井温测井与磁性定位概要课件.ppt

胜坨油田井温测井及磁性定位的测试与应用,汇报人：尹风利二OO七年六月,胜坨油田井温测井及磁性定位的测试与应用汇报人：尹风利,提 纲,1、井温测井测试技术及其应用,2、磁性定位测试技术及其应用,提 纲1、井温测井测试技术及其应用 2、磁性定位,井温测井测试技术及其应用,在生产井或注入井中，地温场的平衡状态受到破坏。沿井身各深度点的温度，有的会偏离正常地温，这叫井温异常。测量井温，就是在测井仪中的热敏电阻丝放在紫钢管中，与井中流体充分接触，从而使热敏电阻丝的温度随井中流体的温度变化。随着测井时仪器沿井身移动，就可测到一条随深度变化的温度测井曲线，这条曲线就叫做井温测井曲线。,井温测井技术,井温测井测试技术及其应用 在生产井或注入井中，地温场,井温测井测试技术及其应用,井温测井技术,井温测井是一种比较老的测井方法，但在生产测井中的应用价值却很高。主要用于：1、探测产气、产油或产水层位2、验证套管外的窜槽位置及高渗透层位3、测定油气界面位置，测定注入剖面，评价强化采油作业效果。,井温测井测试技术及其应用 井温测井技术 井温测井是一种,井温测井测试技术及其应用,井温测井原理,地球是一个散热体，在未被干扰的情况下，某点的温度只是其位置的函数，与经过的时间无关。在一个给定的区域中，尽管其温度高低与地层热传导系数有关，但地温与深度的关系基本为一条直线，其斜率为地温梯度，即深度相差100米的两点之间的温度差。 在油气田勘探开发过程中，由于钻井及生产井的开采，井的温度场沿井身有变化，即温度异常，测取的井温曲线就反映了这一变化，然后进行分析产生异常变化的原因即井温测井解释。,井温测井测试技术及其应用 井温测井原理 地球是一个散热,井温测井测试技术及其应用,井温测井仪器,现在大部分井温仪为铂电阻井温仪，主要有井温探头和电子线路组成，有的还带有磁定位器。如下图所示：,井温测井测试技术及其应用 井温测井仪器 现在大部分井温,井温测井测试技术及其应用,井温测井仪,铂电阻,电压转换器,频率转换器,编码电路,井温测井测试技术及其应用 井温测井仪铂电阻电压转换器频率转换,井温测井测试技术及其应用,井温测井仪工作原理,温度测井仪器随电缆被下放井筒中，电缆运动使光电解码器产生的深度信息送入计算机。从而得到温度深度曲线。 随着电缆的下放和上提，温度传感器（铂电阻）感受井筒内温度，使铂电阻的电阻值发生变化，电阻的变化和温度的变化成正比，电压转换器将这一电阻变化转化为与之成正比的电压变化，而后又通过处理电路的电压频率转换器将电压变化转化为频率变化，编码电路记录频率值并将频率值以编码的形式通过电缆传递地面设备。,铂电阻,电压转换器,频率转换器,编码电路,井温测井测试技术及其应用 井温测井仪工作原理 温,井温测井测试技术及其应用,井温探头是井温测井仪的重要组件，其精度和分辨率直接关系到井温测井的质量。现多用铂电阻探头，因为它的性能稳定，线性好，漂移小，常用的有Pt-100和Pt-1000两种型号。,Pt1000型铂电阻探头,井温测井测试技术及其应用 井温探头是井温测井仪的重要,井温测井测试技术及其应用,通常，井温测井可以得到两条曲线，一条是井温梯度曲线，一条是反映给定沿井身方向一定距离的两点之间温度差的微差井温曲线，后者在井温异常井段反映更明显。,井温梯度曲线,微差井温曲线,井温测井测试技术及其应用 通常，井温测井可以得到两条,井温测井测试技术及其应用,测试方法及解释应用,作 用：常规井温梯度测井即测一条井温梯度曲线，同时测一条微差井温曲线。它可以确定主要产液层位，还可以检查压裂效果及酸化压裂效果。,一、常规井温梯度测井,测井步骤：,1、起出所有井下管柱及工具，将各测井车摆正位置，连接好井温仪及地面测试系统，装好井口测井装置包括天地滑轮及井口马达，将天滑轮由通井机吊至一定高度后打死刹车，然后由绞车工将仪器缓缓下井。 2、下至油层顶界以上50米处或要求位置以上50米处时，通知绞车工停车，仪器操作员打开所有设备，并准备好记录，然后以800-1000米小时的速度开始下放测井，便可得到一条井温梯度曲线和一条微差井温曲线。,井温测井测试技术及其应用 测试方法及解释应用作 用：常规井,井温测井测试技术及其应用,常规梯度井温测井应用新井,新井在产水或产油层位，由于产液温度高于井液温度，在井温曲线上显示为正异常。,明显正异常,油层射孔部位,井温测井测试技术及其应用 常规梯度井温测井应用新井新井在产水,井温测井测试技术及其应用,井温测井检查压裂效果图,在压裂前测一条井温曲线作为基线，压裂后再测一条井温曲线进行对比，可以明显看出压裂前后井温的变化，压裂后由于压裂液温度低，在射孔井段会出现明显的负异常，负异常越大，说明压裂效果越好。,常规梯度井温测井应用压裂评价,明显负异常,井温测井测试技术及其应用 井温测井检查压裂效果图在压裂前测一,井温测井测试技术及其应用,从效果图可以看出，在压裂段有一大的负异常，因为压裂液温度低，且进入地层较深，温度降低很大，而在其余井段，由于套管和水泥环的阻挡，影响较小，温度恢复较快。从图中还可以看到压裂顶界。,井温测井检查压裂效果图,压裂顶界位置,井温测井测试技术及其应用 从效果图可以看出，在压裂段,在酸化压裂中，由于酸化段与地层发生化学反应，会产生热，使产层处的温度升高，在井温曲线上表现为高温异常，由此可以确定酸化压裂效果。,井温测井测试技术及其应用,常规梯度井温测井应用酸化压裂评价,酸化造成高温异常,1,2,在酸化压裂中，由于酸化段与地层发生化学反应，会产生热,井温测井测试技术及其应用,作用:油井在长时间生产后，由于注入水等诸多方面的影响，动层（高能层）吸水性好，易造成水窜或水淹等情况，同时由于存在层间干扰，高能层压制低能层，使低能层不能发挥作用。 用井温法找水可以找出高能出水层和不正常出水部位，经过卡封、化堵及其它增产作业措施，可以达到增油降水的目的。,测试方法及解释应用,二、井温法找水技术,井温测井测试技术及其应用 作用:油井在长时间生产后，由于注入,井温测井测试技术及其应用,1、起出全部生产管柱，静止68小时后，开始井温测井。首先将井温仪下至射孔层位以上50米处开始下放测井温梯度曲线，以600800米小时的测速测至井底，此谓静止曲线。 2、然后将仪器提至油层顶界以上50米处停下，记下此时的温度值，用压风机向井内加压至46仪器显示温度下降4至5度，此时在继续加压的情况下，下放测井温仪器，得到加压曲线。 3、测完加压曲线后，停止加压，将仪器提至油层以上50米处，然后开始放压，并下放仪器测井温，得到产液曲线。它是在突然放压后，油层发生激动条件下测得的产液状况。测完后起出仪器，收拾好各种工具、设备，测井完成。,测井步骤:,井温测井测试技术及其应用 1、起出全部生产管柱，静止,井温测井测试技术及其应用,井温法找水测出三条曲线，即静止曲线、加压曲线和产液曲线，通过三条曲线的对比分析，可以确定动层、非动层及主要出水层位。经卡封等措施达到控水稳油的目的。 动层又分为产液层、漏失层和吞吐层。 动层的渗透率最好或比较好，这些层原是主力油层，因开发时间较长，往往含水较高。分别如图所示：,应 用:,井温测井测试技术及其应用 井温法找水测出三条曲线，即,井温测井测试技术及其应用,产液层,静止曲线和产液曲线呈正温度异常，产液曲线幅度更大，加压曲线无负温度异常， 其自然电位曲线负异常幅度比较大。,井温测井测试技术及其应用 产液层 静止曲线和产液曲线,井温测井测试技术及其应用,漏失层,静止曲线和加压曲线的温度异常比较明显，显示负异常，产液曲线正温度异常不明显。,井温测井测试技术及其应用 漏失层 静止曲线和加压,井温测井测试技术及其应用,吞吐层,其静止曲线比较接近梯度曲线，加压曲线显示漏失层特征，产液曲线显示产液层特征。,井温测井测试技术及其应用 吞吐层 其静止曲线比较接近,井温测井测试技术及其应用,非动层的静止、产液、加压三条曲线均无明显井温异常，比较平直，具有一定的梯度，大部分为中低渗透层，压力较低，经措施后具有一定的潜能。,非动层,井温测井测试技术及其应用 非动层的静止、产液、加压三,井温测井测试技术及其应用,作用:由于水泥胶结质量不好，或由于射孔影响作用，在两产层或水层和产层之间有流体流通的通道，用井温测井可确定水泥环窜槽部位。测井工艺:井温验窜测井工艺与井温找水测井工艺基本相同，也是测静止、加压、产液三条曲线，三条曲线都要从井口下测，以确定全井段的每一个窜槽部位。,测试方法及解释应用,井温法验窜技术,井温测井测试技术及其应用 测试方法及解释应用井温法验窜技术,1、首先测一条静止井温曲线，然后加压注水测一条加压井温曲线，最后测量不同时间的放压恢复曲线。 2、根据放压恢复曲线与静止井温曲线的拟合对比，因为吸水越多的层位井温恢复比正常井段慢，在整个井温曲线上显示异常，这样可以判断窜槽位置。 3、因为井温曲线只能对吸水层位作定性评价，不能精确分层，所以一般都与硼中子验窜方法结合进行组合验窜。,井温验窜测井步骤,井温测井测试技术及其应用,1、首先测一条静止井温曲线，然后加压注水测一条加压井,1、与常规井温测井相同，要求管柱必须在测量井段以上和标准短节以上，底部喇叭口，或光套管设计。 2、配备加压能力至少20MPa以上的泵车一台，配水要求根据井内管柱情况确定。 一般：51/2空套管12方/千米 21/2油管3方/千米 51/2套管与21/2油管环空，9方/千米 至少2倍以上顶替用水过程，注入水应为10以下凉水，效果更好，井温差值在8以上最好，非目的层必须完全恢复。 3、测井施工中，打水过程不能停，否则施工易失败。 4、要求作业完毕后，关井静止24小时再进行测井施工。,井温测井测试技术及其应用,井温验窜测井技术条件：,1、与常规井温测井相同，要求管柱必须在测量井段以上和,1、必须将管柱下过目的层下10米左右，尾部加装大喇叭口，注水要求与井温验窜相同。 2、要求管柱及井筒尽量干净，防止沾污。,井温测井测试技术及其应用,井温验窜对测井管柱要求,井温测井测试技术及其应用 井温验窜对测井管柱要求,井温测井测试技术及其应用,举例：ST3-4-167,放压恢复曲线,静止井温曲线,井温测井测试技术及其应用 举例：ST3-4-167放压恢复曲,1、仪器下井至目的层段以上100米，首先进行井温基线测量，然后进行中子寿命基线测量。 2、配置并向井内注入一定浓度的硼酸液，测得渗硼显示曲线。若渗硼曲线显示不明显，则加压测量硼中子曲线及加压注水井温曲线。 3、硼中子曲线测量完毕后，上提管柱至测量井段以上100米，进行放压恢复井温曲线测量。 4、根据硼中子曲线测量结果，结合井温曲线显示，对窜槽层位进行解释。,井温测井测试技术及其应用,硼中子+井温验窜施工工艺,1、仪器下井至目的层段以上100米，首先进行井温基线,硼中子测井技术,ST3242,窜槽位置,45自然电位曲线显示岩性较好，又未进硼，在工艺上封堵串槽后，可重新补孔生产45层,硼中子测井技术ST3242窜槽位置 45自然电位曲线显,井温测井测试技术及其应用,1、井温测井资料属于定性资料，存在明显滞后现象，准确程度差，不适用于精确测井。 2、井温测井对夹层薄的情况反映不出，不适用于夹层小于10米的情况。 3、井温测井一般要求下放测井，以免破坏井筒内温度场分布，保证测取资料真实、可靠。 4、井温测井测速应在400600mh，以克服仪器滞后影响和不干扰井中温度分布。 5、高含水期受周围注水井的影响，易出现井温异常，所以井温测井前应要求井温场稳定8小时以上。,井温测井适用范围及对井况的要求,井温测井测试技术及其应用 1、井温测井资料属于定性资,提 纲,1、井温测井测试技术及其应用 2、磁性定位测试技术及其应用,提 纲1、井温测井测试技术及其应用,磁性定位测试技术及其应用,处于中后期开发的油田，水淹程度高，剩余油潜力分散，而且油水井射开层段多，隔层薄，给卡堵高含水层，补孔改层和注水井分层注水带来了较大的困难。 为此，应用自然伽玛磁性定位测井技术可以验证指导作业施工，确定封隔器、配水器等工具座封卡改是否到位，以便提高作业质量，确保施工成功率。,磁性定位测试,磁性定位测试技术及其应用 处于中后期开发的油田，水淹,磁性定位测试技术及其应用,自然伽玛磁性定位测井的机理,地层本身含有天然放射性物质，放射出伽玛射线即为自然伽玛射线。沿井身剖面测量地层的天然放射性的方法即为自然伽玛测井。自然伽玛曲线是什么样的？ 自然伽玛磁性定位测井技术是一种组合测井方式，即由自然伽玛测井仪和磁性定位测井仪组合一次下井测取自然伽玛曲线和磁性定位曲线。,磁性定位测试技术及其应用 自然伽玛磁性定位测井的机理,磁性定位测试技术及其应用,1、不同岩石所含的自然放射性强度不同，所以自然伽玛曲线反映了不同地层的岩性剖面。一般而言，砂岩地层的自然放射性比较低，而泥岩地层的自然放射性较高。 2、测井原图中的自然电位曲线（由测井公司在裸眼井中所测）也反映了岩性剖面，而且自然伽玛曲线与自然电位曲线变化趋势基本一致，所以，可用自然电位曲线来校正自然伽玛曲线的深度。,自然伽玛曲线的校正,磁性定位测试技术及其应用 1、不同岩石所含的自然放射,磁性定位测试技术及其应用,磁性定位曲线反映了井下油管节箍、封隔器、配水器等工具的信号。测井时，与自然伽玛曲线同时测得，经过记录笔差和仪器零点等的消除，可以校正到同一深度。经过解释对比，就可以确定封隔器等井下工具的实际深度。,磁性定位曲线,第一级工具位置,磁性定位曲线,自然伽玛曲线,磁性定位测试技术及其应用 磁性定位曲线反映了井下油管,磁性定位测试技术及其应用,自然伽玛磁性定位测井仪器原理,、自然伽玛测井仪 自然伽玛测井仪主要由探测器和电子线路两部分，重要的部分是自然伽玛探测器。如下图所示：,磁性定位测试技术及其应用 自然伽玛磁性定位测井仪器原理、,磁性定位测试技术及其应用,自然伽玛探测器示意图,该探测器由闪烁晶体和光电倍增管组成。闪烁晶体为NaI，它是无色透明的单晶体，是一种可以闪光的荧光体。该晶体可以把射线的能量转换成闪烁光。在NaI晶体中，掺有0.1-0.5的铊，提高了NaI晶体的闪烁效率。光电倍增管由光阴极、聚焦电极、打拿极和阳极组成。它能在较短的时间内将微弱的光脉冲转换成电脉冲从阳极输出。,磁性定位测试技术及其应用 自然伽玛探测器示意图 该探测,磁性定位测试技术及其应用,测量原理,伽玛射线本身不带电，不能直接激发晶体分子。 当伽玛射线入射晶体时，与NaI晶体产生电子对效应、康普顿效应及光电效应，这些带电粒子促使NaI晶体的原子激发，从而从NaI中打出高能电子，它们在晶体中运动、碰撞、激发电子。被激发的电子很快跃迁到稳定状态，释放出多余的能量，使光耦合体（荧光体）闪光，放出光子，发射光脉冲，投射到光电倍增管的光阴极上。 光阴极含有极易发射电子的金属，光子入射时，光阴极将其转化为光电子，光电子在电场、聚焦电极的作用下飞向第一打拿极。,磁性定位测试技术及其应用 测量原理 伽玛射线本身不带电,磁性定位测试技术及其应用,光电子依次进入各级打拿极，每级电子数均成倍增加（一般为8-14级），到最后一级电子数增至原来的2105 2108 倍。这样的电子流打在阳极上，电流瞬时降低，产生一个与原来光子数成正比的负脉冲，输出的负脉冲幅度与入射的伽玛射线的能量成正比，即射线强度越大，输出的脉冲幅度也越大。 测井时，输出的脉冲信号进入电子线路，经处理后产生一定脉宽和幅度的脉冲信号由电缆传送到地面测井系统，经处理后记录下来一条自然伽玛曲线。,磁性定位测试技术及其应用 光电子依次进入各级打拿极，,磁性定位测试技术及其应用,磁性定位测井仪,磁性定位测井仪是由两块永久磁铁、一个线圈及外壳组成的。如下图所示：,永久磁铁,线圈,磁性定位测试技术及其应用 磁性定位测井仪 磁性定位测井,磁性定位测试技术及其应用,测井中，在周围介质无异常磁阻变化时，线圈处于恒定磁场中，感应电位差为零，磁定位曲线表现为直线； 当有磁阻变化即有节箍、封隔器、配水器等井下工具时，通过线圈的磁力线会重新分布，磁通发生变化，在线圈中产生感应电动势，输出电位差，在磁定位曲线上有明显的电信号变化。,磁性定位测试技术及其应用 测井中，在周围介质无异常磁,磁性定位测试技术及其应用,仪器型号 WFC-型 JH-1型仪器直径 26mm 38mm 38mm仪器长度 0.985m(26) 0.98m 1.125m(38)自然伽玛统 7 7计起伏误差仪器耐温 145 145仪器耐压 70MPa 70MPa 生产厂家 西安石天能源 西安金海实业 技术研究所 有限责任公司,自然伽玛磁性定位仪技术指标,磁性定位测试技术及其应用 自然伽玛磁性定位仪技术指标,磁性定位测试技术及其应用,1、首先查看施工作业设计，分析目前完井管柱，记下作业队所下管柱结构和长度。做好测井前的准备，摆正测井车，连接好下井仪及地面测井系统。 2、让通井机司机起吊天滑轮至一定高度并打死刹车，将仪器下入井口，通知绞车司机和仪器操作员深度对零，然后将仪器下入井内。 3、仪器下至井底或遇阻位置，开始上提测井，测至最上一个管柱工具以上约100米可停止测井（测量井段不小于200米），然后将仪器提出，测井完毕。,施工步骤,磁性定位测试技术及其应用 1、首先查看施工作业设计，,磁性定位测试技术及其应用,磁性定位测井仪,自然伽玛磁性定位测井示意图如下：,磁性定位测试技术及其应用 磁性定位测井仪自然伽玛磁性定位测,磁性定位测试技术及其应用,应 用,目前，我厂主要应用该项技术检验封隔器实际下入深度，并在此基础上又发展了水井定位复核测井技术。 一般作业井的自然伽玛磁性定位测井对于薄层开发，尤其薄夹层进行卡、改、封堵等作业施工时，封隔器等井下工具实际下入位置是否真正与设计相符，对措施能否成功影响很大，所以进行磁性定位测井验证封隔器位置的正确性特别重要。,磁性定位测试技术及其应用 应 用 目前，我厂主要应用该,磁性定位测试技术及其应用,由表中可以看出，封隔器卡在了油层内部，这样就起不到卡封的作用。经过验封以后，确定封隔器的准确位置，再进行管柱的调整，就可以卡在所要求的位置，从而保证措施成功率,磁性定位测试技术及其应用 由表中可以看出，封隔器卡在,磁性定位测试技术及其应用,我厂发展了注水井复核定位测井技术，即利用自然伽玛磁性定位测井原理，结合注水井分层测试工艺，在不停注不动管柱的情况下，对正常注水井进行带压测井，复核注水井当前管柱的结构状况，检查封隔器等井下工具的实际深度位置，为合理调整注采关系以及水井的日常管理提供了确凿的依据。,水井定位复核测井,磁性定位测试技术及其应用 我厂发展了注水井复核定位测,磁性定位测试技术及其应用,3-3-199井 基本数据:油补距:3.88m 人工井底:2302.0m,层 位 井 段 沙二82-83上 2187.6-2194.0 沙二83 中 2198.0-2202.0 沙二91 2237.0-2254.0,（）水井定位复核测井可以检查注水管柱的作业质量,磁性定位测试技术及其应用 3-3-199井 （）水井,33199,06.4.2检管作业，由于一级封座封夹层只有4m，完井后进行定位。结果一级封组配深度2192.65m，定位深度2194.0m，误差2.0m，加4m短接1根调整。,磁性定位测试技术及其应用,2194.02198.0夹层33199 06.,磁性定位测试技术及其应用,33199,2147m,校正后2162.58,2178.1m,校正后2192.65,一级封位置,自然电位修正,自补偿器位置,自然电位修正,磁性定位测试技术及其应用 331992147m校正后2162,磁性定位测试技术及其应用,（）水井定位复核测井还可以检查封隔器座封位置,N24井 基本数据:油补距:4.78m 塞面:1738.0m,层 位 井 段 东三51-54 1634.2-1655.0 东三55-56 1659.6-1668.0,磁性定位测试技术及其应用 （）水井定位复核测井还可以检查封,N24,磁性定位测试技术及其应用,N24磁性定位测试技术及其应用,磁性定位测试技术及其应用,N24,封隔器座封位置,自然伽马定位测井图,自然电位曲线,1619.11599.5差值19.6m磁性定位测试技术及其应,磁性定位测试技术及其应用,1、磁性定位主要用于精确测量井深位置。一般适用于夹层小于5m的情况下。 2、磁性定位时为确保各级井下工具深度与设计相符，应要求测出各级井下工具的实际深度位置数据。 3、下放仪器过程中速度要均匀,接近井底或丝堵时，务必放慢速度，以免撞碎碘化钠晶体和光电倍增管。 4、磁性定位测井时，速度控制在600m/h以下匀速上提测量，以便获得准确的测井资料；验封时，待测观柱内通道最小直径应大于36mm(用26mm仪器施工），并在设计中注明管柱内通道最小直径。 5、当井深超过2300m时，磁性定位应特别注明并提供井温梯度值。适应温度是多少对于高压井(大于20MPa)，应特别注明压力预测高限，确保施工安全。,磁性定位的适用范围及注意事项,磁性定位测试技术及其应用 1、磁性定位主要用于精确测,敬请各位领导、专家,批评指正！,敬请各位领导、专家批评指正！,