油藏动态监测技术课件

油藏动态监测技术2010年6月9/13/2023油藏动态监测技术8/3/2023生产测井是监测油气田开发动态的主要技术手段。根据测井目的和测量对象的不同，可以分为：吸水剖面测井产出剖面测井剩余油饱和度测井

其任务是在油气开发全过程中，适时进行动态监测。油藏动态监测技术9/13/2023生产测井是监测油气田开发动态的主要技术手段。油藏动态监测技术吸水剖面测井反映注水井各射孔注水层位自然注水情况和配注后分层段及分小层的注水情况，显示出注水层位之间的注水矛盾；反映每个注水层不同部位的注水情况，显示出注水层不同部位的注水矛盾，反映地层的非均质性；测井资料还能有条件地反映有关注水井的技术状况。

测井方法主要为流量测井、温度测井、放射性同位素示踪测井等。9/13/2023吸水剖面测井8/3/2023

产出剖面测井可以了解各生产层的分层产液情况、出水层段等；划分产液剖面，监测生产动态；有条件地反映油井工程技术状况。

测井方法主要为流量测井、流体密度测井、持水率测井、温度测井、压力测井等。9/13/2023产出剖面测井8/3/2023剩余油饱和度测井确定储层剩余油饱和度指示动用层和未动用层判断水淹程度

测井方法主要为中子寿命测井（硼中子、PNN等）、次生伽马能谱测井（C/O、PND-S等）。9/13/20238/3/2023一、注入剖面测井二、剩余油饱和度测井

目录三、水平井动态监测9/13/2023一、注入剖面测井二、剩余油饱和度测井目录三、水平井动态监注入剖面常规测井特殊井施工能力同位素测井发展为同位素+井温+流量等多参数测井对于注聚、沉沙井由多参数测井发展为电磁流量、氧活化水流测井由直井、斜井发展到水平井测井由常压井发展为高压防喷测井由陆地发展到海上注入剖面测井9/13/2023注入剖面常规测井同位素测井发展为同位素+井温+流量等多参数测海上注水剖面测井施工注入剖面测井技术高压全密闭测井施工9/13/2023海上注水剖面测井施工注入剖面测井技术高压全密闭测井施工8/3注入剖面测井资料应用确定注水剖面；检查分层配注效果；识别地层大孔道；揭示层间、层内矛盾，调整注水剖面；检查套管漏失部位；判断停注段死嘴漏失、封隔器漏失；检查油、水井改造措施效果。9/13/2023注入剖面测井资料应用确定注水剖面；8/3/2023注入剖面测井例1同位素测井判断各层的吸水量9/13/2023注入剖面测井例1同位素测井判断各层的吸水量8/3例2流量计以及井温测井判断各层的吸水量9/13/2023例2流量计以及井温测井判断各层的吸水量8/3/2023例3同位素以及井温测井判断各层的吸水量9/13/2023例3同位素以及井温测井判断各层的吸水量8/3/2023水流测井+中子寿命测井伽马、井温、压力、CCL、遥测短节探测器阵列中子源中子源脉冲中子氧活化水流测井仪氧活化测井就是探测地层中的氧被活化后所放出的活化伽玛射线。通过对伽玛射线时间谱的测量来反映油管内、环型空间、套管外含氧物质特别是水的流动状况。9/13/2023水流测井+中子寿命测井伽马、井温、压力、CCL、遥测短节探测永1-22井该井为光油管笼统注水井，共有8个射孔注水层。在1号射孔层上部的500、1000、2000、2230m定点测量结果，油套环空有70.39m3/d的下水流；1号射孔层和2号射孔层之间定点测量结果，油套环空流量为0。油套环空下水流的水（流量70.39m3/d），注入到1号射孔层；经油管到油套环空的上水流的水（流量52.82m3/d），注入到2--8号射孔层。

9/13/2023永1-22井该井为光油管笼统注水井，共有8个射孔注水层。序号射孔井段（m）射开厚度（m）测点深度（m）测点流量（m3/d）分层吸入量（m3/d）分层相对吸入量（%）12244-2254102164.5370.39(下)70.3957.1122282-228642277.38041.7933.9032297-2317202292.4741.790.860.7042404-241172353.4742.652.031.6452539-2544.65.62477.3844.680.890.7262555.2-2564.292551.6845.570.620.5072571-257872568.4746.195.954.8382581-2593122579.6852.140.680.55

2603.4752.82

9/13/2023序号射孔井段射开厚度测点深度测点流量分层吸入量（m3/永8-7井该井为光油管笼统注水井，有2个射孔层。1）在524米测点，计算的油管下水流流量为58.9m3/d，与地面计量结果（57.6m3/d）相符。2）在751、1013、1798、1845米测点，计算的油管下水流流量约为36m3/d，油套环空下水流流量约为23m3/d，总流量约为59m3/d，与地面计量结果（57.6m3/d）相符，表明在524-751米之间存在油管漏失。检管证实存在油管漏失。

9/13/2023永8-7井该井为光油管笼统注水井，有2个射孔层。8/3/20永8-7井检管作业后的测井资料。本井为光油管笼统注水井（共有2个射孔注水层），测量的总注入量为58.30m3/d。1号射孔层吸水好，日注入量54.47m3，占日注入量的93.4%；2号射孔层吸水差，日注入量3.83m3，占日注入量的6.6%。

永8-7井9/13/2023永8-7井检管作业后的测井资料。永8-7井8/3/202一、注入剖面测井二、剩余油饱和度测井

目录三、水平井动态监测9/13/2023一、注入剖面测井二、剩余油饱和度测井目录三、水平井动态监测

中子寿命及其示踪测井碳氧比测井PND-S测井过套管电阻率测井剩余油饱和度测井9/13/2023中子寿命及其示踪测井剩余油饱和度测井8/3/2023中子寿命测井中子寿命测井测量地层热中子宏观俘获截面Σ的大小。地层对热中子的俘获特性，是由组成地层的各种元素对热中子的俘获特性所决定的，其响应方程为：Σ=Σma*Vma+Σsh*Vsh+Σh*Vh+Σw*Vw

式中：Σma、Vma：岩石骨架的俘获截面及其体积Σsh、Vsh：泥质的俘获截面及其体积Σh、Vh：储层中烃的俘获截面及其体积Σw、Vw：储层中水的俘获截面及其体积9/13/2023中子寿命测井中子寿命测井测量地层热中子宏观俘获截面Σ的大小常见的岩石和流体的俘获截面Material

@20oC通常取值

C.U.

Values砂岩（Sandstone）石灰岩（Limestone）白云岩（Dolomite）泥岩（Shales）油（Oil）气（Gas）淡水（FreshWater）盐水(100Kppm)盐水(240Kppm)硼砂7-147-158-1224-4516-222-1218-245911990009129Varies186229/13/2023常见的岩石和流体的俘获截面Material@20oC通常当孔隙度在15％－20％的范围内，地层水矿化度超过50000mg/l，即可用中子寿命测井识别油水层。孔隙度大且稳定时，地层水矿化度不低于25000mg/l，也可分辨油水层。9/13/2023当孔隙度在15％－20％的范围内，地层水矿化度超过500009/13/20238/3/2023中子寿命示踪测井

中子寿命示踪测井技术是在中子寿命测井技术基础上发展起来的，具有较广泛的适用性，示踪剂多用硼和钆等。它是利用硼酸作为示踪剂，采用“测—注—测”工艺进行测井。由于硼元素是井下热中子强俘获剂，并且易溶于水而不溶于油，因此在有可动水的地层，注硼前、后两次测量的热中子宏观俘获截面曲线就会产生离差，根据此离差的大小即可直观地识别主要的产水层和具体位置，进而划分水淹级别，认识地层剩余油分布状况，监测油田开发动态，为实施堵水、调整施工方案提供依据，最终达到控水增油的目的。9/13/2023中子寿命示踪测井中子寿命示踪测井技术是在中子寿命测井地质—地球物理模型VmaVshφφHφwmφwiφB骨架污水泥质油气束缚水硼水9/13/2023地质—地球物理模型VmaVshφφHφwmφwiφB骨架污水响应方程作业前：作业后：相减：即ΔΣ——硼中子寿命测井的曲线-基线间离差ΔΣw——污水和硼水间的Σ差值φwm——自由水体积

Swf=（ΔΣ）/φ*（ΔΣw）S。=1－Swf－Swir9/13/2023响应方程作业前：8/3/2023测井资料定性分析基线与曲线间的差异是由所灌注到地层中的硼元素引起的，在叠合图上直观显示为“离差”。“离差”是对由注硼扩散引起的环境变化的度量，离差大小反映了自由水的多少，有直观的物理意义。特大离差—自由水特别多（可能是大孔道所在）；大离差—以出水为主；一般离差—油水同出；小离差—油层；无离差—眠层。9/13/2023测井资料定性分析基线与曲线间的差异是由所灌注到地层中的硼元素应用实例射孔层75、76、78、79号层，日产液21T，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。

9/13/2023应用实例射孔层75、76、78、79号层，日产液21T，含水桩19井9/13/2023桩19井8/3/20232、C/O能谱测井

C/O能谱测井是监测储层剩余油饱和度等地质参数的重要技术手段，该方法可测得C/O、Si/Ca、Ca/Si、CI、FCC、SPOR、LPOR等20多条曲线，分别反映岩性、含油性、孔隙度、含盐度等信息。

在碳氧比测井中分别选择碳和氧元素作为地层中油和水的指示元素，其原因主要有如下两条：（1）地质方面（油、水含碳氧量差别）（2）核物理角度：碳（0.353靶恩）和氧0.104靶恩）都有较大的反应截面；产生的伽马射线能量有差别，氧为6.13Mev，碳为4.43Mev。9/13/20232、C/O能谱测井C/O能谱测井是监测储层剩余油饱

1、孔隙度2、岩性3、矿化度4、井眼条件（井径、井内流体、套管尺寸、水泥环厚度、侵入带等）。测量条件对C/O的影响9/13/20231、孔隙度测量条件对C/O的影响8/3

碳氧比测井一般不在裸眼井中应用，因为它无法克服侵入带的影响。

在套管井中一般在固井后经过14天左右，当侵入带的泥浆滤液因地层的原始压力被驱逐和运移，逐步使水泥环外的地层恢复到原始状态后进行碳氧比测井。

9/13/2023碳氧比测井一般不在裸眼井中应用，因为它无法克服侵入带的影响应用确定目前剩余油分布指示动用层和未动用层判断水淹程度

为补孔、堵水调整提供资料依据，挖掘油层潜力。

在孔隙度大于20%、中低矿化度的砂岩储层，应用效果较好。9/13/2023应用确定目前剩余油分布8/3/20231-2-135井

完井解释1、2号层为水淹层；射开1号层和2号层合采日产油35吨，含水20%（水来自1号层）。9/13/20231-2-135井完井解释1、2号层为水淹层；8/3/2庙28-119/13/2023庙28-118/3/2023老178-斜3井9/13/2023老178-斜3井8/3/20233、脉冲中子衰减-能谱（PND—S）测井

脉冲中子衰减—能谱测井（PND—S测井），是在碳氧比能谱测井和中子寿命测井方法的基础上发展起来的，可同时测量俘获伽马射线和非弹性散射伽马射线：

当地层水矿化度小于25kppm时，以测量非弹性散射伽马射线为主，主要采用来自非弹性散射的CATO计算含油饱和度；当地层水矿化度大于25kppm时，以测量俘获截面为主，可以用来自非弹性散射的CATO和俘获截面（∑）两种方式计算含油饱和度。9/13/20233、脉冲中子衰减-能谱（PND—S）测井PND-S仪器参数自然伽马探头节箍远探头近探头中子发生器12”14”9/13/2023PND-S仪器参数自然伽马探头节箍远探头近探头中子发生器12CATO与C/O的含义CATO=阳离子的非弹性散射伽马射线计数率与氧离子的非弹性散射伽马射线计数率的比值

C/O=碳的非弹性散射伽马射线计数率与氧离子的非弹性散射伽马射线计数率的比值9/13/2023CATO与C/O的含义CATO=阳离子的非弹性散射伽马PND-S的测井响应

FM

油层泥岩泥岩气层盐水RphiGR低孔隙度油层淡水IphiCATOCATOvs

InFreshWaterNeutron/Density“HydrocarbonEffect”9/13/2023PND-S的测井响应FM油层泥岩泥岩气层盐水Rp该井原是一口水井，大修作业失败后，要求上返采油，为寻找潜力层，进行了PND测井。该井周围大部分生产井均为高含水井，但从图中可以看到，在高含水井段，由于邻井注采不平衡，PND-S找到了一个潜力层。日产液20m3，油12m3,含水40%9/13/2023该井原是一口水井，大修作业失败后，要求上返采油，为寻找潜日产气23975m39/13/2023日产气23975m38/3/2023一、注入剖面测井二、生产剖面测井目录三、剩余油饱和度测井

四、水平井动态监测9/13/2023一、注入剖面测井二、生产剖面测井目录三、剩余油饱和度测井四水平井生产测井工艺，与直井生产测井工艺不同。直井中，靠重力将下井仪器输送到测量井段；在水平井中，靠重力无法将下井仪器输送到水平的测量井段，需要采用特殊测井工艺技术实现。胜利测井公司经过多年发展和完善，形成了完善的水平井生产测井技术，在油田生产中发挥了应有的作用。9/13/2023水平井生产测井工艺，与直井生产测井工艺不同。8/3/2023

胜利测井公司水平井测井工艺技术可分为：钻杆（油管）输送水平井电缆测井工艺保护篮筐式直推式湿接头式水力输送法电缆测井工艺挠性管（连续油管）输送水平井电缆测井工艺井下电子仪牵引（爬行器）输送电缆测井工艺水平井生产测井工艺技术9/13/2023胜利测井公司水平井测井工艺技术可分为：水平井生产测1、储层评价测井水平井储层评价测井采用直井储层评价测井技术完成，测井项目有：

PND高精度C/O中子寿命测井和注硼中子寿命示踪测井确定剩余油饱和度，判断水淹程度，寻找潜力层水平井生产测井技术应用9/13/20231、储层评价测井水平井生产测井技术应用8/3/2023该井生产初期，日产液79.6m3，日产油74m3，综合含水7%，5天后综合含水上升到23%，到9月21日，日产液83.3m3，日产油32m3，含水61.6%。油水界面已上升到1945米处；1945米以下井段已严重水淹，1945米以上井段水淹程度较低，为该井的主要潜力层。水平井生产测井技术应用9/13/2023该井生产初期，日产液79.6m3，日产油74m3，综合含水时间推移测井

在稠油热采水平井中，利用PND—S测井与温度测井组合，可以监测注蒸汽吞吐开发生产动态；利用时间推移测井，可以确定储层动用情况，寻找潜力部位，为制定挖潜措施提供可靠的剩余油分布资料。水平井生产测井技术应用9/13/2023时间推移测井水平井生产测井技术应用8/3/20232、工程测井水平井工程测井采用直井工程测井技术完成，测井项目有：36臂井径、电磁探伤测井，确定套管损伤、变形等；注硼中子寿命、井温、氧活化测井，确定出水位置；水平井生产测井技术应用9/13/20232、工程测井水平井生产测井技术应用8/3/20231478.5米处破损36臂井径成像测井水平井生产测井技术应用9/13/20231478.5米处破损36臂井径成像测井水平井生产测井技术应用电磁探伤水平井生产测井技术应用9/13/2023电磁探伤水平井生产测井技术应用8/3/20233、产液剖面测井油、气、水在近水平管中分层流动，与垂直管中的流动形态不同；不能完全采用直井产液剖面测井技术；水平井产液剖面测井通常采用阵列式测井仪器完成；在流量较低时，可以采用集流式测井技术；在特高含水井中，可以采用氧活化等测井技术。划分产液剖面，了解生产情况，判断主要出水位置。水平井生产测井技术应用9/13/20233、产液剖面测井水平井生产测井技术应用8/3/2023部分实验室模拟结果（不同井斜的持水率与含水率关系）100方/天，含水70%，+10度9/13/2023部分实验室模拟结果（不同井斜的持水率与含水率关系）100方/阵列式测井仪

涡轮阵列测井仪（SAT）

电阻率阵列仪（RAT）

电容阵列仪（CAT）9/13/2023阵列式测井仪涡轮阵列测井仪（SAT）CAT用于大斜度井和水平井，居中测量。12个微型电容传感器阵列被安装在一个弹簧灯笼体上，分别测量流体的电容。所有12个传感器的数值同时传送到地面。利用CATview软件将12个传感器数据绘成三维图象。

适用于中低含水情况。电容阵列仪(CAT)9/13/2023CAT用于大斜度井和水平井，居中测量。电容阵列仪(CAT电阻率阵列仪(RAT)阵列式12个径向电阻传感器仪器的方位由内部相对方位传感器确定本体直径小，可过油管下井径向/横截面流态测量弹簧笼式结构专用软件可产生3D多相流剖面图。

适用于高含水情况。9/13/2023电阻率阵列仪(RAT)8/3/2