測(cè)井技術(shù)教學(xué)課教

1、吸水剖面、井溫測(cè)井及其資料應(yīng)用,目錄,一、概述 二、測(cè)井隊(duì)開(kāi)展的測(cè)井項(xiàng)目及其資料應(yīng)用 （1）磁定位測(cè)井 （2）注入剖面：吸水剖面測(cè)井 （3）產(chǎn)出剖面：井溫、七參數(shù)測(cè)井 （4）硼中子壽命測(cè)井 （5）聲波變密度測(cè)井 （6）電纜橋塞測(cè)井 （7）四十臂井徑測(cè)井,一、概述,1、測(cè)井的定義：,測(cè)井的全稱為：礦場(chǎng)地球物理。它與勘探地球物理（簡(jiǎn)稱物探）同為地球物理專業(yè)的一個(gè)分支。它具體的定義為：用專門的儀器沿井身測(cè)量地層的各種物理參數(shù)，并根據(jù)測(cè)量的結(jié)果判斷地層巖性和物性,這種方法就叫地球物理測(cè)井，簡(jiǎn)稱測(cè)井。,2測(cè)井方法的一般分類,從油田的勘探和開(kāi)發(fā)生產(chǎn)兩大方面來(lái)講，可將測(cè)井分為勘探測(cè)井（完井電測(cè)）和生產(chǎn)測(cè)井（

2、開(kāi)發(fā)測(cè)井）。其中，石油鉆井時(shí)，在鉆到設(shè)計(jì)井后，必須進(jìn)行測(cè)井，以獲取各種石油地質(zhì)及工程技術(shù)資料，作為完井和開(kāi)發(fā)油田的原始資料，此類測(cè)井稱為勘探測(cè)井，又稱完井電測(cè)。 油井下完套管后進(jìn)行的測(cè)井稱為生產(chǎn)測(cè)井又稱開(kāi)發(fā)測(cè)井。,3、生產(chǎn)測(cè)井的服務(wù)內(nèi)容：,測(cè)井下壓力、溫度、流量、流體密度 確定出水層位 確定竄槽位置 計(jì)算剩余油飽和度 同位素示蹤測(cè)井、自然伽馬能譜測(cè)井 工程測(cè)井,1）磁定位測(cè)試（驗(yàn)封、探砂面等） （2）注入剖面：吸水剖面測(cè)井 （3）產(chǎn)出剖面：井溫、七參數(shù)測(cè)井 （4）硼中子壽命測(cè)井 （5）聲波變密度測(cè)井 （6）電纜橋塞測(cè)井 （7）四十臂井徑測(cè)井,二、監(jiān)測(cè)大隊(duì)開(kāi)展的測(cè)井項(xiàng)目及資料應(yīng)用,1、吸水剖面測(cè)

3、井,1）、概述：,在開(kāi)采一個(gè)油田時(shí)，除鉆一批采油井之外，同時(shí)還要鉆一批注水井。通過(guò)注水井給井下油層注水，維持油層壓力使油井產(chǎn)量保持穩(wěn)定，為了及時(shí)了解注水井和生產(chǎn)井的注入和產(chǎn)出狀況，就要進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)井，隨時(shí)掌握注水井中每個(gè)層位絕對(duì)吸水量和相對(duì)吸水量，以及生產(chǎn)井中每個(gè)油層的油、氣、水產(chǎn)量，通常將前者稱為吸水剖面，后者稱為產(chǎn)出剖面。,1）、概述,在注水開(kāi)發(fā)的油田中，及時(shí)了解油層中水驅(qū)油的情況，是油田開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)表明在油層連通好的情況下注水井的吸水剖面可以反映同一時(shí)期的產(chǎn)出剖面，因此掌握吸水剖面尤為重要。 在5060年代，我國(guó)主要使用井溫法定性測(cè)得吸水剖面資料，后又推廣應(yīng)用井下流量計(jì)、放

4、射性同位素示蹤法測(cè)井測(cè)得吸水剖面資料。經(jīng)過(guò)三十多年實(shí)踐，證明示蹤測(cè)井是測(cè)取吸水剖面資料的有效方法。目前，我們主要采用該方法進(jìn)行吸水剖面測(cè)試。,2）、示蹤測(cè)井概念及基本原理：,（1）、概念： 放射性同位素示蹤測(cè)井是利用人工放射性同位素作為示蹤劑研究和觀察注水井各層吸水動(dòng)態(tài)的測(cè)井方法。,示蹤注入剖面測(cè)井是在注水井正常注水的情況下將放射性同位素示蹤劑（131Ba)注入到井內(nèi)，隨著注入水的流入，這些示蹤劑將濾積在井中注水層的巖層表面上。這時(shí)用自然伽馬測(cè)井儀測(cè)取自然伽馬曲線（一條自然伽馬本底曲線即未注入同位素之前測(cè)取的自然伽馬曲線，一條同位素示蹤曲線）。,（2）、基本原理：,各注水層注水量的多少，在測(cè)井

5、曲線上將顯示出放射性強(qiáng)度的差異，通過(guò)對(duì)比注入示蹤劑前后測(cè)得的自然伽馬曲線，就可計(jì)算出各個(gè)注水層的吸水量。實(shí)踐證明，在合理選用放射性同位素并正確施工的條件下，地層吸水量與放射性同位素在巖層表面濾積的面積成正比。,（2）、基本原理：,（3）、示蹤測(cè)井資料解釋方法：,解釋中，我們應(yīng)用的是面積法，即在確定層位后，標(biāo)明該層位自然伽馬曲線與注入同位素所測(cè)伽瑪曲線在該層位上所圍面積。然后根據(jù)如下公式即可計(jì)算出各層相對(duì)吸水量。 Si i= n 100 Si i=1 式中： i為第I層相對(duì)吸水量。 Si為第I層放射性異常面積。 n Si 為全部注水層放射性示蹤面積總和。 i=1,（4）、測(cè)井資料應(yīng)用,1）、劃分

6、注水井的注入剖面，揭示注水地層的非均質(zhì)性,籠統(tǒng)注水條件下，放射性同位素示蹤測(cè)井資料，反映了某一壓力條件下，地層的自然吸水狀況，顯示出各個(gè)吸水層段之間的層間矛盾，并揭示出各注水層段的內(nèi)部矛盾，反映了地層在縱向上的非均質(zhì)性。,大北99井吸水剖面測(cè)試資料成果圖,（4）、測(cè)井資料應(yīng)用,2）、檢查水井管外竄槽情況,由于固井質(zhì)量差，或固井完井時(shí)的強(qiáng)烈震動(dòng)，以及增產(chǎn)、增注工程施工等，造成套管外水泥環(huán)的破裂，使儲(chǔ)層間相互竄通，即形成竄槽。油水井管外竄槽的存在，對(duì)油田分層注、采開(kāi)發(fā)管理極為不利。因此，凡是懷疑油水井存在管外竄槽的井段，都應(yīng)及時(shí)檢查、驗(yàn)證竄槽井段（簡(jiǎn)稱驗(yàn)竄）。示蹤注水剖面測(cè)井就是一種行之有效的方法

7、。,（4）、測(cè)井資料應(yīng)用,3）、檢查套管或油管漏失部位,由于長(zhǎng)期受腐蝕或作業(yè)中機(jī)械損失等因素影響，部分水井會(huì)出現(xiàn)套管漏失現(xiàn)象，使大量注入水外流，不僅造成無(wú)效注水，而且有的會(huì)造成環(huán)境污染。因此要及時(shí)尋找、發(fā)現(xiàn)漏失部位，采取相應(yīng)補(bǔ)漏、修井措施，確保油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)正常進(jìn)行。,漏失段,大52井吸水剖面測(cè)試資料成果圖,吸水井段,大 52 井 吸 水 剖 面 測(cè) 試 成 果 圖,（4）、測(cè)井資料應(yīng)用,4）、檢查井下配注管柱技術(shù)狀況,井下工具在井下是否符合設(shè)計(jì)深度要求，工作狀態(tài)是否良好，是能否達(dá)到分層配注目的的關(guān)鍵所在。利用同位素示蹤測(cè)井曲線及磁定位曲線，不僅可以認(rèn)識(shí)井下分層配注狀況，還可以檢查井下管柱結(jié)構(gòu)、

8、井下配注工具的工作狀況等。,呈 26 8 井 吸 水 剖 面 測(cè) 試 成 果 圖,偏1,封隔器,（4）、測(cè)井資料應(yīng)用,4）、檢查油層封堵效果,當(dāng)發(fā)生管外竄槽、套管破裂漏失或誤射孔時(shí)，需注水泥及時(shí)封堵。施工時(shí)，如果在水泥中混入少量放射性同位素做示蹤劑（活化水泥），那么，由封堵前后的伽馬測(cè)井資料，進(jìn)行疊合分析，就可以確定活化水泥是否技入了需要封堵部位，評(píng)價(jià)封堵效果。,方案設(shè)計(jì)封隔器深度3156.25米，要求封堵31393149.2米井段。而測(cè)試曲線在該井段仍有吸水顯示，懷疑該層未被封堵住，可能是封隔器不密封。,（5）、存在的問(wèn)題,1）、隨著油田開(kāi)發(fā)時(shí)間的推移，由于井下儲(chǔ)層出砂和注入水的沖刷，形成了

9、不利于油田生產(chǎn)的儲(chǔ)層大孔道。對(duì)于多數(shù)注水井，當(dāng)?shù)貙哟嬖诖罂椎罆r(shí)，在吸水剖面測(cè)井資料上或多或少會(huì)出現(xiàn)一些異常顯示（即由于所選示蹤劑粒徑小于吸水能力強(qiáng)的高滲透層的孔喉半徑，這時(shí)在滲透性高的注水井段同位素消失快；滲透性低的注水井段同位素消失慢）。因此，同位素測(cè)試曲線上，主力吸水層無(wú)明顯顯示，而非主力吸水層幅度較高，結(jié)果可能導(dǎo)致誤解釋。,2）、無(wú)法判斷井下工具處的同位素是沾污還是層內(nèi)吸水。 由于管柱本身被腐蝕，加之注污水長(zhǎng)期污染，使得同位素顆粒在井壁及工具上污染嚴(yán)重，尤其是那些在層內(nèi)的，無(wú)法正確判斷吸水層位。,（5）、存在的問(wèn)題,陳1933井吸水剖面測(cè)試資料成果圖,配水器,（3）、對(duì)一些注入量較小的井

10、，水的推進(jìn)速度小于同位素的沉降速度，從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）、存在的問(wèn)題,大北1610井吸水剖面測(cè)試資料成果圖,該井測(cè) 試時(shí)日 注水量 54m3/t， 油壓30 Mpa,針對(duì)以上問(wèn)題，今年來(lái)，我們陸續(xù)開(kāi)展了很多工作，希望借助溫度、壓力、流量等輔助參數(shù)的測(cè)量來(lái)彌補(bǔ)同位素測(cè)井的不足，并收到了一定成效。其中比較理想的是今年34月開(kāi)展的五參數(shù)組合測(cè)井。,（5）、存在的問(wèn)題,（6）、五參數(shù)組合測(cè)井,五參數(shù)吸水剖面測(cè)井儀是由西安威勝電子有限公司研制成功，并投入應(yīng)用，其一次下井可測(cè)得同位素、流量、壓力、井溫、磁定位五個(gè)參數(shù)，大大豐富了對(duì)井下注入狀況的認(rèn)識(shí)，克服了原有

11、吸水剖面測(cè)井方法的局限性，取得了較好的應(yīng)用效果。,1）、概述,左圖最下部的一個(gè)小層有同位素顯示，但從流量曲線來(lái)看，所測(cè)出的吸入量為零，井溫曲線顯示梯度較高，表明這里為死水區(qū)，可見(jiàn)該層不吸水，同位素曲線的幅度高是同位素造成的沉降和污染所致。多參數(shù)的綜合評(píng)定，避免了誤判。,該井的6個(gè)小層從同位素曲線來(lái)看，均吸水較差或不吸水，但從流量曲線計(jì)算，最下部小層吸水為255方/日，該層為主要吸水層。由此可判斷為大孔道。 判斷大孔道還應(yīng)該結(jié)合井溫曲線，以及多條不同時(shí)間所測(cè)量的同位素曲線來(lái)綜合判斷。,利用五參數(shù)組合測(cè)井儀的流量和同位素資料結(jié)合管柱情況，可很好的判斷封隔器、管柱、底球等多種情況的漏失。 例如：某井

12、封卡段同位素曲線異常，流量增大。即可明確判斷為管柱漏失，則不會(huì)像以前一樣誤判為同位素污染。,井下節(jié)箍、配水器等工具對(duì)同位素有沾污現(xiàn)象，影響解釋人員對(duì)地層吸水狀況的解釋。要判斷沾污并消除掉，必須依靠高精度的流量計(jì)。如果在節(jié)箍處有伽馬峰值，而流量無(wú)反應(yīng)，輔助曲線亦無(wú)異常，應(yīng)視為污染，必須進(jìn)行校正。另外，同位素測(cè)得各層吸水量和流量計(jì)所測(cè)結(jié)果對(duì)比亦可判斷一些污染情況。,通過(guò)五參數(shù)測(cè)井儀的一些優(yōu)異特點(diǎn)，還可以進(jìn)行油井套管找漏，方法是利用同位素和流量、溫度等曲線所顯示的信息，來(lái)顯示套管漏失位置，從而為作業(yè)部門堵漏提供準(zhǔn)確位置。,3)、其它應(yīng)用,2、產(chǎn)出剖面測(cè)井（井溫測(cè)井）,在油井生產(chǎn)過(guò)程中，由于受各種因素

13、的影響（如油井工作制度的改變、抽油設(shè)備的故障、井身技術(shù)狀況、地層物性差異及周圍油水井干擾等），導(dǎo)致油井的生產(chǎn)狀態(tài)在不斷變化。為此，必須測(cè)取油井產(chǎn)出剖面，以了解其井下具體狀態(tài)。,（1）、概述：,井溫儀是根據(jù)某些對(duì)溫度敏感的材料（銅、鉑等）隨溫度變化其電阻發(fā)生變化這一規(guī)律，通過(guò)用測(cè)量其電阻值的變化，間接求出其溫度的變化。測(cè)井時(shí)儀器沿井身移動(dòng)，就可測(cè)到一條隨深度變化的溫度曲線。,（2）、井溫測(cè)井基本原理,（2）、井溫測(cè)井基本原理,地球是一個(gè)散熱體，在未被擾動(dòng)的情況下，某點(diǎn)的溫度只是其位置的函數(shù)，與經(jīng)過(guò)的時(shí)間無(wú)關(guān)。在一個(gè)給定的區(qū)域中，盡管其溫度高低與地層熱傳導(dǎo)系數(shù)有關(guān)，但是，地層溫度與深度關(guān)系基本為一

14、條直線，其斜率是地溫梯度，即深度相差100米兩點(diǎn)的溫度差。井溫測(cè)井就是測(cè)取地溫梯度，然后根據(jù)地溫梯度變化，確定產(chǎn)層狀況。,當(dāng)井筒某點(diǎn)存在破漏時(shí)，漏點(diǎn)處的井溫與深度的關(guān)系就會(huì)出現(xiàn)異常而不是一條直線，井溫找漏測(cè)井技術(shù)就是基于測(cè)量井溫異常來(lái)定性判斷漏點(diǎn)。,（2）、井溫測(cè)井基本原理,（3）、井溫測(cè)井資料應(yīng)用,1）、確定產(chǎn)氣或產(chǎn)水層位,在產(chǎn)氣層，由于氣體膨脹致冷，在井溫測(cè)井曲線上產(chǎn)生負(fù)異常；在產(chǎn)水或產(chǎn)油層，由于液體溫度高于井液溫度，在井溫測(cè)井曲線上出現(xiàn)正異常。,義532井井溫測(cè)試資料成果圖,（3）、井溫測(cè)井資料應(yīng)用,2）、確定吸水層位,一般地說(shuō)，注入液溫度低于地層溫度。如果是單層注入，則由流動(dòng)井溫曲線就

15、可以確定吸水層。在多層合注時(shí)，在流動(dòng)曲線上只是一個(gè)大異常顯示，分不出小層。在關(guān)井井溫上能分出各個(gè)小層，吸水層位出現(xiàn)負(fù)異常。,（3）、井溫測(cè)井資料應(yīng)用,3）、確定水泥串槽部位,串槽就是水泥封隔不好，在兩產(chǎn)層間，或產(chǎn)層合水層之間有流體流通地通道，這可能是由于水泥膠結(jié)質(zhì)量不好，或由于射孔影響或腐蝕作用引起。,陳715井井溫測(cè)試資料成果圖,（3）、井溫測(cè)井資料應(yīng)用,4）、檢查壓裂效果,井溫法主要是根據(jù)在壓裂施工中壓裂液進(jìn)入壓裂地層所引起的地溫場(chǎng)的變化來(lái)判斷壓裂效果。具體測(cè)試方法：在壓裂前后各測(cè)一條井溫曲線，由于壓裂液溫度較低，在壓裂后的井溫曲線上會(huì)出現(xiàn)負(fù)異常。,呈913-23井壓裂井溫測(cè)試資料成果圖,

16、（3）、井溫測(cè)井資料應(yīng)用,5）、確定套管破裂段,由于套管變形、破裂、腐蝕等可能會(huì)導(dǎo)致井口壓力下降或套管外返水。這時(shí)需進(jìn)行井溫測(cè)試，尋找套管破裂段。,呈24108井井溫找漏測(cè)試曲線處理成果圖,測(cè)試曲線在50176米井段有異常顯示，懷疑此段套管破裂。,（3）、井溫測(cè)井資料應(yīng)用,6）、驗(yàn)證封堵層或灰面密封性,呈3110井井溫測(cè)試資料成果圖,該井方案要求封堵4#層，從測(cè)試曲線該井段井溫曲線仍有異常顯示，懷疑此段未被封堵住。,該井從測(cè)試曲線分析，灰面不密封。,埕古13井井溫測(cè)試資料成果圖,3、產(chǎn)出剖面測(cè)井（七參數(shù)測(cè)試）,（1）、概述,在油田生產(chǎn)過(guò)程中，由于受各種因素的影響（如油井工作制度的改變、抽油設(shè)備故障、井身技術(shù)狀況、地層物性差異及周圍油水井干擾等），油井的生產(chǎn)狀態(tài)是不斷變化的。為了解油井各個(gè)產(chǎn)層的產(chǎn)出情況以及流體組分，取全取準(zhǔn)油井生產(chǎn)時(shí)的流體溫度、壓力、流量、密度和持水率等重要的參數(shù)，需進(jìn)行產(chǎn)出剖面測(cè)試。,3、產(chǎn)出剖面測(cè)井（七參數(shù)測(cè)試）,（1）、概述,產(chǎn)出剖面測(cè)井是油氣藏開(kāi)發(fā)中的重要監(jiān)測(cè)技術(shù)，它與整個(gè)油氣藏開(kāi)發(fā)工作的全過(guò)程緊密相連；在油井正常生產(chǎn)條件下，利用產(chǎn)出剖面測(cè)井資料，可以獲得各產(chǎn)層所產(chǎn)流體的產(chǎn)量和性質(zhì)、溫度、壓力特性等，可以分析漏失、竄槽、變徑等管柱