【Selected】新一代水平井成像测井技术.ppt
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(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
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。
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 。
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)。
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。
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，用垂直井中的生产测井
仪器进行中心测量，很难获得各相真
实持率。
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。
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
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。
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；
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。
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。
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Байду номын сангаас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
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
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。
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 。
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)。
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。
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，用垂直井中的生产测井
仪器进行中心测量，很难获得各相真
实持率。
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。
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
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。
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；
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。
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。
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Байду номын сангаас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