剩余油饱和度监测技术适应性分析

1、胜利石油工程有限公司测井公司2014.12剩余油饱和度监测技术适应性分析 前 言胜利测井公司主要方法核测井法电 法高精度碳氧比（SNP）中子寿命过套管电阻率PNN、PND、RPM、RMT 剩余油饱和度监测是指测量生产过程中储层剩余油气含量，为油气井生产措施提供科学依据的一种测井方法。 前 言胜利测井公司主要应用u确定剩余油饱和度，了解水淹状况及剩余油分布；u探测油气水界面；u获得地层岩性信息；u对遗漏或未评价油气层进行重新评价；u识别致密层（干层）和气层；u利用测-注-测的测井技术确定出水层位；u时间推移测井监测储层动态；为油藏描述和油田开发提供基础资料。 提 纲 胜利测井公司一、饱和度监测方

2、法分析三、对比分析与工作建议二、监测新技术进展情况1、中子（注硼）寿命测井 理论基础 高矿化度时水与油的俘获截面（）有较大差别； 低矿化度时以硼酸为示踪剂，硼酸易溶于水，不溶于油，且俘获截面很大。VmaVshHwmwiB骨架泥质油气束缚水可动水硼水胜利测井公司一、饱和度监测方法分析储层特性参数要求l孔隙度15% l外径43mm；l探测深度45cm；l耐温150，耐压105MPa。测量环境要求主要技术指标中子发生器l测井前无需通井、洗井；l如果洗井后需24小时后测井；l内径60mm以上套管或油管；l可以过油管测井。胜利测井公司1、中子（注硼）寿命测井一、饱和度监测方法分析提供的主要参数主要解决问

3、题能力l半定量计算饱和度；l低矿化度条件下采用“测-注-测”注硼方式计算饱和度；l检查管外窜槽；l层间压力矛盾大时影响测试结果。lSigma：俘获截面（油、水、岩性） lGR：自然伽马（岩性）l远/近探头计数率（孔隙度）l含油饱和度（计算）1、中子（注硼）寿命测井胜利测井公司一、饱和度监测方法分析DSGRPAPI0100DSCCLMV-3000700DEPTHMPERF 070PERFDSNEARkcps600DSFARkcps100DSSIGFCU600DSSIGFACU600DSSIGFBCU600DEPTHMXX1 03XX2 03出水层未进硼微进硼未进硼75-175-276微进硼787

4、9213021402150216021702180219022002210 该井原生产75、76、78、79号层，日产液21t，油0.2t，含水99%。测硼中子找水，79号层俘获截面出现大离差，明显出水层，建议封堵79号层。封堵后含水为32%，日产油6.7t。 （计算饱和度）封堵层典型实例1、中子（注硼）寿命测井胜利测井公司一、饱和度监测方法分析王23-1井硼中子测井成果图封堵后初期：日产液3.1t，油2.9t，含水5.9%酸化后：出水射孔层（确定管外窜槽）典型实例1、中子（注硼）寿命测井胜利测井公司一、饱和度监测方法分析2、高精度碳氧比（SNP）测井 理论基础:利用碳、氧元素的能量特征峰数值

5、差异大和烃中含碳多，水中含氧多的原理，可以有效识别地层中的油与水。硅( Si)1.78Mev， 钙（Ca）3.73Mev-确定岩性碳( C )4.43Mev, 氧( O )6.13Mev确定油水胜利测井公司一、饱和度监测方法分析2、高精度碳氧比（SNP）测井储层特性参数要求l孔隙度20%；l砂泥岩地层；l较低矿化度。l外径92mm；l探测深度15-20cm；l耐温150，耐压80MPa。测量环境要求l测井前通井、洗井；l洗井后24小时后测井；l5以上套管；l裸眼测量井眼相对规则，水泥环不能太厚。主要技术指标探测器中子发生器中子发生器高精度C/O测井仪电子线路胜利测井公司一、饱和度监测方法分析2

6、、高精度碳氧比（SNP）测井提供的主要参数lCO：碳氧比（油、水） lSICA：硅钙比（岩性）lHSC：氢/硅加钙比（孔隙度、岩性）lNCNI：俘获谱/非弹比（孔隙度、岩性）l含油饱和度（计算）主要解决问题能力l探测油、水界面；l半定量-定量计算含油饱和度；l寻找漏失层、潜力层。胜利测井公司一、饱和度监测方法分析测井前：日产液1.4方，油0.8t，含水42.9%；测井后：措施补孔29号层，日产液16.7方，油16.2t，含水3.2%。补孔层位王102-8井典型实例2、高精度碳氧比（SNP）测井胜利测井公司一、饱和度监测方法分析 2008-2012年，承担了冀东油田“南堡陆地明馆浅层油藏剩余油饱

7、和度测井二次评价与应用研究”科研课题。实施C/O测井127口，发现潜力层175层,措施有效150层，有效率85.7%，应用效果显著。庙25-3井（28号层）裸眼解释结论：水层碳氧比测井解释结论：上油层下油水同层投产初期情况：日产液：5.5m3，日产油：5.3t，含水率：3.8%，累计产油：418t油藏特征：中高孔隙度、低矿化度、砂泥岩剖面地层与孤岛、孤东、海洋、桩西、胜采等部分油藏类型相似2、高精度碳氧比（SNP）测井胜利测井公司一、饱和度监测方法分析3、脉冲中子-中子（PNN）测井l通过对还没有被地层俘获的热中子进行记录和分析，求取俘获截面；l消除了本底伽马值影响；l解释软件可采用不同模式计

8、算俘获截面，消除井眼环境影响；l较低矿化度条件可区分油水。高矿化度水PNN T D 理论测试 地层饱和状态 油油低矿化度水仪器特点胜利测井公司一、饱和度监测方法分析3、脉冲中子-中子（PNN）测井储层特性参数要求l孔隙度8%；l地层水矿化度5000PPM；l外径43mm；l探测深度30cm；l耐温150，耐压80MPa。测量环境要求l测井前无需通井、洗井；l如果洗井需24小时后测井；l内径60mm以上套管或油管；l裸眼测量井眼相对规则，水泥环不能太厚；l可以过油管测井。主要技术指标胜利测井公司一、饱和度监测方法分析3、脉冲中子-中子（PNN）测井提供的主要参数lSigma：俘获截面（油、水、岩

9、性） lGR：自然伽马（岩性）lCCL：磁定位（校深）lLSN/SSN：远/近探头计数率（油、气）l含油饱和度（计算）l孔隙度（计算）主要解决问题能力l探测油、气、水界面；l半定量-定量计算含油饱和度；l计算孔隙度；l寻找漏失层、潜力层。胜利测井公司一、饱和度监测方法分析井号井号测前情况测前情况测后措施测后措施效果效果 河河10-10-侧侧5353停停停停因无工具措施暂停因无工具措施暂停 河河159-159-斜斜35351.51.5* *0 0* *99%99%15.315.3* *4.54.5* *70.5%70.5%初期较好初期较好 河河3-3-侧斜侧斜202092.192.1* *1.1

10、1.1* *98.7%98.7%44.444.4* *0 0* *100%100%无效无效 河河68-68-斜检斜检1 1取芯井，方案设计要求取芯井，方案设计要求 河河71-71-侧侧191958.858.8* *0.80.8* *98.6%98.6%4.34.3* *2.92.9* *30.5%30.5%有效有效 梁梁11-2811-2889.489.4* *0 0* *100%100%216.6216.6* *4.34.3* *98%98%有效有效 梁梁11-5311-53长停长停11.711.7* *0 0* *100%100%无效无效 史史3-18-3-18-斜斜1010长停长停3 3

11、* *1 1* *65%65%有效有效 王王102102长停长停6 6* *3 3* *50%50%效果较好效果较好 王王102-27102-27长停长停4848* *2.82.8* *94%94%效果较好效果较好 王王102-102-斜斜106106长停长停28.828.8* *6.76.7* *76.6%76.6%效果较好效果较好 2014年在现河采油厂共测井11口，措施9口，有效7口，有效率77.8%。 油藏特征：中高孔隙度、中高低矿化度、砂泥岩剖面地层，与东辛、临盘、纯梁等部分油藏类型相似。3、脉冲中子-中子（PNN）测井胜利测井公司一、饱和度监测方法分析东三下人工井底1972.019

12、23.61937.6沙一3(5(6)完井管柱结构示意图层位管柱名称规范深度射孔井段尾管顶1421.67已封堵1758.61767.0沙一顶已封堵1628.81682.1东三上1-东三上1900.39砂面1880.87水泥塞面1788.54砂面已封堵1717.41719.0东三下1724.11726.0东三下50mm长泵+销泄1299.28丝堵1330.33筛管1310.961733.58固砂剂塞面1762.68钻塞不下（套变）水泥塞面1738.17 2014年2月实施PNN测井，结合动态分析论证后补孔单采东三下，日产油由措施前的0.8t/d提高到2.9t/d，含水由98.6%下降到30.5%。

13、河71-侧19井60t/d0.8t/d98.6%4.3t/d2.9t/d30.5%PNN测井改层出砂砂埋油层8.6t/d5.3t/d38%检泵防砂出砂砂埋油层典型实例3、脉冲中子-中子（PNN）测井胜利测井公司一、饱和度监测方法分析河159-斜35井日度生产曲线l该井于2013年5月出现特高含水（99%），2014年4月实施PNN测井后，发现40、42、44三个小层剩余油饱和度较高，但是44号层与159-斜1的强吸水层对应，因此实施补孔40号层，封堵44、45、46和48号层，生产40、42号层的措施。l实施后，初期日油4.5吨，含水70.5%。 后期含水上升快的原因：补孔层40号有底水，隔层

14、不明显，导致初期效果好，很快出现含水上升现象。 河159-斜35444240典型实例3、脉冲中子-中子（PNN）测井胜利测井公司一、饱和度监测方法分析4、过套管电阻率测井理论基础：油水层电阻率差异大，水淹后地层电阻率降低。上供电电极测量电极下供电电极I回路电极UIVKR 胜利测井公司一、饱和度监测方法分析4、过套管电阻率测井储层特性参数要求l无孔隙度要求；l无矿化度要求；l水淹后电阻率变化明显。l外径95mm；l探测深度150-200cm；l耐温150，耐压80MPa；l测量范围：1-300m。测量环境要求l测井前需通井、洗井、刮管；l5-7套管；l套管状况良好（腐蚀、变形、结垢不严重）。主要

15、技术指标胜利测井公司一、饱和度监测方法分析4、过套管电阻率测井提供的主要参数l过套管电阻率（油、水） l套管电阻（校深）l含水饱和度（计算）主要解决问题能力l定量计算含油饱和度；l寻找漏失层与潜力层；l补充裸眼电阻率资料。胜利测井公司一、饱和度监测方法分析 河51-斜更125井为现河采油厂的新井（测前未射孔），测量结果与裸眼井电阻率符合，两种方法重复性良好。新井对比4、过套管电阻率测井典型实例胜利测井公司验证了仪器的可靠性一、饱和度监测方法分析裸眼井RT过套管电阻率水淹层指示明显老井指示水淹状态4、过套管电阻率测井典型实例胜利测井公司一、饱和度监测方法分析与产液剖面资料对比情况4、过套管电阻率

16、测井典型实例胜利测井公司一、饱和度监测方法分析 提 纲胜利测井公司一、饱和度监测方法分析三、对比分析与工作建议二、监测新技术进展情况胜利测井公司二、监测新技术进展情况1、瞄准国际高端技术，计划引进RPM测井l多种测量模式非弹性方式（ C/O 模式）、俘获方式（中子寿命模式）活化方式（氧活化、硅活化）、脉冲中子持率（井筒持水率）l性能稳定耐温177、耐压105MPa、中子管寿命700小时，一定程度上可以降低作业成本。l主要应用10%以上孔隙度地层确定饱和度、孔隙度、油气水界面；氧活化确定水流方向、流速；硅活化确定压裂砂充填高度；脉冲中子持率确定井筒油水含量。 RPM（Reservoir Perf

17、ormance Monitor）是贝克休斯公司生产的新一代高性能小直径储层监测仪。仪器特点罐体罐体1#1#（15%15%）油层油层2#2#（15%15%）水层水层3#3#（25%25%）油层油层4#4#（25%25%）水层水层5#5#（35%35%）油层油层6#6#（35%35%）水层水层容积（升）容积（升）218921892185218521942194218021802189.62189.62182.52182.5液体体积（升）液体体积（升）333333340340555555537537799799795795孔隙度孔隙度15.2%15.2%15.5%15.5%25.3%25.3%24.

18、6%24.6%36.5%36.5%36.4%36.4%确保测试仪器的可靠性1#孔隙度=15%饱和油2#孔隙度=15%饱和水隔板1#与2#隔板位置2、加强基础建设与科研攻关，确保数据准确和资料质量l研发建立了脉冲中子测井仪器刻度与标定装置 该装置设计了三种孔隙度条件分别饱和油、饱和水、有无水泥环等12种测量环境，并把同一孔隙度的油、水罐采用隔板方式连接，标定仪器在油水界面的响应。胜利测井公司二、监测新技术进展情况C/O与孔隙度、SO关系与矿化度、孔隙度关系曲线 砂岩地层C/O、交会与SO关系 确保解释结果的准确性2、加强基础建设与科研攻关，确保数据准确和资料质量l建立了解释模型和测井响应图版胜利

19、测井公司二、监测新技术进展情况3、完善施工工艺，水平井饱和度监测取得新进展工艺工艺类别类别优点优点缺点缺点施工环境要求施工环境要求适用方法适用方法直推法直推法 可利用钻具直接输送大直径仪可利用钻具直接输送大直径仪器下井；器下井；消除了过油管测井影响。消除了过油管测井影响。受环空电缆因素影响，电缆损伤几率高；受环空电缆因素影响，电缆损伤几率高；施工中的钻测双方配合难度大，时间长。施工中的钻测双方配合难度大，时间长。 5 5以上套管以上套管( (无悬挂）无悬挂） 高精度碳高精度碳氧比氧比保护套保护套在复杂井况条件下施工在复杂井况条件下施工成功率高，工艺简单便捷；成功率高，工艺简单便捷；井下仪器安全

20、系数高；井下仪器安全系数高； 受过油管测井影响，损失径向探测深度；受过油管测井影响，损失径向探测深度；施工需钻测双方配合，时间长。施工需钻测双方配合，时间长。旁通以下油管通径要旁通以下油管通径要求大于求大于55mm55mm，正常井，正常井眼要求眼要求 PNNPNN、中子、中子寿命、寿命、RPMRPM水力法水力法可以带压施工；可以带压施工；测井时效高，工艺便捷；测井时效高，工艺便捷；井下仪器与电缆安全系数高；井下仪器与电缆安全系数高；受过油管测井影响，损失径向探测深度；受过油管测井影响，损失径向探测深度；加压注水循环方式，可能造成地层污染，加压注水循环方式，可能造成地层污染，用于饱和度测井时需静

21、止一段时间后方可用于饱和度测井时需静止一段时间后方可测井。测井。需下入通径大于需下入通径大于55mm55mm的全井段油管，注水的全井段油管，注水循环畅通。循环畅通。PNNPNN、中子、中子寿命、寿命、RPMRPM 连续油管连续油管适合小井眼及井筒条件复杂井适合小井眼及井筒条件复杂井的施工；的施工；可以带压施工；可以带压施工；成本高，操作难度大，施工作业时间长；成本高，操作难度大，施工作业时间长；深度测量精度相对偏低；小直径仪器下井深度测量精度相对偏低；小直径仪器下井过程中存在一定的承压风险。过程中存在一定的承压风险。井场面积要大；井场面积要大；井深小于井深小于5000米。米。PNNPNN、中子

22、、中子寿命、寿命、RPMRPM 爬行器爬行器可以带压施工；可以带压施工；测井时效高，工艺便捷；测井时效高，工艺便捷；井下仪器与电缆安全系数高；井下仪器与电缆安全系数高；消除了过油管测井影响。消除了过油管测井影响。不适合大于不适合大于12mm缝径的筛管缝径的筛管不适合裸眼完井井段不适合裸眼完井井段 要求井眼通畅，通径要求井眼通畅，通径72mm，无严重套管，无严重套管变形、出砂、稠油井变形、出砂、稠油井等状况。等状况。PNNPNN、中子、中子寿命、寿命、RPMRPM胜利测井公司二、监测新技术进展情况2014年，采用爬行器施工48口井，水平输送21840米，成功率95.3%。水平井输送工艺优化方案

23、高精度碳氧比测井直推法PNN、RPM等测井井况好、通径72mm爬行器井况差、稠油井保护套通径72mm连续油管注硼中子寿命能够下入通径大于55mm油管5以上套管（非悬挂）不能下入通径大于55mm油管连续油管水力法胜利测井公司二、监测新技术进展情况 提 纲胜利测井公司一、饱和度监测方法分析三、对比分析与工作建议二、监测新技术进展情况胜利测井公司监测方法监测方法外径外径（mmmm）探测探测深度深度（cmcm）探测探测类型类型主要成果主要成果测量环境要求测量环境要求储层特性要求储层特性要求中子寿命中子寿命硼中子寿命硼中子寿命4345俘获俘获半定量计算饱和度半定量计算饱和度 验窜验窜内径内径60mm60

24、mm以上套管或油管以上套管或油管; ;层间压力矛盾大时，影响测试层间压力矛盾大时，影响测试结果。结果。孔隙度孔隙度1515% %高精度碳氧高精度碳氧比比 （SNP）9215-20非弹非弹半定量半定量-定量计算饱和度定量计算饱和度 油水界面油水界面测井前需通井、洗井；测井前需通井、洗井；洗井后洗井后24小时后测井；小时后测井；5以上套管；以上套管；裸眼井井眼相对规则，水泥环裸眼井井眼相对规则，水泥环不能太厚。不能太厚。孔隙度孔隙度20%20%砂泥岩地层砂泥岩地层较低矿化度较低矿化度PNN4330俘获俘获半定量半定量-定量计算饱和度定量计算饱和度 油气水界面油气水界面 孔隙度孔隙度 判断气层判断气

25、层 确定岩性确定岩性洗井后洗井后24小时后测井；小时后测井；内径内径60mm以上套管或油管；以上套管或油管；裸眼井井眼相对规则，水泥环裸眼井井眼相对规则，水泥环不能太厚。不能太厚。孔隙度孔隙度8%8%矿化度矿化度5000PPm过套管电阻率过套管电阻率95150-200电法电法定量计算饱和度定量计算饱和度确定油水界面确定油水界面补充裸眼井资料补充裸眼井资料测井前需通井、洗井、刮管；测井前需通井、洗井、刮管；5-75-7套管；套管；套管状况良好。套管状况良好。水淹前后电阻率有水淹前后电阻率有明显变化明显变化不同类型饱和度方法特性与适应性对比表三、对比分析与工作建议1、针对不同油藏特点，选择合适的监

26、测方法根据油藏特点，提出饱和度监测优化方案 整装、断块、稠油、海上确定饱和度、油水界面高精度碳氧比（SNP）整装、断块、稠油、海上、低渗确定饱和度、孔隙度、气层PNNRPM整装、断块、稠油、海上、低渗部分复杂岩性确定饱和度、补充裸眼井资料过套管电阻率胜利测井公司整装、断块、稠油、海上、低渗找水验窜中子寿命硼中子寿命 胜利测井公司三、对比分析与工作建议三、对比分析与工作建议2、针对不同井筒情况，选择相应的施工工艺胜利测井公司井斜55井况好、通径62mm电缆测井井况差、稠油井预置油管后电缆测井井斜55井况好、通径72mm爬行器输送工艺井况差、稠油井保护套输送工艺水力法输送工艺通径72mm连续油管输送工艺三、对比分析与工作建议3、合理选择工艺及系列，降本增效胜利测井公司 项目项目井斜井斜5555常规井常规井井斜井斜5555大斜度井、水平井大斜度井、水平井电缆测井电缆测井直推直推/ /保护套保护套/ /水力法水力法输送工艺输送工艺爬行器输送爬行器输送连续油管输送连续油管输送硼中子寿命硼中子寿命测试费：测试费