剩余油飽和度監(jiān)測技術適應性分析

1、勝利石油工程有限公司測井公司 2014.12 剩余油飽和度監(jiān)測技術適應性分析 前 言 勝利測井公司 主要方法 核測井法 電 法 高精度碳氧比（SNP） 中子壽命 過套管電阻率 PNN、PND、RPM、RMT 剩余油飽和度監(jiān)測是指測量生產(chǎn)過程中儲層剩余油氣含量， 為油氣井生產(chǎn)措施提供科學依據(jù)的一種測井方法。 前 言 勝利測井公司 主要應用 u確定剩余油飽和度，了解水淹狀況及剩余油分布； u探測油氣水界面； u獲得地層巖性信息； u對遺漏或未評價油氣層進行重新評價； u識別致密層（干層）和氣層； u利用測-注-測的測井技術確定出水層位； u時間推移測井監(jiān)測儲層動態(tài)； 為油藏描述和油田開發(fā)提供基礎資

2、料。 提 綱 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 三、對比分析與工作建議 二、監(jiān)測新技術進展情況 1、中子（注硼）壽命測井 理論基礎 高礦化度時水與油的俘獲截面（）有較大差別； 低礦化度時以硼酸為示蹤劑，硼酸易溶于水，不溶于油，且俘獲截面很大。 Vma Vsh H wm wi B 骨架 泥質 油氣 束縛水 可動水硼水 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 儲層特性參數(shù)要求 l孔隙度15% l外徑43mm； l探測深度45cm； l耐溫150，耐壓105MPa。 測量環(huán)境要求 主要技術指標 中子發(fā)生器 l測井前無需通井、洗井； l如果洗井后需24小時后測井； l內徑60mm以上套管或油管； l

3、可以過油管測井。 勝利測井公司 1、中子（注硼）壽命測井 一、飽和度監(jiān)測方法分析 提供的主要參數(shù) 主要解決問題能力 l半定量計算飽和度； l低礦化度條件下采用“測-注-測”注硼 方式計算飽和度； l檢查管外竄槽； l層間壓力矛盾大時影響測試結果。 lSigma：俘獲截面（油、水、巖性） lGR：自然伽馬（巖性） l遠/近探頭計數(shù)率（孔隙度） l含油飽和度（計算） 1、中子（注硼）壽命測井 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 DSGRP API0100 DSCCL MV-3000700 DEPTH M PERF 07 0PERF DSNEAR kcps600 DSFAR kcps100 DSS

4、IGF CU600 DSSIGFA CU600 DSSIGFB CU600 DEPTH M XX1 03 XX2 03 出 水 層 未 進 硼 微 進 硼 未 進 硼 75-1 75-2 76 微 進 硼 78 79 2130 2140 2150 2160 2170 2180 2190 2200 2210 該井原生產(chǎn)75、76、78、 79號層，日產(chǎn)液21t，油0.2t ，含水99%。測硼中子找水， 79號層俘獲截面出現(xiàn)大離差， 明顯出水層，建議封堵79號層 。封堵后含水為32%，日產(chǎn)油 6.7t。 （計算飽和度） 封 堵 層 典型實例 1、中子（注硼）壽命測井 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方

5、法分析 王23-1井硼中子測井成果圖 封堵后初期：日 產(chǎn)液3.1t，油 2.9t，含水5.9% 酸化后：出水 射孔層 （確定管外竄槽） 典型實例 1、中子（注硼）壽命測井 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 2、高精度碳氧比（SNP）測井 理論基礎:利用碳、氧元素的能量特征峰數(shù)值差異大和烴中含碳多， 水中含氧多的原理，可以有效識別地層中的油與水。 硅( Si)1.78Mev， 鈣（Ca）3.73Mev-確定巖性 碳( C )4.43Mev, 氧( O )6.13Mev確定油水 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 2、高精度碳氧比（SNP）測井 儲層特性參數(shù)要求 l孔隙度20%； l砂泥巖地

6、層； l較低礦化度。 l外徑92mm； l探測深度15-20cm； l耐溫150，耐壓80MPa。 測量環(huán)境要求 l測井前通井、洗井； l洗井后24小時后測井； l5以上套管； l裸眼測量井眼相對規(guī)則，水泥環(huán)不能太厚。 主要技術指標 探測器 中子發(fā)生器 中子發(fā)生器 高精度C/O測井儀 電子線路 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 2、高精度碳氧比（SNP）測井 提供的主要參數(shù) lCO：碳氧比（油、水） lSICA：硅鈣比（巖性） lHSC：氫/硅加鈣比（孔隙度、巖性） lNCNI：俘獲譜/非彈比（孔隙度、巖性） l含油飽和度（計算） 主要解決問題能力 l探測油、水界面； l半定量-定量計算含

7、油飽和度； l尋找漏失層、潛力層。 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 測井前：日產(chǎn)液1.4方，油 0.8t，含水42.9%； 測井后：措施補孔29號層，日 產(chǎn)液16.7方，油16.2t，含水 3.2%。 補孔層位 王102-8井 典型實例 2、高精度碳氧比（SNP）測井 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 2008-2012年，承擔了冀東油田“南堡陸地明館淺層油藏剩余油飽和度測井二 次評價與應用研究”科研課題。實施C/O測井127口，發(fā)現(xiàn)潛力層175層,措施有效 150層，有效率85.7%，應用效果顯著。 廟25-3井（28號層） 裸眼解釋結論：水層 碳氧比測井解釋結論：上油層下 油水同

8、層 投產(chǎn)初期情況： 日產(chǎn)液：5.5m3， 日產(chǎn)油：5.3t， 含水率：3.8%， 累計產(chǎn)油：418t 油藏特征：中高孔隙度、低礦化度、砂泥巖剖面地層與孤島、孤東、海洋、樁西 、勝采等部分油藏類型相似 2、高精度碳氧比（SNP）測井 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 3、脈沖中子-中子（PNN）測井 l通過對還沒有被地層俘獲的熱中子進行記錄和分析，求取俘獲截面； l消除了本底伽馬值影響； l解釋軟件可采用不同模式計算俘獲截面，消除井眼環(huán)境影響； l較低礦化度條件可區(qū)分油水。 高礦化度水 PNN T D 理論測試 地層飽和狀態(tài) 油 油 低礦化度水 儀器特點 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析

9、 3、脈沖中子-中子（PNN）測井 儲層特性參數(shù)要求 l孔隙度8%； l地層水礦化度5000PPM； l外徑43mm； l探測深度30cm； l耐溫150，耐壓80MPa。 測量環(huán)境要求 l測井前無需通井、洗井； l如果洗井需24小時后測井； l內徑60mm以上套管或油管； l裸眼測量井眼相對規(guī)則，水泥環(huán)不能太厚； l可以過油管測井。 主要技術指標 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 3、脈沖中子-中子（PNN）測井 提供的主要參數(shù) lSigma：俘獲截面（油、水、巖性） lGR：自然伽馬（巖性） lCCL：磁定位（校深） lLSN/SSN：遠/近探頭計數(shù)率（油、氣） l含油飽和度（計算）

10、l孔隙度（計算） 主要解決問題能力 l探測油、氣、水界面； l半定量-定量計算含油飽和度； l計算孔隙度； l尋找漏失層、潛力層。 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 井號井號測前情況測前情況測后措施測后措施效果效果 河河10-10-側側5353停停停停因無工具措施暫停因無工具措施暫停 河河159-159-斜斜35351.51.5* *0 0* *99%99%15.315.3* *4.54.5* *70.5%70.5%初期較好初期較好 河河3-3-側斜側斜202092.192.1* *1.11.1* *98.7%98.7%44.444.4* *0 0* *100%100%無效無效 河河68-

11、68-斜檢斜檢1 1取芯井，方案設計要求取芯井，方案設計要求 河河71-71-側側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長停長停11.711.7* *0 0* *100%100%無效無效 史史3-18-3-18-斜斜1010長停長停3 3* *1 1* *65%65%有效有效 王王102102長停長停6 6* *3 3* *50%50%效

12、果較好效果較好 王王102-27102-27長停長停4848* *2.82.8* *94%94%效果較好效果較好 王王102-102-斜斜106106長停長停28.828.8* *6.76.7* *76.6%76.6%效果較好效果較好 2014年在現(xiàn)河采油廠共測井11口，措施9口，有效7口，有效率77.8%。 油藏特征：中高孔隙度、中高低礦化度、砂泥巖剖面地層，與東辛 、臨盤、純梁等部分油藏類型相似。 3、脈沖中子-中子（PNN）測井 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 東三下 人工井底1972.0 1923.6 1937.6 沙一 3(5(6) 完井管柱結構示意圖 層位管柱名稱規(guī)范深度射孔

13、井段 尾管頂 1421.67 已封堵 1758.6 1767.0 沙一頂 已封堵 1628.8 1682.1 東三上1-東 三上 1900.39砂面 1880.87水泥塞面 1788.54砂面 已封堵 1717.4 1719.0 東三下 1724.1 1726.0 東三下 50mm長泵+ 銷泄 1299.28 絲堵1330.33 篩管 1310.96 1733.58 固砂劑塞面 1762.68 鉆塞不下（套 變） 水泥塞面1738.17 2014年2月實施PNN測井，結合動態(tài) 分析論證后補孔單采東三下，日產(chǎn)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%。 河7

14、1-側19井 60t/d 0.8t/d 98.6% 4.3t/d 2.9t/d 30.5% PNN 測井改層 出砂砂埋油層 8.6t/d 5.3t/d 38% 檢泵防 砂 出砂 砂埋 油層 典型實例 3、脈沖中子-中子（PNN）測井 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 河159-斜35井日度生產(chǎn)曲線 l該井于2013年5月出現(xiàn)特高 含水（99%），2014年4月實 施PNN測井后，發(fā)現(xiàn)40、42、 44三個小層剩余油飽和度較 高，但是44號層與159-斜1的 強吸水層對應，因此實施補 孔40號層，封堵44、45、46 和48號層，生產(chǎn)40、42號層 的措施。 l實施后，初期日油4.5噸， 含

15、水70.5%。 后期含水上升快的原 因：補孔層40號有底水， 隔層不明顯，導致初期效 果好，很快出現(xiàn)含水上升 現(xiàn)象。 河159-斜35 44 42 40 典型實例 3、脈沖中子-中子（PNN）測井 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 4、過套管電阻率測井 理論基礎：油水層電阻率差異大，水淹后地層電阻率降低。 上供電電極 測量電極 下供電電極 I 回路 電極 U I V KR 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 4、過套管電阻率測井 儲層特性參數(shù)要求 l無孔隙度要求； l無礦化度要求； l水淹后電阻率變化明顯。 l外徑95mm； l探測深度150-200cm； l耐溫150，耐壓80MPa；

16、 l測量范圍：1-300m。 測量環(huán)境要求 l測井前需通井、洗井、刮管； l5-7套管； l套管狀況良好（腐蝕、變形、結垢不嚴重）。 主要技術指標 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 4、過套管電阻率測井 提供的主要參數(shù) l過套管電阻率（油、水） l套管電阻（校深） l含水飽和度（計算） 主要解決問題能力 l定量計算含油飽和度； l尋找漏失層與潛力層； l補充裸眼電阻率資料。 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 河51-斜更125井為現(xiàn)河采 油廠的新井（測前未射孔）， 測量結果與裸眼井電阻率符 合，兩種方法重復性良好。 新井對比 4、過套管電阻率測井 典型實例 勝利測井公司 驗證了儀器的可

17、靠性 一、飽和度監(jiān)測方法分析 裸眼井RT 過套管電 阻率 水淹層指示 明顯 老井指示水淹狀態(tài) 4、過套管電阻率測井 典型實例 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 與產(chǎn)液剖面資料對比情況 4、過套管電阻率測井 典型實例 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 提 綱 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 三、對比分析與工作建議 二、監(jiān)測新技術進展情況 勝利測井公司 二、監(jiān)測新技術進展情況 1、瞄準國際高端技術，計劃引進RPM測井 l多種測量模式 非彈性方式（ C/O 模式）、俘獲方式（中子壽命模式） 活化方式（氧活化、硅活化）、脈沖中子持率（井筒持水率） l性能穩(wěn)定 耐溫177、耐壓105MPa

18、、中子管壽命700小時，一定程度上可以降低作業(yè)成本。 l主要應用 10%以上孔隙度地層確定飽和度、孔隙度、油氣水界面； 氧活化確定水流方向、流速； 硅活化確定壓裂砂充填高度； 脈沖中子持率確定井筒油水含量。 RPM（Reservoir Performance Monitor）是貝克休斯公司生產(chǎn)的新一代高性能小直徑 儲層監(jiān)測儀。 儀器特點 罐體罐體 1#1#（15%15%） 油層油層 2#2#（15%15%） 水層水層 3#3#（25%25%） 油層油層 4#4#（25%25%） 水層水層 5#5#（35%35%） 油層油層 6#6#（35%35%） 水層水層 容積（升）容積（升）2189218

19、92185218521942194218021802189.62189.62182.52182.5 液體體積（升）液體體積（升）333333340340555555537537799799795795 孔隙度孔隙度15.2%15.2%15.5%15.5%25.3%25.3%24.6%24.6%36.5%36.5%36.4%36.4% 確保測試儀器的可靠性 1# 孔隙度=15% 飽和油 2# 孔隙度=15% 飽和水 隔板 1#與2#隔板位置 2、加強基礎建設與科研攻關，確保數(shù)據(jù)準確和資料質量 l研發(fā)建立了脈沖中子測井儀器刻度與標定裝置 該裝置設計了三種孔隙度條件分別飽和油、飽和水、有無水泥環(huán)等1

20、2種測量環(huán)境 ，并把同一孔隙度的油、水罐采用隔板方式連接，標定儀器在油水界面的響應。 勝利測井公司 二、監(jiān)測新技術進展情況 C/O與孔隙度、SO關系與礦化度、孔隙度關系曲線 砂巖地層C/O、交會與SO關系 確保解釋結果的準確性 2、加強基礎建設與科研攻關，確保數(shù)據(jù)準確和資料質量 l建立了解釋模型和測井響應圖版 勝利測井公司 二、監(jiān)測新技術進展情況 3、完善施工工藝，水平井飽和度監(jiān)測取得新進展 工藝工藝 類別類別 優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點施工環(huán)境要求施工環(huán)境要求適用方法適用方法 直推法直推法 可利用鉆具直接輸送大直徑儀可利用鉆具直接輸送大直徑儀 器下井；器下井； 消除了過油管測井影響。消除了過油管測井影

21、響。 受環(huán)空電纜因素影響，電纜損傷幾率高；受環(huán)空電纜因素影響，電纜損傷幾率高； 施工中的鉆測雙方配合難度大，時間長。施工中的鉆測雙方配合難度大，時間長。 5 5以上套管以上套管( (無懸掛）無懸掛） 高精度碳高精度碳 氧比氧比 保護套保護套 在復雜井況條件下施工在復雜井況條件下施工 成功率高，工藝簡單便捷；成功率高，工藝簡單便捷； 井下儀器安全系數(shù)高；井下儀器安全系數(shù)高； 受過油管測井影響，損失徑向探測深度；受過油管測井影響，損失徑向探測深度； 施工需鉆測雙方配合，時間長。施工需鉆測雙方配合，時間長。 旁通以下油管通徑要旁通以下油管通徑要 求大于求大于55mm55mm，正常井，正常井 眼要求眼

22、要求 PNNPNN、中子、中子 壽命、壽命、RPMRPM 水力法水力法 可以帶壓施工；可以帶壓施工； 測井時效高，工藝便捷；測井時效高，工藝便捷； 井下儀器與電纜安全系數(shù)高；井下儀器與電纜安全系數(shù)高； 受過油管測井影響，損失徑向探測深度；受過油管測井影響，損失徑向探測深度； 加壓注水循環(huán)方式，可能造成地層污染，加壓注水循環(huán)方式，可能造成地層污染， 用于飽和度測井時需靜止一段時間后方可用于飽和度測井時需靜止一段時間后方可 測井。測井。 需下入通徑大于需下入通徑大于55mm55mm 的全井段油管，注水的全井段油管，注水 循環(huán)暢通。循環(huán)暢通。 PNNPNN、中子、中子 壽命、壽命、RPMRPM 連續(xù)

23、油管連續(xù)油管 適合小井眼及井筒條件復雜井適合小井眼及井筒條件復雜井 的施工；的施工； 可以帶壓施工；可以帶壓施工； 成本高，操作難度大，施工作業(yè)時間長；成本高，操作難度大，施工作業(yè)時間長； 深度測量精度相對偏低；小直徑儀器下井深度測量精度相對偏低；小直徑儀器下井 過程中存在一定的承壓風險。過程中存在一定的承壓風險。 井場面積要大；井場面積要大； 井深小于井深小于5000米。米。 PNNPNN、中子、中子 壽命、壽命、RPMRPM 爬行器爬行器 可以帶壓施工；可以帶壓施工； 測井時效高，工藝便捷；測井時效高，工藝便捷； 井下儀器與電纜安全系數(shù)高；井下儀器與電纜安全系數(shù)高； 消除了過油管測井影響。

24、消除了過油管測井影響。 不適合大于不適合大于12mm縫徑的篩管縫徑的篩管 不適合裸眼完井井段不適合裸眼完井井段 要求井眼通暢，通徑要求井眼通暢，通徑 72mm，無嚴重套管，無嚴重套管 變形、出砂、稠油井變形、出砂、稠油井 等狀況。等狀況。 PNNPNN、中子、中子 壽命、壽命、RPMRPM 勝利測井公司 二、監(jiān)測新技術進展情況 2014年，采用爬行器施工48口井，水平輸送21840米，成功率95.3%。 水平井輸送工藝優(yōu)化方案 高精度碳氧比測井直推法 PNN、RPM等測井 井況好、通徑72mm爬行器 井況差、稠油井保護套 通徑72mm連續(xù)油管 注硼中子壽命 能夠下入通徑大于55mm油管 5以上

25、套管（非懸掛） 不能下入通徑大于55mm油管 連續(xù)油管 水力法 勝利測井公司 二、監(jiān)測新技術進展情況 提 綱 勝利測井公司 一、飽和度監(jiān)測方法分析 三、對比分析與工作建議 二、監(jiān)測新技術進展情況 勝利測井公司 監(jiān)測方法監(jiān)測方法 外徑外徑 （mmmm ） 探測探測 深度深度 （cmcm） 探測探測 類型類型 主要成果主要成果測量環(huán)境要求測量環(huán)境要求儲層特性要求儲層特性要求 中子壽命中子壽命 硼中子壽命硼中子壽命 4345俘獲俘獲 半定量計算飽和度半定量計算飽和度 驗竄驗竄 內徑內徑60mm60mm以上套管或油管以上套管或油管; ; 層間壓力矛盾大時，影響測試層間壓力矛盾大時，影響測試 結果。結果

26、。 孔隙度孔隙度1515% % 高精度碳氧高精度碳氧 比比 （SNP） 9215-20非彈非彈 半定量半定量-定量計算飽和度定量計算飽和度 油水界面油水界面 測井前需通井、洗井；測井前需通井、洗井； 洗井后洗井后24小時后測井；小時后測井； 5以上套管；以上套管； 裸眼井井眼相對規(guī)則，水泥環(huán)裸眼井井眼相對規(guī)則，水泥環(huán) 不能太厚。不能太厚。 孔隙度孔隙度20%20% 砂泥巖地層砂泥巖地層 較低礦化度較低礦化度 PNN4330俘獲俘獲 半定量半定量-定量計算飽和度定量計算飽和度 油氣水界面油氣水界面 孔隙度孔隙度 判斷氣層判斷氣層 確定巖性確定巖性 洗井后洗井后24小時后測井；小時后測井； 內徑內

27、徑60mm以上套管或油管；以上套管或油管； 裸眼井井眼相對規(guī)則，水泥環(huán)裸眼井井眼相對規(guī)則，水泥環(huán) 不能太厚。不能太厚。 孔隙度孔隙度8%8% 礦化度礦化度5000PPm 過套管電阻率過套管電阻率95150-200電法電法 定量計算飽和度定量計算飽和度 確定油水界面確定油水界面 補充裸眼井資料補充裸眼井資料 測井前需通井、洗井、刮管；測井前需通井、洗井、刮管； 5-75-7套管；套管； 套管狀況良好。套管狀況良好。 水淹前后電阻率有水淹前后電阻率有 明顯變化明顯變化 不同類型飽和度方法特性與適應性對比表 三、對比分析與工作建議 1、針對不同油藏特點，選擇合適的監(jiān)測方法 根據(jù)油藏特點，提出飽和度監(jiān)

28、測優(yōu)化方案 整裝、斷塊、稠油、海上 確定飽和度、油水界面 高精度碳氧比（SNP） 整裝、斷塊、稠油、海上、低滲 確定飽和度、孔隙度、氣層 PNN RPM 整裝、斷塊、稠油、海上、低滲 部分復雜巖性 確定飽和度、補充裸眼井資料 過套管電阻率 勝利測井公司 整裝、斷塊、稠油、海上、低滲 找水驗竄 中子壽命 硼中子壽命 勝利測井公司 三、對比分析與工作建議 三、對比分析與工作建議 2、針對不同井筒情況，選擇相應的施工工藝 勝利測井公司 井斜55 井況好、通徑62mm電纜測井 井況差、稠油井預置油管后電纜測井 井斜55 井況好、通徑72mm爬行器輸送工藝 井況差、稠油井 保護套輸送工藝 水力法輸送工藝 通徑72mm連續(xù)油管輸送工藝 三、對比分析與工作建議 3、合理選擇工藝及系列，降本增效 勝利測井公司 項目項目 井斜井斜5555常規(guī)井常規(guī)井井斜井斜5555大斜度井、水平井大斜度井、水平井 電纜測井電纜測井 直推直推/ /保護套保護套/ /水力法水力法 輸送工藝輸送工藝 爬行器輸送爬行器輸送連續(xù)油管輸送連續(xù)油管輸送 硼中子壽