剩余油饱和度测井技术及应用
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0引言大庆油田经过四十多年的开发,特别是中区已进入特高含水期,为了提高油田采收率、挖掘油田剩余储量,对套后剩余油饱和度测井方法提出了新的要求:(1)确定油井的高含水层位,达到油井增产降水的目的。
(2)寻找潜在的油层,提高薄层剩余油饱和度评价水平。
为油田的稳产提供可靠的保证。
(3)监测剩余油的空间变化,为油田开发效果分析,方案的调整提供可靠的资料。
1套后剩余油饱和度测井方法原理1.1测—注—测中子寿命测井原理:中子寿命测井采用脉冲中子源脉冲式向地层发射快中子,并利用探测器记录地层吸收热中子的宏观俘获截面及中子的平均生存时间。
该方法在高矿化度地层水和较高的孔隙度地区,可直接确定地层含油饱和度,但当地层水矿化度较低时,由于油、水的宏观热中子俘获截面差别较小,则计算的含水饱和度误差较大,因此,中子寿命测井采用测—注—测工艺方法来确定地层的剩余油饱和度。
大庆油田测—注—测中子寿命测井技术使用硼酸试剂。
优点:在井地层条件及施工工艺适合的情况下,通过合理控制压井,优化硼酸用量、浓度,确定合理注硼压力,了解硼酸扩散渗吸规律,确定选择最佳测试时间等,可准确判断高含水层位和窜槽层位。
缺点:该方法施工工艺复杂,价格昂贵,对裂缝发育和非均质性强的地层不适用。
1.2碳氧比能谱测井原理:C/O 能谱测井是一种脉冲中子测井方法,所依据的理论是快中子的非弹性散射理论,测量的是特征非弹性散射伽马射线。
在测量过程中,主要关注的是碳和氧的非弹性散射特征伽马射线,其能量分别为4.43Mev 和6.13Mev,由于岩石孔隙中的石油含有大量碳元素,储层岩石骨架中含有大量的氧元素,因此,通过分析非弹性散射伽马射线能谱,便可以知道地层中的碳和氧元素的相对含量,从而由碳氧比值的高低可计算出储层的含油饱和度。
优点:是几乎不受地层水矿化度影响,能够在套管井中确定地层含油饱和度。
在油田注水开发过程中,可以用来在套后生产井划分水淹级别,在枯竭井中寻找新层位和判别油气界面等。
浅析套管井中剩余油饱和度测井技术与应用作者:吴高福来源:《中国石油和化工标准与质量》2013年第18期【摘要】当前,套管井中剩余油饱和度常用的测井技术有碳氧比能谱(C/O)测井、中子寿命测井和脉冲中子衰减能谱(PND)测井等。
本文就这几种常见的套管井剩余油饱和度测井技术在江苏油田中的应用做了具体阐述,并分析了未来剩余油饱和度测井技术的研究方向,以期为提高我国油田的采收率做出有意探索。
【关键词】套管井剩余油饱和度测井技术 C/O测井 PND测井众所周知,油田进入到高含水开发期之后,油田储采失衡,油层间矛盾日益凸显,剩余油分布进一步复杂化和零散化,油层分布的规律日益复杂,剩余油监测技术不断提高。
江苏油田是典型的复杂断块中渗油藏,因而针对江苏油田的特点,开展不同套管井剩余油饱和度测井技术的研究和开发,对了解江苏油田的地层剩余油分布具有重要意义,也对我国其他类似油田深化油藏认识、指导油田进行精细化开发和增强油田采收率具有一定的指导意义。
1 江苏油田套管井中常用的剩余油饱和度测井技术1.1 碳氧比能谱(C/O)测井碳氧比能谱(C/O)测井的基本原理为[1]:中子发生器发射脉冲中子流穿透套管、水泥环和地层中介质从而发生俘获和非弹性散射等反应,利用C、O、Ca和Si等元素核反应截面不同,次生的伽马射线具有较大差别的特征能量,从而测量出俘获谱和非弹性散射,以计算出Si/Ca和C/O等曲线,从而划分出岩性剖面求得含油饱和度,确定油气层进而划分出水淹等级。
江苏油田的X17采油井于2007年11月使用C/O测井技术测试,3号层呈弱水淹层,4、5和6号层呈强水淹层,7和8号层为水层。
该技术较早的应用于江苏油田,但其受井筒内流体的影响较为严重,计数率偏低,存在较大的统计误差,且储层孔隙度不小于20%时方才能定量计算含油饱和度,因此,该技术在实际运用过程中存在较大的限制。
1.2 中子寿命测井所谓中子寿命测井,即通过运用下井仪器中的中子发生器,向地层发射出脉冲高能快中子,其和进行多次碰撞然后成为热中子,而不同地层对这些热中子的吸收能力不尽相同[2]。
PNN(脉冲中子中子)剩余油气饱和度测井
1、独特热中子探测:解决低孔隙度、低矿化度难题。
2、独特的高温设计:工作环境可高达150°。
3、独特的记录方式:记录热中子衰竭时间谱。
4、独特的成像技术:可直观消除井眼影响。
5、高精度评价技术:寻找出水点和剩余油。
6、独特的测量方法克服了标准中子寿命测量仪器中存在的,在低矿化度情况下,不能有效区分油水层位的问题。
7、施工作业简单,可以在油管内测量,大大减少作业成本。
8、完全可以在水平井中测量,解决水平井中找水的难题。
9、可以在新井和老井中测量,为原油开采提供客观、准确的依据。
10、在地层孔隙度8%的情况下有很好的应用实例。
11、在地层水矿化度1000ppm的情况下有很好的应用实例。
PNN与其它脉冲中子测井方法的比较表。
PNN测井技术在井中储层测井评价中的应用摘要:随着油田长期不断的勘探开发,许多油田已经进入高含水期,油田的稳产所面临的困难不断增多。
油田开发实践证明目前的一次开采率仅占石油地质储量的1/3,而剩余的2/3由于各种因素的影响仍以地质储藏的方式存在于地下,是油田持续开发和实现稳产的重要。
但是,如何利用新的测井方法和技术手段识别水淹层、确定剩余油藏的饱和度及其地质分布状况,是提高老旧油田采区采收率、提高油田企业经济效益而迫切需要解决的重要课题。
本文主要分析PNN测井技术在井中储层测井评价中的应用。
关键词:PNN测井;热中子;含油饱和度;流体性质引言PNN仪器的测量原理是采用热中子测量法(中子-中子),就是直接测量脉冲高能中子发射后,地层中热中子的数量随时间的变化关系。
PNN仪器的中子发生器发射出14.1Mev的高能量中子,这些中子射出后经过与地层的物质相互作用后,这样进行多次的相互作用,中子的能量就会不断地减少,直到他们能量降低到热中子能级(大约0.025Mev)的时候,这些中子就将发生中子吸收反映(即热中子俘获反应)。
在这整个过程中,PNN的中子探测器将会记录下中子的脉冲数。
PNN仪器就是采用的这种测量方法,直接测量俘获之前的热中子。
1、PNN测井仪测量原理PNN的中子探测器是由长短两个探头组成,分别记录热中子随时间变化的热中子的冲脉数。
每个探测器的热中子数量按照时间分为60道,每道的时间宽度为36us。
PNN中子发射率n/s,中子脉冲宽度1-3ms,发射周期为75ms。
中子发生器发射出来的中子在与地层中的物质多次碰撞后,迅速衰减到热中子能级,之后被地层中的元素所吸收,吸收的速度取决于v*Σabs,其中v表示热中子的速度(在给定的温度下是一个常数),Σabs是地层的视俘获截面。
如果只存在中子俘获反应,那么中子的数量呈指数衰减。
因为水的俘获截面比油的俘获截面要大,所以在水中热中子的衰减速度要快。
中子在任何一个时间的数量可以表达成为这样一个公式:N1=N0*e(-v*Σabs*t1)(1)其中:N1为t1时刻单位体积内的热中子数量;N0为t=0时刻单位体积内热中子的数量;t1为记录时间点;Σabs――地层单位体积的总俘获截面(v=2200m/s,75oF)。