水平井产液剖面解释方法研究

水平井产液剖面解释方法研究康清清彭小明（成都理工大学信息工程学院，四川成都610059）[摘要]：建立了水平井随流量变化的气水、油水两相的流型图，给出了产液剖面的解释模型，并利用模型和测井仪器串对某口水平井进行了解释，解释结果和实测结果基本一致。

[关键词]：水平井；流型；产液剖面；解释模型；持率；相速度由于重力分异作用、井倾斜度变化引起了水平井的流型发生了巨大的变化，使其井眼流型极其复杂。

流型的巨大变化使传统的测井仪器不再适用于水平井中，对产液剖面的解释也不再有效。

需要新的测井仪器来测量各个参数，也需要新的解释模型来解释来对水平井的产液剖面进行正确的解释。

通过研究，更加明确了水平井的流型和参数测量的一些仪器以及解释模型，并通过实例来解释，取得了较好的结果。

1 水平井中的流型在可控制的流体回路及油和水流速相同的情况中进行的两相实验（如图1）说明井眼偏移（890-910）对流型的巨大影响。

图1 流动回路试验在90°情况下，油和水的速度和持率几乎是相等的。

在偏移小于90°的情况下，水（重质相）的速度降低，油的速度增加。

持水率增加，持油率减少。

若有气体存在将会出现段塞流。

当井的偏移大于90°时，流体仍然是明显成层的，由于水具有大的流体密度，水比油的速度快。

持水率减少，持油率增加。

在不同的流量下，水平井会有不同的流体形态，下面主要以前人的试验结果为前提，得到了不同的流量条件下，不同的油-水和空气-水下的流型。

我们由试验数据得到的流型图2与图3。

从图2我们可以得到：在水相流动较低的情况下，流型分为四种：层状流（气水界面光滑），波纹层状流（界面呈波纹状），波状流和环雾流。

流型的过渡是随着气的流量增大依次转变的。

层状流中，气体的流量很低，占据了管子的上半部，气水界面光滑；随着气体的增加，气水界面上产生波纹，这就形成了波纹界面层状流；随着气体的进一步增加，气水界面产生了很大的波动，这就是波状流；随着气体流量继续增大时，气体在中间，套管壁上为液膜，这就是环状流，同时中间的气体含有雾状水滴，这就是雾状流。

油田高含水开发期，更多的会应用水平井，为提高油田开发的效率，就需要对水平井进行懂爱测试，以充分了解水平段的产液状况，其中产业剖面测井技术是当前测井找水方法中最为直观且实际的方法。

通过动态监测出水规律，能够有效指导油田开发方案的制定与调整，实现对堵水等措施提供充足的依据，从而提高水平井开发的水平。

一、产业剖面测井技术概述产液剖面测井主要是在产油气井正常生产过程中，对储层产液性质信息进行检测。

具体而言就是通过涡轮流量或者是示踪流量来计算分层中的产液量，通过对持水率曲线（有时加测流体密度、持气率）的计算，结合实验室图版来计算分层产液的性质，其中井温和压力曲线可以对分析产出段定性，而磁定位和自然伽马曲线可以用来做深度的校正，以更好的了解井内管串结构。

要注意的是，通常对水平井产业剖面测井的解释，需要与井眼轨迹以及阵列电容持水率CAT、阵列电阻持水率RAT还有示踪流量和井温等相关测井资料来进行综合的分析。

二、水平井产液剖面测井所需仪器与应用1.水平井测井爬行器输送工艺当前，水平井产业剖面测井的主要工艺有管具输送法、爬行器输送法以及挠性管输送法。

其中管具输送法的工艺存在一定的不足，在应用中有所限制，难以进行水平井产出剖面、注入剖面等带压的测井项目施工。

而挠性管技术对于水平井生产测井施工而言，相对价格又比较高。

因此在当前的水平井测井工作中，广泛采用的是爬行器输送工艺。

通常爬行器系统由三个部分组成。

首先是高效的电机供电，能够确保爬行器进行双向爬行，同时也能够与地面进行实时的通讯。

采用的爬行器通常有MaxTrac爬行器与SONDEX公司所生产的爬行器。

其中MaxTrac爬行器的液压制动腿，能够针对井内套管或者是油管的尺寸来改变伸缩半径，伸开后就能够卡住井壁并沿着仪器的方向进行滑动，从而到达测试层。

这一一起的牵引力比较大，能够很好的适应不同直径的套管，井筒内的岩屑基本不会对其产生影响。

Sondex爬行器主要是提供了一个办法，通过单芯电缆能够在水平井和大斜度井中下放仪器和装置。

300目前，在进行油气开发的过程中，水平井技术已经得到了广泛的应用，且有效的提高了油气资源的开采效率和开采产量，同时，也使得油气资源的开采成本得到了一定程度的降低。

但是，由于测井环境的差异，使得在进行水平井开采油气资源的过程中会出现设备响应差别，即会产生不同类别的测井资料，由于目前并没有针对该种测井资料的解释软件，使得测井资料得不到有效的解释，这给油气开采带来了极大的困扰[1]。

目前，针对水平井测井资料解释而言，大多数油田单位都是采用了直井解释方法，这些方法并不完全适用于水平井。

因此，针对该领域存在的上述问题，本次研究将从测井资料解释的难点出发，对其解释方法进行深入研究，为水平井开采技术的进一步使用奠定基础。

1 水平井测井解释面临的问题目前，在进行测井工作解释的过程中，油田单位均采用直井解释模型，该种解释模型在应用的过程中，首先假设测井设备几乎与地层相互垂直，同时假设井筒的形状为圆柱体。

对于水平井而言，这些条件显然是不满足的，同时，仪器所处的地层周围将会呈现出各向异性的特征，受到地层沉积规律的影响，地层也将会呈现出非均质特征，一般情况下，井筒的形状将会呈现出椭球型的特征。

这些特征正是水平井与直井之间存在的相互差异。

对于水平井而言，如果使用直井的测井解释模型，必然会出现解释差异[2]。

目前，国内外学者对水平井的测井解释问题进行了深入研究，也取得了一定的成果，开发了部分软件，但是这些成果的适用性相对较差，同时，这些成果在进行地层反演、解释误差校正的过程中存在极大的效果较差问题，这是进行水平井测井资料解释过程中面临的重大问题。

2 水平井测井资料解释方法研究2.1 使用三角函数方法确定地层界面在对测井资料进行解释的过程中，首先需要确定地层中各个层面所处的深度，这样才能为油藏的描述奠定基础。

一般情况下，通过使用多项式求解的方式，可以确定地层中的构造情况，通过与已经获取的测井资料进行不断的校正，可以使得地层层面的确定误差大大降低。

浅析水平井生产测井解释方法研究在油田开采过程中，采用水平井生产技术，能够提高石油资源的利用率，保证油气采收率。

基于此，本文主要分析水平井生产测井解释方法，希望能够给油气开发的相关工作人员提供一定的参考与帮助。

标签：水平井；生产测井；解释方法由于水平井具有安全稳定、操作简单、成本较低等特点，已经被人们广泛应用于各大油田当中。

为了有效保证石油的生产质量，采用水平井生产测井方法具有至关重要的作用。

因此，本文主要研究水平井生产测井解释方法，从而促进水平井测井资料能够更加快速的得到应用。

1 水平井生产测井模型的建立在建立水平井生产测井模型的过程当中，层流分支模型的建立具有非常重要的作用，水平井生产测井模型的建立主要依靠于层流分支模型的建立。

在建立层流分支模型的过程当中，为了保证石油等资源能够得到更好的利用，将轻流相与重流相分开，要保持轻流相在上部流动，重流相在下部流动。

动量守恒方程如下：在动量守恒方程当中，Ao、Aw分别代表的是油气相与水相的流动面积，So、Sw、Si分别是油气井筒截面周长与油管井筒的接触面积、水井与油气筒的接触面积、井筒与油气的接触和油水混合接触周长。

Θ是油气井筒与水相之间的倾斜角。

油气密度与水相密度用Po与Pw表示。

在建立模型的过程当中，需要根据油气与水相的实际情况，采用合理的计算方式，为了保证进一步提高计算数据的准确性，在计算完毕之后，需要进行二次核算，从而保证模型建立工作能够更加顺利的进行。

2 水平井生产测井解释方法研究2.1 水平井生产测井流体基础数据为了有效保证水平井生产模型的稳定性，需要确保测井数据的精确性，并详细了解井筒内部的液体流动状态，在保证液体稳定流动的条件下，将油气与水相分离开来，通常情况下，油气应该在上面，水相在下面。

根据大量的研究数据表明，油气与水相的分离界面一共有三种形态，分别是水平的、波浪状与水汽状的，在实际应用当中，水汽状与波浪状常常混合在一起。

测井解释人员采用水平井生产测井解释方法时，需要严格控制油气与水相的分离界面，减少油气的浪费，提高油气与水相的利用率。

产液剖面测井技术在塔河油田的应用摘要：产液剖面测井技术是一项比较成熟的生产测井技术，但是在塔河油田的开发过程中，依然接受着严峻的挑战；胜利测井公司针对塔河油田的水平井、超深井、高硫化氢井等井况复杂井，逐渐摸索出一套适合、有效的产液剖面测井工艺，本文介绍了胜利测井公司在塔河油田的部分产液剖面测井实例，对了解储层的产液情况效果明显。

关键词：产液剖面测井施工工艺水平井引言塔河油田的储层多是奥陶系碳酸盐岩油藏，常需要对裸眼完井井段酸化压裂，在地层中建立人工酸蚀裂缝，沟通井筒周围的储集体，为了了解酸压效果，各段产液情况，需进行产液剖面测井，以下选择几口在塔河油田的产液剖面测井实例，供生产测井技术人员交流、探讨。

1 产液剖面测井技术简介产液剖面测井资料是在油井正常生产条件下获得的有关储层产液性质的信息，测井参数主要包括：自然伽马、磁定位、井温、压力、持水率、流量、流体密度、持气率等。

利用涡轮流量或者示踪流量计算分层产液量，利用持水率曲线（有时加测流体密度、持气率）结合实验室图版计算分层产液性质，井温、压力曲线用来定性分析产出段，自然伽马和磁定位曲线用来深度校正、了解井内管串结构。

水平井产液剖面测井需要结合井眼轨迹以及阵列电容持水率cat、阵列电阻持水率rat以及井温、示踪流量等测井资料综合分析。

2 测井施工工艺2.1密闭施工工艺针对塔河油田的生产井井口情况：高油压、高气量、高含硫化氢，需要配备达到耐压要求的防喷设备：防喷控制头、防喷管、防掉器、井口防喷器、注脂系统等，确保施工安全。

在冬季施工还需对注脂系统缠绕加热带保温，保证密封脂的正常注入。

2.2测前施工设计测前了解到井内高含硫化氢的井应使用防硫电缆；高压井、超深井、硫化氢浓度不高的井也应进行详细的施工设计，优化入井仪器系列，尽量减少入井时间，最大程度降低对电缆、井下仪器的损伤，保证测井的一次成功率。

气举产液过程中应尽量维持地层出液稳定，保证测井资料的正常录取。

我国不同的油田持续采用多层合采和注水开发，所以，在油田开发时使用产出剖面研究结果了解产层出液状况以及产出流体组合含量有一定现实意义。

1　产液剖面测井技术概述产液剖面测井技术是利用对油井产液温度、压力、含水率、流量这些有关参数的检测，得出具体数据，从而获得油井的总层和不同的分层产液值与产液的性质数据。

在自喷井中采用过油管法，在抽油机井采用事先下入仪器法、临时气举法、双油管法、过环空法、抽吸法等方法，准确测量出的产层出液状况和产出流体组合含量。

自喷井中过油管法就是仪器通过油管直接下到井下产层，获取产层流量及流体组份。

事先下入仪器法在20世纪70年代被胜利油田开发出来，它的工艺是起出抽油机管柱，把仪器下放至设计测点，继而向下放入至管柱，等生产稳定的时候，同时进行抽油与测井的工作。

工艺比较复杂，录取资料与实际基本吻合，井下仪器直径可大，需要井下作业，可适应井斜较大的井[1]。

2　产液剖面测井技术的工作原理利用产液剖面测井测出的数据一定要在保证油井能够依据常规作业的情况下获得的相关数据。

当前测井普遍适用的仪器是集流型产液剖面测井仪。

经过集流点测法，让井筒里面的流体可以很好的通过仪器，然后经过一系列的检测和数据记载，获得井筒内部不同深度的流体流量体积，温度，压力，持水率。

这些参数继而经过精密的研究和计算，最终获得油井产液剖面结果，这项技术使用了集流方式，可以有效的让流体的流动速度增加，使得油和水能够完全的融合在一起。

这种方法可以改善之前传感器容易造成不良影响的局面，避免流速过低。

流体粘度区别比较大。

流量的变化大。

油和水混合得不均匀。

持水率不相同，这些由于传感器问题造成得不良影响，使得测量准确度得到很大的提升[2]。

2.1　抽汲式产液剖面原理抽汲式产出剖面测井技术在将油井中原生产管柱从其内部拔出之后，继而将专用的模拟抽汲管柱伸到下面，用这种方法模仿出油井生产的实际情况，达到同时进行抽汲和测井的效果，然后能够在斜井。

水平井产液剖面测试工艺方案论证一、研究目的围绕低渗透、低丰度油田水平井采油工艺技术配套，针对采油八厂低渗透、低丰度油层水平井特点，开展水平井产液剖面测试工艺技术试验攻关，充分了解各段产液、含水情况。

二、方案论证1、产夜剖面测试工艺目前可以进行水平井产液剖面测试的有两种工艺：一是采用拖拉器把组合测试仪器带入井下水平段；二是采用管柱携带存储式组合测试仪送到水平段。

方案1：拖拉器测试工艺工艺原理：该项测试技术采用的是预置式井下测试工艺技术，即先将仪器预置于造斜段，然后下入生产管柱，用牵引器将井下组合测试仪器牵引到水平段，安装专用测试井口，见图1，正常生产后，进行流量、压力、温度、含水率、深度等参数的测试。

测试仪器参数：牵引器最大外径Ф54mm，长度7m；测试仪外径ø38mm，长度6.8m。

电缆为直径Ф8mm的三芯测试电缆。

存在问题：（1）目前的拖拉器外径太大，无法在油井正常生产时从油套环空顺利进入井下；（2）只能采取先让拖拉器携带仪器进入水平段，然后再下入生产管柱，起抽后进行测试，存在生产管柱刮碰测试电缆的危险。

图1 水平井产夜剖面测试工艺管柱结构示意图2005年10月在州62-平61井进行现场试验。

首先使牵引器从套管中试爬进入水平段指端，回收电缆测出水平段井温、压力曲线。

然后使牵引器再次进入水平段指端，下入生产管柱到825m，出现电缆随生产管柱一起移动现象，上提电缆，拉力达到1.3t（额定拉力1.6t,最大拉力2.0t），为确保电缆安全，上提生产管柱到630m，上提电缆力降到1.0t，安装井口完井启抽。

生产30小时测液面深度为580m。

回收电缆进行分层找水测试，测试结果见表1。

表1 州62-平61井分层找水解释成果表该井正常生产时日产液8.3t，日产油7.1t，含水14% 。

测试结果与实际生产数据差距较大。

主要是测试时生产情况与测试前不同，测试时，油井流压较高，生产时间短，还没有达到稳定生产，所以测试结果不是对该井正常生产情况的真实反映。