过套管电阻率测井应用探讨

垦东 *HG) 井 ED 号层 G//G > = C G//I > D @ 裸眼井 电阻率为 E " ・@， 为该地区典型的水层电阻率值。 而 3456 电阻率为 =D C GD " ・@， 为该地区典型的油 层电阻率值， 对 3456 资料分析处理显示含油饱和 度 )*F 。最初由于经验不足， 认为可能是过路油重 新聚集， 射开井段 G//G > = C G//) > D @。措施后出水， 平均日产液 )D ’， 效果不理想 。经分析认为， 该井产 生异常高阻的原因是属于低矿化度的注入水或储层 污染的影响。在垦东的其它井中也见到类似的异常 高阻现象。 E > 地层水电阻率的影响 在 3456 测井资料处理中， 采用印度尼西亚方 程计算地层含水饱和度时， 是假定裸眼井和套管井 测量时的地层水电阻率不变， 而在实际生产中由于 注水开采的影响， 导致地层水电阻率发生很大变化。 在 3456 测井资料处理中用不同的地层水电阻率，
影响因素
= > 套管井中水泥环对 3456 测井的影响 测得 3456 测量原理和裸眼井侧向测井类似， 的是串联电阻。由套管泄漏出来的电流必须穿过套 管和地层之间的水泥环并受其影响， 这与裸眼井中 泥浆侵入所产生的影响在机理上是一致的。因此， 关键参数是地层电阻率 "$ 与水泥环电阻率 " $?@ 的 比值 （ "$ % " $?@） 及水泥环的厚度。 模拟显示表明， 对于在高阻地层中， 低电阻水泥 对 3456 测量的影响可忽略不计， 环 （ "$ % " $?@ A =） 但在低电阻地层中高阻的或很厚的水泥环 （ "$ % " $?@ 会引起 3456 测量值过高。实验表明， 清洁水 B =） 泥的电阻率一般在 = C =D " ・@。另外， 水泥有大约 使得水泥能与地层水作离子交换。 E)F 的微孔隙， ［=］ 因此， 高矿化度的地层水能降低水泥环的电阻率 。 图 G 表明固井水泥对 3456 测量的影响， 当地层电 阻率 大 于 = " ・@、 水泥环电阻率小于 ) " ・@ 时， 3456 测量由水泥环引起的误差小于 =DF 。
*
前
言
（%） （5） （6）
原理简介
套管井电阻率测井仪 （ !"#$） 主要测量套管井 中的地层电阻率， 采用点测的方法， 测量过程分两 步， 其测量原理如图 % 所示。
— —上行测量中 &、 # () * +,-— ’ 电极间的电压差， 7； ! — —上行测量中 ’、 # )/ * +,-— ! 电极间的电压差， 7； ! — —&、 ! /()— ’ 间的套管电阻抗， "； — — ’、 ! /)/— ! 间的套管电阻抗， "； — — &、 $ 0,12— ’ 电压电极间套管下行电流， &。 ! 第二步： 刻度阶段 发射电流的位置不变， 但直接经套管到达置于 泄漏到地层的电流可忽略。 %8 9 之下的电流电极， 使用与第一步相同的电压电极即能够测定套管电阻
5886 年 : 月
油
气
井
测
试
第 %5 卷
第;期
过套管电阻率测井应用探讨
刘胜建!
摘要
张明锋
（胜利石油管理局测井公司） （山西煤田地质局）
简要介绍了过套管电阻率测井的基本原理、 仪器结构及性能， 以在垦东六断块油藏动态
监测中的实际应用为例， 重点探讨过套管电阻率测井在油藏动态测井监测中存在的问题。总结了 过套管电阻率测井在油田应用环境限制因素， 为以后更有效发挥 !"#$ 方法在油藏动态测井监测 中的作用提供一定的依据。 主题词 套管井 地层电阻率 异常高阻 地层水电阻率 以上行测量为例， 即用位于 !"#$ 仪器上端的 电流电极发射电流， 回路电极置于 “无穷远” 处， 即地 面。发射电流在地层中通过的路径与裸眼井的侧向 地层电阻率是评价储层含烃量必不可少的要 素。过去， 在裸眼井测量了地层电阻率之后， 下过钢 套管的井无法测量地层电阻率的动态情况。而过套 管电阻率测井仪解决了在套管井中测量地层电阻率 的问题， 为油田进入开发的中、 后期油藏动态监测提 供了一种重要的手段。但在实际应用过程中， 它受 到许多环境因素的影响。澄清这些问题， 能更好地 发挥过套管电阻率在油田开发生产中的作用。 测井一样。到达套管后， 它有两种途径到达地面的 回路电极： 大多数电流直接通过钢质套管流到回路 电极， 但有一部分漏失电流从地层流过到达回路电 极。仪器上有三只电极 &、 通过测定 ’、 ! 接触套管， 每对电极间的压降以测定漏失到地层的电流与套管 内的阻抗 !" 变化关系。 # ()* +,- . ! /() $ 0,12 （ $ 0,12 * $ 3,4） # )/* +,- . ! /)/ （ ! /() * ! /)/）* ! /)/ $ 3,4 # ()/* +,- . $ 0,12 — —地层中电流， 式中： $ 3,4— &； ! — —上行测量中压差， # ()/ +,-— 7； !
本文收稿日期： #))& 8 )# 8 #-
编辑： 王
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— —地层有效孔隙度， ’； !— — —地层水电阻率， ・ !" — ,； ! — —地层真电阻率， ・ !& — ,。 ! 把 /012 测井数据中得出的套管井电阻率和饱
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— —校准电流， 式中： # ’ # $!%— 0； ! — —校准测量中的压差， ! !"$ # $!%— 1； ! — —校准测量中 0、 ! !" # $!%— 2 电极间的电压差， 1； ! — —校准测量中 2、 ! "$ # $!%— 3 电极间的电压差， 1。 ! 把 3456 测井得出的套管井电阻率和裸眼井测 井资料结合起来， 用斯仑贝谢 7809:;<% 储层评价程 序， 对测量井段进行地层评价及饱和度处理， 可得出 套管井地层含油饱和度及综合成果图。
G > 对异常高阻的认识 在垦东六断块油藏的 3456 测井资料中， 有些 层的过套管电阻率比裸眼井电阻率高数倍， 一是由 于电极 移 动 或 电 极 和 套 管 柱 之 间 接 触 不 良， 导致 电阻率在几十欧姆米甚至 3456 测量值明显增大， 上百欧姆米， 这种情况一般是个别点， 不连续， 在图 中很容易识别； 另一种是正常测量的储层电阻率， 在 十几欧姆米， 具有连续性。这种过套管电阻率异常 增大主要是由以下原因引起： 泥浆 #裸眼井测井时， 侵入或井眼影响可能导致电阻率读数偏低； 地层 $ 水电阻率的不确定， 可能使 3456 电阻率读值高； % 断块油藏内部断层发育多， 封闭性差， 长期注水开发 打乱了原有的油水层分布， 使油气重新聚集， 可能存 在过路油或使储层污染。
第一步： 测量阶段
男， 工程师， （华东） 矿场地球物理专业， 主要从事测井解释评价工作。地址： 山东省东营市胜利油田测井 %<<8 年毕业于石油大学 ! 刘胜建， 公司资料解释研究中心评价室， 邮政编码： 5=>8<?。
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抗。对比两步测量的测量值不同， 可以算出地层电 阻率。 ! !"# $!% & " $!" # ’# $!% ! "$# $!% & " $"$ # ’# $!% （ " $!" # " $"$） ! !"$# $!% & # ’# $!% 即 ! !"$# ’,. # # +,- & # ’# $!% ! !’# ’,. ! !"# $!% ! !"$# $!% （/） （(） （)） （*）
第 -# 卷
第5期
刘胜建等： 过套管电阻率测井应用探讨
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计算得出的地层含油饱和度差异相当大， 直接影响 到对储层含油性的判断。 以垦东 !"#$ 井 %& 段 #’$! ( ) * #’’+ ( ) , 砂层组 为例 （见 图 & ） 。其 产 出 水 的 矿 化 度 从 最 初 -#))) .., 变化到现在 $))) ..,。对该段 /012 高阻层分 别用 !" 3 ) # -& ! ・ ・ ,和 !" 3 ) # &! ! , 对 /012 电阻 率计算的含水饱和度。图中右侧分别为 !" 3 ) # -& ・ 假定矿 , 时用裸眼井电阻率计算的含油饱和度； ! 化度不变 （ !" 3 ) # -& ! ・,） 时， 用 /012 电阻率计算 的含油饱和度及假定矿化度变化 （ !" 3 ) # &! ! ・,） 时， 用 /012 电阻率计算的含油饱和度。从图中可 以看出， ・, 时， !" 3 ) # -& ! /012 评价的含水饱和 度 $" /012! $)4 ； ・, 时 $" /012 ! ’)4 。 !" 3 ) # &! ! 用两种不同的地层水电阻率计算的含油饱和度可相 差 #)4 ， 表明矿化度变化对解释结果的影响是非常 明显的。
和度通过下面公式与裸眼井参考值联系起来， 即 /012 衰竭指数 3 $" 60 3 $" /012
Hale Waihona Puke "! /012 ! 60
（7）
式中： — —参考裸眼井地层水电阻率， ・ !" 60— ,； ! — —参考套管井地层水电阻率， ・ !" /012— ,； ! — —参考裸眼井电阻率， ・ ! 60— ,； ! — — /012 地层电阻率， ・ ! /012— ,。 ! 很明显， 通过观察 /012 衰竭指数就可以直接 判断 储 层 的 动 态 情 况。这 种 方 法 的 优 点 是 不 受 不需要知道地层实际 /012 测井仪 ( 因子的影响， 孔隙度大小， 但前提必须假定地层水矿化度相同。 而在实际生产中由于注水开采的影响， 地层水矿化 度一般变化较大， 因而笔者建议， 在使用 /012 衰竭 指数判断储层的动态情况时， 要引入地层水矿化度， 即将 （7） 式变为 /012 衰竭指数 3 $" 60 ! /012 !" 60 ! /012 （-)） ! 3 3 $" /012 ! 60 !" /0 ! 60 ! — — !" /012与 !" 60比值二次幂。 式中： !! — 当 !! 3 - 时， !! 作为重要参考系数， /012 衰