剩余油饱和度测井技术及应用

1、长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 剩余油饱和度测井技术及其应用剩余油饱和度测井技术及其应用 2013年年3月月1日日 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 剩余油饱和度监测技术剩余油饱和度监测技术 双源距碳氧比测井双源距碳氧比测井 硼中子寿命测井硼中子寿命测井 钆中子寿命测井钆中子寿命测井 过套管电阻率测井过套管电阻率测井 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Comp

2、any 简介简介 剩余油测井的测量对象是井眼附近乃至井间油气剩余油测井的测量对象是井眼附近乃至井间油气 储层，是通过测井手段录取储层信息，目的在于储层，是通过测井手段录取储层信息，目的在于 监测评价储层含油性、渗透性、油水界面以及地监测评价储层含油性、渗透性、油水界面以及地 层压力等参数的变化情况，评价油气藏的生产动层压力等参数的变化情况，评价油气藏的生产动 态。鉴于油气井内常常下有钢铁质套管，目前主态。鉴于油气井内常常下有钢铁质套管，目前主 要采用核物理测井，如碳氧比能谱测井、脉冲中要采用核物理测井，如碳氧比能谱测井、脉冲中 子测井、中子寿命测井等评价地层剩余油饱和度，子测井、中子寿命测井等

3、评价地层剩余油饱和度， 监视油水界面的变化；采用电缆地层测试求取地监视油水界面的变化；采用电缆地层测试求取地 层压力和渗透率，监视油层产能的变化。而过套层压力和渗透率，监视油层产能的变化。而过套 管电阻率测井新技术，将为监视地层剩余油提供管电阻率测井新技术，将为监视地层剩余油提供 新的有效手段。新的有效手段。 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 技术指标：技术指标： 耐压：耐压： 103.4MPa 103.4MPa 耐温：耐温： 163163 直径：直径： 54mm 54mm 长度：长度： 5480mm 5480

4、mm 技术指标：技术指标： 耐压：耐压： 80MPa80MPa 耐温：耐温： 130130 直径：直径： 94mm94mm 长度：长度： 3878mm3878mm 技术指标：技术指标： 耐压：耐压： 103.4MPa 103.4MPa 耐温：耐温： 175175 直径：直径： 43mm 43mm 长度：长度： 5700mm 5700mm 脉冲中子脉冲中子- - 中子测井中子测井 （PNNPNN） 双源距碳双源距碳 氧比测井氧比测井 (RMTE)(RMTE) 单源距单源距 碳氧比碳氧比 测井测井 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging

5、 Company 双源距碳氧比测井双源距碳氧比测井 利用能穿透仪器外壳、井内流体、钢套管和利用能穿透仪器外壳、井内流体、钢套管和 水泥环等介质的水泥环等介质的14Mev14Mev的中子脉冲轰击地层，的中子脉冲轰击地层， 当中子与地层元素发生作用后，释放出伽马射当中子与地层元素发生作用后，释放出伽马射 线，地层元素不同，放出来的伽马射线的能谱线，地层元素不同，放出来的伽马射线的能谱 也不一样，分析所探测到的伽马射线能谱，就也不一样，分析所探测到的伽马射线能谱，就 可以确定地层所含元素的种类和数量。可以确定地层所含元素的种类和数量。 主要技术指标主要技术指标 尺寸：尺寸：54 mm5480 mm

6、耐压：耐压：103 Mpa 耐温：耐温：163 oC 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 双源距碳氧比测井双源距碳氧比测井 解释结果表明，解释结果表明， 未动用的未动用的8、9、 11层仍有较多层仍有较多 剩余油。据此，剩余油。据此， 采油厂打开采油厂打开8、 9、11层，结层，结 果日产油果日产油11t, 水水8m3,含水降含水降 到了到了42.1%,平平 均日增油均日增油10吨。吨。 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 双源距碳

7、氧比测井双源距碳氧比测井 适用条件适用条件 井筒内有井液。井筒内有井液。 地层孔隙度地层孔隙度10%。 测井前必须用通井规进行通井并洗井。测井前必须用通井规进行通井并洗井。 新井固井七天后方可进行测井。新井固井七天后方可进行测井。 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 双源距碳氧比测井双源距碳氧比测井 特点特点l 省时省时-测速为同类仪器的两倍。测速为同类仪器的两倍。 l 用途广用途广-可以对所有水矿化度地层进行评价。可以对所有水矿化度地层进行评价。 l 节省成本节省成本-过油管测井而不影响测井质量和精度。过油管测

8、井而不影响测井质量和精度。 l 精度高精度高-两个探测器均用两个探测器均用BGOBGO晶体晶体, ,提高了探测精度。提高了探测精度。 l 独立饱和度分析独立饱和度分析-在无裸眼井资料情况下可独立进行饱和度分析。在无裸眼井资料情况下可独立进行饱和度分析。 l 功能强功能强-可同时进行碳氧比和俘获截面测井可同时进行碳氧比和俘获截面测井。 l 准确性高准确性高-测井记录的是能谱，处理之前可以进行稳谱，以提高测井数测井记录的是能谱，处理之前可以进行稳谱，以提高测井数 据的准确性据的准确性。 l 环境校正环境校正-用近探测器测得的曲线及生产测井提供的持率曲线，可对井用近探测器测得的曲线及生产测井提供的持

9、率曲线，可对井 眼环境进行定性、定量的校正眼环境进行定性、定量的校正。 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 硼中子寿命测井硼中子寿命测井 主要技术指标主要技术指标 尺寸：尺寸：45 mm7500 mm 耐压：耐压：100 Mpa 耐温：耐温：135 C 自然伽马自然伽马遥感器遥感器远、近计数率远、近计数率(俘获俘获 截面截面) 硼中子寿命测井仪器示意图硼中子寿命测井仪器示意图 中子发生器中子发生器 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company

10、 硼中子寿命测井硼中子寿命测井测井原理测井原理 用脉冲中子源发射高能快中子照射地层，然后用伽马射线用脉冲中子源发射高能快中子照射地层，然后用伽马射线 探测器测量热中子被俘获时放出的伽马射线，计算地层的热探测器测量热中子被俘获时放出的伽马射线，计算地层的热 中子寿命和地层对热中子的宏观俘获截面，而地层的岩石骨中子寿命和地层对热中子的宏观俘获截面，而地层的岩石骨 架成分，胶结物成分及孔隙中所含流体的成分和体积百分数架成分，胶结物成分及孔隙中所含流体的成分和体积百分数 都影响着地层对热中子的宏观俘获截面值，这样利用岩石骨都影响着地层对热中子的宏观俘获截面值，这样利用岩石骨 架和地层流体间热中子宏观俘

11、获截面大小的差异可以划分油、架和地层流体间热中子宏观俘获截面大小的差异可以划分油、 气、水层。气、水层。 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 硼中子寿命测井硼中子寿命测井 测井原理测井原理 对于高矿化度地层水油田，中子寿命测井可有效区别油对于高矿化度地层水油田，中子寿命测井可有效区别油 水层，但对于淡水油田，油和水的俘获截面相近，无法用其水层，但对于淡水油田，油和水的俘获截面相近，无法用其 判断油水层。因此，在低矿化度地层水油田，把易溶于水不判断油水层。因此，在低矿化度地层水油田，把易溶于水不 易溶于油的硼化合物

12、（如硼酸易溶于油的硼化合物（如硼酸HH3 3BOBO3 3），在测井施工中注入），在测井施工中注入 井筒，在注硼前后分别测一条俘获截面曲线，水层由于渗入井筒，在注硼前后分别测一条俘获截面曲线，水层由于渗入 了硼酸液，则水层的俘获截面明显增大，而纯油层俘获截面了硼酸液，则水层的俘获截面明显增大，而纯油层俘获截面 不变化，把两条俘获截面重叠在一起，纯油层或未射孔层基不变化，把两条俘获截面重叠在一起，纯油层或未射孔层基 本重合，而在产水层则存在差异，而且产水越多，两条曲线本重合，而在产水层则存在差异，而且产水越多，两条曲线 差异越大。差异越大。 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公

13、司 GWDS Wireline Logging Company 硼中子寿命测井硼中子寿命测井应用实例应用实例 测井前含水率测井前含水率 为为99% 8层为强水淹层层为强水淹层 9、 10层无层无 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 硼中子寿命测井硼中子寿命测井 适用条件适用条件 地层孔隙度地层孔隙度10%。 已射孔的套管井。已射孔的套管井。 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 硼中子寿命测井硼中子寿命测井 特点特点 具有仪器性能稳定

14、、资料直观的特点。具有仪器性能稳定、资料直观的特点。 在低矿化度地区，能准确地确定漏失层、在低矿化度地区，能准确地确定漏失层、 水层、水淹层、串槽，为堵水增油提供可水层、水淹层、串槽，为堵水增油提供可 靠依据。靠依据。 对未射孔层的剩余油监测无能为力。对未射孔层的剩余油监测无能为力。 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 钆中子寿命测井钆中子寿命测井 测井原理测井原理 Am-Be中子源向周围放出快中中子源向周围放出快中 子子,快中子与地层原子核发生多快中子与地层原子核发生多 次碰撞减速次碰撞减速,变成热中子，热中变

15、成热中子，热中 子被地层的原子核俘获，释放子被地层的原子核俘获，释放 出伽马光子，用伽马仪记录单出伽马光子，用伽马仪记录单 位时间内的伽马光子数量，也位时间内的伽马光子数量，也 就是记录热中子俘获伽马计数就是记录热中子俘获伽马计数 率，采用钆测率，采用钆测-渗渗-测方法，根据测方法，根据 两次测井资料计算出剩余油饱两次测井资料计算出剩余油饱 和度。和度。 主要技术指标主要技术指标 尺寸：尺寸：45 mm2620 mm 耐温：耐温：150 oC 耐压：耐压：60 Mpa 1 3 4 5 6 2 电缆电缆 电缆头电缆头 伽马探测仪伽马探测仪 屏蔽体屏蔽体 Am-Be中子源中子源 快速接头快速接头

16、长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 钆中子寿命测井钆中子寿命测井 应用实例应用实例 1 3 4 5 6 2 电缆电缆 电缆头电缆头 伽马伽马 探测仪探测仪 屏蔽屏蔽 体体 Am-BeAm-Be 中子源中子源 快速快速 接头接头 注硼注硼 前前 的俘的俘 获获 截面截面 注注 硼硼 前前 的的 俘俘 获获 截截 面面 孔孔 隙隙 度度 指指 数数 自然伽自然伽 马马 近、近、 远俘远俘 获计获计 数率数率 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Comp

17、any 钆中子寿命测井钆中子寿命测井 特点特点 具有仪器性能稳定、资料直观的特点。具有仪器性能稳定、资料直观的特点。 适用范围较广，不受测井时间的影响，根适用范围较广，不受测井时间的影响，根 据需要可以进行多次时间推移测井。据需要可以进行多次时间推移测井。 在低矿化度地区，较比硼中子能更准确地在低矿化度地区，较比硼中子能更准确地 确定漏失层、水层、水淹程度、串槽等。确定漏失层、水层、水淹程度、串槽等。 对未射孔层的剩余油监测无能为力。对未射孔层的剩余油监测无能为力。 元素元素 硼（硼（B)B) 钆钆(Gd)(Gd) 俘获截面俘获截面 759 759 4700047000 长城钻探工程有限公司测

18、井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 钆中子寿命测井钆中子寿命测井 适用条件适用条件 已射孔的套管井。已射孔的套管井。 孔隙度孔隙度10%的地层。的地层。 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 过套管电阻率测井过套管电阻率测井 测井原理测井原理 通过液压推靠装置，将电流电极通过液压推靠装置，将电流电极A1A1、 A2A2，测量电极，测量电极M1M1、N N、M2M2紧贴套管壁；通过紧贴套管壁；通过 A1A1、A2A2向套管上、下两方向顺序送频率向套管上、下两方向顺序送频率1-1- 7Hz7Hz、5 5安培电流；测量安培电流；测量U U相对于相对于NN的电的电 位位U U；测量；测量M1M1、M2M2之间的电位差之间的电位差U U；测量；测量 M1M1、N N、M2M2量度基准的第二电位差量度基准的第二电位差2 2U U。 长城钻探工程有限公司测井公司长城钻探工程有限公司测井公司 GWDS Wireline Logging Company 过套管电阻率测井过套管电阻率测井 应用实例应用实例 兴兴422井井 完井时间：完井时间：74年年10月月 套管程序：套管程序： 139.7mm2173m 井内介质：水井内介质：水