生产测井服务手册

作者:数字石油
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发布时间:2014-07-22 18:40:27
来源:数字石油

 

简介
长庆事业部从事生产测井的人员有90人,其中技术干部54人,占职工总数的60%,作业队伍六个;能承担吸水剖面、套损检查、产液剖面、产气剖面、压裂效果评价、剩余油评价等项目的资料采集和解释处理;由于长期研究低孔、低渗油田的地质特点,形成了鄂尔多斯盆地独特的生产测井施工工艺和资料解释处理技术。同时加强技术交流和新技术的引进,多次派遣生产测井技术专家到大庆油田测试技术服务公司、江汉油田钻采工艺研究院等单位调研,掌握了国内生产测井发展状况,先后引进了SMART2000、SKN3000、WELL-SUN2000数控测井系统和十八臂磁测井温组合测井仪、俄罗斯伽玛密度测厚仪、电磁流量计、吸水剖面五参数测井仪、中子寿命测井仪、六参数产液剖面组合测井仪等测井设备,SONDEX公司的八参数产气剖面测井仪正在引进中;长庆生产测井的发展是广大用户支持和关怀的结果,长庆全体生产测井职工在此向所有用户表示诚挚的感谢!
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
长庆生产测井地面系统
长庆生产测井地面系统有四种,下面简单介绍它们的技术特点:
一、SMART2000测井系统:由西安雷德电子仪器有限公司2000年研制成功的多功能测井系统,CPL长庆事业部2001-2002年先后引进三套,装备了三支施工队伍,在长庆油田生产测井中取得了很好的应用效果。
1、特点
1.1 双系统配置,两套系统可以实现通讯和互换;
1.2 系统采用模盒结构,通过状态选择可以选择不同的测井模盒,实现不同的测井功能;同时各个模盒功能相对简单,可靠性高;
1.3 采用软件解码和控制技术,尽可能简化硬件电路,使系统结构简单、紧凑、更可靠;
1.4 信号采集电路的MCU采用的TMS320F24x系列DSP芯片,具有50nS的指令周期和丰富的外围接口,是目前控制领域性能极好的器件。信号采集部分的多路传输板、深度板、定时计数板是同样的印制板,只是装入的软件不同,便于生产和维修;
1.5 测控软件采用WINDOWS界面、VXD技术和服务表管理方式,界面友好、操作简易、处理灵活、扩充性极好;
1.6 机柜及关键接插件全部进口,符合国际标准,印制板采用SMT工艺。
2、性能指标
2.1 工作电压:220V±10%
2.2 最大测井深度:9000米
2.3 彩显方式:曲线和深度线同步滚屏
2.4 最多显示曲线条数:44条曲线
2.5 绘图介质:热敏纸或者胶片
2.6 可以配接井下仪器的信号类型:曼码格式传输的遥传组合仪以及脉冲和模拟量输出的各类井下仪器
3、测井能力
3.1 具有吸水剖面、产液剖面、套损检查等生产测井能力;
3.2 具有射孔、桥塞、取芯、爆炸切割等作业能力;
3.3 具有三样变密度、套管校深等测井能力。
二、SKN3000测井系统:由北京科纳电子有限公司2001年研制成功,CPL长庆事业部2003年引进一套,装备了一支生产队伍,使用效果很好。
1.特点:
1.1 双系统配置,两套系统之间可以实现通讯和互换;
1.2 硬件简单,软件功能强大;硬件只对井下仪器信号进行分离,解码、放大、整形等都由测井软件实现,稳定性和可靠性很高,接口扩充性好;
2.性能指标:
和SMART2000测井系统相同。
3.测井能力:
3.1 具有吸水剖面、产气剖面、套损检查等生产测井能力;
3.2 具有射孔、桥塞、取芯、爆炸切割等作业能力;
3.3 具有三样变密度、套管校深等测井能力。
3.4 具有完井测井能力。
三、WELLSUN2000测井系统:2004年引进一套,系统特点、性能指标、测井能力和SMART2000测井系统相同。
四、SSC-93A测井系统:这是国产第一代小数控生产测井系统,设计仿DDL-Ⅲ测井系统,功能基本达到了DDL-Ⅲ的水平,但是稳定性和可靠性都比较差;长庆事业部1997年引进一套,2003年进行了升级改造,主要弥补了它的缺点,目前只在吸水剖面测井中使用,预计今年底就可能淘汰。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
长庆生产测井能力及使用的设备
一、示踪法吸水剖面测井:
1.基本原理
 放射性同位素示踪吸水剖面测井是利用放射性同位素研究地层吸水状况的一种测井方法。它采用同位素释放器携带吸附放射性核素的活性炭载体在预定的井深位置释放,放射性核素及活性炭载体与井筒内的注入水形成活化悬浮液,油层吸水时也吸收活化悬浮液。由于放射性核素载体粒径大于地层的孔隙喉道,活化悬浮液的水进入地层,而放射性核素载体滤积在井壁表面。此时所测的伽玛曲线与同位素释放前所测的伽玛曲线对比,对应吸水层中二者的幅度差,即反映该地层的吸水状况。
2.施工过程
注水井的吸水剖面测井主要测量每个小层或层段在一定注水压力和一定注水量的情况下的相对吸水量和吸水厚度。同时还可测得管柱深度和工具及射孔段位置。具体施工过程如下:
1)根据(通知单上的)射孔段、注水量及其它相关信息做同位素剂量配制设计、施工设计,配制同位素(释放器),准备相关资料;
2)检查地面、井下仪器工作状况,安装防喷装置,仪器下井;
3)测量自然伽玛曲线作为同位素示踪测井的基线,同时测得井温和接箍曲线及相关重复曲线;
4)通过爆炸式同位素释放器在设计位置释放同位素;
5)监视同位素在注水状态下基本稳定分布到各吸水层时,采用时间推移测井技术,测量多条吸水剖面测井曲线,同时测得井温和接箍组合曲线;
6)测井完毕,将资料交解释中心进行处理解释。
3.使用的井下仪器(测量探头)
1)Φ38三参数一体化仪:将有线遥传短节(WTC)和磁定位(CCL)、自然伽玛(GR)、井温(TEMP)三支仪器一体化,结构简化,功耗减小,减少了密封环节,仪器可靠性高,使用方便,可以和电磁流量计组合,完成吸水剖面五参数测井。
技术指标:       
自然伽玛: 动态范围 0CPS~10000CPS
分辨率 1CPS
统计起伏 ≤±7%(采样时间30s,API标准刻度源,150℃条件下)
    磁定位最低测速:450米/小时
井温:分辨率 0.05℃
精度 ±1℃
响应时间 1s
下图是三参数吸水剖面测井成果图:
2)Φ38五参数组合仪:由遥传短节、磁定位仪、自然伽玛仪、井温仪、压力仪和涡轮流量计组成。
磁定位仪使用的探头由一个线圈和四个磁钢组成,磁钢分两组分别装在线圈的上端和下端,使线圈处在一个恒定的磁场中,当仪器经过节箍时磁力线重新排布,此时线圈处在一个变化的磁场中,从而在其中感应出一个交流电信号,电信号经过放大转换成频率,再通过仪器上的单片机计数,在WTC寻址时送至WTC,然后经WTC编码通过电缆送至地面测井系统,从而完成了对套管(油管)节箍的测量。最低测速400米/小时。
自然伽玛仪探头由光电倍增管和NaI晶体组成,测量过程中NaI晶体将射线能量转化成闪烁光,闪烁光照进光电倍增管形成电脉冲,通过整形处理送单片机计数,计数的大小体现了自然伽玛射线的强度,准确值需要通过使用标准源刻度求取;自然伽玛动态范围 0CPS~10000CPS;分辨率 1CPS;统计起伏 ≤±7%(采样时间30s,API标准刻度源,150℃条件下)。
温度传感探头采用铂金丝电阻,具有性能稳定、分辨率高、线性好、便于刻度、一致性好等特点;动态范围0℃~150℃;分辨率 0.05℃; 精度 ±1℃;响应时间 1s。
压力仪探头采用高精度蓝宝石应变式压力传感器,传感器将压力信号转化为电信号,经过信号处理转化为频率信号,由单片机将频率信号送至WTC,由WTC编码通过电缆传送止地面测井系统;压力仪测量范围0Mpa~60Mpa;分辨率0.01Mpa;测量精度±0.3 Mpa
涡轮流量计采用磁耦合、光电转换方式,当流体通过涡轮时推动涡轮转动,其转速与流体的流速成正比,涡轮转动在通过磁耦合止仪器内部的遮光板,使其也同步转动,遮光板切割发光二极管发出的光线,使光敏二极管上照射的光线产生变化,经过电子线路处理即可获得与转速有关的脉冲信号,经过地面软件解释可以获得有关流体速度信息;涡轮流量计的优点是线性好,与流体性质无关,测量结果可信;启动排量20方/天;最大转数1000rps。
遥传短节(WTC)在工作时,每采集一种数据需4ms,并同时将上一次采集的数据和地址进行编码,传送到地面测井系统。
3)Φ30五参数组合仪:和Φ38五参数组合仪完全一样,只是仪器外径小,这是针对同心配注井(最小内径33)而购买的吸水剖面测井仪器。
4)Φ25四参数组合仪:由节箍仪、伽玛仪、井温仪和压力仪组成,和含水仪、集流式流量计组成六参数产液剖面测井仪,但是前四个参数组合可以在同心配注井中(最小内径28)测量吸水剖面;其性能指标和Φ30五参数组合仪相同。
5)电磁流量计:高精度的井下流量测量仪器,通过内磁(油管中使用)和外磁(套管中使用)方式,测量仪器探头流道内的导电液体流动速度来推算流量;电磁式流量计探头无机械活动部分,具有操作简单、可靠性好、测量精度高、零点漂移小、量程范围宽、不砂卡和启动排量小等特点;配接专门设计生产的J38-JI接口短节可以与三参数等仪器组合,进行吸水剖面五参数测井。电磁流量计测量范围0~1000方/天;启动排量1方/天。
6)同位素释放器:在吸水剖面测井中进行定点释放同位素示踪剂的专用器具,分过线式(吸水剖面五参数测井时使用)和不过线式(吸水剖面三参数测井时使用);测井系统向井下仪反向供电时,通过点火头内电阻丝发热,点燃药包,产生高压气体,推动动力活塞运动,同时导流活塞和推放活塞随之联动,使导流孔及同位素仓体上的推放孔敞开,相对运动的水流便将同位素示踪剂冲出仓体,实现定点释放的目的;释放器仓体容量100ml~155ml。
4.使用的其它设备
1)一体化测井车(液压绞车和测井测井操作间)一台;同位素源车一台;测井专用井架车一台。
2)高压防喷装置一套(28MPA);高压防喷井口一套(也称高压防喷头);Φ5.6mm单芯测井电缆一盘;Φ38mm加重3-4只;Φ30mm加重3-4只;Φ25mm加重3-4只。
3)计量装置一套,包括深度传感器、张力传感器和绞车面板;测井系统一套。
5.施工必须具备的条件
1)通往井场的道路畅通无阻,能够保证测井车辆安全到达施工现场;
2)井场必须保证井架车能够停放在井口2米以内,吊臂伸缩时没有空中阻挡物,地面坚实平整,井架车的平衡腿能够安全支撑;有符合施工要求的绞车停放位置;
3)安装的是注水井标准井口,各个阀门开关灵活,井口没有漏水现象;
4)必须是正常注水井,对于注水量特别低的井(小于10方/日),吸水剖面测井的意义不大;
5)对于分层配注井,必须提供井下工具(配水器、分隔器、堵头或者撞击筒)位置和型号,以及射孔段深度,堵头必须比最深一个射孔段下界深10米以上;对于笼统注水井(合注井),必须提供射孔段深度、油管头位置,油管头上安装十字头,则深度必须在最深一个射孔段以下10米以上;如果是光油管或者喇叭口(建议不要安装斜尖,因为容易卡仪器),测三参数则一般不做要求,测五参数,则油管头位置必须在最浅一个射孔段上界20米以上;即使在套管中测井,最深一个射孔段下界距离人工井底必须在10米以上。
6.五参数吸水剖面测井
吸水剖面五参数测井,是在三参数测井的基础上发展的;三参数吸水剖面测井资料解释中,只能根据吸水剖面曲线判断各层的吸水量,在一些多层注水的井中,渗透性相对好的注水层,有可能露失同位素示踪剂,吸水剖面曲线显示为次吸水层;而渗透性相对差的注水层,由于粘附同位素示踪剂的能力强,吸水剖面曲线显示为主吸水层,造成测井结果和实际吸水状况相反;有一些井的吸水剖面测井曲线,由于存在同位素污染,导致解释精度下降;为了解决这些问题,在吸水剖面测井中加测流量,用来定量判断各层的吸水量。
五参数吸水剖面测井仪器串的选择有两种:一种是磁定位+井温+伽玛+同位素释放器+电磁流量计;另一种是磁定位+井温+压力+伽玛+同位素释放器+涡轮流量计;这两种仪器串测井解释结果完全一样,对管挂的要求也相同。下图是选用第一种仪器串在剖201井吸水剖面测井成果图:
7管串结构与选择测井参数的关系
注水井一般采用笼统注水和分层配注两种方式进行注水,注水管串的结构决定了仪器系列的选择,具体对四种不同管串分别叙述如下:
1)注水管串下至射孔段顶界以上20米的笼统注水井
选用:磁定位+井温仪+同位素示踪伽马仪+释放器+外流式电磁流量计或涡轮流量计
磁定位曲线直观指示射孔段和套管接箍位置,校深准确;流温曲线定性反映了吸水层段,示踪伽马曲线用于半定量解释和指示吸水厚度,流量计要进行连续测量或定点测量,用于定量解释。
2)注水管串下至射孔底界以下10米的笼统注水井
选用:磁定位+井温仪+同位素示踪伽马仪+释放器 
这种注水管串是目前长庆油田最多的一种(约占75%),该管柱不能进行流量测试;磁定位曲线只能指示油管接箍位置;流温曲线在吸水层段很少有显示,仅能指示动液面;只能采用示踪伽马曲线定量解释。
3)注水管串下至射孔段底界或其以下带有多级偏心配水器的分层配注井
选用:磁定位+井温仪+同位素示踪伽马仪+释放器+中心流式电磁流量计或涡轮流量计
这种注水管串结构主要分布在采二厂各油田。磁定位曲线直观指示油管接箍和工具位置;井温曲线用于定性评价各层的吸水情况,示踪伽马曲线用于定量解释,流量计要进行连续测量和定点测量,连续测量曲线用于定性判断各偏心配水器的注水量大小,点测曲线用于定量精确解释各偏心配水器的注水量。并可为示踪伽马曲线的污染校正提供依据,还可检查注水井的配注结果是否正确。
4)注水管串下至射孔段底界以下10米带有同心配水器的分层配注井
    选用:磁定位+井温仪+同位素示踪伽马仪+释放器+涡轮流量计(内径小于35mm时无)
这种井配水器内径小于38mm,在2004年以前由于没有小直径井下仪而无法施工,今年引进投产了一套Φ30五参数组合仪和一套Φ25四参数组合仪,只要配水器内径大于28mm就满足施工要求。
8.存在的问题
(1)不能解决油套分注井的测试问题:这种井一般有两个射孔段,两层之间安装了分隔器,上边射孔段通过套管注水,下边射孔段通过油管注水,对于油管注水的射孔段,可以通过正常吸水剖面测井测量吸水厚度,同时也可以检查分隔器的效果;但是对于套管注水的射孔段,去年和采油二厂工艺所合作,在南174-8井进行了两次实验,仍然没有找到好的解决方法;对于反注井,情况和油套分注中的套管注水射孔段情况完全一样,解决这种情况的唯一途径就是购买新设备。
(2)对同位素沉淀问题没有彻底解决:长庆油田由于地层渗透性差、注水量小,同位素沉淀严重,2001年至今做了大量实验,取得了一些效果,但是由于这个问题与同位素示踪剂的比重、比活度、粒径以及注水压力、水的性质等多种因素都有密切的关系,不可能彻底解决。
(3)大孔道问题没有办法解决:示踪法吸水剖面测井大孔道问题普遍存在,解决的比较成功的是大庆油田测试技术服务公司,2003年长庆测井派两名生产测井技术专家前去调研,他们通过不同粒径一般就能解决,特殊情况下可以先注入粒径特别大的碳素载体堵塞孔道,然后就能正常测井;长庆油田由于独特的地质特点,大孔道是人为形成的;2001年至今,在不同的地质区块进行了大量实验,取得的效果不是很好;2003年10月,在华206井采用先注碳素载体后测井的方法,也没有取得效果,考虑到长庆的大孔道问题可能是由裂缝造成的,现在还没有解决的方法。
9.长庆吸水剖面测井水平
长庆吸水剖面测井从上世纪八十年代末开展以来,经过许多人的艰苦努力,得到了很大的发展,从1998年开始,吸水剖面测井全面推广应用了不泄压测井工艺和电引爆同位素释放器,实现了在不破坏原地层压力、不停注、不放喷、不溢流、不污染环境条件下施工,使我们的吸水剖面测井技术在原有的基础上得到了一定的完善和提高。所测曲线更具科学性和准确性,应用测井资料研究水驱规律进行调整效果更显著;最近几年,又在施工工艺、示踪剂性能与区块地质特点等方面进行了大量的实验研究,取得了很好的应用效果,形成了低孔低渗油田吸水剖面测井独特的施工工艺和资料解释处理方法,目前已经在同行业中处于领先水平。
二、工程测井
工程测井主要目的是了解套管井身状况,通过测井资料确定套管腐蚀、变形、穿孔、断裂、管外串槽以及射孔段等位置,为井下作业和措施提供依据。
1.长庆工程测井发展简介
长庆工程测井经历了艰难的发展过程;上世纪九十年代初,利用八臂、模拟磁测检查套损情况,井温确定产液和渗露位置,变密度测井评价管外串槽情况,虽然井下仪器、测井系统和现在相比落后很多,性能很差,但是综合评价效果完全满足当时需要;九十年代中期随着DDL-V测井系统的引进投产,脉冲回声仪(PET)、噪声仪、X-Y井径仪、井温、四十臂井径仪等进口设备加盟长庆工程测井,PET仪器价格昂贵,测井收费相应的就很高,而且测井条件苛刻,要求所测的井非常干净且没有斜度,因此几乎没有得到推广,随着测井系统的报废而结束了它的价值;噪声仪由于测井资料受外界干扰因素太大,没有取得好的应用效果;X-Y井径仪功能和四十臂井径仪相同,但是测井信息比四十臂差很多,主要是针对小套管井使用,也没有得到推广;井温和四十臂测井资料综合解释,在套损检查中取得了很好的应用效果,成为长庆套损检查的主要装备;但是四十臂井径在斜井中有扩井、缩井现象,而大多数井的套破点在常压下不产液或者吸液,井温曲线也只能反映地温梯度,因此解释结果受到很大影响;为了解决这个问题,九十年代后期引进了井下电视测井仪(国产套损检查测井成像设备),但是该设备对井况的要求和PET完全一样,设备本身也存在一些缺点,只使用了几次就停用;最近几年,我们在套损检查测井方面进行了研究,采用井温、磁测和四十臂井径或者井温、磁测和十八臂井径测井资料综合解释,在直井和斜井中都取得了较好的效果;但是这种测井方法不能解决管外串槽问题,2002年引进投产了俄罗斯声波变密度和伽玛密度测厚仪,弥补了这个缺点,然而该设备在工程测井中没有得到推广,只在个别重点井中作为固井质量检查的一个手段,主要原因是广大用户不要求使用。
2.使用的井下仪器(测量探头)
1)Φ38三参数一体化仪:主要使用井温参数,伽玛和节箍作为较深曲线;仪器的性能指标在吸水剖面测井中已经介绍。
2)磁测井仪:能够实时准确的测出油水井套管内径、节箍、壁厚等参数,检查金属套管的质量状况,确定套管的内部、外部的腐蚀和缺损,为老井的大修和措施提供依据;该仪器可以测量磁壁厚(磁重量)和磁井径两条曲线。
3)四十臂井径仪:由上扶正器、电子线路部分、机械传动和测量部分以及下扶正器四部分组成;仪器工作原理:当有一个井径臂处于最大位置时,井径臂的凸轮部分作用在最大井径传感器的凸轮上,使其向下运动,带动铁芯在对应的传感器(最大)中运动,使传感器输出信号;同样,当有一个井径臂处于最小位置时,井径臂的凸轮部分作用在最小传感器的凸沿上,使其向上运动,带动铁芯在对应的传感器(最小)中运动,使传感器输出信号;当井径臂归原位时,最大和最小传感器也回到原位。仪器测量范围 4-1/2~7inch;精度 ±0.05 inch;分辨率 0.03 inch。
4)CJ18-100型套管变形组合测井仪:由十八臂井径仪和磁测井仪组成,磁测井仪是利用磁损耗和电涡流原理工作的,用于测量套管因机械破坏或腐蚀引起的重量损失和内径变化。十八臂井径仪可以同时测得十八条单臂井径曲线,仪器每个臂的直接测量值为套管半径值,可以用来确定套管的变形、错断、弯曲、内壁腐蚀等。仪器性能指标:直径Φ70mm;最大测井速度 400米/小时;十八臂井径测量范围 80mm-180mm,精度 ±0.5mm;磁测井仪磁井径测量范围110mm-140mm(100mm-160mm),精度 ±1mm;磁壁厚测量范围  3mm-10mm,精度 ±0.5mm;下图是该仪器在吴66-3井的测井成果图:
5)俄罗斯声波测井仪和伽玛密度测厚仪:俄罗斯声波测井仪MAK-2功能和国产声波变密度一样,但是第一界面和第二界面都采集全波列信号,仪器发射探头有Φ73mm和Φ100mm两种规格,可以适用于不同规格的油管;伽玛密度厚度仪测井时需要使用伽玛源,由八个长度和角度不同的探头记录被屏蔽的点状伽玛射线源沿井周和井轴方向来的散射伽玛射线,得到八条测井曲线,和MAK-2测井曲线综合解释,可以准确得到第一界面和第二界面胶结情况以及两界面之间水泥环的密度以及套管厚度;伽玛密度测厚仪直径Φ110mm,施工前必须使
用Φ118mm通井规通井。上图是西24井声波-伽玛密度测井成果图:
3.使用的其它设备
1)一体化测井车(液压绞车和测井测井操作间)一台;油田工程车一台。
2)计量装置一套,包括深度传感器、张力传感器和绞车面板;测井系统一套;Φ12.9mm七芯测井电缆一盘。
4.施工要求
1)必须彻底洗井,保证套管内壁干净,以提高接触式测量仪器(多臂井径)的测井曲线质量。
2)必须使用Φ118或者Φ116通井规通井至人工井底,如果不能通井到人工井底,应该将实际通井深度及时汇报测井调度或者地采所主管工程师;
3)井场必须有动力(修井车)配属测井队伍工作。
5.存在问题
1)对套管丝口露失和套管裂缝判断不够准确。
2)多臂井径随着井斜的增大而测量精度降低。
6.长庆工程测井水平
最近几年,工程测井技术随着成像技术的发展成熟而取得了很大的发展,但是设备投资巨大,因此测井费用特别昂贵,国内基本没有油田使用;大庆测试技术服务公司引进了SONDEX公司研制的四十臂成像仪,和四十臂井径仪的原理相同,但是该仪器可以输出每条井径臂的测量值,通过计算机模拟处理得出套管井身结构图(成像图),而四十臂只能输出最大井径和最小井径值;长庆使用的十八臂井径仪功能和其完全一样,但是由于井径臂减少而导致露失率增大;长庆测井采用的多臂(四十臂、十八臂)井径+磁测+井温测井方式,在套损检查方面完全满足生产需要。
三、剩余油评价测井
长庆测井自90年代初引进碳氧比能谱测井仪,开始开展剩余油评价测井,由于该仪器测量深度浅、井眼环境因素影响大,施工工艺复杂,以及长庆油田低孔隙特点,使得资料解释符合率较低,导致年工作量极少,自98年后停止该项工作。
在全国各低矿化度油田大力推广测-注(渗)-测工艺技术进行中子寿命测井之季,我们进行了大量的调研工作,做了相应的技术配套,引进了中子寿命测井仪器,2002年开始测井试验,至2003年底总共实验十井次,成功测试六井次,另外四井次由于和用户沟通不充分,造成选井、配合上的失误而没有取得资料;从其它油田的应用情况和长庆油田的地质特点可以确定该方法适合长庆油田。
1.中子寿命测井原理
由井下仪器的脉冲中子源向地层发射14MeV快中子,经过与周围地层中各元素的原子核发生碰撞,后变成热中子,热中子扩散过程中将逐渐被地层中各种元素吸收(俘获),不同元素对热中子的俘获能力不一样,地层中Cl-的俘获能力最大,所以岩石的宏观俘获截面的大小主要取决于氯的含量,既地层水矿化度的大小。因此在高矿化度地层水的(大于50000ppm)油田,可利用中子寿命测井直接区分出油、水层。
在低矿化度油田,由于地层水中Cl-浓度较低,无法直接确定油、水层。因此通常采用测-注(渗)-测工艺技术,通过硼或钆溶液将井筒内液体替换后,在一定压力下硼或钆溶液进入和渗透到地层内部,增大地层可动水的热中子俘获截面,通过测量渗硼(钆)前后地层俘获截面变化,通过综合解释评价射孔层段内地层的可动水含量,确定高产水层位,认识地层剩余油的分布状况,如果存在层间串糟,硼(钆)溶液可以渗透到串槽通道,引起串槽部位俘获截面的变化,从而达到评价地层和检串的目的。
2.使用的井下仪器(测量探头)
SMJ-E型中子寿命测井仪是西安石油仪器厂研制成功,由五部分组成:仪厂最新型的下井仪器 技术指标 :外径Φ45mm;长度5300mm;中子产额 1.5×108n/s ;测井速度 360m/h;测量范围 7.6~91c.u.;测井中可以获得远计数率曲线、近计数率曲线、伽玛曲线、节箍曲线、孔隙度指数曲线和俘获截面曲线。下面是该仪器在塞检2井的中子寿命测井成果图:
3.中子寿命测井选井条件:
1)选定的井必须是采油厂认为有出油潜力的井,如在过去曾经出油较多,后突然出水了(并非套破引起),而不能正常采油的井;
2)选定的井中,各产油层之间的压力相当〔层间矛盾少〕,以便注硼(钆);
3)选定的井与其他井之间无压力干扰,防止注硼(钆)失败;
4)选定的井中,单层油层厚度>2米,被测目的层的孔隙度8%--30%,渗透率1×10-3μm2 以上;
5)连续测量井段一般小于200米,只需测目的层。
6)选井应射开多层(两层及其以上)。
4使用的其它设备
1)一体化测井车(液压绞车和测井测井操作间)一台;油田工程车一台。
2)计量装置一套,包括深度传感器、张力传感器和绞车面板;测井系统一套;
3)井口防喷装置一套;示踪剂适量;Φ5.6mm单芯测井电缆一盘。
5施工要求
1)必须彻底洗井,保证套管内壁干净;
2)通井深度在最深一个射孔段以下20米以上;
3)油管头深度在最深一个射孔段以下10米以上,油管头上必须安装单流阀,并且能保证单流阀有效;油管不变形、不露液;
4)井场备有一个20方装满清水的罐和一个10方空罐,700型泵车(水泥车)一台,动力(修井车)一台,并且有相关工作人员配属;
5)必须安装标准注水井口(大型压裂井口),以便在测井过程中随时能向井内注入钆溶液;
6)甲方有工作人员在现场负责协调测井队伍和施工队伍的工作,以保证测井施工顺利进行。
6.施工过程
1)甲方下发测井通知单,提出施工目的、测井要求等,并且提供油井采油状况、射孔段、地层压力等相关参数;
2)测井接到通知单后,进行施工设计,并且及时将设计书传给甲方,甲方根据施工设计书进行施工准备,一切就绪后通知测井;
3)测井队伍到达施工现场,首先和甲方负责人员沟通,了解施工准备情况,然后连接井下仪器,安装井口高压防喷头,仪器下井测量注钆前曲线;
4)罐车司机、水泥车司机配合测井工作人员配置钆溶液;
5)修井职工和水泥车司机配合向井内注钆溶液;
6)注钆后的测井曲线合格后,测井队伍起出仪器,完成施工后续工作,并且及时将测井资料交解释中心处理。
7.存在问题
施工工艺不成熟,今年将进行重点研究,希望广大用户大力支持。
四、环空产液剖面测井
1.长庆产液剖面测井发展简介
长庆测井工程处自开始从事环空测井之日起,就一直重视对环空测井的发展,也一直在关注国内外环空测井技术的新进展,不断的引进吸收好的测井工艺技术,并对该技术在生产实践中所存在的问题,积极想办法改进。
JLS-Ф25环空测井仪是我们应用时间最久、测井最多的仪器,由于该仪器启动排量高,集流伞难以收拢,仪器遇阻、卡率高,测试成功率低等特点,我们于93-95年进行了DDL示踪法产液剖面测井,通过试验发现示踪法在大排量井测试精度较高,在当时,该方法不适于长庆油田。98年又引进了启动排量较低的大庆Ф28皮球集流测井仪,在采油二厂中249等5口井的试验中,共下井11次,均因皮球破损而未取得合格资料,该仪器未得到推广。99-2000年,结合国内环测技术现状及长庆油田的低产液特点,我们开展科研攻关,对江汉JLS-Ф25仪器进行了改造,将集流伞伞筋增加一倍达32根,改变了撑伞机构,由江汉油田钻采工艺研究院制造出JLS-3025(Ф25XC)仪器,现又将撑伞改为电机驱动(JLS-5025),使启动排量降至0.5方,基本满足了长庆油田低产液井测试要求。
最近几年,长庆油田产建增长速度很快,出现了大量的斜井和产液量较大的油井,在施工工艺、测井方法等方面没有进行深入研究,2004年准备解决这个问题,投入了大量的资金,重新启用了DDL-PL1英寸井下仪,成立了斜井产液剖面攻关小组,希望甲方能和我们共同努力,发展长庆油田产液剖面测井水平。
2.使用的井下仪器
1)JLS-3025含水流量分层测试仪:该仪器采用布伞集流,双层伞筋成型,比金属伞集流效果好,因此启动排量很低,产液量0.5方/天就可以分层;撑伞采用热液驱动、位置反馈机构,降低了仪器机械部分故障;流量传感器为涡轮流量计,根据产液量选择涡轮型号和解释图版,使产量测量更准确;含水率传感器为过流式流体电容法;流量采用负脉冲传输,含水采用正脉冲传输,磁定位信号采用波形传输,三种信号叠加在一起,通过单心电缆传输到地面系统分别计数。下面是该仪器产液剖面测井成果图:
2)JM825六参数编码测井仪:包括节箍、自然伽玛、温度、压力、流量、含水率六个参数以及遥测筒,仪器外径Φ25mm;该仪器采用了先进的单片机技术,将测试仪器数字化、智能化,将参数信号进行数字编码传输,具有良好的抗干扰性和较高的测井时效;仪器电路简单可靠,测试精度高,操作维护方便,兼容性强,多参数资料录取准确方便。此外,该仪器的测井参数可以根据需要增减,满足不同的测井要求。温度量程范围及精度 0~150℃±0.5%;压力量程范围及精度  0~40MPa±0.5%;含水量程范围及精度  0~100%±10%;流量量程范围及精度:全集流 0.5~30m3/d±5%;部分集流  1~60m3/d±5%。
3)DDL-PL1英寸组合仪:由伽玛、节箍、温度和持水率四种仪器组成,仪器外径Φ25.4mm,原理与Φ38mm相应仪器的原理大致相同,只是传输方式为模拟信号;另外,伽玛仪器采用小盖革管,而是与释放器或者另外一只自然伽玛仪器构成示踪流量计。
3.使用的其它设备
1)示踪释放器一只:采用电动机驱动活塞吸进或者释放同位素溶液;注射器一只:向释放器中装同位素时安装在释放孔上的插件;电动扶正器两只:保证仪器在井筒中居中 (以上为示踪法测井使用) ;加重四只。
2)一体化测井车(液压绞车和测井测井操作间)一台;同位素源车一台;测井专用井架车一台。
3)计量装置一套,包括深度传感器、张力传感器和绞车面板;测井系统一套;Φ5.6mm单芯测井电缆一盘。
4.施工要求
1)到达井场的道路畅通无阻,油井正常生产,并且安装了转动灵活的偏心井口。
2)井下不能安装音标、封隔器等工具,抽油泵的外径小于或者等于油管外径,导锥深度在最浅一个射孔段上界20米以上。
3)测井通知单上必须注明油井投产日期、套管规范、油管规范、最大井斜及造斜点、动液面深度、射孔段位置、导锥深度、泵径及泵深等参数。
5.存在问题
1)年工作量太少,制约了该测井技术的发展。
2)斜井的测试工艺不完善。
五、压裂效果评价测井
1.使用的设备
1)Φ38三参数一体化仪一支,测井系统一套,高压防喷装置一套(28MPA),高压防喷井口一套(也称高压防喷头),Φ5.6mm单芯电缆一盘,Φ38加重2-3支。
2)一体化测井车(液压绞车和测井测井操作间)一台;油田工程车一台;测井专用井架车一台。
3)计量装置一套,包括深度传感器、张力传感器和绞车面板。
2.测井过程
1)  射孔后或者压裂前测压前井温一次,施工方法和工程测井相同;
2)  压裂后测压后井温三次,施工方法和吸水剖面相同。
3.测井要求
1)施工前用户发测井通知单,并且注明压后井温测井间隔时间和测量井段,准确的压裂时间。
2)施工条件和吸水剖面一样,但是必须打掉压裂嘴,否则仪器在油管头处遇阻,不能完成压后井温测井。
3)压后大量出砂的井,压后井温测井间隔时间不能太大。
六、产气剖面测井
长庆产气剖面测井开始于1993年,当时受靖边大气田的鼓舞,投资两千多万引进了HALLIBURTON公司生产的DDL-V测井系统和配套的井下仪器,然而每年只有几口井的测井任务,2003年系统和井下仪淘汰,为了满足测井需要,在国产测井系统SKN3000上成功配接了思坦公司生产的Φ38七参数组合仪,但是测井资料精度低于DDL-V设备,因此2003年12月和SONDEX公司签定合同,购买了八参数组合测井仪(节箍、伽玛、井温、压力、持水率、持气率、流体密度和涡轮流量计)和接口箱体。
1.使用的井下仪器(测量探头)
Φ38七参数组合仪:由遥传短节、节箍仪、自然伽玛仪、井温仪、压力仪、涡轮流量计、持水率仪和流体密度仪组成,前面六种仪器和Φ38五参数组合仪完全一样,只是耐温和耐压指标比五参数高;持水率仪用于测量气井中流体的介电常数,采用电容法测量原理,由探头和仪器外壳组成一个电容,当流体经过该电容时,电容量发生变化,流过电容的性质决定电容量的变化量;流体密度仪用于探测井筒中流体的密度,在流体的识别检测上,为持水率仪的补充,该仪器为放射性测量法,探头上安装了伽玛源。下面是陕30井七参数产气剖面测井成果图:
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