中采用。 Constant slippage 在每一层输入一个固定的滑脱速度值。在每一层输入一个固定的滑脱速度值。七、流动关系式Nicolas、Choquette, ABB-Deviated, Constant slippageLiquid-Liquid两相关系式 传统的解释软件都采用两相流模型来解决三相流问传统的解释软件都采用两相流模型来解决三相流问题。即首先假设三相中的两相之间没有滑脱，例如将题。即首先假设三相中的两相之间没有

17、滑脱，例如将油水作为混合液相或将油气作为混合轻质相而将三相油水作为混合液相或将油气作为混合轻质相而将三相流问题简化为气液两相或水烃两相流问题。然后再引流问题简化为气液两相或水烃两相流问题。然后再引入有关参数将混合相的表观速度分开。入有关参数将混合相的表观速度分开。 Emeraude 在在Version 2.10之前也是如此。之前也是如此。 Version 2.10之后，引入了一个三相流模型和流型之后，引入了一个三相流模型和流型分析的概念，同时使用了分析的概念，同时使用了2个滑脱速度和相应的流动关个滑脱速度和相应的流动关系式：系式： Liquid - Gas Liquid - Liquid八、三

18、相流解释混合相为混合相为 oil+water: ( 气构成三相流气构成三相流 ) 采用采用 Liquid-Gas关系式关系式 引入参数引入参数 fo, 油在液相中所占百分含量来区分油水表观速度油在液相中所占百分含量来区分油水表观速度Vsg = Vsl Vso = fo.Vsh Vsw = (1-fo).Vsh混合相为混合相为 oil+gas: ( 水构成三相流水构成三相流 ) 采用采用Liquid-Gas或或Liquid-Liquid关系式关系式 引入参数引入参数fg,气在轻质相中所占百分含量来区分油气表观速度气在轻质相中所占百分含量来区分油气表观速度Vsw = Vsh Vso = (1-fg

19、).Vsl Vsg = fg.Vsl八、三相流解释3相流模型相流模型 - Liquid/Gas “LIQUID-GAS” “WATER-HYDROCARBON (G)” Oil Water Gas (Vsh) (Vsl) (Vso + Vsw) (Vsg)(No slippage between oil and water) fo = volume fraction of oil(from surface WOR)Note: fo can be determined by non-linear regression if sufficient inputs are available. Wat

20、er Oil GAS (Vsh) (Vsl) (Vsw) (Vso + Vsg)(No slippage between oil and gas)fg = volume fraction of gas(from PVT CGR)Hydrocarbons mainly gas!This model only available when Condensate in PVT八、三相流解释3相流模型相流模型 Liquid/Liquid“WATER-HYDROCARBON (L)” Water OIL Gas (Vsh) (Vsl) (Vsw) (Vso + Vsg) (No slippage bet

21、ween oil and gas) fg = volume fraction of gas (from PVT Rs) Mainly oil, (gas from solution!)八、三相流解释3相流模型相流模型 - Water/Oil/Gas“3 PHASE L-G”Water Oil Gas(fo = rate fraction of oil)Vslippage O-WLiquid Gas Vslippage L-G(Three Phase L-G model is combination of Liquid/Liquid and Liquid/Gas Models)八、三相流解释九、资料解释难点 九、资料解释难点 九、资料解释难点3、“回流”现象就是气、水相互脱离时，气向上走，水沿管壁下行的一种现象，当气体向上携液能力下降时，就会发生。