過(guò)套管電阻率評(píng)價(jià)剩余油飽和度中溫度的應(yīng)用

王成榮 紀(jì)艷紅 劉玉婷 齊曉宏 侯 旭 羅新民 蘭積恒

(1.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司吐哈事業(yè)部 新疆鄯善) (2.中石油吐哈油田勘探開發(fā)研究院 新疆哈密)

過(guò)套管電阻率評(píng)價(jià)剩余油飽和度中溫度的應(yīng)用

王成榮1紀(jì)艷紅2劉玉婷1齊曉宏1侯 旭1羅新民1蘭積恒1

(1.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司吐哈事業(yè)部 新疆鄯善) (2.中石油吐哈油田勘探開發(fā)研究院 新疆哈密)

文章系統(tǒng)介紹了ECOS俄羅斯過(guò)套管電阻率測(cè)井儀器及基本原理、應(yīng)用范圍。通過(guò)將ECOS俄羅斯過(guò)套管電阻率測(cè)井資料與溫度測(cè)井資料綜合解釋,提高了剩余油飽和度的解釋精度,此綜合解釋方法具有一定的創(chuàng)新性。

ECOS俄羅斯過(guò)套管電阻率測(cè)井儀;原理;溫度;剩余油飽和度

0 引 言

油田進(jìn)入中高含水開發(fā)階段后,認(rèn)識(shí)剩余油分布規(guī)律及其控制因素,對(duì)于油田內(nèi)部挖潛,增加原油產(chǎn)量和提高采收率具有重要意義。常規(guī)測(cè)井資料評(píng)價(jià)剩余油飽和度存在一定的困難,過(guò)套管電阻率測(cè)量是一種與側(cè)向測(cè)量模型相同、測(cè)量方式不同的電阻率測(cè)井方法,它可以在套管井內(nèi)測(cè)量地層電阻率。與套管井的核測(cè)井方法相比,具有兩大優(yōu)點(diǎn)[1～10]:徑向探測(cè)深度大(接近2 m)和測(cè)井限制條件少(不受地層孔隙度和井筒流體的影響),為評(píng)價(jià)水淹層、發(fā)現(xiàn)潛力層提供了新技術(shù),為套管井的剩余油監(jiān)測(cè)提供了新方法。俄羅斯過(guò)套管電阻率(ECOS)測(cè)井具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),目前已在俄羅斯、加拿大等國(guó)的部分油田及國(guó)內(nèi)的大慶、遼河和克拉瑪依等油田進(jìn)行了測(cè)井服務(wù),獲得了良好的應(yīng)用效果,為油田二次開發(fā)的剩余油分布評(píng)價(jià)及增儲(chǔ)上產(chǎn)發(fā)揮重要作用,具有良好的應(yīng)用前景。

1 過(guò)套管電阻率測(cè)井方法簡(jiǎn)介

1.1 儀器簡(jiǎn)介

俄羅斯過(guò)套管電阻率測(cè)井ECOS-31-7由地面部分、下井儀器兩部分組成,如圖1所示。

1)EKOS-31-7儀器的地面部分:供電和控制器,套管供電電源,電流變換器 。在供電和控制器中有遙測(cè)系統(tǒng)的地面部分,以及電子電路井下部分和液壓傳動(dòng)裝置泵的電源。套管供電電源-大功率電源,可以提供10 A以內(nèi)的穩(wěn)定電流。電流變換器可以保證改變給定頻率電流的極性?？煽赝瓶垦b置的供電頻率7 Hz～10 Hz的脈沖電流,小于1.5 A。計(jì)算機(jī)用于EKOS-31-7儀器的控制、信號(hào)的記錄和保存,以及地層電阻率的計(jì)算。

圖1 地面和井下儀器組成示意圖

2)井下儀器:EKOS-31-7儀器下井儀總圖如圖2所示。儀器技術(shù)指標(biāo):儀器直徑:≤95 mm;儀器長(zhǎng)度:≤8m;儀器質(zhì)量:≤100kg(不包括加重器);耐溫:-10℃～120℃;耐壓:80 MPa;適用條件:5 in(1 in=25.4 mm)～6 in(套管內(nèi)徑);測(cè)量范圍:0～300(地層電阻率)。

圖2 EKOS-31-7儀器下井儀總圖

1.2 儀器測(cè)量原理

過(guò)套管電阻率和裸眼電阻率測(cè)井原理上的顯著區(qū)別在于鋼套管本身就是一個(gè)巨大的導(dǎo)體,大部分電流會(huì)沿著套管流動(dòng),高頻交流電幾乎全部留在套管內(nèi)部,但是低頻交流電流(或者是直流電流)將會(huì)有一小部分流入到地層中,在套管內(nèi)絕大部分電流沿套管流到地面回路電極,由于鋼套管周圍地層也是導(dǎo)電介質(zhì),所以在鋼套管內(nèi)以極低頻率流動(dòng)的電流將有極小部分流入到地層中,再通過(guò)地層流回到地面回路電極。通過(guò)檢測(cè)漏失到地層中的這部分電流,就可以計(jì)算出地層電阻率。ECOS測(cè)量原理圖如圖3所示。

ECOS儀器下井測(cè)量時(shí),先打開液壓推靠器,將電極推靠到套管內(nèi)壁,當(dāng)電極探針扎透套管的污垢層,與套管保持良好接觸后,給上供電電極A1、下供電電極A2等時(shí)間交替供給6 A～8 A電流,加到套管柱上?；仉娏麟姌OB位于地面,通常在鄰井套管柱的井口。

ECOS測(cè)量參數(shù)有:電位U相對(duì)位于井口的零電位電極N0的電位,電位的一階差分ΔU=ΔUМ1N+ΔUNM2(電極M1與M2的距離為1 m),電極M1和M2兩點(diǎn)之間電位的二階差分Δ2U=ΔUМ1N-ΔUNM2(電極N位于電極M1和M2的中間)。下井儀在指定深度點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量時(shí),通過(guò)電流電極A1和A2給套管分別供電時(shí)各測(cè)一次,每個(gè)測(cè)量點(diǎn)可進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量,取平均值。測(cè)量時(shí)要保證測(cè)量電極同套管內(nèi)壁接觸良好(電極探針與套管的接觸電阻不大于0.1Ω)。

過(guò)套管電阻率ρ可以利用如下公式計(jì)算:

式中,UN(I1),UN(I2)為對(duì)測(cè)量電極系的上、下電流電極分別供電時(shí),中間測(cè)量電極同套管接觸點(diǎn)套管電場(chǎng)的電位;ΔUN(I1),ΔUN(I2)為對(duì)測(cè)量電極系的上、下電流電極分別供電時(shí),電極系的兩個(gè)邊電極M1、M2的一階差分;Δ2U(I1),Δ2U(I2)為對(duì)測(cè)量電極系的上供電電極和下供電電極分別供電時(shí),所有的三個(gè)測(cè)量電極同套管接觸點(diǎn)之間套管段上電位的二階差分;I1,I2分別為A1和A2供電電極向套管接觸點(diǎn)供電的電流。K為電極系的系數(shù)。

圖3 ECOS測(cè)量原理圖

1.3 主要用途

過(guò)套管電阻率測(cè)井打破了不能在鋼套管井中測(cè)量地層電阻率的禁區(qū),拓展了電阻率時(shí)間推移測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用空間,為油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、剩余油分布研究以及剩余油飽和度評(píng)價(jià)提供了有效的技術(shù)手段。主要用途有:

①尋找油層、差油層或弱水淹層,提高單井產(chǎn)能,挖掘井組剩余油;

②建立水淹層定性識(shí)別及定量解釋標(biāo)準(zhǔn)和圖版;

③研究剩余油分布規(guī)律和狀況,為油田水淹層評(píng)價(jià)方法的優(yōu)選提供依據(jù);

④尋找有效的剩余油監(jiān)測(cè)技術(shù)。

2 資料綜合解釋

溫西XX井是溫米油田的一口生產(chǎn)井,于2011年5月1日完成測(cè)井任務(wù)。本井ECOS資料測(cè)量段主要是:2 610.0 m～2 879.0 m,取得123個(gè)有效點(diǎn),并加測(cè)了溫度。該井俄羅斯過(guò)套管電阻率測(cè)井資料結(jié)合溫度測(cè)井資料綜合解釋,J2q(2 612.5 m～2 617.8 m)過(guò)套管電阻率與裸眼井地層電阻率相比,ECOS電阻率沒有下降,溫度曲線無(wú)異常,綜合解釋為差油層;S13(2 701.4 m～2 707.0 m),S21(2 716.2 m～2 730.6 m),S22(2 757.7 m～2 769.2 m)三層ECOS電阻率與裸眼井深電阻率相比均有一定下降幅度,溫度曲線無(wú)異常,綜合解釋為中水淹層,強(qiáng)水淹層,水層;這四層溫度曲線無(wú)異常說(shuō)明早期射孔的這四層目前產(chǎn)液量不大。S31(2 794.2 m～2 803.7 m)ECOS電阻率與裸眼井深電阻率相比下降幅度小,溫度曲線有明顯負(fù)異常,綜合解釋為為弱水淹,且產(chǎn)液量較大。S32(2 816.6 m～2 825.7 m)ECOS電阻率與裸眼井深電阻率相比下降幅度小,溫度曲線無(wú)異常,綜合解釋為為弱水淹,產(chǎn)液量較低。S33(2844.6 m～2 856.1 m)ECOS電阻率與裸眼井深電阻率相比下降幅度一般,溫度曲線有明顯負(fù)異常,綜合解釋為中水淹,且產(chǎn)液量較大。S41(2864.5m～2875.8m)ECOS電阻率與裸眼井深電阻率相比有一定下降幅度,溫度曲線有明顯正異常,綜合解釋為強(qiáng)水淹,且產(chǎn)液量較大,為主產(chǎn)水層。

3 結(jié)論及建議

ECOS俄羅斯過(guò)套管電阻率測(cè)井儀,與套管井核測(cè)井方法相比,ECOS測(cè)井不受地層孔隙度和井筒液影響,具有縱向分辨率相當(dāng)且徑向探測(cè)深度大的優(yōu)點(diǎn),將ECOS俄羅斯過(guò)套管電阻率測(cè)井資料與溫度測(cè)井資料綜合解釋,可提高剩余油飽和度的解釋精度,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)水淹層、發(fā)現(xiàn)潛力層,為油田增產(chǎn)和二次開發(fā)提供合理建議,具有良好的應(yīng)用前景。

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Failure analysis and solutions to HRDL high-resolution dual laterolog logging.

Liu Yipin,Wu Shaowei,Yan Mingqi,Zhao Zhuoying,Zheng Qiyi and Hu Jinli.

This paper first analyzes the basic principle of the HRDL high-resolution dual laterolog logging.On this basis,the faurts of the dual laterolog logging instrument in the practical application are analyzed and discussed.Finally,by solving the practical problems,troubleshooting solutions are proposed.

High resolution(HR),Dual laterolog,Logging,Failure analysis,Solutions

P681.8+4

B

1004-9134(2011)04-0031-02

王成榮,男,1969年生,高級(jí)工程師,1996年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院地球物理勘探系測(cè)井專業(yè),現(xiàn)從事生產(chǎn)測(cè)井資料處理、解釋、研究工作。郵編:839009

2011-05-23編輯梁保江)

PI,2011,25(4):33～35

·儀器設(shè)備·