【Selected】新一代水平井成像测井技术.ppt
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测井技术ppt - PowerPoint 演示文稿
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泥
自然电位 原状地层
侵 入 带 （ 稀 溶
浆 （ 稀 溶 液 ）
液
）
泥岩 砂岩
泥岩
1、自然电位测井
•曲线特点
砂泥岩剖面： 泥岩处 SP曲线平直（基线） 砂岩处 负异常（Rmf > Rw )
负异常幅度 与粘土含量成反 比，Rmf / Rw 成正比
曲线应用
① 划分岩层界面 ② 确定渗透性岩层 ③ 确定水淹层
是否含气，计算储层的含水饱和度和矿物 成分； • 3.计算地层的泥质含量
补偿中子和中子伽马测井
•基本原理
中子源快中子地层介质热中子
补偿中子测井（CNL ）：测量地层对中子的减速能力，测
量结果主要反映地层的含氢量。
中子伽马测井（ NG ）：测量热中子被俘获而放出中 子伽马射线的强度。
两者均属于孔隙度测井系列。
曲线应用
①确定岩层界面 ②划分渗透层 ③确定岩性
①确定岩层界面 曲线应用
由于它电极距小，紧贴井壁进行 测量，消除了邻层屏蔽的影响，减小 了泥浆的影响，因此岩层界面在曲线 上反映清楚。分层原则是用微电位曲 线的半幅点来确定地层顶底界面。对 于薄层，必须与视电阻率曲线配合， 才能获准确结果。
②划分渗透层
油开井测井系列
1：500测井 项目
（全井）
1：200测井项目 选测项目 （目的层段）
1 双感应
1 双感应—八侧向 地层倾角
2 声波时差 2 声波时差
3 自然电位 3 补偿密度
4 自然伽马 4 自然伽马来自5 井径5 自然电位
6 井斜
6 微电极
7 4米电阻率
8 井径
自然伽马能谱 补偿中子 地层测试
精选水平井生产测井培训课件
在直井或倾斜角不大的斜井中： 靠仪器重力下入井底目的层进行测井。
在水平井中：依靠重力仅能下入到井斜约为40°
～60°处，需要借助于工具将生产测井仪器传
送到水平井段。
水平井中常用下入仪器的技术有： 1油管（钻杆）输送湿接头法 2连续油管传送法 3牵引器传送法
1油管（钻杆）输送湿接头法
井口电缆侧向 滑轮
涡轮流量计的响应
实验
装置: 水平井中(内径为4in)模拟井测试管中
仪器: 伞式流量计和放射性密度
方法: 改变总流量，在每一个流量点从10%至90%更换含水率; 采用自来水模拟地层水，用密度为0.82g/cm³的柴油模拟原油
响应曲线的特点: 含水率和流量的变化范围很大，但响应的线性关系良好。
从右图可以观察到，尽 管含水率和流量的变化范围 很大，但响应的线性关系良 好。
特征: 半径为300~800ft， 造斜角为6°~20°/100ft。 水平井段长度1000~4000ft
(4)长曲率半径井
一 水平井技术
1 水平井概述 2水平井的分类 3水平井完井技术 4水平井入井技术
水平井完井方式
• 裸眼完井 • 割缝衬管完井 • 衬管加管外封隔器完井 • 水泥固井后射孔完井
井斜方位测井
一 水平井技术
1 水平井概述 2水平井的分类 3水平井完井技术 4水平井入井技术
水平井按形成分为两类： 1.新钻井
从地面新钻的井，水平井段长度为300~1300m 2.侧钻井
从现有的井横向侧钻出来，长度为30~210m
水平井按曲率半径分为四类： (1)超短曲率水平井 (2)短曲率水平井 (3)中曲率半径水平井 -----是钻水平井的主要方法
同一口井中不可能同时 出现上述各类流型，具 体情况取决于气和水的 流量。
在水平井中：依靠重力仅能下入到井斜约为40°
～60°处，需要借助于工具将生产测井仪器传
送到水平井段。
水平井中常用下入仪器的技术有： 1油管（钻杆）输送湿接头法 2连续油管传送法 3牵引器传送法
1油管（钻杆）输送湿接头法
井口电缆侧向 滑轮
涡轮流量计的响应
实验
装置: 水平井中(内径为4in)模拟井测试管中
仪器: 伞式流量计和放射性密度
方法: 改变总流量，在每一个流量点从10%至90%更换含水率; 采用自来水模拟地层水，用密度为0.82g/cm³的柴油模拟原油
响应曲线的特点: 含水率和流量的变化范围很大，但响应的线性关系良好。
从右图可以观察到，尽 管含水率和流量的变化范围 很大，但响应的线性关系良 好。
特征: 半径为300~800ft， 造斜角为6°~20°/100ft。 水平井段长度1000~4000ft
(4)长曲率半径井
一 水平井技术
1 水平井概述 2水平井的分类 3水平井完井技术 4水平井入井技术
水平井完井方式
• 裸眼完井 • 割缝衬管完井 • 衬管加管外封隔器完井 • 水泥固井后射孔完井
井斜方位测井
一 水平井技术
1 水平井概述 2水平井的分类 3水平井完井技术 4水平井入井技术
水平井按形成分为两类： 1.新钻井
从地面新钻的井，水平井段长度为300~1300m 2.侧钻井
从现有的井横向侧钻出来，长度为30~210m
水平井按曲率半径分为四类： (1)超短曲率水平井 (2)短曲率水平井 (3)中曲率半径水平井 -----是钻水平井的主要方法
同一口井中不可能同时 出现上述各类流型，具 体情况取决于气和水的 流量。
测井常规资料应用及新技术测井介绍(简化)PPT课件
储层物性评价
测井技术的核心是解决孔、渗、饱 的问题。而孔隙度、渗透的评价更是进 一步油气评价的基础。
储层的物性评价即孔、渗评价，是 建立在岩性识别基础上的孔隙度评价， 下面就不同地区、不同油田、不同层系 的一些测井解释处理实例来说明储层物 性评价的方法与意义。
测井系列
测井油气参数评价技术
储层含油性评价
微电阻率成像测井（FMI/FMS、EMI、STAR-Ⅱ），井周声波成像（CBIL、CAST）
③以反映地层各项异性与渗透性的声波全波列成像测井系列：
偶极横波（DSI、X-MAC）、阵列声波（MAC、AS）、数字声波（DAC）
④以反映地层孔隙结构与储层有效性为目的的核磁共振成像测井系列：
核磁共振成像-贴井壁（CMR-200、CMR-plus）、核磁共振成像-居中（ MRIL-B、MRIL-C、MRIL-P）
成像测井技术概述
成像测井技术
电成像测井技术
2)方位电阻率成像测井（ARI）
它是 在双侧向测井仪的基础上， 位于上部屏蔽电极增加12个具有方位 探测特性的阵列电极，既可以测量原 来的双侧向电阻率，同时又能够测量 12条深探测的方位电阻率信息。方位 电阻率测井的纵向分辨率为20cm， 具有较高的分层能力，有利于划分薄 层和分析地层纵向的非均质特性。
塔中4井二叠系火成岩测井响应图
到目前为止， 在塔里木盆地 所有的层系中 只有一个尚未 获得工业油气 流那就是二叠 系。
塔里木二叠系 是一个火山活 动十分活跃的 时期，各种类 型火成岩
哈得１８井二叠系火成岩测井响应图
与上一张二叠 系火成岩图相 比，本井的火 成岩测井响应 又是完全另一 种类型。
高伽马、高电 阻、低时差成 为其特征。
水平井生产测井解释技术研究33页PPT
水平井生产测井解释技术研究
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟ห้องสมุดไป่ตู้利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟ห้องสมุดไป่ตู้利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
新一代水平井成像测井技术
Stratified Flow (SAT and CAT)
Oil bubbles squeezing through at the top (SAT, CAT and RAT)
SONDEX公司测井仪器形成的测试原始数据可与国际著名专业测井解释软件开发 商法国KAPPA公司的生产测井解释软件《EMERAUDE》(艾姆瑞迪)无缝对接。通过解释软 件处理，可以还原出每相的体积和流量，并模拟成像、以直观的形式来显示井筒中的 流动形态。
Tool (RAT) 和阵列式涡轮流量仪 Spinner Array Tool (SAT)。
CAT
RAT
SAT
CFBM
遥测、磁定位、温度、压力仪等
三、SONDEX阵列式测井仪器简介
1、阵列式电容持率仪 阵列式电容持率仪（Capacitance Array Tool ），简称CAT，主要由安装在柔性的伞形弹簧 探臂上的12个微型电容传感器组成，见右图所 示。12个相互独立的微电容传感器非常小，每 一个探测臂都有独立的电路，分别测量、记录 和传输各自的频率信号。根据在气、油和水中 探头周围的电容值的不同（电容在水中产生低 频，在油中产生高频，而在气中产生较高频率 ），以此可确定井筒截面内指定区域存的相态 。
新一代水平井成像测井技术
汇报内容
一、水平井流态及测井的关键问题
二、SONDEX水平井成像测井技术简介
三、阵列式测井仪器结构及测井原理案简介
四、资料解释原理及解释软件简介
一、水平井流态及测井关键问题
由于油、气、水的密度差异，在水平井的井筒（水平段）中流体的流动与垂直井中不 同，在重力分离作用下，从上至下分别是以气、油、水的层状流流动为主。
四、测井解释软件简介
SONDEX公司自己有一套模拟装置，可制作各阵列一的解析图板， 并随仪器提供。
水平井测井工艺演示(PPT36张)
五、辅助工 具
• 偏心短节
井口显示
器
旋转短节
井下张力
导向胶
柔性短节
锥／间 歇器
1. 偏心短节
• 它用于极少的带有极板的仪器组合中。 这个短节能够使仪器串中偏心 短节以下部分的中心轴和重力偏离上 面部分的仪器串和钻具 3/4 英寸。如 果偏心短节与极板成一直线 , 并放在 一居中的旋转短节下面，旋转短节以 下的偏心仪器串受重力作用发生旋转, 直到极板转至井眼底侧。使得该短节 以下的仪器串偏置仪器轴线 3/4 英寸。
2. 旋转短节
• 使得该接头以下的仪器串旋转，从而使极板转至贴着井眼的下井 壁。 • 防止因钻杆转动而导致仪器串的转动。 旋转短节使仪器串在两个方向上自由旋转，它使用一个滑环装置， 可以放在仪器串的任何位置，如果旋转短节放在仪器串的顶部，它的 旋转可将仪器串与钻杆隔离；在大井眼中与偏心短节一起使用，旋转 短节帮助仪器串将带极板的装置转到井眼的底侧，如果极板处于井眼 底侧，在大斜度定向井和水平井中，就能保持极板与井壁最容易最有 效地接处，因此，旋转短节对于有效地获取数据非常有用。
曲率半径为 700~125ft
1500~2000ft
2000~5000ft
二、水平井测井技术现状
• 在垂直井眼 和斜度不超 过45°的井 眼中，测井 仪器本身的 重量，可以 克服井眼的 摩擦力下入 井中，井台 上使用滑车 将天滑轮吊 在井口正上 方测井。
对于井斜大于60°或水平井段测井则必须使用
大曲率半径水平井
中曲率半径水平井 小曲率半径水平井
造斜曲率的不同可以影响测井仪 器串上设置柔性短节的数量，使仪器 本身能通过钻具所经过的轨迹。
小曲率半径水平井 中曲率半径水平井 大曲率半径水平井 造斜曲率为1.5°~3°/100ft
水平井生产测井技术培训教材(PPT 61页)
24
二、持液率（持水率）HL的确定
表８－１参数a、b和c的值
水平流动类型
a
b
c
分相流 间断流 均布流
0.98 0.845 1.065
0.4846 0.5351 0.5824
0.0868 0.0173 0.0609
如果HL(0)＜ L ， 则令HL(0)= L ；反之使用式 （８－１２）中计算出的 HL(0)的值。
fn0.00 50.6 5N R 0.n 3 e2
(7-19)
29
(2)计算校正因素es
s
X
(7-20)
0 .05 3 2 .13 X 8 2 0 .87 X 2 2 0 .5 01x4 853
其中，
Y L [HL ()]2
XlnY()
(7-21) (7-22)
30
水的表观速度较低时（小于0.1英尺／秒）， 为均质泡状流动。随着油相表观速度的增加，油 泡开始聚集形成大油泡流动（段塞流），最后形 成雾状流。
12
1.油水两相流形图
图８－４ 18.0厘泊，比重0.834的油与水在0.806英寸管道中的流型
13
2.气水两相流形图
图８－４a 空气－水混合物在1.026英寸管道中的流型
3、水平井可用于低渗气田开采，也可用于高 渗气藏开采。
4
二、水平井的几个概念
水平井的形成可分为两类：一是从地面新 钻的井，通常水平井段长度为300～1300米长； 另一类井为侧钻井，是从现有的井，横向侧钻 出来，长度为30～210米。
水平井和侧钻井技术可分为四类，主要取 决于曲率半径，曲率半径即由直井过渡到水平 井的半径。
23
二、持液率（持水率）HL的确定
新一代水平井成像测井技术19页PPT
过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
新一代水平井成像测井技术
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
新一代水平井成像测井技术
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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三、SONDEX阵列式测井仪器简介
2、阵列式电阻率持率仪
阵列式电阻率持率仪（ Resistance Array Tool ），简称 RAT，其结构与工作方式与CAT 相同，见上图所示。 所不同的是传感器为12个微电 阻率传感器。测试原理为通过 测量井中油、气、水中的电导 率（水是导体，而油和气体是 非导体），以此分析判断流体 Insulator 性质。传感器可以探测到很小 的流动很快的液泡。主要用于 确定井眼截面的持水率。
(SAT, RAT, PLT)
Stratified Flow (SAT and CAT)
Oil bubbles squeezing through at the top
(SAT, CAT and RAT)
SONDEX公司测井仪器形成的测试原始数据可与国际著名专业测井解释软件开发
商法国KAPPA公司的生产测井解释软件《EMERAUDE》(艾姆瑞迪)无缝对接。通过解释软
Probe
Shield
三、SONDEX阵列式测井仪器简介
3、阵列式涡轮流量仪简介
阵列式涡轮流量仪（Spinner Array Tool），简称 SAT， 主要由安装在在弓形弹簧臂上有6个小型涡轮转 子流量传感器组成，6个涡轮传感器均匀分布在弹簧笼 一周，涡轮采用低摩擦宝石轴承，有效降低了转子的 机械摩擦力，具有较高的灵敏度，可直接测量每相或 混合相的流速与方向。
对于水平井的气体和含水油流的测量，采用ＣＡＴ和ＲＡＴ组合可清楚的 鉴别气体和水。因为ＣＡＴ可以清楚地分辨油和水，而ＲＡＴ可以清楚地分辩 油气和CA水T ，由于油和气的分辨差距比较小，单独ＲＡＴ分辨起来比较难R。AT但是 结合ＣＡＴ的数据，就可以分辨气体了。因此在水平井生产测井中，ＣＡＴ、 ＲＡＴ和ＳＡＴ组合就是提供比较清晰和真实井下流态，见下图示意。
一、水平井流态及测井关键问题
美国Tulsa（塔尔萨） 大学的 H.D.Beggs教授对水平井中的流型进 行了分析，得出三种流型（分相流、
间断流和均布流）七种流态的结论。
当气体的流量较小时，气体和水
气 相
分层流动，气体在上半部，水在下半
流 量
部，界面为平面接触。随着气相流量
增 大
的逐渐增加，气体使水面形成波动流；
三、SONDEX阵列式测井仪器简介
4、全井眼（中心流）流量仪
全井眼（中心流）流量仪，简称CFBM，主要由可折叠式叶轮、宝石轴承和 三或六根弹性扶正臂组成。主要用于测量套管内中心流速，其工作原理如下。
三、SONDEX阵列式测井仪器简介
5、阵列式仪器组合优点
MAPS井下仪器在井筒中沿着一定半径的圆周上配置多个持率传感器,实时测 量记录井中各相流体流动形态,并能很好的解决常规仪器只能中心采样不能探测 到的全截面流体的问题，较好重现井筒流动流态。
二、SONDEX水平井成像测井技术简介
其井下仪主要由常规七参数和独特的阵列式测井仪器组成，本汇报 主 要 介 绍 SONDEX 独 特 的 阵 列 式 测 井 仪 器 ， 即 阵 列 式 电 容 持 率 仪 Capacitance Array Tool (CAT) ，阵列式电阻率持率仪Resistance Array Tool (RAT) 和阵列式涡轮流量仪 Spinner Array Tool (SAT)。
件处理，可以还原出每相的体积和流量，并模拟成像、以直观的形式来显示井筒中的
流动形态。
气
油水
井斜导致的持率改变
汇报到此结束
CAT
RAT
SAT
CFBM
遥测、磁定位、温度、压力仪等
三、SONDEX阵列式测井仪器简介
1、阵列式电容持率仪
阵列式电容持率仪（Capacitance Array Tool ），简称CAT，主要由安装在柔性的伞形弹簧 探臂上的12个微型电容传感器组成，见右图所 示。12个相互独立的微电容传感器非常小，每 一个探测臂都有独立的电路，分别测量、记录 和传输各自的频率信号。根据在气、油和水中 探头周围的电容值的不同（电容在水中产生低 频，在油中产生高频，而在气中产生较高频率 ），以此可确定井筒截面内指定区域存的相态 。
四、测井解释软件简介
SONDEX公司自己有一套模拟装置，可制作各阵列一的解析图板， 并随仪器提供。
天然气
柴油
地层水
数字化分析解释图版示意
根据CAT解释图版还原的流态3D图像
根据各仪器解释图版还原的流态立体图像
Because of high flow the well stream is mixed
测井时，流体可通过动态流动或上提下放仪器流过 涡轮叶轮使其转动。流量仪有2个磁体和6个间隔72° 的霍尔效应开关。当叶轮转动时，磁铁经过霍尔效应 开关造成电路闭合或开路。当磁体与某一开关临近时 ，电路在0V闭合，当没有磁体时，电路在5V断开。因 此，当叶轮转动，开关以每转10个脉冲的速率开和关 。记录开关速率和闭合逻辑顺序就可算出涡轮转动速 率和方向。
新一代水平井成像测井技术
汇报内容
一、水平井流态及测井的关键问题 二、SONDEX水平井成像测井技术简介 三、阵列式测井仪器结构及测井原理案简介 四、资料解释原理及解释软件简介
一、水平井流态及测井关键问题
由于油、气、水的密度差异，在水平井的井筒（水平段）中流体的流动与垂直井中不 同，在重力分离作用下，从上至下分别是以气、油、水的层状流流动为主。
气体流量进一步增加形成段塞流和段
状流；之后，随着气体流量的进一步
增加，依次形成泡状流、环状流和雾
状流。因此，用
分相流
层流 波状流 环状流
间段流
段塞流 段状流 均布流
泡状流
雾状流
二、SONDEX水平井成像测井技术简介
为解决水平井和斜井的生产测井问题，Sondex公司推出了新一代 阵 列 式 成 像 测 井 技 术 MAPS （ Multiple Array Production Suite ） 。 MAPS主要由地面数控仪、井下专用仪器、爬行器和解释软件构成。