水平井持水率成像测井仪CAT的应用

针对水平井、斜井中多相流流态的测量,Sondex公司推出了多相持率测井仪CAT(电容阵列多相持率测井仪Capacitance Array Tool).该仪器采用12个微传感器分布在套管内壁,实时连续测量井筒中的流体流动状态.仪器采用微电容传感器探测各个传感器周围流体的电导率,对于油、气、水,电容传感器测量时产生三种不同频率分别表示三相持率,并且可以直观的成像形式来模拟显示井筒中的流动形态.     

水平井油水两相流持水率测量方法实验研究

持水率是水平井产液剖面测井的关键参数之一,水平井油水两相流流型由于受到井筒斜度影响复杂多变,导致准确测量持水率非常困难。根据中国水平井的开发特点,采用集流式测井方案,利用环形阵列电导传感器与周向阵列电导探针传感器组合的持水率测量实验样机,在水平井多相流模拟实验装置上对油水两相流持水率测量方法开展了动态实验研究。分析模拟井筒倾斜角对持水率测量传感器输出响应的影响,计算持水率测量误差。实验结果表明,在流量为3～200 m³/d时,持水率的测量范围为30%～100%;当油水两相流总流量小于60 m³/d时,持水率的测量结果要进行井筒倾斜角的校正;当油水两相流总流量大于60 m³/d时,持水率的测量结果受井筒倾斜角的影响可忽略。研究结果为水平井产液剖面油水两相流的持水率测量提供了一种新方法。     

电导法筒持水率的方法研究

依据油、气、水混合物电导率主要取决于的体积含量（持水率）这一性质，并参照固态非均匀介质电阻率分布模型，提出了油（气）、水混合流体电导率与持水率的关系式；探讨了在中等工作频率下用双线圈系测量多相流动持水率的可行性及仪器设计中削弱直耦信号和套管涡流影响的技术措施。图１表１参３     

一种确定持水率的新型生产测井仪器

多相流在斜井和水平井中呈分离状态，从而使得测井曲线的定量解释困难。那些仅能测量轴向上的测井仪器，并不能准确测量轴向不对称井的流动组分。为了研究流动的几何问题，我们研制了流动剖面仪（FPT）。这种仪器不仅能测量井筒中心处的流体，而且还可以测量井筒内任意位置处的流体。FPT仪器能完全与康普乐公司研制、生产的FLEXSTAK多路传输仪器兼容。这种仪器有三个感应探头，探头能够移动到与仪器垂直的平面内的任意位置，从而测量出井筒内流动流体的感应图。仪器的直径通常为1″／16″，可实现过油管测井。FPT仪器由两部分组成：一部分为装有探头的下部井径部分；一部分为上部线路筒。下部线路筒能够在井径环的范围内自由旋转。马达上部的扶正器可以固定井径上部的仪器。仪器的感应探头具有二元响应，可以给出油和水的绝对比值。如果探头能探测到水中的油滴或油泡，也就说明油泡的直径等于或探头尖的直径，基于这一点，对于油滴或油泡的直径小于探头尖的直径，就必须采用另一种辅助仪器与FPT仪器组合使用来探测较小的油泡。     

微波持水率测量方法研究

相位法持水率测量仪器在高含水条件下取得了明显好于电容法持水率测量的效果,但较低的频率限制了灵敏度的进一步提高和仪器小型化.采用双同轴传输线结构和正交相位检测技术,实现了微波相位法持水率测量.在三相流动实验装置上开展了油水两相流动实验.实验条件为常温常压、流量为10 m3/d时油水比例从0～100％测量点的变化情况及仪器响应情况.当流量大于10 m3/d、含水大于60％时该仪器能反映含水的变化;当流量小于10 m3/d时,由于漂流效应的影响,仪器反映含水变化情况的能力较弱.该仪器在低流量测量方面的能力尚待完善.给出的模型和公式可以将仪器测得的相位信息转化为持水率信息.实验结果说明微波持水率仪器能够有效识别流体,在高含水条件下能够准确地提供持水率信息.     

电磁波持水率探测器的试验研究

持水率探测器是生产测井检测油井中原油持水率的关键仪器。针对我国油田高含水的现状,为了解决常规持水率计在高含水条件下分辨率低的问题,基于已有的理论分析结果,进行了高频电磁波持水率探测器的试验研究。给出了在持水率全范围变化条件下,电磁波在不同尺寸结构探测器上的信号特性。试验结果与已有的理论分析基本一致,表明按照一定结构要求设计的探测器能够实现持水率全范围高分辨率连续测量,相关的数据和结论对电磁波持水率探测器的结构设计有实际参考价值。     

基于折射率调制的持水率测定方法研究

论述了一种新型的油井持水率测定方法。它采用基于折射率调制的光纤传感技术，可避免传统电容法的不足。其持水率测定范围从０％￣１００％，精度〈１％。详细分析了这种传感器的特性，指出对于特定的外界折射率范围，需设计纤芯折射率、光纤半径、弯曲半径三个参量的最佳组合。     

电磁感应法测量井筒持水率方法研究

根据电磁波的传播特性和油、气、水的电性差异提出了利用电磁感应法测量井简持水率的方法。研究计算了双线圈传感器的感应电动势、信噪比和趋肤深度，为今后仪器的设计提供了理论依据。分析了油田进入高含水阶段井简内混合流体的流型，并参照固态非均匀介质电阻率分布模型，导出了井简内不同流动状态下的持水率和混合流体电导率的关系式。     

油井中混合流体电导率与持水率关系研究

对于油井中的混合流体来说,在一定的温度、压力条件下,混合流体的流动状态与导电特性主要取决于油、气、水的相对比例和分布状况。目前中国油田大多数处于高含水阶段,生产测井井段的流动几乎90％都是泡状流动,其形状可分为圆球状和椭球状。发现多数情况下油、气是呈圆球状泡体向上运动的,仅在趋近于过渡带时才出现椭球状泡体。为此推导了油、气泡分别呈圊球状和椭球状泡状流动时油、气电导率与持水率的关系式,发现混合流体电导率值相差很小。认为不同持水率的电导率变化范围很大．而且生产井中的水包括原生地层水和注入水,其结果必然造成生产井中地层水的电导率大幅度变化。     

用RST测井资料确定持水率的方法研究

储层饱和度仪（RST）因不受井斜和流体矿化度的影响,在测量水平井和低矿化度区块油井的持水率方面秀有优势。通过对利用RST测井资料求持水率的常规方法“反演法”进行分析研究,提出了改进的方法“四点法”。研究结果表明,这两种方法的解释基础相同,与反演法相比,四点法不依赖于仪器灵敏度,因此比反演法单且减少了工作量,大大提高了工作效率。     

一种预测水平井产能的新方法

水平井可以增加油气井的控制储量和产能,从而在复杂油气藏中得到了广泛应用。国内外学者建立了一系列经典的水平井产能公式,其中,解析法是研究水平井产能的重要方法,该方法从数学模型出发,通过假设条件,简化方程的初始、边界条件,利用保角变换、镜像映射、势的叠加原理,以及等值渗流阻力法等方法得到水平井的产能公式。文中把水平井渗流过程分为内、外两区,通过把外区水平井等效为与储层等厚的垂直裂缝,利用位势理论结合等值渗流阻力法推导出新的水平井产能公式。通过与常用水平井产能公式在经典算例下的对比表明,该公式合理可靠。储层有效厚度较小时,各公式计算结果差异较小;储层有效厚度较大时,要考虑多种方法,力求结果准确。     

水平井找堵水技术研究及应用

随着水平井开发技术在采油三厂的大规模应用,开发矛盾逐渐显现,由于天然裂缝、人工裂缝以及非均质性等因素,容易造成部分层段注水突进,水平井部分层段水淹,由于水平井井网局部水井密集,水平井与定向井交错分布,井网不规则、不完善,导致水平井区域油水对应关系复杂,难以判断水淹层位,影响单井产能。动态表现为高液量、高含水,日产油量较低。为提高水平井单井产量,整体提升采油三厂水平井开发效果,因此水平井找堵水技术研究实验,取得较好效果。     

利用修井机钻分枝井水平井高效开采底水油田

分枝水平井钻井技术,是近年来发展起来的一项新技术,是用于开采底水油田,扩大单井生产控制面积,降低生产压差,提高单井产量和油田采收率的重要手段之一,应用改造的K600（90t)修井机,成功地在南海北部湾底水砂岩油田钻成功A11b、C两分枝水平井和A16d水平井,文中对钻分枝水平井的选井,选工具设备,井眼开窗,钻井和完井技术等进行分析,提出充分利用改造的修井机进行老油田挖潜工作。     

水平井与直井联合面积布井水驱油的渗流阻力研究

该文考虑到水平井与直井联合面积布井水驱油的非活塞性,运用等值渗流阻力法将渗流区域分成３个阻力区,推导出了联合井网的产量计算通式及油井见水时间公式,并研究了水平井井长和井距对油井见水时间的影响。通过对安塞油田的应用,将所提出的理论计算方法与数值模拟进行比较,理论计算值与数值模拟结果基本一致,最大相差２０％ 。该文推导的公式比较简单,使用方便,能满足工程计算需要,可用于指导油田开发     

水平气井试井分析新方法

水平气井渗流机理复杂,对不稳定试井资料难以分析。根据以上特点,建立了水平方向无限延伸情形下水平气井的试井分析数学模型。利用拉氏反演算法,作出了识别和求取流动阶段地层参数的试井分析典型曲线。从压力导数曲线看出,水平气井压力动态出现4个明显的特征段,即纯井筒储集阶段、早期垂向径向流阶段、早期线性流阶段和晚期水平径向流阶段。利用这4个特征段压力导数曲线的特征直线,推导出求取气藏水平渗透率、垂向渗透率、表皮系数及原始地层压力的表达式,从而建立起水平气井试井分析的特征值方法。用实例论证了该方法的可靠性。     

气藏水平井边水突破时间预测

近年来气藏水平井开发技术越来越成熟,然而出水是影响气藏开发的重要问题.出水分为边水和底水,国内外对底水锥进进行了大量研究,而对边水气藏水平井见水时间预测的研究相对较少.文中对边水气藏水平井边水突破时间的预测方法进行了研究,通过数学推导,得到了边水气藏水平井边水突破时间的计算公式.该公式考虑了水平井水平段长度、含水饱和度、水相黏度、气相黏度等影响因素,并进行了实例分析.结果表明,利用该公式进行边水气藏水平井边水突破时间预测是可行的,具有一定的指导意义.     

基于变权评判方法的底水油藏水平井堵水决策研究

针对底水油藏水平井堵水的选井问题,考虑水平井水淹有重要影响的地质因素和开发因素,建立了底水油藏水平井堵水决策指标体系。利用不确定性表示方法,对各指标进行量化表征,应用模糊数学综合评判技术建立堵水井选择的最优化模型,根据变权多因素多级决策结果,判断堵水井选择次序,筛选出合适的堵水井。实例计算结果表明：该方法能够综合考虑影响油井水淹的各因素,规避奇异因素对选井决策的影响,使堵水井的选择更加科学合理。     

水平井地层电阻率各向异性研究及应用

水平井井眼轨迹与地层的相对位置经常变化，造成常规测井仪器在水平井中的响应机理发生改变，地层电阻率测井响应表现出各向异性特征，测井解释模型也因井眼位置不同而复杂化。因此，在进行水平井测井资料解释时，应考虑地层各向异性对测井响应的影响和地层非均质性对测井解释模型选择的影响。首先利用水平井井眼轨迹在钻出和钻回同一地层界面时的测井响应镜像特征提取地层界面点，用多项式趋势面分析方法确定水平井井眼轨迹的三维空间展布与地层之问的关系，确定井眼轨迹与地层的相对位置；然后通过研究水平井测井电阻率随水平井井眼轨迹与地层相对位置的变化规律，总结出油、水层的评价标准；最后采用3层水平层状模型对水平井地层电阻率的各向异性进行了研究，准确计算了地层水平电阻率和地层含油饱和度。将以上方法应用于塔里木油田水平井测井解释中，确定了井眼轨迹与地层的相对位置，计算了地层水平电阻率的大小。对油层和水层的电阻率各向异性进行了分析，认为地层电阻率如果表现为各向异性，就不能将水平井测量电阻率直接用于油水层的识别，但利用计算的水平电阻率能很好地使用垂直井的成熟研究成果进行油水层识别和地层含油饱和度计算。     

水平井化学驱物理模拟及数值模拟研究

根据辽河油田J16区块实际资料,建立了30 cm×30 cm×1.5 cm的平面非均质和30 cm×15 cm×10 cm的纵向非均质水平井化学驱物理模型。通过开展水平井化学驱物理模拟与数值模拟综合研究,初步分析了水平井化学驱的驱油机理与生产动态,并提出注采水平井方向应尽可能平行于河道走向,采用平面上注入井布在高渗带、采油井布在低渗带,纵向上底层注顶层采的布井方式以及二元驱的驱油方式开发效果最好。     

边水油藏水平井见水规律及控水措施研究

边水油藏水平井开采时,水平井见水是一个比较复杂的问题．它不仅受到井身轨迹如：水平段长度,避水距离等的影响,还与油藏的自身备件如：油水黏度比,各向异性有关。采用无因次水平段长度、无因次避水距离综合分析水平井的井身轨迹及油藏的自身条件对边水油藏水平井见水时间的影响,并给出各个影响因素与水平井见水时间的数学关系式。同时,通过正交试验的方法确定了见水时间影响因素的主次顺序。用注聚合物的方式控制边水突进,提高采收率的效果比较明显。本研究对边水油藏水平井的应用、合理井身轨迹的确定,以及水平井的控水增油有一定的指导意义。