测井技术教学课教

1、吸水剖面、井温测井及其资料应用,目录,一、概述 二、测井队开展的测井项目及其资料应用 （1）磁定位测井 （2）注入剖面：吸水剖面测井 （3）产出剖面：井温、七参数测井 （4）硼中子寿命测井 （5）声波变密度测井 （6）电缆桥塞测井 （7）四十臂井径测井,一、概述,1、测井的定义：,测井的全称为：矿场地球物理。它与勘探地球物理（简称物探）同为地球物理专业的一个分支。它具体的定义为：用专门的仪器沿井身测量地层的各种物理参数，并根据测量的结果判断地层岩性和物性,这种方法就叫地球物理测井，简称测井。,2测井方法的一般分类,从油田的勘探和开发生产两大方面来讲，可将测井分为勘探测井（完井电测）和生产测井（

2、开发测井）。其中，石油钻井时，在钻到设计井后，必须进行测井，以获取各种石油地质及工程技术资料，作为完井和开发油田的原始资料，此类测井称为勘探测井，又称完井电测。 油井下完套管后进行的测井称为生产测井又称开发测井。,3、生产测井的服务内容：,测井下压力、温度、流量、流体密度 确定出水层位 确定窜槽位置 计算剩余油饱和度 同位素示踪测井、自然伽马能谱测井 工程测井,1）磁定位测试（验封、探砂面等） （2）注入剖面：吸水剖面测井 （3）产出剖面：井温、七参数测井 （4）硼中子寿命测井 （5）声波变密度测井 （6）电缆桥塞测井 （7）四十臂井径测井,二、监测大队开展的测井项目及资料应用,1、吸水剖面测

3、井,1）、概述：,在开采一个油田时，除钻一批采油井之外，同时还要钻一批注水井。通过注水井给井下油层注水，维持油层压力使油井产量保持稳定，为了及时了解注水井和生产井的注入和产出状况，就要进行生产测井，随时掌握注水井中每个层位绝对吸水量和相对吸水量，以及生产井中每个油层的油、气、水产量，通常将前者称为吸水剖面，后者称为产出剖面。,1）、概述,在注水开发的油田中，及时了解油层中水驱油的情况，是油田开发的关键。油田开发生产动态表明在油层连通好的情况下注水井的吸水剖面可以反映同一时期的产出剖面，因此掌握吸水剖面尤为重要。 在5060年代，我国主要使用井温法定性测得吸水剖面资料，后又推广应用井下流量计、放

4、射性同位素示踪法测井测得吸水剖面资料。经过三十多年实践，证明示踪测井是测取吸水剖面资料的有效方法。目前，我们主要采用该方法进行吸水剖面测试。,2）、示踪测井概念及基本原理：,（1）、概念： 放射性同位素示踪测井是利用人工放射性同位素作为示踪剂研究和观察注水井各层吸水动态的测井方法。,示踪注入剖面测井是在注水井正常注水的情况下将放射性同位素示踪剂（131Ba)注入到井内，随着注入水的流入，这些示踪剂将滤积在井中注水层的岩层表面上。这时用自然伽马测井仪测取自然伽马曲线（一条自然伽马本底曲线即未注入同位素之前测取的自然伽马曲线，一条同位素示踪曲线）。,（2）、基本原理：,各注水层注水量的多少，在测井

5、曲线上将显示出放射性强度的差异，通过对比注入示踪剂前后测得的自然伽马曲线，就可计算出各个注水层的吸水量。实践证明，在合理选用放射性同位素并正确施工的条件下，地层吸水量与放射性同位素在岩层表面滤积的面积成正比。,（2）、基本原理：,（3）、示踪测井资料解释方法：,解释中，我们应用的是面积法，即在确定层位后，标明该层位自然伽马曲线与注入同位素所测伽玛曲线在该层位上所围面积。然后根据如下公式即可计算出各层相对吸水量。 Si i= n 100 Si i=1 式中： i为第I层相对吸水量。 Si为第I层放射性异常面积。 n Si 为全部注水层放射性示踪面积总和。 i=1,（4）、测井资料应用,1）、划分

6、注水井的注入剖面，揭示注水地层的非均质性,笼统注水条件下，放射性同位素示踪测井资料，反映了某一压力条件下，地层的自然吸水状况，显示出各个吸水层段之间的层间矛盾，并揭示出各注水层段的内部矛盾，反映了地层在纵向上的非均质性。,大北99井吸水剖面测试资料成果图,（4）、测井资料应用,2）、检查水井管外窜槽情况,由于固井质量差，或固井完井时的强烈震动，以及增产、增注工程施工等，造成套管外水泥环的破裂，使储层间相互窜通，即形成窜槽。油水井管外窜槽的存在，对油田分层注、采开发管理极为不利。因此，凡是怀疑油水井存在管外窜槽的井段，都应及时检查、验证窜槽井段（简称验窜）。示踪注水剖面测井就是一种行之有效的方法

7、。,（4）、测井资料应用,3）、检查套管或油管漏失部位,由于长期受腐蚀或作业中机械损失等因素影响，部分水井会出现套管漏失现象，使大量注入水外流，不仅造成无效注水，而且有的会造成环境污染。因此要及时寻找、发现漏失部位，采取相应补漏、修井措施，确保油田开发生产正常进行。,漏失段,大52井吸水剖面测试资料成果图,吸水井段,大 52 井 吸 水 剖 面 测 试 成 果 图,（4）、测井资料应用,4）、检查井下配注管柱技术状况,井下工具在井下是否符合设计深度要求，工作状态是否良好，是能否达到分层配注目的的关键所在。利用同位素示踪测井曲线及磁定位曲线，不仅可以认识井下分层配注状况，还可以检查井下管柱结构、

8、井下配注工具的工作状况等。,呈 26 8 井 吸 水 剖 面 测 试 成 果 图,偏1,封隔器,（4）、测井资料应用,4）、检查油层封堵效果,当发生管外窜槽、套管破裂漏失或误射孔时，需注水泥及时封堵。施工时，如果在水泥中混入少量放射性同位素做示踪剂（活化水泥），那么，由封堵前后的伽马测井资料，进行叠合分析，就可以确定活化水泥是否技入了需要封堵部位，评价封堵效果。,方案设计封隔器深度3156.25米，要求封堵31393149.2米井段。而测试曲线在该井段仍有吸水显示，怀疑该层未被封堵住，可能是封隔器不密封。,（5）、存在的问题,1）、随着油田开发时间的推移，由于井下储层出砂和注入水的冲刷，形成了

9、不利于油田生产的储层大孔道。对于多数注水井，当地层存在大孔道时，在吸水剖面测井资料上或多或少会出现一些异常显示（即由于所选示踪剂粒径小于吸水能力强的高渗透层的孔喉半径，这时在渗透性高的注水井段同位素消失快；渗透性低的注水井段同位素消失慢）。因此，同位素测试曲线上，主力吸水层无明显显示，而非主力吸水层幅度较高，结果可能导致误解释。,2）、无法判断井下工具处的同位素是沾污还是层内吸水。 由于管柱本身被腐蚀，加之注污水长期污染，使得同位素颗粒在井壁及工具上污染严重，尤其是那些在层内的，无法正确判断吸水层位。,（5）、存在的问题,陈1933井吸水剖面测试资料成果图,配水器,（3）、对一些注入量较小的井

10、，水的推进速度小于同位素的沉降速度，从而在井底形成放射性同位素沉降污染，易形成底界漏失的假象。,（5）、存在的问题,大北1610井吸水剖面测试资料成果图,该井测 试时日 注水量 54m3/t， 油压30 Mpa,针对以上问题，今年来，我们陆续开展了很多工作，希望借助温度、压力、流量等辅助参数的测量来弥补同位素测井的不足，并收到了一定成效。其中比较理想的是今年34月开展的五参数组合测井。,（5）、存在的问题,（6）、五参数组合测井,五参数吸水剖面测井仪是由西安威胜电子有限公司研制成功，并投入应用，其一次下井可测得同位素、流量、压力、井温、磁定位五个参数，大大丰富了对井下注入状况的认识，克服了原有

11、吸水剖面测井方法的局限性，取得了较好的应用效果。,1）、概述,左图最下部的一个小层有同位素显示，但从流量曲线来看，所测出的吸入量为零，井温曲线显示梯度较高，表明这里为死水区，可见该层不吸水，同位素曲线的幅度高是同位素造成的沉降和污染所致。多参数的综合评定，避免了误判。,该井的6个小层从同位素曲线来看，均吸水较差或不吸水，但从流量曲线计算，最下部小层吸水为255方/日，该层为主要吸水层。由此可判断为大孔道。 判断大孔道还应该结合井温曲线，以及多条不同时间所测量的同位素曲线来综合判断。,利用五参数组合测井仪的流量和同位素资料结合管柱情况，可很好的判断封隔器、管柱、底球等多种情况的漏失。 例如：某井

12、封卡段同位素曲线异常，流量增大。即可明确判断为管柱漏失，则不会像以前一样误判为同位素污染。,井下节箍、配水器等工具对同位素有沾污现象，影响解释人员对地层吸水状况的解释。要判断沾污并消除掉，必须依靠高精度的流量计。如果在节箍处有伽马峰值，而流量无反应，辅助曲线亦无异常，应视为污染，必须进行校正。另外，同位素测得各层吸水量和流量计所测结果对比亦可判断一些污染情况。,通过五参数测井仪的一些优异特点，还可以进行油井套管找漏，方法是利用同位素和流量、温度等曲线所显示的信息，来显示套管漏失位置，从而为作业部门堵漏提供准确位置。,3)、其它应用,2、产出剖面测井（井温测井）,在油井生产过程中，由于受各种因素

13、的影响（如油井工作制度的改变、抽油设备的故障、井身技术状况、地层物性差异及周围油水井干扰等），导致油井的生产状态在不断变化。为此，必须测取油井产出剖面，以了解其井下具体状态。,（1）、概述：,井温仪是根据某些对温度敏感的材料（铜、铂等）随温度变化其电阻发生变化这一规律，通过用测量其电阻值的变化，间接求出其温度的变化。测井时仪器沿井身移动，就可测到一条随深度变化的温度曲线。,（2）、井温测井基本原理,（2）、井温测井基本原理,地球是一个散热体，在未被扰动的情况下，某点的温度只是其位置的函数，与经过的时间无关。在一个给定的区域中，尽管其温度高低与地层热传导系数有关，但是，地层温度与深度关系基本为一

14、条直线，其斜率是地温梯度，即深度相差100米两点的温度差。井温测井就是测取地温梯度，然后根据地温梯度变化，确定产层状况。,当井筒某点存在破漏时，漏点处的井温与深度的关系就会出现异常而不是一条直线，井温找漏测井技术就是基于测量井温异常来定性判断漏点。,（2）、井温测井基本原理,（3）、井温测井资料应用,1）、确定产气或产水层位,在产气层，由于气体膨胀致冷，在井温测井曲线上产生负异常；在产水或产油层，由于液体温度高于井液温度，在井温测井曲线上出现正异常。,义532井井温测试资料成果图,（3）、井温测井资料应用,2）、确定吸水层位,一般地说，注入液温度低于地层温度。如果是单层注入，则由流动井温曲线就

15、可以确定吸水层。在多层合注时，在流动曲线上只是一个大异常显示，分不出小层。在关井井温上能分出各个小层，吸水层位出现负异常。,（3）、井温测井资料应用,3）、确定水泥串槽部位,串槽就是水泥封隔不好，在两产层间，或产层合水层之间有流体流通地通道，这可能是由于水泥胶结质量不好，或由于射孔影响或腐蚀作用引起。,陈715井井温测试资料成果图,（3）、井温测井资料应用,4）、检查压裂效果,井温法主要是根据在压裂施工中压裂液进入压裂地层所引起的地温场的变化来判断压裂效果。具体测试方法：在压裂前后各测一条井温曲线，由于压裂液温度较低，在压裂后的井温曲线上会出现负异常。,呈913-23井压裂井温测试资料成果图,

16、（3）、井温测井资料应用,5）、确定套管破裂段,由于套管变形、破裂、腐蚀等可能会导致井口压力下降或套管外返水。这时需进行井温测试，寻找套管破裂段。,呈24108井井温找漏测试曲线处理成果图,测试曲线在50176米井段有异常显示，怀疑此段套管破裂。,（3）、井温测井资料应用,6）、验证封堵层或灰面密封性,呈3110井井温测试资料成果图,该井方案要求封堵4#层，从测试曲线该井段井温曲线仍有异常显示，怀疑此段未被封堵住。,该井从测试曲线分析，灰面不密封。,埕古13井井温测试资料成果图,3、产出剖面测井（七参数测试）,（1）、概述,在油田生产过程中，由于受各种因素的影响（如油井工作制度的改变、抽油设备故障、井身技术状况、地层物性差异及周围油水井干扰等），油井的生产状态是不断变化的。为了解油井各个产层的产出情况以及流体组分，取全取准油井生产时的流体温度、压力、流量、密度和持水率等重要的参数，需进行产出剖面测试。,3、产出剖面测井（七参数测试）,（1）、概述,产出剖面测井是油气藏开发中的重要监测技术，它与整个油气藏开发工作的全过程紧密相连；在油井正常生产条件下，利用产出剖面测井资料，可以获得各产层所产流体的产量和性质、温度、压力特性等，可以分析漏失、窜槽、变径等管柱