油藏动态监测技术课件.ppt

1、l生产测井是监测油气田开发动态的主要技术手段。生产测井是监测油气田开发动态的主要技术手段。l根据测井目的和测量对象的不同，可以分为：根据测井目的和测量对象的不同，可以分为：l吸水剖面测井吸水剖面测井l产出剖面测井产出剖面测井l剩余油饱和度测井剩余油饱和度测井 l其任务是在油气开发全过程中，适时进行动态监测。其任务是在油气开发全过程中，适时进行动态监测。吸水剖面测井吸水剖面测井n 反映注水井各射孔注水层位自然注水情况和配注后分层段及分小层的注水情况，显示出注水层位之间的注水矛盾；n 反映每个注水层不同部位的注水情况，显示出注水层不同部位的注水矛盾，反映地层的非均质性；n 测井资料还能有条件地反映

2、有关注水井的技术状况。测井方法主要为流量测井、温度测井、放射性同位素示踪测井等。产出剖面测井产出剖面测井n 可以了解各生产层的分层产液情况、出水层段等；n 划分产液剖面，监测生产动态；n 有条件地反映油井工程技术状况。测井方法主要为流量测井、流体密度测井、持水率测井、温度测井、压力测井等。剩余油饱和度测井剩余油饱和度测井l确定储层剩余油饱和度l指示动用层和未动用层l判断水淹程度 测井方法主要为中子寿命测井（硼中子、PNN等）、次生伽马能谱测井（C/O、PND-S等）。一、注入剖面测井一、注入剖面测井二、二、剩余油饱和度测井剩余油饱和度测井 三、水平井动态监测三、水平井动态监测注入剖面注入剖面常

3、规测井特 殊 井施工能力同位素测井发展为同位素+井温+流量等多参数测井对于注聚、沉沙井由多参数测井发展为电磁流量、氧活化水流测井由直井、斜井发展到水平井测井由常压井发展为高压防喷测井由陆地发展到海上注入剖面测井海上注水剖面测井施工海上注水剖面测井施工高压全密闭测井施工高压全密闭测井施工n确定注水剖面；n检查分层配注效果；n识别地层大孔道；n揭示层间、层内矛盾，调整注水剖面；n检查套管漏失部位；n判断停注段死嘴漏失、封隔器漏失；n检查油、水井改造措施效果。注注 入入 剖剖 面面 测测 井井水流水流测井测井+中子中子寿命寿命测井测井伽马、井温、压力、伽马、井温、压力、CCLCCL、遥测短节、遥测短

4、节探测探测 器器 阵阵 列列中子源中子源中子源中子源脉冲中子氧活化水流测井仪脉冲中子氧活化水流测井仪氧活化测井就是探测地层中的氧被活化后所放出的活化伽玛射线。通过对伽玛射线时间谱的测量来反映油管内、环型空间、套管外含氧物质特别是水的流动状况。永永1-221-22井井 该井为光油管笼该井为光油管笼统注水井，共有统注水井，共有8 8个个射孔注水层。射孔注水层。在在1 1号射孔层上部号射孔层上部的的500500、10001000、20002000、2230 m2230 m定点测量定点测量结果，油套环空有结果，油套环空有70.39 m3/d70.39 m3/d的下水的下水流；流；1 1号射孔层和号射孔

5、层和2 2号号射孔层之间定点测射孔层之间定点测量结果，油套环空量结果，油套环空流量为流量为0 0。油套环空下水油套环空下水流 的 水（流 量流 的 水（流 量70.39 m3/d70.39 m3/d），），注入到注入到1 1号射孔层；号射孔层；经油管到油套经油管到油套环空的上水流的环空的上水流的水（流量水（流量52.82 52.82 m3/dm3/d），注入到），注入到2-82-8号射孔层。号射孔层。序号射射 孔孔 井井 段段（m）射开厚射开厚度度（m）测点深测点深度度（m）测点流测点流量量（m3/d）分层吸入分层吸入量（量（m3/d）分层相对吸入分层相对吸入量量（%）12244-225410

6、2164.5370.39(下下)70.3957.1122282-228642277.38041.7933.9032297-2317202292.4741.790.860.7042404-241172353.4742.652.031.6452539-2544.65.62477.3844.680.890.7262555.2-2564.292551.6845.570.620.5072571-257872568.4746.195.954.8382581-2593122579.6852.140.680.55 2603.4752.82 永永8-78-7井井该井为光油管笼统注水井，有该井为光油管笼统注水井，

7、有2 2个射孔层。个射孔层。1 1）在）在524524米测点，计算的油管下水流流量为米测点，计算的油管下水流流量为58.9 m58.9 m3 3/d/d，与地面计量结果（，与地面计量结果（57.6 m57.6 m3 3/d/d）相符。）相符。2 2）在）在751751、10131013、17981798、18451845米测点，计算的米测点，计算的油管下水流流量约为油管下水流流量约为36 m36 m3 3/d/d，油套环空下水流流，油套环空下水流流量约为量约为23 m23 m3 3/d/d，总流量约为，总流量约为59 m59 m3 3/d/d，与地面计量，与地面计量结果（结果（57.6 m57

8、.6 m3 3/d/d）相符，表明在）相符，表明在524-751524-751米之间存米之间存在油管漏失。在油管漏失。检管证实存在油管漏失。存在油管漏失。永永8-78-7井检管作井检管作业后的测井资料。业后的测井资料。本井为光油管笼本井为光油管笼统注水井（共有统注水井（共有2 2个射孔注水层），个射孔注水层），测量的总注入量为测量的总注入量为58.30m58.30m3 3/d/d。1 1号射孔层吸水号射孔层吸水好，日 注 入 量好，日 注 入 量54.47 m54.47 m3 3，占日注，占日注入量的入量的93.4%93.4%；2 2号射孔层吸水号射孔层吸水差，日注入量差，日注入量3.83 3

9、.83 m m3 3，占日注入量的，占日注入量的6.6%6.6%。永永8-78-7井井一、注入剖面测井一、注入剖面测井二、二、剩余油饱和度测井剩余油饱和度测井 三、水平井动态监测三、水平井动态监测n中子寿命及其示踪测井中子寿命及其示踪测井n碳氧比测井碳氧比测井nPND-SPND-S测井测井n过套管电阻率测井过套管电阻率测井n 中子寿命测井测量地层热中子宏观俘获截面中子寿命测井测量地层热中子宏观俘获截面的大小。的大小。n 地层对热中子的俘获特性，是由组成地层的各种元素对热地层对热中子的俘获特性，是由组成地层的各种元素对热中子的俘获特性所决定的，其响应方程为：中子的俘获特性所决定的，其响应方程为：

10、=ma=ma*Vma+shVma+sh*Vsh+hVsh+h*Vh+wVh+w*VwVw 式中：式中：mama、VmaVma：岩石骨架的俘获截面及其体积：岩石骨架的俘获截面及其体积 shsh、VshVsh：泥质的俘获截面及其体积：泥质的俘获截面及其体积 hh、VhVh：储层中烃的俘获截面及其体积：储层中烃的俘获截面及其体积 ww、VwVw：储层中水的俘获截面及其体积：储层中水的俘获截面及其体积Material 20oC通常取值通常取值 C.U.Values砂岩（砂岩（SandstoneSandstone）石灰岩（石灰岩（LimestoneLimestone）白云岩（白云岩（DolomiteDo

11、lomite）泥岩（泥岩（ShalesShales）油（油（OilOil）气（气（GasGas）淡水（淡水（Fresh WaterFresh Water）盐水盐水 (100 Kppm)(100 Kppm)盐水盐水 (240 Kppm)(240 Kppm)硼砂硼砂7 -147 -147 -157 -158-128-1224-4524-4516-2216-222-122-1218-2418-245959119119900090009 912129 9VariesVaries18186 62222n当孔隙度在当孔隙度在1520的范围内，地层水矿化度超过的范围内，地层水矿化度超过50000mg/l，即

12、可用中子寿命测井识别油水层。，即可用中子寿命测井识别油水层。n 孔隙度大且稳定时，地层水矿化度不低于孔隙度大且稳定时，地层水矿化度不低于25000mg/l，也可分辨油水层。也可分辨油水层。VSHdec01VSANDdec01VLIMEdec01PHIEdec10RTohmm0.220RILMohmm0.220RXOohmm0.220DSSIGCCU300SWdec10SWPNdec10PHIEdec0.50BVWPNdec0.50PHIE BVWPNBVWPN02410242024302440 中子寿命示踪测井技术是在中子寿命测井技术基础上发展起来的，具有较广泛的适用性，示踪剂多用硼和钆等。它

13、是利用硼酸作为示踪剂，采用“测注测”工艺进行测井。由于硼元素是井下热中子强俘获剂，并且易溶于水而不溶于油，因此在有可动水的地层，注硼前、后两次测量的热中子宏观俘获截面曲线就会产生离差，根据此离差的大小即可直观地识别主要的产水层和具体位置，进而划分水淹级别，认识地层剩余油分布状况，监测油田开发动态，为实施堵水、调整施工方案提供依据，最终达到控水增油的目的。VmaVshHwmwiB骨架骨架污水污水泥质泥质油气油气束缚水束缚水硼水硼水作业前：作业后：相 减：即 硼中子寿命测井的曲线-基线间离差 w污水和硼水间的差值 wm自由水体积 Swf=（）/*（w）S。=1SwfSwirwBwmwiwiHHsh

14、shammawmwmwiwiHHshshammao V V V V wwmwowBwmo )-(-n基线与曲线间的差异是由所灌注到地层中的硼元素引起的，在叠合图上直观显示为“离差”。n“离差”是对由注硼扩散引起的环境变化的度量，离差大小反映了自由水的多少，有直观的物理意义。l特大离差自由水特别多（可能是大孔道所在）；l大离差以出水为主；l一般离差油水同出；l小离差油层；l无离差眠层。DSGRPAPI0100DSCCLMV-3000700DEPTHMPERF 070PERFDSNEARkcps600DSFARkcps100DSSIGFCU600DSSIGFACU600DSSIGFBCU600DE

15、PTHMXX1 03XX2 03出水层未进硼微进硼未进硼75-175-276微进硼7879213021402150216021702180219022002210 *C/OC/O能谱测井是监测储层剩余油饱和度等地质参数的能谱测井是监测储层剩余油饱和度等地质参数的重要技术手段，该方法可测得重要技术手段，该方法可测得C/OC/O、Si/CaSi/Ca、Ca/SiCa/Si、CICI、FCCFCC、SPORSPOR、LPORLPOR等等2020多条曲线，分别反映岩性、含油性多条曲线，分别反映岩性、含油性、孔隙度、含盐度等信息。、孔隙度、含盐度等信息。*在碳氧比测井中分别选择碳和氧元素作为地层中油和在

16、碳氧比测井中分别选择碳和氧元素作为地层中油和水的指示元素，其原因主要有如下两条：水的指示元素，其原因主要有如下两条：（1 1）地质方面（油、水含碳氧量差别）地质方面（油、水含碳氧量差别）（2 2）核物理角度：碳（）核物理角度：碳（0.3530.353靶恩）和氧靶恩）和氧0.1040.104靶恩）靶恩）都有较大的反应截面；产生的伽马射线能量有差别，氧都有较大的反应截面；产生的伽马射线能量有差别，氧为为6.13Mev6.13Mev，碳为，碳为4.43Mev4.43Mev。1 1、孔隙度、孔隙度2 2、岩性、岩性3 3、矿化度、矿化度4 4、井眼条件（井径、井内流体、套管尺寸、井眼条件（井径、井内流

17、体、套管尺寸、水水泥环厚度、侵入带等）。泥环厚度、侵入带等）。测量条件对测量条件对C/OC/O的影响的影响*碳氧比测井一般不在裸眼井中应用，因为它无法克服侵碳氧比测井一般不在裸眼井中应用，因为它无法克服侵入带的影响。入带的影响。*在套管井中一般在固井后经过在套管井中一般在固井后经过1414天左右，当侵入带的泥天左右，当侵入带的泥浆滤液因地层的原始压力被驱逐和运移，逐步使水泥环浆滤液因地层的原始压力被驱逐和运移，逐步使水泥环外的地层恢复到原始状态后进行碳氧比测井。外的地层恢复到原始状态后进行碳氧比测井。n确定目前剩余油分布确定目前剩余油分布n指示动用层和未动用层指示动用层和未动用层n判断水淹程度

18、判断水淹程度 。在孔隙度大于在孔隙度大于20%20%、中低矿化度的砂岩储层，应用效果、中低矿化度的砂岩储层，应用效果较好。较好。完井解释完井解释1、2号层号层为水淹层；为水淹层；射开射开1号号层和层和2号层号层合采日产合采日产油油35吨，吨，含水含水20%（水来自（水来自1号层）。号层）。庙庙28-11 脉冲中子衰减脉冲中子衰减能谱测井（能谱测井（PNDPNDS S测井），是在碳氧测井），是在碳氧比能谱测井和中子寿命测井方法的基础上发展起来的，可比能谱测井和中子寿命测井方法的基础上发展起来的，可同时测量俘获伽马射线和非弹性散射伽马射线：同时测量俘获伽马射线和非弹性散射伽马射线：当地层水矿化度小

19、于当地层水矿化度小于25kppm25kppm时，以测量非弹性散射伽时，以测量非弹性散射伽马射线为主，主要采用来自非弹性散射的马射线为主，主要采用来自非弹性散射的CATOCATO计算含油饱计算含油饱和度；和度；当地层水矿化度大于当地层水矿化度大于25kppm25kppm时，以测量俘获截面为主时，以测量俘获截面为主，可以用来自非弹性散射的，可以用来自非弹性散射的CATOCATO和俘获截面（和俘获截面（）两种方）两种方式计算含油饱和度。式计算含油饱和度。直直径径 1 11/16（42.8mm）长长度度 295(includes CCL,GR,and cable head adapter)耐耐压压 1

20、5,000 psi（103Mpa）耐耐温温 300F（150C）中中子子源源输输出出 2 x 108 neutrons/second,constant 10%duty cycle 适适应应最最小小套套管管内内径径 1.875”I.D（47.6mm）自然伽马探头自然伽马探头节箍节箍远探头远探头近探头近探头中子发生器中子发生器12”14”CATO=CATO=阳离子的非弹性散射伽马射线计数率与氧离阳离子的非弹性散射伽马射线计数率与氧离子的非弹性散射伽马射线计数率的比值子的非弹性散射伽马射线计数率的比值 C/O=C/O=碳的非弹性散射伽马射线计数率与氧离子的非碳的非弹性散射伽马射线计数率与氧离子的非弹

21、性散射伽马射线计数率的比值弹性散射伽马射线计数率的比值 FM 油层油层泥岩泥岩泥岩泥岩气层气层 盐水盐水RphiGR低孔隙度油层低孔隙度油层 淡水淡水IphiCATOCATO vs In Fresh WaterNeutron/Density“Hydrocarbon Effect”VSHdec01VSANDdec01PHIEdec100VSHVSH VSANDPHIE0DSBGNcps020000DSBGFcps02000DSQUALcps0200000DSGRPAPI0180SPmV3080DSCCLMV0.0000011000RXOohmm015COND 7000DSSIGCCU4010CA

22、TO1F 0.51.5SWdec10SWCATOdec10PHIEdec0.50BVWCATOdec0.50BVWdec0.50PHIEBVWCATOBVWCATOBVWBVW0200020102020日产液日产液20m3，油油 12m3,含含水水40%VSHdec01VSANDdec01VLIMEdec01PHIEdec10RTohmm030RXOohmm030DSSIGCCU500DSNEARKCPS1200DSFARKCPS200DSRATI 60RPHIdec0.60IPHIdec0.70.1SPHIdec0.70IPHIRPHISWdec10SWPNdec10PHIEdec0.50B

23、VWPNdec0.50PHIE BVWPNBVWPN0760770780日产气日产气23975m3一、注入剖面测井一、注入剖面测井二、二、生产剖面测井生产剖面测井三、剩余油饱和度测井三、剩余油饱和度测井 四、水平井动态监测四、水平井动态监测n水平井生产测井工艺，与直井生产测井工艺不同。n直井中，靠重力将下井仪器输送到测量井段；n在水平井中，靠重力无法将下井仪器输送到水平的测量井段，需要采用特殊测井工艺技术实现。n胜利测井公司经过多年发展和完善，形成了完善的水平井生产测井技术，在油田生产中发挥了应有的作用。胜利测井公司水平井测井工艺技术可分为：n钻杆（油管）输送水平井电缆测井工艺n 保护篮筐式n

24、 直推式n 湿接头式n水力输送法电缆测井工艺n挠性管（连续油管）输送水平井电缆测井工艺n井下电子仪牵引（爬行器）输送电缆测井工艺1 1、储层评价测井储层评价测井水平井储层评价测井采用直井储层评价测井技术完成，测井水平井储层评价测井采用直井储层评价测井技术完成，测井项目有：项目有：PNDPND 高精度高精度C/OC/O 中子寿命测井和注硼中子寿命示踪测井中子寿命测井和注硼中子寿命示踪测井确定剩余油饱和度，判断水淹程度，寻找潜力层确定剩余油饱和度，判断水淹程度，寻找潜力层 该井生产初期，日产液该井生产初期，日产液79.6m379.6m3，日产油，日产油74m374m3，综合，综合含水含水7%7%，

25、5 5天后综合含水上升天后综合含水上升到到23%23%，到，到9 9月月2121日，日产液日，日产液83.3m383.3m3，日产油，日产油32m332m3，含水，含水61.6%61.6%。油水界面已上升到油水界面已上升到19451945米米处；处；19451945米以下井段已严重米以下井段已严重水淹，水淹，19451945米以上井段水淹米以上井段水淹程度较低，为该井的主要潜程度较低，为该井的主要潜力层。力层。VSHdec01VSANDdec01PHIEdec100VSHBGNcps0200000BGFcps020000GRPAPI0150SPmV050PERF 050 PERFRILMohm

26、m0.2100RTohmm0.2100RXOohmm0.2100SIGCCU350NEARkcps1200FARkcps200CATO1F 0.51.5SPHIdec0.50AIPNdec0.50AIPDdec0.50SWdec10SWCATOdec10PHIEdec0.50BVWCATOdec0.50BVWdec0.50PHIEBVWCATO1920193019401950196019701980199020002010时间推移测井时间推移测井 在稠油热采水平在稠油热采水平井中，利用井中，利用PNDSPNDS测井与温度测井组测井与温度测井组合，可以监测注蒸合，可以监测注蒸汽吞吐开发生产动汽吞

27、吐开发生产动态；态；利用时间推移测利用时间推移测井，可以确定储层井，可以确定储层动用情况，寻找潜动用情况，寻找潜力部位，为制定挖力部位，为制定挖潜措施提供可靠的潜措施提供可靠的剩余油分布资料。剩余油分布资料。VSHdec01PHIEdec100VSHVSHPHIEDSBGNcps020000DSBGFcps02000DSGRPAPI0100DSSIGCCU300CATOY 0.51.5CATO1F 0.51.5DSAIPNdec0.50DSAIPDdec0.50DSTEMPdegc3090SWCATOdec10SWCATOYdec10PHIEdec0.50BVWCATOdec0.50PHIEB

28、VWCATOBVWCATO0XX3 03XX1 030XX30XX1动用差动用好179018001810182018301840185018602 2、工程测井工程测井水平井工程测井采用直井工程测井技术完成，测井项目有：水平井工程测井采用直井工程测井技术完成，测井项目有：36臂井径、电磁探伤测井，确定套管损伤、变形等；臂井径、电磁探伤测井，确定套管损伤、变形等；注硼中子寿命、井温、氧活化测井，确定出水位置；注硼中子寿命、井温、氧活化测井，确定出水位置；1478.51478.5米米处破损处破损3636臂井径成像测井臂井径成像测井3 3、产液剖面测井、产液剖面测井 油、气、水在近水平管中分层流动，

29、与垂直管中的流动油、气、水在近水平管中分层流动，与垂直管中的流动形态不同；形态不同；不能完全采用直井产液剖面测井技术；不能完全采用直井产液剖面测井技术；水平井产液剖面测井通常采用阵列式测井仪器完成；水平井产液剖面测井通常采用阵列式测井仪器完成；在流量较低时，可以采用集流式测井技术；在流量较低时，可以采用集流式测井技术；在特高含水井中，可以采用氧活化等测井技术。在特高含水井中，可以采用氧活化等测井技术。划分产液剖面，了解生产情况，判断主要出水位置。划分产液剖面，了解生产情况，判断主要出水位置。部分实验室模拟结果（不同井斜的持水率与含水率关系）部分实验室模拟结果（不同井斜的持水率与含水率关系）10

30、0100方方/天，含水天，含水70%70%，+10+10度度 涡轮阵列测井仪（涡轮阵列测井仪（SAT）电阻率阵列仪（电阻率阵列仪（RAT）电容阵列仪（电容阵列仪（CAT）nCAT 用于大斜度井和水平井，居中测量。n12个微型电容传感器阵列被安装在一个弹簧灯笼体上，分别测量流体的电容。所有12个传感器的数值同时传送到地面。n利用CATview软件将12个传感器数据绘成三维图象。适用于中低含水情况。电容阵列仪电容阵列仪(CAT)电阻率阵列仪(RAT)u 阵列式12个径向电阻传感器u 仪器的方位由内部相对方位传感器确定u 本体直径小，可过油管下井u 径向/横截面流态测量 u 弹簧笼式结构u 专用软件

31、可产生3D多相流剖面图。适用于高含水情况。涡轮阵列仪有涡轮阵列仪有 6 6个微个微型涡轮；型涡轮；部署在弓形弹簧臂上；部署在弓形弹簧臂上；测量井眼周围测量井眼周围 6060间隔的流体流速。间隔的流体流速。涡轮阵列仪涡轮阵列仪(SAT)xxxxxx井产出剖面测井曲线图井产出剖面测井曲线图 4770-4860 4770-4860米井段内米井段内截面持水率成像图截面持水率成像图86m3/d 利用气举工艺建产、水力输送法测井工艺利用气举工艺建产、水力输送法测井工艺冀东油田：利用气举工艺、水冀东油田：利用气举工艺、水力输送法寻找主要出水部位力输送法寻找主要出水部位解堵前后测井解堵前后测井4 4、注入剖面

32、测井、注入剖面测井水平井注入剖面测井采用直井注入剖面测井技术完成，测井水平井注入剖面测井采用直井注入剖面测井技术完成，测井项目有：项目有：放射性同位素示踪测井放射性同位素示踪测井 井温测井井温测井 流量测井流量测井了解井下注入状况，确定注入剖面，识别地层大孔道。了解井下注入状况，确定注入剖面，识别地层大孔道。吸水差吸水差吸水好吸水好水平井剩余油饱和度、注产剖面监测实例显示：水平井剩余油饱和度、注产剖面监测实例显示：水平段的水淹程度存在差异；水平段的水淹程度存在差异；水平段不是都在均匀注入、产液；水平段不是都在均匀注入、产液；不同层段的产液性质存在差异。不同层段的产液性质存在差异。对水平井进行剩余油饱和度、生产剖面和工程技术检对水平井进行剩余油饱和度、生产剖面和工程技术检测，可了解水平段水淹情况、产液情况等，为低效水平井测，可了解水平段水淹情况、产液情况等，为低效水平井治理提供资料依据，提高措施效果。治理提供资料依据，提高措施效果。谢谢 谢谢