大庆油田产出剖面测井技术研究与进展

总结了在大庆油田已工业化应用的主要产出剖面测井技术和仪器,对一些技术作了较详细的介绍:适用于低产液量测量的、经优化设计和低流量区间分段刻度的涡轮流量计,电容法过流式含水率计,以及流量测量下限很低、油水分辨率较高的多电极分离式低产液测井仪;适于高含水产出剖面测量的阻抗/电导式含水率计;对特低和特高含水率测量性能良好的同轴电磁波相位含水率计;以低能光子吸收法测量三相流持率和平均密度为核心的三相流测井技术;五参数组合测井技术;产出剖面连续测井技术;针对聚合物驱特点的流体取样技术;建立了误差传递函数的产出剖面两相流测井资料优化解释技术等.简要介绍了新技术研发情况.     

遥测三相流产出剖面组合测井仪

介绍一种过环空三相流多参数组合测井仪。通过采用单相流计量仪的涡轮流量计测量体积流量 ,其流动回路实验结果表明 ,涡轮仪表常数 k与流动密度ρn之间存在线性关系。传感器的测量原理是利用1 0 9Cd放射源发射的γ和 X射线分别确定三相平均密度和持水率 ,针对不同的配比流动密度和含气率分别作出持水率与实配含水率及流量的关系图版。井温和井下压力的测量分别采用铂电阻传感器和应变传感器测量。根据测得的涡轮转数、密度、持水率、井温和压力等参数计算三相总流量、流动密度、含水率、含油率、含气率等 ,进而得到油、气、水三相的分相流量 ,最后得到三相产出剖面成果。经大庆油田现场 10井次试验获得的三相产出剖面测井资料证明 ,其仪器的测量重复性好 ,测量值与井口计量符合较好 ,与生产层情况的对比分析也证实了仪器测量的准确性和可靠性     

遥测三相流产出剖面组合测井仪

介绍一种过环空三相流多参数组合测井仪。通过采用单相流计量仪的涡轮流量计测量体积流量,其流动回路实验结果表明,涡轮仪表常数k与流动密度ρn之间存在线性关系。传感器的测量原理是利用^109Cd放射源发射的γ和X射线分别确定三相平均密度和持水率,针对不同的配比流动密度和含气率分别作出持水率与实配含水率及流量的关系图版。井温和井下压力的测量分别采用铂电阻传感器和应变传感器测量。根据测得的涡轮转数、密度、持水率、井温和压力等参数计算三相总流量、流动密度、含水率、含油率、含气率等,进而得到油、气、水三相的分相流量,最后得到三相产出剖面成果。经大庆油田现场10井次试验获得的三相产出剖面测井资料证明,其仪器的测量重复性好,测量值与井口计量符合较好,与生产层情况的对比分析也证实了仪器测量的准确性和可靠性。     

气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗含水率计响应影响

针对油气水三相流条件下产液剖面测井问题,在大庆油田多相流模拟实验装置上进行三相流条件下阻抗式含水率计的响应规律实验,考察气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗式含水率计流量和含水率测量的影响,得到油气水三相流情况下涡流流量计及阻抗含水率传感器的响应特性。实验结果表明,气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗含水率计测量液相流量和含水率有较大影响,使流量测量值偏高,含水率测量值偏低;液相流量越低,二者测量值误差越大。给出了2口井现场测井实例,为现场测井工程师在生产测井中产气井的测试提供借鉴。为进一步提高油气水三相流条件下的产出剖面测井质量提出了建议。     

光纤探针-阻抗三相流测井仪在三相流中的试验及分析

为满足产出油井对三相流测井仪器总流量测量范围宽、气量测量范围宽、高含水下测量精度高且环保的需要,设计并研制了光纤探针-阻抗三相流测井仪。该仪器由光纤探针、阻抗含水率计和涡轮流量计组合,采用光纤探针测量气相响应、阻抗含水率计测量含水率、涡轮流量计测量总流量响应。仪器通过模拟井标定建立各参数在三相流下的响应图版,总结出响应图版之间的交绘关系,形成解释方法。对仪器进行了现场试验,验证了重复性、一致性及适用性。在三相流井中,光纤探针-阻抗三相流测井仪与两相流测井仪器进行了对比试验。试验分析表明,仪器重复性、一致性及适用性非常好,对油气水三相流的定量测量,较两相流测量结果能更准确地给出产层的产液和含水率情况。     

国外可视化油井产出剖面测井技术

前言传统的产出剖面测井,国内经几十年的发展,已经形成一系列集流和非集流方式的测井仪器。集流型仪器存在的主要问题是产量低的层位解释不准;非集流型仪器由于受流态影响,在油水两相流动条件下资料解释的可信度很低,三相流动条件下更是无法解释。产出剖面测井存在的主要矛盾是流态对测量的影响,在高斜度和水平井中,重力分离矛盾更为突出。改变以往的测量理念,发展能描述流态特证的传感器,使传感器微型化,缩小探测范围,仅判断油、气和水的分布和各相流速,使用阵列技术使持率和流速可视化。     

超声波-多普勒三相流测井及其在青海油田的应用

在过去三相流测井中,流量的测量是油、气、水三相的总体响应,无法直接获得分相流量,影响了产出剖面测井资料的准确性。超声波-多普勒反射波法,通过发射高频超声信号并对接收到的多普勒散射信号作频域分析,获得多相流体流动截面的相态分布和速度分布,求得各相流量。利用超声波的多普勒效应测量流体中离散相的流速;利用反射波强度测量离散相的持率,通过非集流方式,在基本不改变流体流动状态的情况下实现了气相流量测量。在青海油田应用超声波-多普勒三相流测井16井次,不仅解决了油、气、水三相同出及脱气井产出剖面测井瓶颈难题,还可以进行出砂井产出剖面测井,具有较强的实用性,为油气田开发提供了准确的动态监测资料。     

基于电磁法高含水油井产液剖面测井仪现场应用

介绍基于电磁法的高含水油井产液剖面测井仪器,通过模拟井油水两相流动态实验评价仪器的流量测量范围及精度。分析该仪器在聚合物驱以及三元复合驱产出井的现场应用实例。该仪器工作稳定可靠,故障率低,可以提供可信的油水两相流产液剖面测量数据;电磁流量传感器相对涡轮流量传感器在测量通道内无可动部件及阻流元件,在涡轮易卡死油井和三元复合驱高黏度油井中具有明显的应用优势,提高了测井成功率。     

Φ23集流式流量持水组合测井仪产液剖面测井解释方法

随着吐哈油田大部分井进入开采后期,流体关系复杂,使得产出剖面测井解释与油田实际生产解释相差很大,低产井产液剖面测井解释结果无法准确反映井筒内的产出状况。利用地面三相流模拟井实验装置标定仪器,将理论与现场实验相结合,研制出流量、含水率的解释图版,形成吐哈油田一种新的低产井产液剖面资料油水两相图版解释方法。利用图版解释方法进行定量解释,减小了井下流体因轻、重相之间的流速差异所带来的滑脱影响。在油田实际应用中,该解释方法得到的解释结果与实际情况相差很小,具有良好的应用前景。     

国内产液剖面测井技术面临的挑战与取得的新进展

针对国内陆上油田产液剖面测井技术面临的挑战和亟待解决的问题,重点开展了高含水井、低产液井、水平井及油气水三相流条件下测井技术研究,开发出了应用于高含水油井的高分辨率含水率计和油水两相流电磁流量计、应用于低产低渗油田的分离式产液剖面测井仪、用于三相流测井的光纤探针持气率计、应用于水平井的水平井测井新技术及针对特殊管柱工艺的同层注采储存式含水率计。借助大型多相流装置进行实验研究,对仪器结构进行了优化设计,并开展了现场试验,为解决多相流产液剖面测井难题奠定了方法基础。     

高流量阻抗式产液剖面测井仪及其应用

文章概述了高流量阻抗式产液剖面测井仪的原理、仪器结构及技术指标，介绍了该仪器在大庆油田高产液井的应用情况。高流量阻抗式产液剖面测井仪现场测井能为补孔作业提供准确的产量及含水率信息、为地质专家提供可靠的措施层位和措施后效果评价。统计结果表明该仪器能取得明显的应用效果。     

连续测量全井眼过环空产出剖面测井仪

介绍了连续测量全井眼过环空产出剖面测井仪器的结构和工作原理，并对其在室内实验及现场测井资料进行了分析。仪器由全井眼持水率传感器、集流型涡轮流量计和集流扶正器构成。持水率传感器由测量、校正两部分构成。传感器最终输出仅由油水两相流持水率决定，实现了持水率的全井眼测量。仪器配接了1个带有扶正器的集流器，在实现连续测量扶正的同时，进行半集流方式的流量测量。现场测井时，流量和含水率测量值均采用随不同深度连续测量方式。所测流量的曲线可直观反映出井内各产层的产液情况，连续持水率曲线可以直观反映出各产层的持水率变化情况，结合井口化验结果就可以对1口井的各层位的产水和产油情况作基本判断，提供直观的解释结果。     

油页岩的地球物理识别和评价方法

利用地球物理方法识别和评价油页岩主要是依靠测井技术,地震方面研究非常薄弱。在现有的油页岩测井响应特征和测井评价方法（ΔlogR 重叠法）的基础上对ΔlogR 重叠法进行了拓展,引入波阻抗与常规测井响应特征进行重叠来评价油页岩;同时根据油页岩的岩石结构特征,建立油页岩岩石物理模型,提出了一种基于岩石物理模型的由速度反演油页岩有机质含量的方法;最后利用地震多属性预测技术将已知钻井的含油率信息反演外推到地震数据,得到预测的含油率数据。结果表明,波阻抗ΔlogR 重叠法、岩石物理反演法和地震多属性预测法都可以有效地评价油页岩的有机碳含量和含油率。     

生产测井多相流动解释中关键参数的确定

文章剖析了在多相油气生产井中涡轮流量计、含水率计和密度计的响应机理,认为生产测井结果受流型和流量变化的影响很大。因此,在利用生产测井资料确定井的分层动态剖面时,首先要判断解释层的流型,再根据具体的刻度方法确定平均流体速度和各相持率。文中以气水均匀分布为例,导出了计算油、气、水各相流量的表达式。利用该式并结合流量及持率资料,可方便地计算出各产层的流体产量。由于流型的变化主要取决于轻质相持率和平均密度的变化,因此可用密度和持率资料判断各解释层的流型。该判断方法因直接应用了生产测井资料,从而可在未知各相流量的情况下,判断解释层的流型,为生产测井资料的综合解释提供必要的信息。     

水平井、斜井集流式生产测井实验研究

低产液井、斜井、水平井生产动态监测是生产测井领域的难题.斜井、水平井多相流动实验结果表明,不同井斜情况下集流伞的流量频率值均随着液流量的增大而增大;完全水平状态下流量频率值受含水百分比的影响较大,同等流量情况下随着液体中含水百分比的增大先逐渐减小,而后逐渐增大;在井斜或垂直状态下,流量频率值受含水百分比的影响较小,当液流量较大时,流量频率值与液流量呈较好的线性关系;当液流量较小时,随着井斜角的增大,对集流流量计和持水率计的影响会逐渐增加,相比较而言,对持水率计的影响更为严重.井身达到水平时,采用持水率资料计算含水率时误差较大.     

井下存储式浮子流量计在水平井产液剖面测试中的应用

水平井产液剖面测试使用的涡轮流量计受启动流量影响,不适应于低液量水平井测试。研制了适用于小流量测试的井下存储式浮子流量计,并与温度、压力、含水测试传感器组成井下存储式水平井产液剖面测试仪,该仪器随油管下入水平井段,无需电缆和爬行器,可在油井正常生产的情况下连续工作一个月,提高了低液量水平井产液剖面测试的准确率和成功率。室内实验和现场先导性试验表明,井下浮子流量计应用于水平井产液剖面测试可行,为低渗透油田水平井产液剖面的流量测试提供了新途径。     

提高过环空测井解释精度的方法研究

目前,生产测井解释普遍采用在一定时间段内计算流量和含水率的平均值,然后利用平均值查含水率刻度图版来确定所要测量的含水率。分析认为该方法存在一定的误差。为减小测量误差,提高测井解释精度,开发了一种全新的逐点校正法,并编写了相应的软件。逐点校正法的特点是在测井时井下仪器能够对流量和含水率信号同时测量、传输,地面操作系统对这两路信号同时采集、存储,然后对含水率信号逐点进行校正,得到最优的测井解释结果。分析表明：逐点校正法能够有效地减小测量误差,提高过环空测井资料的解释精度。     

水平井生产测井配套技术及关键工具分析

在水平井生产测试中,连续油管内穿电缆并进行测井仪器输送的技术具有较大的优势。如何把测井仪器安全有效地输送到井下目的层位及满足生产测试的堵塞要求是连续油管生产测井需要解决的技术问题。分析海上油田水平井的管柱结构及生产方式,进行连续油管生产测井相应的配套技术研究,并完善了相关的井下工具配套。通过现场多次应用,该技术满足国内连续油管内穿电缆在海上油田水平井生产测试中的工艺要求。研究结果对国内水平井生产测井工艺技术的发展具有借鉴意义。     

能谱水流测井仪与生产测井组合仪组合测井的实现和应用

HALLIBRUTON公司的能谱水流仪（SpFL）在中低注入量的注入剖面测量中应用效果很好,但是在高流量注入井中仪器的测量误差较大;生产测井组合仪（PLT）在注入剖面测井中只能测量笼统注入井,它用于注、产剖面测试时,有多种因素可导致涡轮不转,如流量低的井或井中流量低的层位、涡轮流量计的启动排量大、井内出沙及杂物等。而SpFL和PLT仪器组合测井方法的实现,在一定程度上解决了上述两种仪器各自存在的问题。通过对组合仪器的标定和现场试验,进一步验证了两种仪器组合测井的优势。     

核磁共振成像(MREX)测井仪及其应用

核磁共振成像(MREX)测井仪是由美国Baker-Atlas公司研制生产的一种新型成像测井仪,近几年在河南、江苏和大港等油田已推广使用。文章简述了该仪器的工作原理,从仪器技术性能指标方面将MREX与国外其它公司生产的核磁共振成像测井仪进行了分析对比;结合该仪器在河南油田的使用情况,文章重点描述了核磁共振成像(MREX)测井资料的解释和处理方法。