剩余油飽和度測井技術(shù)現(xiàn)狀及展望

王棟 張洪洋 申小虎(中海油田服務(wù)股份有限公司 101149)

在各種剩余油飽和度測量過程中，測井以低廉的成本占據(jù)主導(dǎo)地位，如何發(fā)展剩余油飽和度測井技術(shù)是當(dāng)前工作中的重點(diǎn)。當(dāng)前井間剩余油飽和度測量方法得到的是平均剩余油的飽和度，在測量中由于測量的整體，所有避免不了存在偏差，要想減少誤差，提升測量的準(zhǔn)確性，就要積極開展技術(shù)，將新技術(shù)應(yīng)用在實(shí)踐中，將測量方法提升到新的高度。

一、剩余油飽和度測井技術(shù)

測井技術(shù)是確定剩余油飽和度技術(shù)中較為理想的技術(shù)，具有成本低、技術(shù)準(zhǔn)確定高的特點(diǎn)，能及時反應(yīng)各項(xiàng)參數(shù)，逐漸成為檢測靜態(tài)和動態(tài)含油飽和度的技術(shù)方法，在測量中有重要的作用。剩余油飽和度測井方法主要有兩類，其一是裸眼井測井，其二是套管測井。裸眼井測量方法主要有電阻率測井、電磁波測井及自然電位組合測井。套管測井主要用脈沖中子測井、井下重力測井等。套觀測井具有很多較為先進(jìn)的測井技術(shù)，例如PND技術(shù)，RST測井技術(shù)、以及RMT測井技術(shù)，每種技術(shù)的數(shù)據(jù)采集原理，主要特點(diǎn)都不同，在實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用。

二、裸眼測井技術(shù)的新進(jìn)展

裸眼測井和和套管測井是較為理想的測量技術(shù)，也是當(dāng)前主要應(yīng)用的技術(shù)，每種技術(shù)都有不同的測量方法，以下將對裸眼測井技術(shù)中較為實(shí)用的測量方法進(jìn)行研究。

1.電阻率測井

電阻率測井應(yīng)用的公式是阿爾齊公式，該測量方法最大的特點(diǎn)就是誤差小，大致在±8%左右，除此之外，電阻率測井最大的特點(diǎn)就是費(fèi)用低，施工方便，探測技術(shù)先進(jìn)。但是該技術(shù)發(fā)展很慢，主要是因?yàn)?，測量對儀器電子線要求特別高。為了獲得正確的電阻率，必須要通過鋼套附近地層的電流。在理論上很簡單，但是在應(yīng)用中會遇到很多瓶頸，由于鋼的電磁性質(zhì)和地層的性質(zhì)完全不同，在實(shí)踐中會存在誤差，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。為了保證測量的精準(zhǔn)度，必須測量出漏入電層微弱電流，保證儀器的電子線路的電壓達(dá)到10V左右。近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷深入發(fā)展，該方法在實(shí)踐中有重要的作用，2001年推廣使用，并推出新型儀器CHFR-Plus，測井速度提升了一倍，達(dá)到74/h。

2.電磁波傳播測井技術(shù)

電磁波測井技術(shù)是測量電磁波經(jīng)過地層時的相位移和衰減率。工作頻率在1000MHz,適用于未知領(lǐng)域和敏感地區(qū)，探測深度在5m左右，很容易受到周圍環(huán)境因素的影響，在使用中要注意探測地區(qū)的選擇，以達(dá)到提升測量準(zhǔn)確度的目的。

3.自然電位組合測井技術(shù)

自然電位組合測井技術(shù)是根據(jù)電化學(xué)參數(shù)與粘土含量、陽離子交換量和地層水電阻之間的關(guān)系來確定含剩余油飽和度的。極化率的準(zhǔn)確與否取決于地層電阻率、底層陽離子交換量的滲透性?？捎糜谂袛嗨蛯拥拿芏?，新型自然電位組合的測井技術(shù)可用于直接求取地層含油飽和度。該測量方法應(yīng)用與淡水泥漿，無法在水質(zhì)環(huán)境較為惡劣的環(huán)境下應(yīng)用。

三、套管測井技術(shù)的新進(jìn)展

1.PND測井技術(shù)

PND測井儀采用的是2種脈沖中子發(fā)射方式向地層發(fā)射14MeV的高能快中子,其一是采用固定頻率的發(fā)射方式，其二是采用伺服發(fā)射方式。通過分析熱中子在地層中的發(fā)射情況，求出地層熱中子的壽命，采取這種伺服發(fā)射方式,實(shí)現(xiàn)了快中子發(fā)射、次生伽馬射線探測的全自動跟蹤。該儀器最大的特點(diǎn)就是探測距離較遠(yuǎn)，近探頭設(shè)置了5個不同檔次的能量通道，分別為1.6MeV、2.4MeV、3.4MeV、4.5MeV。遠(yuǎn)探測電子線路僅設(shè)置了一個大于100keV的能量通道。兩種通道一共開設(shè)了16個窗口，能接受不同范圍的能量。

2.RST測井技術(shù)

RST采用的是GSO閃爍晶體探頭測量快中字與地層核素發(fā)生非彈性散射，能釋放出次生伽馬線。其中非彈性俘獲模式包含1個脈沖子發(fā)射和采集能譜的3個時間門，具體圖如下：

表一：非彈性俘獲模式時間序列示意圖

其中俘獲-Σ模式能記錄下俘獲伽馬射線能譜，了解熱中子的時間分布。在應(yīng)用過程中覆蓋了一個完整的俘獲-Σ測量過程，Σ的時間序列與俘獲-Σ模式完全相同。

3.RMT測井技術(shù)

RMT測井技術(shù)是多功能脈沖子測井儀，該系統(tǒng)具有PNC、CO2D、PHHI、AFI等多種工作模式。RMT測井儀用雙BGO閃爍晶體探測這些次生伽馬射線，其中非彈性散射模式覆蓋了脈沖中子發(fā)射和每個探頭連續(xù)衰減率，當(dāng)過了200個這樣的周期后，插入一個5ms的本地周期，本地周期要用20個10μs寬的門，12個50μs寬的門來測量衰減長度，最后采用1個3μs寬的門。25ms的總周期每秒重復(fù)40次。

結(jié)束語

剩余油飽和度測井技術(shù)在實(shí)踐中有廣泛的作用，裸眼測井技術(shù)和套管測井技術(shù)是當(dāng)前較為理想的測量方式，為了保證測量的準(zhǔn)確度，要求針對不同的水質(zhì)和環(huán)境采用不同的測量技術(shù)，PND、RST、RMT測井儀在儲層評價剩余飽和度測井方面具有先進(jìn)性，可描述井周地層含油飽和度、滲透率、壓力等參數(shù)分布與產(chǎn)量之間的關(guān)系與傳統(tǒng)的飽和度測井技術(shù)相比，取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，建議在使用中優(yōu)先考慮這幾種方案。

[1]王文祥,王紹民.剩余油測井[Z].北京:CNPC石油經(jīng)濟(jì)和信息中心,2012(05);20-23.

[2]姜文達(dá),王紹民.套管井中剩余油飽和度測井初探[J].北京:石油工業(yè)出版社,2011（05）;100-102.

[3]鄭華,陳景霞.幾種直徑測井儀響應(yīng)的差別.生產(chǎn)測井技術(shù)應(yīng)用與進(jìn)展[J].北京:石油工業(yè)出版社,2012(10):200-203.