生产测井基础知识.docx

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生产测井基础知识

生产测井技术

一、总论

二、吸水剖面测井

三、产出剖面测井

四、剩余油测井

五、工程测井

六、生产测井新技术简介

一、总论

1、生产测井的概念：

从油水井投入使用到该井报废期间所进行的所有测井。

2、生产测井项目的分类：

电磁类：

磁性定位仪，磁测井仪，电磁测厚仪，管子分析仪（垂直测井），方位井斜仪，电容式持水率仪，超高频含水率仪

放射性类：

伽马仪，自然伽马能谱仪，中子伽马仪，中子寿命测井仪，中子—中子测井仪，C/O能谱测井仪，伽马密度测井仪，核示踪流量仪

热学类：

井温仪，径向微差井温仪

声学类：

声幅测井，声波变密度测井，噪声测井，超声波成像测井（井下电视）

机械类：

系列井径（8，36，40，60，X-Y井径），应变压力计，涡轮流量计，压差密度计，放射性物质释放器，流体取样仪

3、生产测井系列：

吸水剖面测井

产出剖面测井

剩余油饱和度测井

工程测井

二、吸水剖面测井技术

1、三参数吸水剖面测井基本原理

放射性同位素吸水剖面测井是利用放射性物质人为地提高地层的伽马射线强度，当携带同位素固相载体微球的悬浮液进入吸水层时，微球载体滤积在地层表面上，地层的吸水量与滤积在地层表面上的同位素载体量和同位素放射性强度之间成正比，通过测量注入同位素前后的伽马射线强度，从而可确定注入井的分层吸水剖面。

2、主要用途

了解注入井各小层的吸水状况，为采油厂调剖提供可靠依据；

检查调剖效果：

调剖前后分别测井可检查调剖效果；

检查管外窜流；

检查井下工具到位及工作情况；

分析油井出水情况；

分析油层水淹状况，为调整油田开发方案提供依据；

进行浅部找漏。

3、各参数简介

①伽马仪

作用：

用于地层对比（校深），定性指示出水部位。

原理：

当地层中的伽马射线，激发仪器中的盖革管中的氩气，使氩气产生电离，出现电荷流动，这种相对流动造成阳极电压瞬时降低形成负脉冲。

②磁定位

原理：

磁场强度的变化

作用：

用于校深

③温度仪

原理：

Rt=Ro（1+αΔt）

Rt—T温度下的电阻值

Ro—常温（或0℃）下的电阻值

α—转换系数

Δt—温差

作用：

测量关井或开井条件下的流体温度，确定产气、油或出水层位，吸水层位，水泥窜槽部位，漏失部位，检查压裂效果。

三、产出剖面测井技术

各参数简介：

GR、CCL、TEMP

①压力计

原理：

压力仪是一种应变压力计，其传感器是一个应变电阻，它是组成电桥电路的其中一个电阻。

当外界压力变化时，应变电阻R变化，电位差也相应的变化，此信号经差分放大器和电压频率转换器后，使压力的变化变成频率的变化，输出信号送到接收发送板。

作用：

计算流体参数。

②流体密度计

原理：

流体介质发生变化，探头接收到的γ射线强度也相应变化，通过地面刻度，计算出流体密度。

作用：

确定流体密度值。

③持水率计：

原理：

不同流体的介质介电常数不同。

一般水的介电常数为60-80，天然气的介电常数为1-2，石油的介电常数为2-4。

通过测量流体的介电常数，就可确定流体的持水率。

持水率计就是测量流体介电常数的一种仪器。

本仪器采用的是电容法。

测量探头是一个可在两极间填充流体的电容，其电容值的大小随着流体的电介常数的变化而变化。

所以电容值的大小可以反应出持水率的高低。

作用：

求持水率（Yw）

④涡轮流量计

原理：

涡轮流量计是利用井内流体推动涡轮旋转从而记录涡轮转速来确定井内流体的流速的。

因此对于井径已知的产液井和流水井，可以计算出分层产液量和全井产液量以及分层注水量和全井注水量。

涡轮流量计由涡轮和电子线路两部分组成，它是利用磁耦合和光电转换的原理进行工作。

作用：

计算注入、产出层的流量。

⑤示踪流量计

⑥集流式流量－持水仪

四、剩余油测井

①高精度C/O测井

1、基本原理：

高精度碳氧比能谱测井方法是利用一种每秒20千赫兹（KHz）的脉冲控制下的14.1兆电子伏特（Mev）中子源，穿透仪器外壳、井内流体和套管、水泥环等介质进入地层，与地层元素的原子核发生作用。

通过对地层中相应的非弹性散射伽马射线能谱和俘获伽马射线能谱进行能量和强度分析，就可以确定地层中所含有的部分元素及相应的含量。

继而反映地层的岩性、物性及其孔隙中流体的性质。

2、主要技术指标

仪器外径：

89mm

仪器长度：

4160mm

最大耐温：

132℃

最大耐压：

100MPa

最大测速：

0.9m/min

3、适用范围：

地层孔隙度φ>15%，测井井段理想情况下应小于300m。

井筒规则、固井质量好，测井前必须用通井规进行通井并洗井，新井固井十天后方可能进行测井。

②注硼（钆）中子寿命测井

1、基本原理：

中子寿命测井技术是通过脉冲中子源向地层发射能量为14Mev的快中子，经过和地层中的原子核发生非弹性碰撞后，逐渐减速为热中子，直至被俘获产生伽马射线。

热中子寿命与物质的俘获截面有关，地层俘获截面越大，热中子寿命越短。

对于淡水地层，向其中注入亲水不亲油且俘获截面较大的硼酸溶液（或钆溶液）获得的宏观俘获截面反映了地层水的分布情况。

注硼（钆）中子寿命测井是在注硼（钆）前后各测一条俘获截面曲线，将两条曲线重叠，其幅度差的大小可以定性反映地层含水的多少。

2、下井仪器技术指标

仪器外径：

45mm

仪器长度：

7448mm

最大耐温：

135℃

最大耐压：

100MPa

最大测速：

6m/min

3、适用范围：

地层孔隙度φ>12%；地层水矿化度大于10万ppm；若地层水总矿化度小于10万ppm时，进行硼（钆）—中子寿命测井。

井筒规则、固井质量好。

五、工程测井

①声幅—变密度测井

１、测井原理：

声幅—变密度测井包括一个发射器和两个接收器，源距分别为3英尺和5英尺，3英尺接收器接受的是套管波首波的幅度，反映的是套管与水泥环（即第一界面）的胶结情况。

5英尺接收器接受的是声波的全波列，分套管波、地层波、直达波，反映的是套管与水泥环（即第一界面）、水泥环与地层（即第二界面）的胶结情况。

２、主要用途：

评价其固井质量。

３、测井要求：

4英寸套管需要有2根长度的自由套管井段，测井时仪器刻度用。

②垂直测井

１、测井原理：

垂直测井仪在工作过程中，产生一个稳定强度的电磁场，当仪器以恒定测速上提并通过测量井段时，电磁场就以磁力线的形式通过套管壁。

如果没有套管缺失，磁力线就简单地从仪器其中一级通过，经过套管回到另一级，如果有套管缺失，那么电磁场就会在套管壁外漏失。

通过靴子的FL线圈和EC线圈,探测到受总腐蚀影响的漏磁通曲线和受内腐蚀影响的涡流曲线。

２、主要用途：

检查套管内外腐蚀、断裂、穿孔及检查射孔质量等。

３、测井要求：

测井前必须用Φ116通井规进行通井并洗井，无任何井下落物。

③噪声测井

１、测井原理：

当流体通过扼流通道时（如流体撞击套管、磨擦水泥窄道或地层孔隙道）产生声、热等能量，测井陶瓷片探测流体湍流发出的声音，将声音变成电压传送到地面，由地面计算机处理为声幅频率（HZ），地面记录4个频道的声幅：

200HZ，600HZ，1000HZ，2000HZ，如果管外窜槽，流体为单相流体，频率集中在1000HZ左右，两相流体集中在200-600左右。

２、作用：

找窜槽位置

找漏

找出出水层位

确定地层出砂层位

判断窜槽流体性质

④多臂井径：

X-Y、8ARM、36ARM、60ARM、40ARM

测量原理：

D=do+k*U/I　其中：

Do－仪器外径、K－系数、I－井下供电电流、U－电压差。

六、生产测井新技术简介

五参数吸水剖面测井

存储式测井技术

抽汲式产出剖面测井技术

十八臂井径成像测井技术

CAST-V

RMP、RST、PND

（一）五参数吸水剖面测井

1、基本原理：

由于中原油田是非均质油藏，具有多套油水系统，层间物性差异大，尤其到了油田中后期开发阶段，井况日益复杂，层间矛盾加剧，三参数吸水剖面测井越来越显示出其局限性：

（1）部分井呈现高放射性本底异常，造成无法进行同位素吸水剖面测井解释；

（2）有些注水井因井下油套管较脏等原因，造成同位素沾污，影响了同位素吸水剖面测井解释的精度；

（3）超高渗透层的存在，造成同位素微球载体消失对同位素吸水剖面测井定量解释精度产生直接的影响；

（4）无法定量解释遇阻层吸水问题；

（5）无法对反吐层进行定量解释。

在三参数的基础上引入流量计和压力计，将吸水剖面涡轮流量计测井和放射性同位素示踪测井技术融合，形成五参数测井系列，发展为五参数吸水剖面测井，突破了三参数吸水剖面测井的局限性，大大提高吸水剖面测井资料的测量和解释精度。

2、五参数吸水剖面测井解决的问题：

（1）引入压力计，一方面可以取得流压资料；另一方面可通过压力资料，对吸水剖面测井现场施工进行有效监督，确保取得真实的井下动态资料，为注水井的调剖，提供可靠的依据。

（2）流量计与同位素测井资料有机结合进行综合解释。

3、优点：

①可以有效解决由于长期注水冲刷等原因造成的高伽马本底异常以至影响同位素吸水剖面测井和资料解释的问题。

②可以准确判断、精确计算大孔道、微裂缝等超高渗透层的吸水状况，提高定量解释精度。

③可以准确判断遇阻层是否吸水，精确计算遇阻层的吸水量。

④可以有效区分同位素曲线上的吸水显示和沾污。

⑤可以有效区分同位素曲线上的窜槽显示和沾污。

⑥可以精确计算小层的吸水量。

⑦可以合理解释偏心配水井各层的吸水量。

⑧可以准确解释套管漏失部位及漏失流体的去向。

⑨对于层间矛盾较为突出的井，可以对反吐层做出精确的定量解释。

（二）存储式测井技术

1、测井原理：

存储式三参数组合测井是用钢丝代替电缆减少下井摩擦阻力，预制好存储器的打开时间，将井温、自然伽马、磁定位三参数组合仪下入井底，等到存储器的预制时间已到马上同步测井，最后将存储器采集数据解编，就得到存储式三参数组合测井曲线。

2、优点：

在高压力、高粘度条件下顺利下井完成测井任务。

（三）抽汲式产出剖面测井技术

基本原理：

抽油机井抽汲测试找水技术是一套适用于低产、高含水油井分层找水的新工艺，通过下入专用抽汲泵及管柱，利用作业机提升油管带动抽\汲泵柱塞实现大排量产液。

找水仪器从井口滑轮组通过油管、抽汲泵空心柱塞到达产液层，在不停抽的情况下完成产液剖面测试。

（四）十八臂井径成像测井技术

基本原理：

十八臂井径成像测井仪是由十八个独立的传感器同时记录显示的一种监测套管技术状况组合仪。

该组合仪由JJY—100型十八臂井径仪短节和CJJ—200型磁井径仪、井温短节组成。

主要用于监测金属套管的质量状况，确定套管的变形、错断、弯曲、孔眼、裂缝、腐蚀及沾污等状况。

可完成井径的成像测井，可提供井壁的立体图、井壁展开灰度图、井壁截面图、18条独立的测井曲线及最大、最小、平均井径曲线。

信息量大，测量精度高。

JJY—100型18臂井径仪是一种机械式井径测量仪，通过18个探测臂与套管内臂接触，将套管内径的变化转换为仪器探测臂的径向位移。

通过仪器内部的机械传递系统，将探测臂的径向位移转换为推杆的垂直位移。

位移传感器将推杆的垂直位移变化转换成电信号。

使用的位移传感器是一种非接触式的机电转换器件，输出电信号幅度与衔铁的位移成正比。

CJJ-200磁测井仪与JJY-100型18臂井径仪同时使用,当套管内结蜡时，磁井径测量值可以弥补JJY-100型的不足，起辅助解释作用。

磁重量测量值为套管壁厚，结合井径测量值可确定套管外壁的腐蚀和缺损。

井径测量传感器是一个高频线圈，为高频谐振回路的一部分。

将高频线圈放入套管中，则高频交变磁通在套管中产生涡流，涡流的产生使高频交变磁通能量损耗，使高频线圈的电感量发生变化，从而使高频谐振回路频率发生变化，由于高频趋肤效应，此时输出的振幅是线圈与套管内表面距离的函数。

磁重量测量原理：

测量系统由发射线圈和接收线圈组成。

发射线圈产生16HZ交变磁通，此交变