全谱剩余油测井在文中-文东油田的应用

全谱剩余油测井在文中

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文东油田的应用

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李　刚1,郭　娜1,王　姗1,王金庆2

(1.中原油田采油一厂;2.中原油田技术监测中心,河南濮阳　457001)

摘　要:通过对全谱测井技术测量原理、技术指标、技术特点的介绍,结合在文中-文东油田的应用情况,认为该剩余油测井技术可对高含水井治理措施的优化提供一定的指导作用。

关键词:全谱;剩余油;测井;措施优化

中图分类号:T E 32+7 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)11—0150—02 文中-文东油田是中原油田投产较早的两大油田,长期的注水开发及多轮次的调整挖潜,使得地下油水关系日趋复杂,剩余油分布更加零散。目前两大油田综合含水都在91%以上,有些区块已达到了97.5%以上,油田剩余油认识及挖潜难度大。套管井剩余油监测,作为增强油藏开发动态认识及单井挖潜措施优化的重要辅助手段,在油田开发中后期的作用更加重要。目前油田常用的套管井剩余油监测,有碳氧比能谱测井、中子寿命(谱)测井、氯能谱测井、氧活化(谱)测井等技术,这些技术都是单一的能谱测井或者时间谱测井。脉冲中子全谱测井是将能谱和时间谱测井方式合二为一,将发射的中子流产生的次生伽马、剩余中子的各类谱全部记录下来,实现最大程度获取地层信息,达到碳氧比、中子寿命、氯能谱、氧活化共同实现的功能,可全面监测地层剩余油、套后孔隙、地层水性质、水流活动等信息,是理想的套后监测手段。1　测量原理及技术指标1.1　测量原理

脉冲中子全谱测井仪器由中子发生器、两个BGO 探测器、一个氦3计数器、一个井温探头和电路构成。通过向地层发射高频、低频的14兆电子伏特的中子流实现了碳氧比能谱、氯能谱和中子寿命、活化氧测量,其中90%的时间测量的是碳氧比能谱测井和氯能谱测井、5%的时间测量热中子寿命(剩余P NN 、俘获PNC)、5%的时间测量上水流活化氧。1.1.1　碳氧比能谱测井原理:90%的时间测量的是碳氧比能谱测井

通过向地层发射14兆电子伏特的中子流,中子与地层中各种元素的原子核发生非弹性碰撞后,被激发的原子核返回基态时放射出次生伽玛射线。各种元素的原子核放射出的各种能量的次生伽玛射线形成的计数谱简称为非弹谱,碳和氧元素等具有明显特征能量峰,这是碳氧比能谱测井技术的关键点。

中子经非弹性散射(碰撞)后损失了能量被减速为热中子、超热中子、低能中子,这些中子被各种原子核俘获(即发生俘获反应)后原子核放射出不同能量的次生伽玛射线,由这种次生伽玛射线形成的谱

裂酸化后井层特征参数作为训练样本,建立压裂酸化效果的预测模型,预测结果与实际压裂措施后的增产效果非常吻合,说明该方法是可靠的,从而达到智能化选井选层的目的。

(3)运用人工神经网络,样本数据越多越好,这样该网络就训练的越好,得到的权值也会是较优的值,从而降低了网络的输出误差,因而可以得到理想的输出值——措施后的产量。

(4)单用人工神经网络,网络的收敛较慢,但是它的原理简单,计算结果较精确。在本文中与灰色关联分析法相结合,表现较好,所以建议在今后的实际运用中与其他方法结合使用。

(5)该方法具有普遍实用性,适用于有足够数据的任何油田,具有一定的推广应用价值。

[参考文献]

[]　吴建发,赵金洲,郭建春改进的模糊神经网络

优选压裂井[J].石油工业计算机应用,2006,14(1):19～21.

[2]　吴建发,郭建春,赵金洲.酸化压裂选井选层的

模糊决策方法[J].断块油气藏,2003,11(2):64～66.

[3]　刘德华,王越之.灰色系统理论在石油工业中

的应用[M ].石油工业出版社,1995,112～150.

[4]　郭建春,等.压裂酸化选井的人工神经网络软

件研制[J].天然气工业,2004,24(11):67～69.

[5]　曾凡辉,郭建春,赵金洲.多元回归和神经网络

在多影响因素下优选压裂候选井层中的应用[J ].石油工业计算机应用,2007,15(4):6～8.

[6]　闵琦,张法,周丰.酸化压裂选井选层的灰色多

目标局势决策方法[]石油天然气学报,5,(3)36～365150

内蒙古石油化工 2012年第11期　

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收稿日期35

1.J .20027:4.

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称为中子俘获次生伽玛射线谱简称为俘获谱。俘获

伽玛射线与地层多种元素性质有关,典型的特征元素有硅、钙、氢、铁、氯等,它们反映地层的岩性、孔隙性和其他特性。

非弹谱提取的有价值比值是碳氧比、碳钙比曲线,碳是唯一直接反应地层含碳量(在砂岩中可以认为是含油量)指示元素。俘获谱提取的有价值的比值是硅钙比、氢硅比、钙铁比、氯硅比曲线。俘获与非弹的计数之比是中子孔隙度最佳指示曲线,是套后孔隙度理想指示曲线。

1.1.2中子寿命测井原理:10%的时间测量热中子寿命(剩余PNN、俘获PNC)

通过两个碳氧比的BGO探测器测量地层俘获后产生的次生伽马曲线时间谱,获得两条热中子寿命曲线,这是反应地层对中子已经吸收的那部分中子,称为P NC方式中子寿命。利用氦3计数管对热中子直接测量原理,测量没有被地层吸收的剩余中子时间谱,称为PNN方式中子寿命。

两种热中子测量方式是一个事件两种反应手段,因此二者有互补作用。主要表现在计数率上,含氯高的地层PNC方式计数率高,含氯低的地层PNN 计数率高的特点。当地层水的俘获能力变化不大时,中子寿命能够指示含水饱和度(含水量)变化。

1.1.3　氧活化测井原理:10%的时间测量上水流活化氧

由于中子发生器在仪器下部,两个BGO探测器在上部,而且采用的是碳氧比能谱测井的两个探测器实现的,因此它只能是上水流氧活化测井,源距是0.2、0.5m。测井过程中,仪器与套管之间存在的向上水流流动,可以清楚显示出来,从而准确确定出水层位。

1.1.4　井温测井

仪器同时设置温度测井探头,用来监测测井时地层温度变化,帮助确定主要出水层、产层。

1.2　仪器技术指标仪器外径90mm,长度3.5m,重量70kg,最大测量深度4000m,测量速度50～60m/h;耐压80MPa,耐温140℃,连续稳定工作6h 以上;俘获曲线动态范围大于50%,测量相对误差±3%;非弹曲线动态范围大于25%,测量相对误差±6%;剩余热中子测量相对误差±3%;井温测井测量相对误差±0.1度。

1.3　主要特点

与单一的测井技术相比,全谱测井技术的多剩余油评价(碳氧比、碳钙比、中子寿命)和良好的动态识别(活化氧、活化硅、井温、套后自然伽马)技术,更能全面反应生产单井可能存在的多方面的问题。加上裸眼井测井资料的岩性、孔隙性、渗透性的综合分析,进一步加强单个小层的剩余油认识,指导挖潜措施的优化。

项目

类型全谱测井

碳氧比测井中子寿命氯能谱测井活化测井

电阻率测井反应对象含油、岩性含油、孔隙水性质未知含油、岩性精度低中中低高动态范围小中中低大

探测深度小较小较小小大

测量物理量含碳量热中子热中子活化氧

流体导有电能力侵入的影响无无无无地层水矿化度影响较少主要主要无主要测量环境套管井套管井套管井套管井裸眼井

2　应用效果

2010年下半年以来,能谱剩余油测井技术在文中-文东油田共实施7井次,其中在文中油田5井次,文东油田2井次。利用此项技术的解释结果,优化了4口井的措施挖潜方案,措施实施后,平均单井日增油1.9t,累计增油142t。如文中油田的NW10-56井,生产层位S3上+S3中9-10,生产小层17个,长期高含水,动态分析认为所有生产层均已水淹,部分未射开层也无增油潜力,准备实施笼统化学堵水,依据全谱测井结果,认为该井S3中10中有3个产层主产水,导致该井高含水,而S3中9中有3个一级水淹层和1个二级水淹层的完井解释级别偏高,应该还存在剩余油,于是将方案优化为注灰补孔,措施后日增油3.1t/d,目前累计增油220t。文东油田的W13-182井,生产层位S3中7-10,生产小层33个,由于多次分段挖潜,小层动用程度高,日产油只有0.1t,很难采取治理措施。依据全谱测井结果,分析该井S3中8-9的6个小层为大孔道产水,便制定了挤堵重炮措施,实施后日增油2.1t,目前累计增油146t。

3　认识及建议

(1)从现场施工、解释结果和措施效果来看,全谱剩余油测井是比较成熟的一项技术,它可以解决单一测井技术无法解决的的问题,对高含水油井剩余油挖潜工作具有一定指导作用。

(2)目前许多老油田,利用老井筒实施的侧钻井在生产井中占相当大的比重,这些井的内径大多小于90mm。因此,需要对仪器进行改进,以方便在小套管井上开展此类测井。

[参考文献]

[1]　谭廷栋.测井学[M].北京:石油工业出版社,

1998.

[2]　吴世旗,钟兴水,等.套管井储层剩余油饱和度

测井评价技术[M].北京:石油工业出版社,

1999.

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　2012年第11期 李刚等　全谱剩余油测井在文中-文东油田的应用