油田开发测井技术与应用课件.pptx

油田开发测井技术及应用,二0一六年五月,胜利测井公司,一、测井技术在油田开发中的应用二、油藏测井评价方法（砂岩）一）储层划分及参数计算 二）储层有效性评价 三）流体识别 四）油层压裂增产分析三、动态监测技术 一）相关流量测井 二）剩余油饱和度测井 三）产液剖面测井技术四、射孔工艺提高油气采收率 一）负压射孔及测试一体化技术 二）定向射孔及超深穿透射孔技术 三）大孔径、高孔密射孔技术 四）分段多簇泵送射孔桥塞技术 五）复合射孔技术五、总结,石油开发作为我国最受重视的能源工程，因石油是埋于地下，所以有着复杂的地质环境和资源结构。而测井技术的产生、发展和不断完善，逐渐形成了有效、全面的测井技术，攻克了开发过程中的复杂性，提高了石油开发的实用性、利用率，保证勘测的稳定性，有效提高石油开发的经济效益。,一、测井技术在油田开发中的应用,一、测井技术在油田开发中的应用,一、测井技术在油田开发中的应用,一、测井技术在油田开发中的应用,裸眼井测井技术应用,一.测井技术在石油开发中的常用技术,11 成像测井技术 在石油勘探中应用最广泛，且具有很多优势，它通过共振仪、测井仪和数字化信息系统的有效结合来实现成像功能，成像测井技术的使用，可以详细地分析所勘测的石油地质情况，比较突出的是还可将石油岩层的阵列波准确地捕捉到，从而清晰地反映在勘探成像上，收集到更多的信息资料，直观清晰地分析石油开发的可行性。,一、测井技术在油田开发中的应用,13 声波测井技术 采用的是声波传递方法，针对需要开挖的石油矿井，进行井层表面研究，勘探石油所需的信息都可以通过分析声幅和声速得出，声波测井技术多数情况下都是在石油勘测二次开采中使用。14 电法测井技术 电法测井的应用较早，在石油开发中较为常见，利用仪器与电位的关系，感应测井信息。例如：矿井下，安装有测井仪，其可发出电波信号，感应地面电位，得出电阻率，电法测井在后期石油勘探中延伸出多种技术，如倾角测量、感应测量等，其都是建立在电流感应的基础上实现测井。,一、测井技术在油田开发中的应用,12 地层测井技术 主要对石油地质中的流体进行研究和分析，以地层能量研究为主，能量测试的运用可以有效地规划出石油开采时的现状。第一，具有传感优势，可以有效、准确地分析出石油开发的压力变化以及地质湿度和温度的特性；第二，可以通过地层测井检测出石油开发中的力度系统，如其可检测渗透率，分析地层内流体特性，有效判定流体类别，通过渗透率，预估石油地质层中石油、水、气的基本含量，地层测井在测量方面体现出便捷、快速的特性。,一、测井技术在油田开发中的应用,15 核测井技术 核测井在众多技术中，属于既具备科学技术，又具备科学思想的方法，以放射性为测井原理，建立放射性核测。通过对石油地质中的岩石进行研究，得出岩石具备的物理特性，然后利用不同性质的核测井，核测井中一类为y测井，以y所能辐射到的地理范围为界限，探测矿井岩石，分析矿井内部的环境，协助石油开采；另一类为中子测井，通过岩石与中子之间形成的力，探测石油矿井。,一、测井技术在油田开发中的应用,一、测井技术在油田开发中的应用,套管井测井技术应用,一、测井技术在油田开发中的应用,工程测井技术及应用,一、测井技术在油田开发中的应用,工程测井技术及应用,胜利测井公司,一、测井技术在油田开发中的应用二、油藏测井评价方法(砂岩）一）储层划分及参数计算 二）储层有效性评价 三）流体识别 四）油层压裂增产分析三、动态监测技术 一）相关流量测井 二）剩余油饱和度测井 三）产液剖面测井技术四、射孔工艺提高油气采收率 一）负压射孔及测试一体化技术 二）定向射孔及超深穿透射孔技术 三）大孔径、高孔密射孔技术 四）分段多簇泵送射孔桥塞技术 五）复合射孔技术五、总结,胜利测井公司,砂岩测井评价难点,储层参数计算精度；有效性评价；低电阻或低对比度油层识别；为油层改造提供有效压裂层位和压裂参数。,在相同的物性和电性条件下有的储层有产能有的没有产能，有的压裂后效果明显而有的压裂后效果不明显,应用宏观物性特征评价储层有效性的适用性受到限制。,二、油藏测井评价方法,1、采用高分辨率阵列感应，实现薄夹层及剩余油饱和度精细评价。,一）储层划分及参数计算,阵列感应测井可以得到六种径向探测深度电阻率曲线,具有纵向分辨率高、探测深度大的特点，提供侵入半径、侵入剖面成像，能更好地反映薄层的电阻率特征，描述侵入特征和评价储层污染程度。,阵列感应显示层内存在明显薄夹层,二、油藏测井评价方法,胜利测井公司,阵列感应数值明显比双感应高；呈现明显的低侵特征，且数值明显偏大。,常规测井计算的含油饱和度为40%，阵列感应反演计算的含油饱和度为55%,液11.9t/d,油8.4t/d,含水29.1%,（1）利用阵列感应反演得到的地层真电阻率和冲洗带电阻率代替常规感应的深浅探测电阻率，重新计算地层含水饱和度，与岩心分析含油饱和度基本一致，提高了剩余油饱和度评价精度。,二、油藏测井评价方法,液67.8t/d,油8.2t/d,含水87.5%,8号层上部呈明显低侵特征，顶部剩余油富集，投产效果好。,二、油藏测井评价方法,阵列感应测井能够确定泥浆侵入深度，判断储层污染级别，帮助优化射孔方案，另外，阵列感应可以精细划分储层，帮助确定射孔层段。,第一次射孔：102枪/102弹射孔，投产供液极差。,第二次射孔：102枪/102深穿透弹负压射孔，投产后日液14m3，日油8t。,二、油藏测井评价方法,胜利测井公司,（2）测井技术优化投产方案，提高开发效果,胜利测井公司,2、复杂岩性测量中子、密度、声波三孔隙度测井资料。对于岩性识别和储层参数计算很有必要，单一声波资料具有很强的多解性和局限性。,二、油藏测井评价方法,胜利测井公司,核磁测井识别有效储层效果图,1、利用核磁共振测井、阵列感应测井评价储层的有效性。,二）储层有效性评价,二、油藏测井评价方法,2、孔隙结构及有效性评价,胜利测井公司,孔隙结构参数计算与实验分析对比图,应用核磁共振T2谱定量求取反映岩石孔喉大小、孔喉分选和孔喉连通特性的18个微尺度参数。,利用宏观参数和微观参数建立储层综合评价方法和标准，划分储层类别。,二、油藏测井评价方法,胜利测井公司,4620.04627.0m为二类油水同层，试油日产油0.038吨，不含水，压裂后日产油最高为8.54吨，含水26.5%。,二、油藏测井评价方法,胜利测井公司,1、含油饱和度计算,根据岩心分析确定区域岩电参数和孔渗关系，利用测试化验分析资料确定地层水矿化度。,矿化度-电阻率交会图,测井精细评价成果图,三）流体性质识别,二、油藏测井评价方法,3、水淹层识别,胜利测井公司,胜利测井公司,地质、动态、测井资料相结合，提前掌握区块内储层的水淹规律和测井响应特征。,二、油藏测井评价方法,胜利测井公司,胜利测井公司,计算的含油饱和度、束缚水饱和度和产水率参数，是目前判断水淹级别的最有效方法。解释时要重视层间和层内的差异对水淹程度的影响；,层内差异,厚层细分,层间差异,二、油藏测井评价方法,胜利测井公司,1、多极子阵列声波测井计算岩石力学参数、应力参数、计算纵横波速度比、计算地层各向异性，确定地应力方向，为压裂设计提供基础参数。,进行了正交多极子阵列声波测井，根据声波各向异性法推测了各井地应力方向和压裂施工压力。,四）油层压裂增产分析,二、油藏测井评价方法,（1）确定地应力方向和压裂施工压力,胜利测井公司,（2）优化井网部署,下图为多极子声波在井网部署方面的利用。横波速度各向异性确定的地层最大主应力方向数据为井网部署提供参考依据。,二、油藏测井评价方法,胜利测井公司,多极子阵列声波测井提供地层各向异性方位，即地层最大主应力方向，在压裂前应用方位信息进行定方位射孔，沿着最大主应力方向射孔，实施定方位射孔，与邻井相比能显著降低破裂启动压力、施工压力、停泵压力，提升压裂效果，增产明显。,（3）指导定方位射孔,二、油藏测井评价方法,从压裂高度检测综合图看出：1号射孔层段没有压开；2号射孔层段实际压裂高度大约为：1318.2-1328m；3号射孔层段实际压裂高度大约为：1331-1340m；4号射孔层段压裂效果很差。,射孔层段：1、1310.8-1312.22、1325.2-1327.23、1338.4-1339.94、1342.7-1344.2,1,2,3,4,射孔层段,二、油藏测井评价方法,利用压裂前后各向异性对比可以检测压裂缝高,（4）多极子阵列声波测井检测压裂效果,胜利测井公司,X井地层测试沙二段地层压力为8.63MPa-16.07MPa，压力系数0.37-0.61，压力亏空较严重，依据测井结果在2014年4月份以后在该区块完钻了7口注水井，完善了注采井网，采收率由32.4%提高到35.7%，增加可采储量5.81万吨。,胜利测井公司,2、地层压力测试，完善注采井网,X井地层压力测试图,具有采集地层流体、测量地层压力以便了解地层渗流特性与产能预测、计算地层压力系数确定油层开发状况和进行油气藏油气、油水、气水界面的划分、判断储集层之间的连通性等特点。,二、油藏测井评价方法,胜利测井公司,一、测井技术在油田开发中的应用二、油藏测井评价方法（砂岩）一）储层划分及参数计算 二）储层有效性评价 三）流体识别 四）油层压裂增产分析三、动态监测技术 一）相关流量测井 二）剩余油饱和度测井 三）产液剖面测井技术三、射孔工艺提高油气采收率 一）负压射孔及测试一体化技术 二）定向射孔及超深穿透射孔技术 三）大孔径、高孔密射孔技术 四）分段多簇泵送射孔桥塞技术 五）复合射孔技术四、总结,一）引进推广相关流量测井技术，吸水剖面监测取得新进展,相关流量仪,变流量测井求取吸水指数,相关流量与同位素组合测井有效识别管外窜槽,同位素吸水剖面测井的沾污、大孔道、沉积等影响，可以判断封隔器漏失，一次下井可以在不同压力情况下进行多次测量，求取地层吸水指数。,三、动态监测技术,胜利测井公司,二）注重技术配套与科研攻关，剩余油饱和度测井实现新突破,1、引进了脉冲中子-中子（PNN）测井、过套管电阻率测井等饱和度监测新技术。,PNN测井仪,过套管电阻率仪,三、动态监测技术,胜利测井公司,（1）多功能脉冲中子能谱测井仪器；（2）完善了仪器刻度与标定装置；（3）建立了解释模型和测井响应图版。,三、动态监测技术,胜利测井公司,1#孔隙度=15%饱和油,2#孔隙度=15%饱和水,隔板,多功能脉冲中子能谱测井仪器,仪器刻度装置及内部结构图,C/O与孔隙度关系,2、根据油藏类型和监测方法提出剩余油饱和度监测优化方案。,三、动态监测技术,胜利测井公司,饱和度监测优化方案,孔隙度20%的砂泥岩地层,高精度碳氧比（SNP）,孔隙度20%砂泥岩复杂岩性,PNNRPM,对储层孔隙度大小无要求水淹后电阻率变化明显的地层,过套管电阻率,孔隙度15%高矿化度验窜,中子寿命硼中子寿命,三、动态监测技术,三）加强工艺革新，产液剖面测井技术获得新提升,爬行器的引进与研发,模拟抽油机、预置法产液剖面测井工艺研发,水平井产液剖面解释方法研究,有效解决了产液剖面测井的难题,为油田低产液量及高含水水平井实施治理提供了有效的监测技术手段。,三、动态监测技术,胜利测井公司,1、爬行器是水平井生产测井专用下井工具。通过爬行器供电控制爬行器运动，推（或拉）送井下仪器至水平井段。,爬行器技术参数爬行器本体直径 54mm 额定温度 150额定压力 1035bar最小作业直径 57mm最大作业直径 244mm最大速度 9m/min最大电流时拉力 273,优点：1、与管柱输送和连续油管输送相比节省施工时间；2、降低了对仪器的损伤风险；3、实现了连续测量；4、可以满足密闭施工要求。,三、动态监测技术,胜利测井公司,2、通过多相流实验室模拟研究，建立了在不同井斜、不同流量、不同含水条件下的油水两相流井斜-流量-持率相关解释图板。,三、动态监测技术,胜利测井公司,X井氧活化测井图,X井采用筛管完井，该井投产以来一直全水，微含油。本次测井施工采用的是模拟抽油机进行提抽液，用爬行器将氧活化仪器送至井底，完成了测井任务。测井资料测量结果显示：本井1718.9m以下产液量在35.6 m3/d与井口计量结果相符，表明该井出水位置在1718米以下。,出水位置,3、典型实例（1）模拟抽油机产剖面测井,三、动态监测新技术,胜利测井公司,采用7筛管水平井完井方式，是一口抽油机生产井，日产液10m3，含水80%，采用了模拟抽油机产液剖面测井技术，井下仪器选择SONDEX爬行器、PLT组合六参数和阵列式仪器。增加了同位素示踪流量参数测量。测井资料解释该井主要产液层为1470-1519米与1610米-井底两段，其中主要产油层在1470-1519米，其它层位基本不产液。,（2）水平井产剖面测井,三、动态监测技术,胜利测井公司,胜利测井公司,一、测井技术在油田开发中的应用二、油藏测井评价方法（砂岩）一）储层划分及参数计算 二）储层有效性评价 三）流体识别 四）油层压裂增产分析三、动态监测技术 一）相关流量测井 二）剩余油饱和度测井 三）产液剖面测井技术四、射孔工艺提高油气采收率 一）负压射孔及测试一体化技术 二）定向射孔及超深穿透射孔技术 三）大孔径、高孔密射孔技术 四）分段多簇泵送射孔桥塞技术 五）复合射孔技术五、总结,1、（静态）负压射孔技术优点：,胜利测井公司,一）（静态）负压射孔测试一体化技术在中低渗油藏开发中效果显著,四、射孔工艺提高油气采收率,降低射孔孔道的残渣，提高孔道内的流动能力；产生诱喷作用，提高单井产能；降低作业时间，提升效率，缩短完井周期；能够同时进行目的层测试数据，指导下一步完井措施制定。,技术特点,（1）动态负压射孔不需要在射孔前建立特殊的压力环境，通过负压枪、弹的优化配置，能够产生满足清洁射孔孔道所需要的负压值，提高射孔完井效果。（2）动态负压射孔后流动效率较静态负压射孔提高了1.3倍。（3）动态负压射孔如果用于压裂之前，可以降低压裂破裂压力和施工压力，提高酸化和压裂作业效果。（4）动态负压射孔配套MFE测试工具，可以实现取样、开关井测试，获得较准确的射孔表皮系数、压力梯度、动态渗透率等重要参数。,2、动态负压射孔技术:,四、射孔工艺提高油气采收率,胜利测井公司,3、射孔压裂一体化技术,A井深3383m，预测地层压力58.7MPa，属于异常高压，井控级别较高，采用射孔、压裂一体化施工，射孔后不用上提管柱可以直接压裂，大大降低了井控风险，节约了压井液费用百万余元，也节约了起下管柱的时间和成本，缩短施工周期。,用压裂管柱将射孔枪和压裂封隔器及减震工具同时下至目的层，射孔后直接进行水力压裂一体化施工。,四、射孔工艺提高油气采收率,胜利测井公司,二）定方位射孔、超深穿透射孔技术提升低渗油藏开发水平,胜利测井公司,油管输送方式,1、定方位射孔（分为油管定方位射孔和电缆定方位射孔）解决储层压裂有效射孔孔眼分布率低、压裂过程中难以控制裂缝方向的难题，能够减少压裂弯曲摩阻、降低压裂启动压力，有效提高压裂效果，达到提高低渗透油藏采收率的目的。近两年应用该技术施工90多口井，应用效果良好。,四、射孔工艺提高油气采收率,传统四方位射孔,定方位射孔,应用效果：,降低破裂压力和施工压力，提高加砂浓度，延长生产周期；提高储层改造的效果，提高单井产能。,适用类型：低渗透储层进行压裂酸化改造的井；裂缝型储层进行压裂酸化改造的井；井眼存在断层，进行压裂改造的井；需要进行压裂措施的注水井提高注水效果；对于补孔井，利用定方位射孔可以避开原有压裂裂缝，进行转向压裂；固井质量差，需要进行定向挤水泥的井。,四、射孔工艺提高油气采收率,胜利测井公司,针对低渗透储层油气流动性差，采用超深穿透射孔器能够加大油气流通深度和流通面积（混凝土靶试验穿深达到1515mm）技术，增大了油气沟通面积，能够提高压裂效果和提高油气采收率。,胜利测井公司,超深穿透射孔器特点：,改进射孔弹壳体结构优化药型罩结构和成分配比研究主装药成分配比及压制工艺完善药型罩成型工艺改进射孔弹装配工艺,2、超深穿透射孔技术,超深穿透射孔器与国外同类型的技术指标对比,四、射孔工艺提高油气采收率,胜利测井公司,三）大孔径、高孔密射孔技术，提高稠油、出砂油藏开发效果,针对稠油藏和出砂严重的油藏开发，应用大孔径、高孔密射孔技术，通过增大射孔孔眼直径、降低孔眼区域的压降，增加泄流面积，提高采收率。同时，砾石充填时受到的阻力也相应减小，配合适当粘度的携砂液，可以更有效地通过射孔孔眼充填砾石，利于提高防砂效果。大孔径、高孔密射孔器在胜利油田已大规模推广应用，其中在孤岛、现河、海洋、滨南等采油厂部分区块应用效果明显。,四、射孔工艺提高油气采收率,分段多簇泵送射孔桥塞技术，实现致密油藏、页岩油气精细分段压裂措施改造，目前测井公司非常规分段射孔桥塞压裂施工技术、装备达到国内外同行业先进水平。,技术优势和特点：技术领先，施工安全可靠性价比高，周期短，施工时效高可实现多簇、分段桥塞射孔压裂压裂时泵排量大，压裂效果好桥塞、射孔深度精确适用于直井、水平井,关键技术：多级点火控制技术无线电免疫安全起爆技术井下安全电子控制技术水力泵送技术大通径耐高压电缆密闭施工技术已钻复合桥塞,胜利测井公司,四）分段多簇射孔桥塞联作技术，为非常规油藏开发提供支持,四、射孔工艺提高油气采收率,（1）新井射孔后投产、老井改造；（2）水井降压增注；（3）油井近井污染带改造，改善渗流特性；（4）解除由于修井、补孔等作业造成的产层近井带堵塞；（5）水敏、酸敏、碱敏、盐敏性地层解堵；（6）水力压裂、酸化、注聚合物驱油无效的油水井增产、增注。,五）复合射孔技术，改善特殊井况井的产能,适用范围,对于产层近井带堵塞、近井污染严重的油气井和注水井推广应用复合射孔及脉冲压裂技术。,四、射孔工艺提高油气采收率,胜利测井公司,胜利测井公司,一、测井技术在油田开发中的应用二、油藏测井评价方法（砂岩）一）储层划分及参数计算 二）储层有效性评价 三）流体识别 四）油层压裂增产分析三、动态监测技术 一）相关流量测井 二）剩余油饱和度测井 三）产液剖面测井技术四、射孔工艺提高油气采收率 一）负压射孔及测试一体化技术 二）定向射孔及超深穿透射孔技术 三）大孔径、高孔密射孔技术 四）分段多簇泵送射孔桥塞技术 五）复合射孔技术五、总结,在石油开发中，测井技术的应用主要进行规律性研究，如岩石构成、地质特性和力学结构，还能分析开采石油周围的环境，提高了资源的利用率，也保障了开采人员的安全，充分体现了我国对石油开发的重视和技术投入。同时，在石油开发中所面临的勘探和开采问题得以有效解决和改进，提高了测井技术在石油开发中的应用。油藏开发是一项系统性工程，其中大部分技术实力都已具备，应该将它们综合在一起，进行深入细致地研究整理，形成一套系统，加以充分利用，只有这样才能从多角度、全方位地为油田提供技术服务，在技术上引领油田开发市场。在研究过程中，从测井资料的用途及现有的技术实力出发，较为深入地分析了在整个油田开发过程中，测井资料所起的作用，可以显见，在油田开发的各个环节均离不开测井资料，在不同的研究领域有不同的作用。而对测井资料的理解、掌握和使用方面，测井技术人员应该更具优势。按照目前的发展趋势及研究结果，分别从流动单元的划分、储层参数预测、剩余油分布研究、精细地质建模、油藏动静态拟合，以及油藏数值模拟等不同角度开展不同的研究，满足油田不同研究的需要。,五、总结,测井技术在石油行业中的未来发展 测井技术在未来石油行业的发展中应用会更加广泛和技术化，我国目前已经实现对不同深度矿井的测量，通过测井技术，测量石油地质中的立体信息，一方面可以丰富地质测量数据，深化有价值信息；另一方面所以拓展测井技术的范围、规模。测井技术的综合性研究也是未来技术发展的表现形式，因为石油开发中虽然具备多样化的测井技术，但是实质其在展示优势的同时，也表现出难以避开的缺陷，将电波、声波、放射元素集中体现，综合引入到测井技术中，适应石油开发地质在测井过程中的动态性，石油勘测本身具有运动的特性，地质内部时刻处在细小变化过程中，降低测井数据的准确度，利用综合的测井技术，尽量保持精确信息，保障石油开采的稳定。因此，我国的测井技术处于不断完善的状态中，其在未来的发展会更加适应石油开发勘探，满足勘探中的需求。,五、总结,谢谢!,胜利测井公司,