剩余油饱和度测井技术进展
精细油藏描述中剩余油研究进展
精细油藏描述中剩余油研究进展摘要：剩余油表征一直是油田开发中后期研究者关注的重点内容。
目前我国的石油工业发展较快，石油资源的地位仍然无法取代。
加强石油油藏等相关研究，有助于我国经济发展。
关键词：剩余油；精细油藏；油藏工程1剩余油研究的重点内容1.1储层中剩余油类型和分布规律刻画董冬等研究了河流相储层中的剩余油类型划分和分布规律特征。
窦松江等以大港油田港东开发区为例，研究了复杂断块油藏剩余油分布特征及其配套挖潜措施。
剩余油的类型主要包括宏观剩余油和微观剩余油，其中宏观剩余油主要指油藏规模剩余油的发育特征，而微观剩余油主要指剩余油在孔隙结构中的分布规律。
1.2剩余油形成和分布模式表征及控制因素分析王志高等以辽河油田曙二区大凌河油藏为例，进行了稠油剩余油形成分布模式及控制因素分析。
该项研究主要综合地质和开发特征，通过剩余油成因和分布位置特征，对剩余油进行分类描述及预测。
1.3层序地层学划分、构造精细解释、储层构型表征、储层非均质性研究、流动单元分类等在剩余油研究中的应用。
汪益宁等研究了高精度构造模型在密井网储层预测及剩余油挖潜中的应用。
胡望水等以白音查干凹陷锡林好来地区腾格尔组为例，分析了储层宏观非均质性及对剩余油分布的影响。
陈程等以吉林扶余油田S17-19区块为例，研究了点砂坝内部水流优势通道分布模式及其对剩余油分布的控制。
1.4储层剩余油分布特征预测尹太举等以马场油田为例，对复杂断块区高含水期剩余油分布进行了预测。
研究认为剩余油预测包括井点剩余油预测和井间剩余油预测2方面。
1.5三次采油措施后剩余油分布特征描述宋考平等分析了聚合物驱剩余油微观分布的影响因素，结果表明，聚合物溶液降低了流度比，在宏观上起到扩大波及体积的作用；聚合物溶液黏弹性加大了其与油膜之间的摩擦力，提高了微观驱油效率；不同水淹程度产生不同特征的剩余油，盲端状剩余油受聚合物驱影响最大；聚合物驱剩余油分布受不可及孔隙体积倍数影响，主要以簇状形式存在。
剩余油饱和度监测技术
在稠油井中监测油层开采程度
辽
河
周围邻井相应层
油 田 X
段已蒸汽吞吐开 采了多年。
观
察
井
水淹层 油层
双源距碳氧比测井
——应用实例
锦XX井因高含水关井。 进行RMT测井后，解释结果 表明，未动用的8、9、11层 仍有较多剩余油。据此，采 油厂打开8、9、11层，结果 日产油11t,水8m3,含水降到 了42.1%,平均日增油10吨。
剩余油饱和度测井技术及其应用
测井公司三分公司
编 写：李 哲
2007年3月1日
剩余油饱和度监测技术
双源距碳氧比测井 硼中子寿命测井 钆中子寿命测井 过套管电阻率测井
双源距碳氧比测井
——测井原理
利用能穿透仪器外壳、井内流体、钢套管和水 泥环等介质的14Mev的中子脉冲轰击地层，当中子 与地层元素发生作用后，释放出伽马射线，地层元 素不同，放出来的伽马射线的能谱也不一样，分析 所探测到的伽马射线能谱，就可以确定地层所含元 素的种类和数量。
主要技术指标 尺寸：φ45 mm×2620 mm 耐温：150 oC 耐压：60 Mpa
1 －电缆 2 －电缆头
3 －伽马探测仪 4 －屏蔽体 5 －Am-Be中子源 6 －快速接头
钆中子寿命测井
——应用实例
本井为锦7块 的一口稠油井，吞 吐后期含水100%， 测井结果表明：15 层上部剩余油饱和 度较高，动用程度 差，是主要挖潜层, 而17、18层剩余油 饱和度很低,无开 采价值。
2、确定浅气层
辽河油田对浅气层的勘探非常重视，利用过 套管电阻率资料结合中子伽马和声波及密度测井 资料可以很好地识别气层。
钆中子寿命测井
——适用条件
已射孔的套管井。 孔隙度φ>10%的地层。
利用PNN测井资料评价剩余油(气)饱和度
发 的要求 ，急 需 引进新 的剩 余油 测 井技术 ［。 １ ］
１ Ｐ ＮＮ 测 井技 术 Ｉ ２ ｊ
１ ． 测 井原 则 １
，、 ，
Ｌ
式 （ ）中 ：∑ １ 为测井 获得 地层 热 中子宏 观俘获 截
面， 、 为地层 孔 隙 度和 泥 质含 量 ，∑ 、∑ 、∑ 、 ｗ
２ 资料解释难点 。 ］
Ｐ Ｎ 剩余 油饱 和度 计算 方法 与 中子寿命 一样 ， Ｎ 是 在岩 石体 积模 型 的基 础上建 立 的 ， 如含 油气 泥质岩 石
计算 公式 为 ：
（ － Ｘ－Ｙ ， ）一 ｂ（ －Ｘ ∑ ｈ ）一 （ ｈ ￣ Ｅ － ）
一 — — — — — — — — 一
第一作者简介 ： 夏竹君，女，１７ 年生，高级工程师，１９ 年 ６ ９４ ９７ 月毕业于江汉石油学 院测井专业，现在中原石油勘探局地球物理测井公司从事 技术工作 。邮编 ４ ７０ ５０ １
・７６ ・
石 油 仪 器 Ｐ Ｔ ｏＬ Ｕ Ｉ Ｔ ＵＭＥ Ｉ Ｅ Ｒ Ｅ Ｍ ＮＳ Ｒ ＮＳ
关 键 词 ： 剩 余 油 饱 和 度 ，Ｐ Ｎ 测 井 ，水 淹 层 解 释 ，解 释 方 法 ， 中 原 油 田 Ｎ
中 图法 分类号 ：Ｐ ３ ． １ ６ １８
文 献标 识码 ：Ｂ
文章编号 ：１０ — １４２ １） ３０ ７ —４ ０ ４９ ３ （０ ２０ —０ ５０
Ｏ 引 言
Ｐ Ｎ 测 井技 术是 奥地 利 Ｈ Ｔ Ｌ Ｎ Ｏ ＷＥ Ｌ研 发 的 一种 用于油 田开发 的饱 和度 测井 技术 ， 其原 理是 向地 层 发 射 高能快 中子 （４１ ｖ ， 探测 这些 快 中子经 过地 １．Ｍｅ ） 并 层 减速 以后 变成 还没 有被 地层 俘获 的热 中子 。 用两 利
解决高水淹油层剩余油测井技术问题的思路及途径(陈国华2009)
Rt /Ω· M
70 60 50 40 30 20 10 0.0
杏 8-359 原 始 水 8000ppm 孔 隙 度 27.56 渗 透率 377
8000ppm 4000ppm 1000ppm
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
SW
25
2、薄差水淹层解释误差以偏低
两口密闭取心井水淹层解释精度在48.1%~60.5%，0.2m~0.4m油层解释精度不到50%， 偏低层占76%左右。
目前，国内多数注水开发油田已进入高含水、特高含水阶段，综合 含水高于90％ ，尤其是非均质性十分严重的中厚主力油层局部趋于特
高含水开发阶段。如何找准中厚层内油层、弱水淹层和中强水淹层部
位、厚度，确定层内岩性、电性、物性、流体性质、产能等变化规律， 及时为合理调整开发方案提供孔、渗、饱等解释参数和剩余油分布富 集区块，为油田开发后期高含水、特高含水阶段增储上产，是当前油 田开发测井解释中的主要攻关课题。
确判断厚油层非均匀多级水淹细分级别，确定井中剩余油挖潜有力位置。 4、意义：实现高水淹油层测井资料的定量解释是油田高含水期进行油藏
描述的关键， 也是定量评价剩余油分布的主要依据, 对于油田后期开发、剩
余油挖潜、井网的调整均具有重要指导意义。
二、高水淹油层剩余油测井技术现状
（一）国内外水淹层测井技术
一、前言
1、形势：目前，油田水淹层测井技术是在面临“水中找油”的极限条件 下，去寻找挖潜剩余油。 2、困难：油田进人特高含水后期开发阶段, 由于受注人水的长期驱替, 造成油层水淹关系错综复杂，延用原来的常规测井系列实现油田开发后期 “水中找油”的目标，难度很大。
3、需求：要精细描述高水淹油层剩余油分布， 提高采收率， 就必须正
水驱油藏剩余油分布研究方法及发展趋势
目录1 绪论 (1)1.1 研究的目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 论文主要研究内容 (2)2我国高含水油藏剩余油分布特征分析及评价 (2)2.1 资源分布特征 (2)2.2 注水油田剩余油分布特征 (6)2.3 我国水驱油藏剩余油分布评价 (9)3高含水期剩余油分布研究方法 (10)3.1 地质方法 (10)3.2数值模拟方法 (12)3.3 室内试验技术 (13)3.4 工艺技术 (13)4高含水期剩余油分布研究发展趋势 (15)4.1剩余油分布研究发展方向 (16)4.2中国注水开发油田未来技术发展方向[18] (16)5结论与建议 (19)5.1 结论 (19)5.2 建议 (19)参考文献 (20)致谢 (20)1 绪论1.1 研究的目的和意义我国东部注水开发的许多主力油田已进入中、高含水期。
一方面新增储量日益困难，勘探程度高，新发现油田规模总体呈变小趋势，而且新增探明储量中的低渗透与稠油储量所占比例逐年加大，储量品质变差，新增及剩余储量可动用性较差；另一方面，我国注水开发油田“三高二低”的开发矛盾突出，即综合含水率高、采出程度高、采油速度高、储采比低、采收率低，还有大量石油不能采出。
这种开采程度高采收率低的严峻局面对石油开发领域的研究提出了更高要求。
我国油田地质情况复杂，原油性质差异大，水驱油过程不均匀，到了勘探开发的后期，尤其是在那些勘探程度较高的老油田，经过一次、二次采油后，仅能采出地下总储量的30%左右，这意味着有60%~70%的剩余石油仍然残留在地下成为剩余油，这些残留在地下的剩余石油储量对于增加可采储量和提高采收率是一个巨大的潜力。
估计，如果世界上所有油田的采收率提高1%，就相当于增加全世界2至3年的石油消费量目前，国内外已达成共识的方法是按储层的非均质规模来研究剩余油，建立不同级别的非均质模型：（1）油藏规模的非均质模型，（2）油层规模的非均质模型，（3）流动单元模型，（4）岩心规模的非均质模型，（5）孔隙结构非均质模型。
套后剩余油饱和度测井方法综述
0引言大庆油田经过四十多年的开发，特别是中区已进入特高含水期，为了提高油田采收率、挖掘油田剩余储量，对套后剩余油饱和度测井方法提出了新的要求：（1）确定油井的高含水层位，达到油井增产降水的目的。
（2）寻找潜在的油层，提高薄层剩余油饱和度评价水平。
为油田的稳产提供可靠的保证。
（3）监测剩余油的空间变化，为油田开发效果分析，方案的调整提供可靠的资料。
1套后剩余油饱和度测井方法原理1.1测—注—测中子寿命测井原理：中子寿命测井采用脉冲中子源脉冲式向地层发射快中子，并利用探测器记录地层吸收热中子的宏观俘获截面及中子的平均生存时间。
该方法在高矿化度地层水和较高的孔隙度地区，可直接确定地层含油饱和度,但当地层水矿化度较低时，由于油、水的宏观热中子俘获截面差别较小，则计算的含水饱和度误差较大，因此，中子寿命测井采用测—注—测工艺方法来确定地层的剩余油饱和度。
大庆油田测—注—测中子寿命测井技术使用硼酸试剂。
优点：在井地层条件及施工工艺适合的情况下，通过合理控制压井，优化硼酸用量、浓度，确定合理注硼压力，了解硼酸扩散渗吸规律，确定选择最佳测试时间等，可准确判断高含水层位和窜槽层位。
缺点：该方法施工工艺复杂，价格昂贵，对裂缝发育和非均质性强的地层不适用。
1.2碳氧比能谱测井原理：C/O 能谱测井是一种脉冲中子测井方法，所依据的理论是快中子的非弹性散射理论，测量的是特征非弹性散射伽马射线。
在测量过程中，主要关注的是碳和氧的非弹性散射特征伽马射线,其能量分别为4.43Mev 和6.13Mev，由于岩石孔隙中的石油含有大量碳元素，储层岩石骨架中含有大量的氧元素，因此，通过分析非弹性散射伽马射线能谱，便可以知道地层中的碳和氧元素的相对含量，从而由碳氧比值的高低可计算出储层的含油饱和度。
优点：是几乎不受地层水矿化度影响，能够在套管井中确定地层含油饱和度。
在油田注水开发过程中，可以用来在套后生产井划分水淹级别，在枯竭井中寻找新层位和判别油气界面等。
套管井剩余油饱和度测井新技术
• 时间门A记录脉冲中子发射过程中所有的伽马射线 能谱，包括非弹性能谱和俘获能谱；时间门B测量 的是中子发射后的早期俘获能谱，用于从先前的 非弹性能谱A中减去俘获谱B的β倍，以消除俘获 本底的影响，因此就得出净非弹性谱；时间门C测 量的是中子发射后的后期俘获能谱。
• 俘获-∑模式同时记录俘获伽马射线能谱、全部的 俘获伽马射线计数率以及热中子衰减时间分布。 每个测量周期含有2个中子脉冲——1个短脉冲和1 个长脉冲。短脉冲发射过程中及发射后采集的全 部计数率被用来确定井眼流体的∑；长脉冲发射 后采集的全部计数率被用来确定地层的∑，以126 个不同宽度的时间门记录计数率谱，它覆盖了一 个完整的俘获-∑测量过程，包括脉冲中子发射和 发射后的本底。
• 利用C/O能谱测井和热中子寿命测井时测井 基础理论、谱数据处理方法、地层的适应 性及测井响应、各种因素对测井响应的影 响和影响因素的校正是确定高含水储层饱 和度的关键所在。
一、脉冲中子饱和度测井基础理论
（一）中子与地层的相互作用
1.快中子非弹性散射
快中子与地层中的靶核发生反应后，处于激发 态的靶核常常以发射伽马射线的方式放出激发能而 回到基态，由此产生的伽马射线称为非弹性散射伽 马射线。中子的能量必须大于靶核的最低激发能级 才能发生非弹性散射。
• ②若地层孔隙流体为地层水、原油和天然气的混 合物，则按其体积比可以计算Σ值。
• 对于纯地层来说，其总的宏观俘获截面为
• 当地层含有泥质时公式变为
3.中子寿命测井的显示方式
• 现代的中子寿命测井仪安有两个探测器，叫双探测 器或双源距寿命测井仪，测井时记录下列曲线：
（1）用短源距（普通源距）探测器测量门I、门II和 门III(背景值)计数率，分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ记作N1、N2和N3 ；
用试井方法研究剩余油饱和度技术3
用试井方法研究剩余油饱和度分布王慧英张文昌罗沛摘要本文阐述了用多相流数值试井方法研究水驱油藏井组内剩余油饱和度分布的技术原理和基本步骤，并介绍了该方法在中原油田的应用实例和效果。
关键词试井数值试井剩余油饱和度一、引言目前，研究剩余油饱和度的方法主要有：基于中子衰减能谱原理的C/O、PND、RMT测井法、岩心分析法、井间示踪剂法、试井法和油藏数值模拟法等。
这些方法在研究剩余油饱和度方面，各具优势，但存在局限性或诸多不适应性。
测井方法的探测范围很小，局限于井筒周围区域；岩心分析方法只局限于取心井；井间示踪剂法主要反映流道上的剩余油状况，而不适合于不完善井网和非均质储层；油藏数值模拟法依赖于对油藏的认识，并受各种动、静态资料的真实性和可靠性的制约。
在剩余油饱和度的测井方面，近两年出现了瞬变电磁法和三维电阻率（电位）测井法，但尚处于研究探索阶段。
用试井方法研究剩余油饱和度技术开始于60年代，但由于受解析分析方法的限制，发展缓慢。
过去主要是通过不稳定试井获取的有效渗透率，并结合相对渗透率曲线来确定井控范围内的平均剩余油饱和度，难以适应开发后期、特别是油藏水淹后的剩余油饱研究。
到了80年代中后期，Abbaszadeh和Kamal等人以Buckley-Leverret 理论为基础，建立了水驱饱和度剖面模型，给出了注水井压降试井分析的水驱变饱和度模型，这一方法被用来研究水驱前缘以内的饱和度。
但对严重水淹油藏和注水时间很长的井难以适应。
近年来，随着数值试井解释技术的飞速发展，困扰常规的解析试井分析方法的多相流、复杂边界、复杂井网和储层的平面非均质性等问题得到了很好地解决，为试井方法研究剩余油饱和度开辟了广阔的前景。
二、基本原理数值试井方法确定储层平面的剩余油分布是通过对组分模型的简化，建立符合油藏实际渗流特点的扩散方程，并选择合适的网格离散技术，定量描述油藏空间各点上的流体性质及渗流特征。
1、数学模型地层中油、气、水三相流动，如忽略重力和毛管力的影响，流体组分物质平衡方程为：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∂∂=⎪⎪⎭⎫⎝⎛Φ∇∇=p P pprp B S t B K kφμp式中：K rp ——p 相的相对渗透率B p ——p 相的体积系数 S p ——p 相的饱和度 S p ——p 相的饱和度pΦ∇—p 相的势2、网格剖分为了更好的模拟油藏实际，数值试井模型在生成网格时采用目前最先进的非结构网格（V oronoi ）。
利用生产测井资料确定剩余油饱和度
断
２０ ０ ２年 ７７ １一
块
油
气
田
Ｆ ＡＵ【 — ０Ｃ Ｌ ＆ ＧＡＳ Ｆ Ｅ Ｄ Ｊ ＢＬ Ｋ ０Ｉ Ｔ ＩＬ
第 ９卷 第 ４期
利用生产 测井资料确定剩余油饱和度
王 立 新 张 兰 江
（ ．中原 石 油勘 探 局 测 井 公 司 １
第 ９卷 第 ４期
王 立 新 等 ． 用 生 产 测 井 资 料 确 定 剩 余 油 饱 和 度 利
２０ ０２年 ７月
式中
． — — 产层 含 水饱 和 度 ； ｓ
Ｓ．ｂ—
—
产 层束 缚 水饱 和 度 。
ｓ，＝
√ 一＿ 一＋＿ 、 ／ ｉ ＝
一 一
＋
＼ ＿
综 上 所述 ， 在水 驱 条件 下 ， 意 产层 的 产水 率 任 是 含水 饱 和度 的 函数 ， 产 水 率 是 随着 含 水 饱 和 即
数 ， 作 含 水饱 和 度 与产 水 率 的 关 系图版 ， 定 剩余 油饱 和 度 。本 方 法 在 中原 油 田文 １ 制 确 ３块 应
用 时取 得 了 良好 的 效果 ， 油 田 开发 中后 期 进行 剩 余 油饱 和 度监 测 的 有效 手段 。 是 关 键 词 生 产 测 井 剩余 油饱 和 度 含 水饱 和 度 产水率 相 对 渗透 率
ｍ
（ ３） （ ４）
础、 以相对 渗 透率 为 依据 ， 建立 含 水饱 和 度和 产 水 率 的关 系 ， 出 的剩 余 油饱 和 度将 更 加真 实 、 为 得 更
可 靠和 实 用 。
式 中
、 — — 油 、 的相 对 渗透 率 ； 水 Ｋ — 绝 对渗 透 率 ， ｍ 。 — ／ ｚ
利用测井资料研究油田开发期剩余油饱和度
利用测井资料研究油田开发期剩余油饱和度油田经过长期注水开发，综合含水上升，油田开发面临着以水带油、水中找油的艰难阶段。
如何发挥未水淹层及中厚主力油层层内的内在潜力，准确划分出层内的强、中、弱水淹层和未淹层，提供不同岩性、电性、物性、流体性质和产能等变化规律，精、细、准搞清剩余油富集区、层和段，是“利用测井资料研究油田开发期剩余油饱和度”的中心任务。
剩余油饱和度的测井评价是国内外同行普遍关注而又非常复杂的难题。
在国内虽经过了近20多年的研究，但目前仍列为各大油气公司重点攻关课题。
通过该攻关课题的研究，为油田开发期井网二次加密提供依据，为射孔提供具体的部位，为油田含水开发期取得较好的经济效益提供了极其重要的手段。
该项技术的主要研究内容包括以下几方面的工作：(1)加强基础工作，深入进行水淹机理实验及模拟地层条件下的岩电实验，搞清水淹层电阻率的影响因素和变化规律。
(2)从岩性入手，提高粒度中值、泥质含量、钙质含量的解释精度，为进行水淹层综合解释打下基础。
(3)建立精度较高的储层渗透率、孔隙度的解释模型。
(4)引用相渗透率资料，结合测井、试油等资料，建立油、水相对渗透率解释模型，为求准产水率、进行水淹级别的定量划分打下基础。
（5）利用测井资料研究出自然电位影响因素的校正图版（包括：厚度、井径、电阻率、泥浆电阻率），为自然电位的定量解释提供条件。
应用自然电位和自然伽玛组合，提高混合水电阻率的解释精度。
（6）建立复杂粒度结构、复杂地层水电阻率条件下的剩余油饱和度模型。
该模型适用于所有砂砾岩储层（含砾、含钙、含泥）和油层被淡水淹的复杂情况。
（7）建立水淹层的精细解释标准。
(8)引用先进的处理方法，如神经网络、分形几何等技术，对储层的非均质性进行了研究，实现水淹层的综合解释。
(9)通过对老油田测井资料的处理解释，应用分形几何等技术将处理结果展布在平面上，指出了剩余油的富集区、层和段，为调整注采结构，实施控水稳油战略提供了依据。
15.剩余油饱和度测井新技术在江汉油区的应用
φ=14～20% φ=11 24% 11～ φ=14～20%，Ex下 φ=11～24%) 14
潜江组20 30万ppm，新沟组12 23万 20～ 12～ 3、地层水矿化度变化大(潜江组20～30万ppm，新沟组12～23万ppm)
中国石化江汉石油管理局测录井工程公司
Well Logging Engineering Company Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
中国石化江汉石油管理局测录井工程公司
Well Logging Engineering Company Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
PNN测井仪器主要技术指标 PNN测井仪器主要技术指标
PNN参数 PNN参数 长度 外径 重量 耐压 耐温 探测方式 探测半径 中子探测器效能 中子探测器统计误差 中子产额 测井速度 适用范围 仪器现场刻度 技术指标 5.7m 43mm 41.5kg 105MPa 在175℃（外部环境温度）时，可以工作1小时 175℃（外部环境温度） 可以工作1 热中子 纵向分辨率： 纵向分辨率：45cm 横向分辨率：短源距为42cm 长源距为72cm 42cm， 横向分辨率：短源距为42cm，长源距为72cm 97% ±2% 2×108个/秒 2~3m/min 直井、 直井、大斜度井和水平井 无需刻度
中国石化江汉石油管理局测录井工程公司
Well Logging Engineering Company Jianghan Petroleum Administration SINOPEC
江汉油田油藏地质特点
含膏、含灰质) 1、岩性复杂、单层厚度小(含膏、含灰质) 岩性复杂、
剩余油饱和度测井技术及应用
3 －伽马探测仪
4 －屏蔽体
5 －Am-Be中子源
6 －快速接头
长城钻探工程有限公司测井公司
GWDS Wireline Logging Company
钆中子寿命测井
——应用实例
1 －电缆 2 －电缆头
3 －伽马
探测仪
4 －屏蔽体
孔 隙 度 指 数
注硼 前 的俘 获 截面 自然伽 马
注硼 前 的俘 获 截面
GWDS Wireline Logging Company
过套管电阻率测井
——适用条件 • 适用于最大外径为7寸的套管井。 • 适用于常温、常压井。 • 适用于电阻率值小于300Ω·m 的地层。
长城钻探工程有限公司测井公司
GWDS Wireline Logging Company
过套管电阻率测井 —— 特点
• • • •
无放射性污染。 不用洗井，降低作业费用。 探测深，反映地层真实特性。 现场实时质量监控技术，确保测量电极与 套管壁充分接触，提高测井数据的精确率。 • 获专利的科学的电阻率计算公式使得测井 结果更真实
长城钻探工程有限公司测井公司
GWDS Wireline Logging Company
钆中子寿命测井 —— 特点
长城钻探工程有限公司测井公司
GWDS Wireline Logging Company
钆中子寿命测井
——适用条件 • 已射孔的套管井。 • 孔隙度φ>10%的地层。
长城钻探工程有限公司测井公司
GWDS Wireline Logging Company
过套管电阻率测井 ——测井原理
长城钻探工程有限公司测井公司
GWDS Wireline Logging Company
剩余油饱和度监测技术适应性分析
胜利测井公司
一、饱和度监测方法分析
3、脉冲中子-中子（PNN）测井
提供的主要参数 Sigma：俘获截面（油、水、岩性） GR：自然伽马（岩性） CCL：磁定位（校深） LSN/SSN：远/近探头计数率（油、气） 含油饱和度（计算） 孔隙度（计算） 主要解决问题能力 探测油、气、水界面； 半定量-定量计算含油饱和度； 计算孔隙度； 寻找漏失层、潜力层。
补孔层位 胜利测井公司
一、饱和度监测方法分析
2、高精度碳氧比（SNP）测井
2008-2012年，承担了冀东油田“南堡陆地明馆浅层油藏剩余油饱和度测井二 次评价与应用研究”科研课题。实施C/O测井127口，发现潜力层175层,措施有效 150层，有效率85.7%，应用效果显著。
庙25-3井（28号层） 裸眼解释结论：水层 碳氧比测井解释结论：上油层下 油水同层 投产初期情况： 日产液：5.5m3， 日产油：5.3t， 含水率：3.8%， 累计产油：418t
胜利测井公司
一、饱和度监测方法分析
4、过套管电阻率测井
典型实例 老井指示水淹状态
水淹层指示 明显
过套管电 阻率
裸眼井RT
胜利测井公司
一、饱和度监测方法分析
4、过套管电阻率测井
典型实例 与产液剖面资料对比情况
胜利测井公司
提
纲
一、饱和度监测方法分析 二、监测新技术进展情况
三、对比分析与工作建议
油藏特征：中高孔隙度、低矿化度、砂泥岩剖面地层与孤岛、孤东、海洋、桩西 、胜采等部分油藏类型相似
胜利测井公司
一、饱和度监测方法分析
3、脉冲中子-中子（PNN）测井
仪器特点 通过对还没有被地层俘获的热中子进行记录和分析，求取俘获截面； 消除了本底伽马值影响； 解释软件可采用不同模式计算俘获截面，消除井眼环境影响； 较低矿化度条件可区分油水。
剩余油测井方法及应用
虽然厚度薄，但C/O高， C/O与Ca/Si比曲线重叠后 幅度差很大，且与上部强 水淹层间有岩性夹层，建 议封堵IV1后优先补孔551号层，该层投产后初产油
1吨，水13方,含水93.2%，
稳产达到日产油3吨,水 28.9方,含水90.7%，增 油1.8吨，见到较好效果。
碳氧比测井的应用
从图中看出38、39、42号层测量 C/O明显减小，与Ca/Si比曲线重 叠后幅度差很小，说明地层含油 饱和度降低，蒸汽吞吐生产效果 较好。33、34号层测量C/O较高， 与Ca/Si比曲线重叠后幅度差很大，
说明地层较好计算含油饱和度达
60%以上，是一套可利用的上返 层。射开33、34小层，日产油 3.4吨，水1.4方，含水30% 。
剩余油测井方法及应用
彭燕明
2011年4月
剩余油测井方法及应用
利用油和水的特性的差异，用测井资料评价孔隙空 间剩余油饱和度，是油藏动态监测的一项重要工作。大
家知道，油和水的导电特性相差悬殊，电阻率测井是评
价剩余油饱和度的最佳方法之一。但是，由于套管的屏 蔽作用，因此在套管生产井中无法用电阻率测井评价剩 余油饱和度。 目前，在套管井中常用的剩余油饱和度监测方法主 要有： 碳氧比测井 中子寿命测井
72、73号层合投 日产油1.5吨， 日产水8方
57、58号层合投 日产油18吨， 日产水41.5方
泥岩含碳、 骨架中含钙
碳氧比测井的应用
三 、 指 导 老 井 堵 水 、 调 层
楼365井RMT测井资料解 释的H3Ⅲ8油组 194.8197.8米井段，孔隙度37%， 同一储层的底部C/O比曲线 值下降明显，与岩性曲线重 叠后重叠面积小，底部含水 ，解释为油水同层，射孔后 日产油1.7吨，水22.1方。 而该井的另一层H3Ⅲ6 油组180.2-186.8米井段， RMT测井资料解释的孔隙度 35%， C/O比曲线型态饱满 ，与岩性曲线重叠后重叠面 积大，为好油层特征，RMT 资料解释为油层，射孔后日 产油22.1吨，水4.7方。
剩余油饱和度测井技术进展
截面为 49 000 10 cm ) 离子为指示元素, 根据两次 测井资料来解释目前的 S w 。该测井方法基于相渗透或 离子浓度差扩散原理, 越是高渗透、 高倍水洗的强水淹 层, 扩散渗入的 B( Gd) 离子越多, 测得的俘获截面 值 越高, 使测量的 S w 相对误差越小, 因此, 该方法适合于 在高倍水洗的强水淹层确定 S w 和划分水淹级别 , 从而 弥补了碳氧比测井方法在目前 S w 高的产层中确定 S or 误差之不足。这种方法目前在我国许多油田得到应用。 ( 4) 脉 冲中 子 类测 井 新仪 器。 PND ( 康 普 乐公 司) 、 RST ( 斯伦贝谢公司 1992 年 ) 、 RM T ( 哈里伯顿公 司 1998 年 ) 和 RPM ( 贝克∀阿特拉斯公司 1999 年) 都 是目前世界上较为先进和广泛使用的套管井剩余油饱和 度测井仪, 较以上介绍的两种脉冲中子测井技术有较大 的突破。 这些仪器均采用闪烁探测器探测 14 MeV 的高能 脉冲中子与井眼及地层元素发生核反应后释放出的次 生非弹性散射伽马射线、 俘获伽马射线 , 然后进行能谱 分析和热中子俘获伽马射线衰减时间分析, 求出储层的 C / O 值和宏观俘获截面 , 最终用 C/ O 值和 值 2 种方法求取储层的含油饱和度。因此这些仪器可以完 成以往需要上述 2 种脉冲中子仪器才能完成的工作, 且 仪器耐温均达到了 150 # 以上。 这些测井仪都采用 2 种脉冲中子发射方式和双探 头, 能对井眼环境影响因素进行有效的校正。
剩余油饱和度监测技术在油田开发中的应用
啊
Ｉ
剩余油 饱和度监测技 术在 油 田开 发中 的应用
周 丽 李 光明 赵玉华 佘江 兰 郭胜利
（ 利油 ） 胜 ５ ０ ０
［ 摘 要 ］ 坨油 田经 过 ４ 胜 Ｏ多年 的开发 ， 已经进 入特 高含水 开发 后期 ， 油水井 的井 况 日趋复 杂， 剩余 油分 布 日趋零散 ， 田开发面 临诸 多矛盾 ， 油 开发 管理 的难 度 越来 越大， 因此， 余 油饱和 度监 测技术 在 油 田开 发 生产 中的地 位和作 用越 来越 重 要。本 文着重 就胜 坨油 田剩 余油 饱和 度监 测技 术的应 用情 况进 行 了分析 和 剩 评 价， 并对 下 一步 的 发展 方 向提 出 了设想 。 ． ［ 关键 词］ 剩余 油饱和 度 监 测技术 应 用分 析 发展 方 向 中 图分 类号 ：９ ４ ２ Ｘ ２ ． 文献 标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ９ ９ ４ （ ０ ０ １ ２ ９ ０ １ ０ — １ Ｘ ２ １ ） 卜０ ９ １
１剩 余油 饱和度 测井 在胜 坨油 田措施 挖潜 中 的应 用及效 果 近几年 来， 我们 加大剩 余油 饱和度 测井 应用 力度， 用注硼 中子 寿命 测 应 井 、Ｓ Ｐ Ｎ — 等 测井 技术 指导老 油 田措施 挖潜 ， Ｎ 、Ｐ Ｄ Ｓ 取得 了较 好 的效果， 为老 油 田特 高含水期 控水稳 油 工作做 出 了积 极的 贡献 。通 过结 合油 田动静 态资料 对饱 和度 测井 资料进 行 综合 分析， 加深 了对层 问 、层 内剩余 油潜 力分 布 的认 识 。其 应 用 及 效果 主 要 体 现 在 以下 几 个 方 面 。 １ １重新 评价产 层含 油状 况， 为高 含水低 效井 寻找 出路 利 用饱和 度测井 资料， 重新 认识老 区剩 余油潜 力， 为高含 水低效 井 以及 其 它 措施 井 探索 出了一 条 挖潜 增 油模 式 。 截 止Ｎ ０ 年底 ， ９ 利用剩 余油饱 和度 测试 资料共 进行措 施 改层３ ４ 次， ９井 有 效 ３１ ３ 井次， 有效率 ８ ％ ４ 。综 合含 水 由 ９ ． ％降为 ９ ． ３ 。平均 单井 增油 ４ ８８ ２ ９％ ． ７吨， 得 了 比较 显 著 的增 产 效 果。 取 １ 利用饱 和度测 井结 果分析 层 间差异 ， ２ 充分挖 掘非 主 力层剩 余油潜 力 胜坨 油 田油井合采 井居 多， 占总井数 的８ ．％ 层 间潜力 分析 难度较 大， ４２， 饱 和度测 井 资料是 层 间潜力 分析 的一 个重 要依 据 。对 ３ ４口注 硼 一中子 寿命 测 井资料进 行统计分 析， 以三 角洲前缘 相的坝主 体及河流 相 的主 河道砂体 为主 的 主力油层 中相对潜 力层较少， 水淹程度 较高， 措旅效 果较差 ： 在处于侧 缘相 带的 非主 力油 层中， 相对 潜 力层 较 多， 措施 效果 较好 。说 明剩 余 油分 布与 沉积 相 带、沉积 韵律关 系密 切， 潜力层 多分 布于侧 缘相带 非主 力层 中， 是层 间挖潜 的 主要方 向。 剩余 油饱和 度大于 ４ ％ 于等于 ６ ％的２ 个小 层主要 集 中在侧缘 相带 的 ０小 ０ Ｏ 非 主力 油 层 中， 主力 油层 水淹 程 度较 高 。 １ ３ 定性 评价 区块剩 余油分 布． 导制 定上产 措施 指 通 过在特定 区块进行剩 余油饱和度 测井， 定单井各 射开层位 的剩余 油饱 确 和度 ， 结合注 水 井、地 层连 通 状况 及 区域沉 积 背景 等 资料， 行综 合分 析研 进 究， 以定性 进行 区块剩 余油评 价， 可 认识 油藏在特 高含 水后 期剩余 油在 平面和 纵 向上 的分 布规 律 ， 导 制定 上产 措 施 。 指 近 几年， 胜坨油 田加 大了区块 剩余 油饱和度 的整 体监 测， 年度应用 规模６ Ｏ 井次 以上， 为提 高油 田开发 水平提 供 了可靠依 据 。通 过对 ６ ５口井饱和 度测 井 结果 的统计 分析表 明 了上 油组 正韵律 砂层 底部水 淹严重 、顶 部剩余 油潜 力相 对富集 的开发特点， 并有 效指 导了具体措施 的制定 ， 应用 后含水 下降幅度较 大， 效果较 好 。下油组 反 韵律砂 层注 入水 波及 面积 、厚度 及驱 油效 率都 较高 ， 受 沉积 韵律 、重 力 、注 采 强度 等 因素 的影 响， 淹 较 为严重 ， 施 增油 效果 较 水 措 上油 组 存 在 差 距 。 ２饱 和度 测井 技术 的适 应性 评价 经过统 计分析， 根据Ｐ Ｄ Ｓ Ｎ — 测井结 果实旖 措施后 的油井， 其综 合含水 由９ ． ７ ９ ％下 降到 ８ ． ％， ２３ 根据 Ｓ Ｐ 井结 果实施 措旋后 的油 井， Ｎ测 其综 合含水 由９ ． ７５ ％下降Ｎ ９． ％， ｏ ５ 根据 硼 中子测井 结 果实施措施 后 的油井， 其综 合含水 由９ ％ ８ 下 降到 ９ ％ ３ 这说 明应用 效果最 好 的是 Ｐ Ｄ Ｓ ＳＰ次之 。硼 中子测 井主 要是 Ｎ — ，Ｎ 受 到工艺和 地质 因素 的影响最 大， Ｎ Ｓ Ｐ主要受 孔 隙度影 响， 定量 解释 需要孔 隙 度大于 ２ ％， Ｐ Ｄ受 到影响 的 因素最 小， 量解释 需 要孔 隙度 大于 １ Ｏ 而 Ｎ 定 Ｏ％。 ３剩余油 饱和 度测 并技 术在 胜坨 油 田应用 中存 在的 问题
RMT(油藏监测仪)剩余油饱和度测井技术在井楼油田的应用
① 确 定 储 层 的 剩 余 油 饱 和 度 和 孔 隙 度 ； 判 断 ②
岩 性 ； 反 映层 内水 淹差 异 ； 识 别 含气 层位 、 水 ③ ④ 油
界 面 ； 确 定堵 水层 位 ； 老井 挖潜 。 ⑤ ⑥
２ 应 用效果
２ １ 解 释 情 况 ．
层 厚 度横 向变 化大 ， 得 单 井 纵 向不 同性 质储 层 表 使 现 在 电 性 上 差 别 不 明 显 ， 一 性 质 不 同 深 度 的 地 层 统
之 间 。井 楼 油 田 的 孔 隙 度 为 ３ ． ～ ３ ． ， 均 ３ ． ２８ ５１ 平 ４ ４ ， 透 率 变 化 在 １ ８ — ３ ４ Ｘ１ ｐ ， 均 ２ ６ ％ 渗 ４７ ２６ ０ － 平 ｍ １Ｏ
① 非 弹 性 方 式 （ 化 ｃ／ 测 量 ） ｃ／ 、 素 产 优 ｏ ： ｏ 元
理 论 为 基 础 的 脉 冲 中 子 测 井 仪 。 脉 冲 式 的 中 子 源 发 射 中 子 与 地 层 作 用 后 ， 过 非 弹 性 散 射 和 热 中 子 俘 由 经
获 反 应 产 生 次 生 伽 马 射 线 。 出地 层 内碳 氧 相 对 含 量 比 等 一 系列 比 值 ， 过 对 元 素 及 元 素 的 比 值 的 分 析 求 通 划 分 岩 性 剖 面 ， 出含 油 饱 和 度 ， 找 油 水 层 ， 分 水 淹 等 级 。 于 井 楼 油 田 油 层 具 有 埋 藏 浅 、 度 薄 、 求 寻 划 由 厚 原
油 粘 度 稠 、 布 散 的 特 点 。 经 过 多 年 的 注 水 、 气 开 采 ， 得 单 井 中 电 性 明 显 的 含 油 储 层 已接 近 开 发 极 分 注 使
限 ，目前 常 规 测 井 技 术 方 法 难 以 区 分 高 阻 水 层 和 低 阻 油 层 。 因 此 利 用 ＲＭ Ｔ 剩 余 油 饱 和 度 测 井 寻 找 剩 余
剩余油饱和度测井技术在文中油田的配套应用及效果
术 适应 性研 究 并推 广应 用 ， 步摸 索 出 了适 合文 中油 田油藏 特 点 的剩 余 油饱 和度 （ 逐 高精 度 Ｃ Ｏ、 ＮＮ） ／ Ｐ 测 井技 术 ， 并在 文 中常 压 中渗 油藏 形 成 了完善 的 以 高精度 Ｃ Ｏ 为 主的 剩余 油饱 和度 测井 系列 ， 据 测 ／ 根
１４ ０
内 蒙 古石 油４ ｒ Ｌ． －
２ １ 年第 １ 期 ００ ３
剩 余 油 饱 和 度 测 井 技术 在 文 中 油 田的配 套 应 用及 效 果
袁文芳 ， 清武 ， 郑 韦海 洋 ， 彩 霞 ， 商 王达 湘
（ 中原 油 田分 公 司采 油 一 厂 ）
摘
要： 针对文 中油 田油藏特 点 引进 先进 的 剩余油饱 和度 测井技 术 ， 过 开展 剩余 油饱 和度 测 井技 通
复 杂 、 散 ， 潜 对象 已 由一类 层 逐 步 向二 、 类 层 零 挖 三 转移， 对剩 余 油分布 规律 的认 识难 度越 来越大 ， 对剩 余油 监测 技术 的要求 也越 来越 高 。 因此 ， 针对文 中油 田油 藏特 点开 展不 同类 型油藏 剩余 油饱 和度测 井技 术适应 性研 究并 推广 应用 ， 指导油 田精 细开发 、 是 深
关 键词 ： 中油 田 ； 文 剩余油饱 和度 ； 测井 技术 ； 高精度 ｃ ｏ； ＮＮ ／ Ｐ 中图分 类号 ：６ １８ 文献 标识 码 ： 文章 编号 ：０ ６ ７８ （０ ０１ 一Ｏ０ 一 Ｏ Ｐ ３． １ Ａ １０－ ９ １２ １ ）３ １４ ４
pnn剩余油饱和度测井技术应用研究
1251 引言随着油田长期不断的勘探开发，许多油田已经进入高含水期，油田的稳产所面临的困难不断增多。
油田开发实践证明目前的一次开采率仅占石油地质储量的1/3，而剩余的2/3由于各种因素的影响仍以地质储藏的方式存在于地下，是油田持续开发和实现稳产的重要。
但是，如何利用新的测井方法和技术手段识别水淹层、确定剩余油藏的饱和度及其地质分布状况，是提高老旧油田采区采收率、提高油田企业经济效益而迫切需要解决的重要课题。
2 PNN测井技术简介PNN测井技术是奥地利HOTWELL公司开发研制的一种全新的剩余油饱和度测井仪器——脉冲中子-中子测井仪（简称为：PNN饱和度测井仪），该测井仪的开发研制成功彻底解决了传统的中子寿命等脉冲中子测井技术方法在矿化度较低的状态下对剩余油饱和度无法准确和有效测定的问题，实现了剩余油饱和度测井的准确性和有效性[1]。
自2003年该项技术进入中国市场以来，先后在大港等多个油田进行了应用实践，取得了较为令人满意的测井效果，为老旧油田剩余油的开发提供了全新的技术手段。
3 PNN测井技术分析3.1 PNN测井技术的测井原理PNN测井仪共有包括长源矩和短源矩在内的2个探测器，其功能是对快中子束发射30μs后至1800μs的时间内热中子计数率进行记录，两个探测器均可以将其时谱记录自动划分为60道，每道时间为30μs，研究人员便可从PNN记录中提取有效的地层宏观俘获截面，以此为依据分析辨别并判断出近井地带的油水分布状态，并计算出含油饱和度及储层孔隙度、储层内泥质的含量、主要矿物的含量以及划分水淹级别。
与传统的中子寿命测井记录俘获伽马射线方式相比较，PNN测井技术能够直接俘获反应前后的中子计数率，即使是在极低的矿化度及孔隙度地层状态下，PNN测井方法也能够保持较高的计数率，而不存在探测伽马射线方法的本底值对计数率的影响，具有较高的测井准确率。
同时PNN剩余油饱和度测井技术具有测量施工简单，在测量中可以过油管作业，测量仪器不需要刻度以及操作维修方便、能精确记录原始数据等特点，目前已被广泛应用于剩余油饱和度测井[3]。
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PND 测井仪在处理非弹性能谱时采用密度类型孔 隙度 CAT O 值代替 C/ O 值求储层的含油饱和度, 脉冲 中子发射频率和探测窗口的设置都自动跟踪瞬变的地 层的热中子寿命 。 1. 1. 2 核磁共振测井 核磁共振测井是一种新型的裸眼井测井方法, 是测 量与岩性无关的孔隙度、 渗透率以及剩余油饱和度的一 种非常有用的工具。其物理依据有 2 条, 其一 , 同一流 体在不同的孔隙结构中具有不同的弛豫特性; 其二, 不 同流体在相近的孔隙背景下具有不同的弛豫特性。 NMR 测井与电阻率测井结合可以改进饱和度计算 精度。电阻率测井不能区别束缚水和可动水, 这样就很 难利用常规测井提供的数据识别低阻产层和 ( 或) 电阻 率低差异产层。由 NMR 测井提供的信息, 如 BVI 和 MCBW , 可以有效地改进基于电阻率的含水饱和度的计 算, 并且对识别无水产层有极大帮助。通过一个称为 ∃ MRIAN TM %的分析程序, 可以将 NMR 测井和深电阻率 测井数据组合使用, 确定原始地层中的可动水 , 并判断 高含水饱和度的地层是不是无水产层。 1. 1. 3 氯( 能谱) 测井 这种测井方法是中国石油集团测井有限公司技术 中心 20 世纪 90 年代研究出的新的测井方法。氯测井 用探测器几何形状、 能谱窗选择和俘获伽马探测器四周 的含钐化合物等手段来实现, 通过交会图解释来得到剩 余油饱和度值。 氯能谱测井仪适用于膏盐地区。在已知矿化度条 件下, 可以确定剩余油饱和度的大小。氯能谱测井在确 定剩余油饱和度时, 受岩性和泥质含量影响小。与中子 测井相比, 它不受难以确定的硼元素的俘获截面影响。 1. 1. 4 伽马测井( GR) 这种方法采用测- 注- 测方式。理论上, 这种方式 能得到较好的测量精度, 测量主要受井筒放射性影响 , 还受放射性盐水不完全替换地层水的影响。 根据注入物的不同, 所要做的地面工作不同。有一 种注入物是含碘化钾的放射性溶液或含有表面活性剂 的水溶液。这种注入法要求有孔隙度数据、 及放射性强 度与伽马测井响应之间的转换关系。 1. 2 电法测井 1. 2. 1 电阻率测井 电阻率测井求剩余油饱和度的基础是阿尔奇公式 , 误差来源是地层参数如孔隙度、 胶结指数、 饱和度指数、 泥质含量、 地层水电阻率、 储层温度和压力等。用这种 方法求剩余油饱和度, 误差为 10% 。尽管如此, 因为 电阻率测井求剩余油饱和度费用低廉 , 施工方便, 且探
0 引 言
从 20 世纪 70 年代初至今, 国内外提出了许多测量 剩余油饱和度的方法。根据测量技术所涉及的井数, 这 些方法可分为 3 大类: 单井测量、 井间测量、 物质平衡 法。尽管在研究剩余油饱和度分布方面作了多年研究 , 也提出了多种剩余油饱和度测量技术, 但目前仍没有一 种经济有效的剩余油饱和度测量方法。岩心分析得出 的是岩心样品的饱和度, 样品已被钻井液污染。测井方 法得出的是井周一定范围之内的流体饱和度值 , 每种测 井方法都受井眼附近地层环境的影响。井间剩余油饱 和度测量方法得到的是平均剩余油饱和度值, 要确定剩 余油饱和度的精细分布, 误差较大, 实际应用还不成熟。 物质平衡法与原始含油饱和度和生产资料的精度有关 , 而这些都可能是多年的数据, 同时还与储层压力下降的 计算有关。目前的普遍作法是综合研究至少 3 种测量 结果, 综合区域地质情况进行解释, 提高对开发油藏的 认识。 各种测量剩余油饱和度的方法中, 测井以其低廉的 成本和日益提高的精度而占居十分重要的地位 , 因此如 何利用和发展剩余油饱和度测井技术, 尤其是水淹层剩 余油饱和度测井新技术和井间剩余油测井技术在当前
第 28 卷 第 1 期 2004 年 2 月 文章编号 : 1004 1338( 2004) 01 0007 04
测
井
技
术
W EL L L OGG IN G T ECHNOL OGY
Vol. 28 No. 1 Feb 2004
剩余油饱和度测井技术进展
陈四平1, 2 , 李木元2, 仲艳华2
( 1. 江汉测井工程 处 , 湖北 潜江 433123; 2. 中国地质大学 , 湖北 武汉 430074) 摘要 : 介绍了 各种测量剩余油饱和度的测井方法 , 包括核 测井、 电 法测井、 声波测井 及其它 测井方 法。简要总 结和讨 论 了国内剩余油饱和度研究中的一些做法和经验。 关键词 : 剩余油饱和度 ; 测井技术 ; 进展 中图分类号 : T E132 11 P631 8 文献标识码 : A
第 28 卷
第1期
陈四平 , 等 : 剩余油饱和度测井技术进展
∀ 9 ∀
测深度大, 因而得到广泛使用。 套管井测量储层电阻率是多年来服务公司探索研 究的重点。这种方法相对于脉冲中子类测井具有适用 于不同孔隙度和地层水矿化度的地层等优点。套管井 电阻率测井仪的发展之所以如此缓慢, 主要是因为这种 测量对仪器的电子线路要求很高。为了获得套管后面 的电阻率, 必须测量经钢套管漏入邻近地层的电流。漏 入电流是通过高精度测量沿套管的电压来确定的。尽 管理论上相当简单, 但由于钢的电磁性质与地层的性质 反差太大, 因而实践起来极为困难。钢套管的导电性比 被测地层大 10 ~ 10 倍, 磁导率大 10~ 200 倍。这种巨 大反差的后果是, 微弱的地层信号被压倒优势的套管信 号所掩盖。为了准确测量漏入地层的微弱电流 , 仪器的 电子线路必须能准确测量到 10 nV 伏左右的电压。 近年来, 这种方法越来越接近实用阶段。斯伦贝谢 公司 2000 年广泛推广使用其套管井地层电阻率测井仪 CHFR, 2001 年又推出改进型 CHFR Plus 仪器, 测井速 度提高 1 倍 , 达到 73 m/ h。 1. 2. 2 电磁波传播测井( EPT) 和介电测井 ( DL) EPT 和 DL 测量原理相同 ! ! ! 测量电磁波经过地 层时的相位移和衰减率。前者工作频率为 1 100 MHz, 测量对矿化度变化不敏感 , 适于在未知矿化度或淡水地 层中应用; 其探测深度仅有 5 cm , 受井眼附近侵入带的 影响很大; 用 EPT 确定剩余油饱和度关键在于建立一 个标准的解释模型。 DL 仪工作频率为 16~ 60 MHz, 探测半径较大, 可 达 0 39~ 0 51 m, 测量精度为 6~ 9 饱和度单位, 适 用于淡水或地层水矿化度未知的地层。DL 的应用有逐 渐增多的趋势。 1. 2. 3 自然电位 激发极化组合测井 这种方法的依据是电化学参数( 极化率) 与粘土含 量、 阳离子交换量和地层水电阻率之间的关系 , 由此关 系确定含油气饱和度。极化率的大小主要取决于地层 水电阻率、 地层阳离子交换量、 粘土薄膜的渗透性, 同时 也取决于外加电场的大小。20 世纪 70 年代初期 , 激发 极化测井曾用于判断水淹层。新的自然电位 激发极化 组合测井可用于间接求取地层含油饱和度。 该方 法适用于淡水泥 浆、 地层水矿化 度低 ( 低于 30 000 mg/ L) 的砂泥岩剖面。在非均质严重、 渗透率变 化大及高矿化度条件下应用效果较差。 1. 3 声波测井 利用声波测井资料确定储层剩余油气饱和度是以 油气层内常见矿物及所含流体的等温压缩系数为依据 的。储层岩石常见骨架矿物的压缩系数一般都很小且
1 剩余油饱和度测井技术
在确定剩余油饱和度的各项技术中, 测井以其采集 地层信息多、 成本低、 能实时反映各项地层参数而成为 监测静态和动态含油饱和度最广泛使用的方法。 根据井眼条件 , 测量剩余油饱和度的测井方法分为 2 类, 即裸眼井测井和套管井测井。裸眼井测量方法有 电阻率测井、 核磁共振测井、 脉冲中子类测井、 自然伽马 测井、 电磁波传播测井、 介电测井, 井下重力测井、 激发 极化 自然电位组合测井等; 套管井里测量方法有脉冲中 子类测井、 井下重力测井、 自然伽马测井、 氯能谱测井等。 1. 1 1. 1. 1 核测井方法 脉冲中子测井 ( 1) 中子寿命测井( NLL) 。又称为脉冲中子俘获测 井( PNC) 或热中子衰减时间测井( TDT ) , 测量地层中岩石 骨架和岩石孔隙内流体各成份俘获截面的总和, 由总的 俘获截面计算出剩余油饱和度。这种方法适用于中、 高 孔隙度地区, 要求地层水矿化度大于3 104 mg/ L。 为了提高 PNC 测量剩余油饱和度的精度 , 相继出 现了 PNC 测 - 注 - 测技术和化学剂驱油 PNC 测- 注 - 测技术。测- 注- 测注水技术要求地层水与注入水
∀ 8 ∀
测
井
技
术20Βιβλιοθήκη 4 年( 盐水或硼酸等 ) 热中子宏 观俘获截面之 差应尽可能 大, 并假设注入水前后地层孔隙度没有变化, 要反复测 井 6~ 10 次。由测- 注- 测方法确定的剩余油饱和度 精度达到 2~ 4 饱和度单位。 目前, PNC 仪器使用了新的双中子 ( 热和超热中 子) 放射性源。新仪器受环境影 响小, 具 有较高分辨 率, 以脉冲方式工作 , 对粘土不敏感。 ( 2) 碳氧比测井( C/ O) 。通过测量地层中的碳和 氧、 钙和硅的比值来确定剩余油饱和度 , 其特点是不受 地层 水 矿化 度 变 化 的 影响 , 特 别 适 用于 高 孔 隙 度 ( > 20% ) 的地区。 常规 碳 氧 比 测 井 求 剩 余 油 饱 和 度 误 差 较 大 (> 12% ) , 探测深度约 23 cm 。影响 C/ O 测量误差 的主要因素有井眼尺寸、 井中 流体矿化度、 俘获本底 值、 中子脉冲周期及中子管等 , 测量的统计起伏也是误 差来源之一。为了提高精度, 一些油田采用了 C/ O 测 - 注 - 测 , 并取得了较好效果。 ( 3) 注硼( 钆 ) 中子寿命测井。在两次中子寿命之 间, 以人工方式向水淹产层注渗被水溶解的硼( B ! ! ! 微 观俘获截面为 757 10- 24 24 2
Advances of Well Logging Technology in Residual Oil Saturation
CHEN Si ping1, 2 , L I M u yuan 2, ZHONG Yan hua2