硼中子寿命测井施工工艺研究PPT课件

1、.,1,硼中子寿命 测井施工工艺研究,施生华 江油科技服务有限公司,.,2,内 容 提 要 一、硼中子寿命测井 1、测井原理 2、测井仪器 二、现场应用情况 1、应用概况 2、存在的问题及原因分析 三、 施工工艺研究 1、作业压井、洗井方法选择及压力控制 2、注硼管柱选择 3、硼酸浓度及用量计算 4、确定合理注硼压力 5、确定最佳二次测井时间,.,3,一、硼中子寿命测井-简要原理 硼中子寿命测井是近年来发展较快的一项水淹层测井新技术。它是利用硼元素作为示踪剂，用中子寿命测井仪进行“测-注-测”施工。由于硼元素是井下热中子的强俘获剂，并且易溶于水而不溶于油，因此在水淹层处就会存在两次测井的曲线离

2、差，根据此离差大小即可直观评价油层目前的可动水含量，进而划分水淹级别，认识地层的剩余油分布状况。与其它找水方法相比，它更能有效地确定产层的水淹状况和直观地解释产层的油水比例关系。,.,4,一、硼中子寿命测井-仪器特点,我国生产的SMJ-D系列中子寿命测井仪的井下井仪器外径为45mm，耐温135，耐压100Mpa,在最高环境温度下可连续工作2小时，计数率变化在7%以内，淡水中热中子俘获截面测量值误差在3%以内，中子产额不低于1.5108个/秒。,.,5,二、现场应用情况-应用概况,1996年江汉油田测井处首次在大庆油田进行硼中子寿命测井试验，当年测井19口，由于效果较好，随后在全国推广应用。仅9

3、9年一年，全国就有近十个油田进行硼中子寿命测井100余井次。吐哈油田在99年引进该项目测井8口，到2000年上半年已测井16口。99年的八口井共测45层，符合42层，不符合3层，符合率933%；采取措施井口，相符口，占2000年上半年的八口井共测48层，符合45层，不符合3层，符合率93.7%；采取措施井7口，相符5口，占1,.,6,二、现场应用情况-应用概况 吐哈丘陵油田硼中子寿命测井措施效果统计表,.,7,二、现场应用情况-存在的问题及原因,找水不准原因分析： 1、注硼工艺参数选择不当，导致硼液的渗吸量难以准确反映地层可动水的含量； 2、硼酸的扩散规律掌握不够，导致二次测井时间选择不合理，

4、从而导致地层俘获截面测量值偏低，不能准确反映油层的水淹状况。,.,8,二、现场应用情况-存在的问题及原因,测井解释符合率,资料解释技术,施工工艺技术,测井解释模型及参数优化,油层水淹规律与曲线特征,油藏动态与静态资料研究,作业队作业压井洗井方法,测井队注硼工艺参数选择,测井队二次测井时间选择,.,9,三、 施工工艺研究-引言,在硼中子寿命测井施工时，往往由于注硼工艺参数选择不当，导致硼液的渗吸量难以准确反映地层可动水的含量，从而导致地层俘获截面测量值偏低，难以准确评价油层的水淹状况，进而产生解释上的困难和误区。 下面我们结合物理化学理论和现场施工实践，对注硼管柱、硼液用量、注硼压力、硼酸扩散规

5、律及确定二次测井时间的基本原则和现场经验进行探讨，以期对提高硼中子寿命测井工艺技术水平和找水符合率提供一点新的思路。,.,10,进行硼中子寿命测井以前要对油井进行压井和洗井作业，如果压力控制不当造成井底压力过大，压井液进入油层后势必将推动可动油运移，从而引起目的层的油水重新分布，进而影响测井结果。另外，如用盐水压井，井筒及周围地层的矿化度升高，将影响基线的测量值。因此，严格控制压井和洗井工艺非常必要。,三、 施工工艺研究-作业队压井、洗井,作业压井（洗井）示意图,压井参数计算式： pgh=P地,.,11,三、 施工工艺研究-作业压井与注硼,作业压井(注硼)示意图,对于静液面大于500米的低压井

6、，作业必须用清水，采用不加压灌注法压井。测井队用正注法注硼，其特点是对油层基本无影响。,压井,注硼,.,12,三、 施工工艺研究-作业压井与注硼,作业压井(注硼)示意图,对于静液面小于500米的中等压力井，作业可用污水，采用正循环法压井。测井队要用反注法适当加压注硼。其特点是油层回压较小，压井液对油层影响相对较小。,压井,注硼,.,13,三、 施工工艺研究-作业压井与注硼,作业压井(注硼)示意图,对于静液面在井口或井口有溢流的高压井，作业可用盐水，采用反循环法压井。测井队要用正注法加压注硼。其特点是油层回压较大，压井液对油层有一定影响。,注硼,压井,.,14,三、 施工工艺研究-作业洗井,进行

7、硼中子寿命测井以前要对油井进行洗井作业，以保证井筒符合测试要求，但如果洗井时间过长或井底压力过大，洗井液进入油层后势必将推动可动油运移，从而引起目的层的油水重新分布，进而影响测井结果。因此，要严格控制洗井的时间和压力。,作业洗示意图,洗井液产生井底回压计算式： P回=pgh+ P泵,.,15,三、 施工工艺研究-注硼管柱,油管,套管,筛管,筛管型测井管柱示意图,（1）、对于静液面在井口以下的中低压井，注硼时无须加太大的注入压力，硼液很容易进入油套环空而覆盖目的层段，也不可能出现反吐液现象，因此可采用筛管型测井管柱： 油管+筛管+底扣 或 油管+十字叉+底扣,.,16,三、 施工工艺研究-注硼管

8、柱,油管,套管,单流阀,单流阀型测井管柱示意图,（2）、对于井口喷液的高压井，注硼须加较大的注入压力，硼液才容易进入油套环空而覆盖目的层段，高压井也容易出现反吐硼液现象，因此须采用单流阀型测井管柱： 油管+单流阀+底扣,.,17,三、 施工工艺研究-硼液用量,确定硼液用量的原则： 遵循经济和确保测井成功的原则。既要充分提供射孔井段的渗硼量和特殊情况下（如地层漏失）的备用量，又要尽量减少不必要的浪费，提高利用率，节约施工成本。 确定硼液用量的公式： 硼液用量=地层渗吸量+测量段井筒体积+附加安全余量 溶液浓度的确定： 硼酸溶液浓度=1.82.5倍的地层水矿化度 硼酸用量：硼液用量与硼酸溶液浓度的

9、乘积,.,18,三、 施工工艺研究-注硼压力,k1,k1,h2,k2,k3,k3,p1,p1,p2,p2,p3,p3,k2,h1,h3,H,Pi,Pf,渗硼压差,在施工设计时，先根据测量段地层物性和流体性能参数、生产动态资料等确定出渗硼压力梯度及渗硼压差，然后由渗硼压差折算出油套环空的硼液高度及注硼压力。 注硼压力可适当增大，但是必须以测量段内最小渗硼压差不推动可动油为界限。,.,19,三、 施工工艺研究-硼液渗吸机理,（1）、分子物理学机理： 硼酸溶于水后，有99.9%的硼酸分子与水混杂在一起，仅有0 .1%的硼酸电离成了氢根离子和硼酸根离子。硼酸分子必然回从浓度大的井筒向浓度小的地层内扩散

10、。 （2）、电化学机理： 0 .1%的硼酸电离成氢根离子和硼酸根离子也必然回从浓度大的井筒向浓度小的地层内迁移。 （3）、水动力学渗流机理： 硼液被替入油套环空后，若井筒对地层的回压大于地层本身的压力形成了压差，当这个压差大于地层渗流的启动压力时，就会有硼液侵入地层。,.,20,三、 施工工艺研究-最佳二次测井时间,最佳测井时间,最佳测井时间,俘获截面测量值,闷井时间,渗吸能力中等,渗吸能力强,渗吸能力弱,俘获截面测井值与闷井时间关系,在硼中子寿命测井中，掌握好二次测井时间是取得合格资料的关键。对于不同的井况和地层条件，在确定的硼液用量和浓度情况下，它们需要的闷井时间是不同的，通常是选取典型井

11、进行一次注硼、多次测井实验，以确定最佳的二次测井时间。,.,21,三、 施工工艺研究-现场应用要点,1、低压密闭井 采用灌注法压井、筛管型测井管柱、小排量、低泵压注硼施工，注硼完毕要保持较长的闷井时间，这样可使各层的硼液渗入量基本上只与该层的可动水含量有关，降低或避免局部低压层易于进硼而带来的负面影响。 2、中等压力井 采用正循环法压井、筛管型测井管柱、中等排量、中等泵压注硼施工，注硼完毕闷井12小时后测井。,.,22,三、 施工工艺研究-现场应用实例,3、高压井 采用反循环法压井、单流阀型测井管柱、大排量、高泵压注硼施工，硼酸的浓度要相对提高，必要时还应在硼液中加入一定量的活性剂以增加硼酸渗

12、吸量。注硼完毕，立即在高泵压下关闭阀门，以防硼液从高压层中反吐，并要在闷井0.51小时后测井。 4、存在漏失的井 采用灌注法压井、筛管型测井管柱、大排量、低泵压注硼施工，硼酸用量要相对提高，必要时还应在测井前用临时粘堵剂堵漏。考虑到临时粘堵剂的解堵时间，要在闷井24小时后测井。,.,23,三、 施工工艺研究-现场应用实例,测前该井9毫米油嘴自喷，日产液103方，含水95%，流压21兆帕，是口高压井。对此，施工时加大了硼液用量和浓度并在硼液中加入了少量的活性剂。同时还进行了时间推移测井，对比曲线如右图所示。,.,24,陵 2 井,从硼中子寿命测井资料看，主要出水点S4(2）,平均剩余油饱和度为3

13、6.1%,次要出水点S3(2)底部、S3(3)下段和S4(3)中上部, 平均剩余油饱和度分别为44.3%、45.2%、40.7% ，相对潜力层是S2(4）、S3(3)上段S3(4）、S4(1) 、S4(3）下段，本井仍有一定的生产潜力。5月30日下电泵按原开采层位合采，日产液160m3，日产油26.0t，含水80%;6月4日-至今，日产液160m3，日产油44.5t，含水67%。,.,25,陵18-29井,2000.3.合采S11、S13 、S21、S23、S24层，日产液75.0m3，含水99%，2000.4.22.以后卡封S21合采S11、S13 、S23、S24层，日产液60.6m3，日

14、产油16.5t,含水70%；硼中子寿命测井对S21层的水淹状况评价是正确的，对S11、S13 、S23、S24层的水淹状况评价比较是切乎实际的。,.,26,陵24井,2000.3.合采S12、S22 、S23、S24时，日产液9.8m3，日产油1.4t含水80%，测前补S43层;2000年4月以后卡封S12、S22 、S23、S24层,合采S43、X11时，日产液22.4m3，日产油10.3t,含水44%。从生产情况与硼中子寿命测井结果对比可看出，硼中子寿命测井对S12、S22 、S23、S24 、S43、X11层的水淹状况评价正确。,.,27,陵18-31井,2000.3.合采S11、S13 、 S21 、S34 、S41、S41+2时，日产