电磁流量与示踪相关流量组合测井仪及其应用

单宏宽 柴金刚 劳鹏程 单福军 刘慧东

大庆油田 测试技术服务分公司研发中心 （黑龙江 大庆 163453）

电磁流量与示踪相关流量组合测井仪及其应用

单宏宽 柴金刚 劳鹏程 单福军 刘慧东

大庆油田 测试技术服务分公司研发中心 （黑龙江 大庆 163453）

在对电磁流量与示踪相关流量组合测井仪的基本原理、井下仪器结构、仪器工作方式、技术指标等内容进行详细阐述的基础上，进一步运用测井实例分析了电磁流量与示踪相关流量组合测井仪能把电磁流量计、示踪相关流量计、同位素吸水剖面测井仪组合到一起，使附加井温、压力、磁性定位等参数相互印证，得出准确的综合解释结果,从而为油田监测提供准确可靠的测井资料，具有一定的现实意义。

电磁流量计 示踪相关流量计 测井仪 注入井

注聚采油是大庆油田三次采油提高采收率增产的重要举措之一，目前大庆油田聚驱原油年产量已达一千多万吨。大批注水井改为注聚井，同时在采油井周围增加了大量新钻的注聚井，因此注聚井注入剖面测试问题成为油田动态监测的重要问题之一。随着油田开发的需要和采油工艺技术的不断发展，聚驱油田注入井的注入液种类越来越多，粘度差异也较大，注入管柱更是多种多样,单一的电磁流量计、同位素吸水剖面测井仪、示踪相关流量计等测井方法已不能满足目前注聚井测试的需要，需要研制一种组合测井仪，进行综合测井。

电磁流量与示踪相关流量组合测井仪的结构及原理

1 电磁流量与示踪相关流量组合测井仪的结构

电磁流量与示踪相关流量组合测井仪结构如图1所示。自上而下依次为上扶正器、固体颗粒同位素释放器、液体同位素释放器、遥测四参数短节（含磁性定位器、井温、压力、伽马）、下伽马仪短接、下扶正器、电磁流量计。上扶正器、下扶正器可保证仪器居中[1]；磁性定位器可确定仪器的深度;遥测四参数短节中的伽马仪和固体颗粒同位素释放器共同组成同位素示踪注入剖面测井系统,用于分层流量的测量[2];上下伽马仪和液体同位素释放器组成示踪相关流量测井系统，可用于油管外流量的测量[3]；电磁流量计进行油管内流量的测量。温度、压力作为环境条件测量参数。

该组合仪短接的接口采取丝扣套式结构，连接方便，不易脱扣，既继承了原各测试短接的优点，又对组合仪的总体结构进行了优化，既缩短了原仪器串长度，又提高了各短接的可靠性。

2 技术指标

本组合仪的标定是在大庆油田测试分公司模拟井实验室进行的。经检验，仪器的主要技术指标为：

（1）耐温：125℃；

（2）耐压：60MPa；

（3）外径：38mm；组合仪全长仪器6.8m；

（4）电磁流量计：2m3/d～500m3/d±5%；

（5）温度计：0℃～125 ℃±1℃；

（6）压力计：0.1MPa～60MPa，优于 0.5 级。

3 测量原理

电磁流量与示踪相关组合测井仪根据优势互补的原则，把电磁流量计、示踪相关流量计、同位素吸水剖面测井仪组合到一起，发挥各流量计的优点，进行注入剖面组合流量测井，并附加井温、压力、CCL参数，采用遥测技术，一次性下井，可同时录取油管内电磁流量、油套空间内的示踪性相关流量及同位素吸水剖面、井温、压力、磁性定位等六参数测井资料。利用电磁流量计在管内点测流量精度高、稳定性好的特点，可准确地测量注入管柱内的流量[4]；利用示踪相关流量计能够测量管外流量的特点，可测量流入注入点后流量的分配情况；发挥各流量计短接的优势，进行组合流量测井，测井资料能相互印证,进而给出较准确的综合解释结果,特别是采用电磁流量、放射性相关流量、井温资料与同位素吸水剖面测井资料进行对比,提高了解释精度及准确性[5]。

4 解释方法及软件

（1)解释方法

采用电磁流量与示踪相关综合解释方法，对其中解释参数进行互相校正，从而消除了管径变形对流量的影响，具体解释由软件来实现。

首先进行电磁流量解释，解释采用的是积分法，根据其结果确定参数，然后进行示踪相关解释，对于示踪相关则采用相对复杂重心相关法代替以前的寻峰法，从而消除了仪器扰动对测量精度的影响，使测量精度有所提高。

（2)解释流程及软件

图2为解释软件流程图，其中电磁流量解释采用积分法，示踪相关解释采用重心相关法。

图3为部分软件显示界面，软件可在Windows 98/XP系统下运行，操作方便，能提高工作效率；数据可在现场解释处理，使结果更贴合实际，从而提高解释精度及效率，增加测井数据预处理功能，有效去除干扰，进一步提高测井资料解释的准确性。

测井实例及其应用效果

电磁相关组合仪是把多种参数结合到一起，其资料能相互印证，解释精度及准确性较高，适于介质为聚合物和水的注入剖面测井。为保证测量解释的准确程度,共计进行80井次的现场试验,其中聚驱井70口,注水井10口。在80井次实验中,因示踪液遇阻及井下仪故障等原因,测成76口,成功率95%。

通过现场试验，验证了测井仪在结构设计、制造工艺上的合理性及数据采集、信号传输等工作性能的可靠性，以及仪器的稳定性、重复性和可靠性，并检验了仪器的技术性能指标，确定了解释模型中的系数，其中60口现场试验的测井资料已被地质部门采用，创产值240余万元，取得了可观的经济效益。

1 测井实例一

北1-XXX，该井实注流量120m3/d，井口压力14MPa，被测流体为聚合物。测量井段为1 028～1 053m，该井段有二级配水器，第一级配水器内有4个吸水层，分别位于配水器的正对或下方，层间距大于0.5m,且正对的层位可通过间接测量测得，适于示踪相关流量测井及同位素吸水剖面测井。而第二级配水器内有3个吸水层，分别位于配水器的上方，层间距较大，由于该配水器位于整个配水管柱的下端，相关测井受油管与油套空间示踪液体重叠影响较小，也适于示踪相关流量测井及同位素吸水剖面测井。

利用电磁流量计测得管内总流量为120m3/d，第一、第二级配水器的相对注入量分别为25%和75%，而利用同位素吸水剖面测得相对注入量分别为36%和64%，两测试结果主吸水层一致，差异的主要原因是同位素吸水剖面测井受沾污不同的影响，使其解释结果存在一定误差，同位素吸水剖面测井结果需补充校正。由于本井同位素吸水剖面测井结果受影响的因素较多，以电磁流量计、示踪相关测井测试结果解释较为合理。通过与地质部门验证，该结果与所对应的受益的产出井的产出液量相一致，主产层为第二级配水器下端的PI7，而非第一级配水器上端的PI2（4）。图4为北1-XXX井组合测井仪综合解释成果图。

2 测井实例二

北2-XXX，该井实注流量97m3/d，井口压力12.9MPa，被测流体为聚合物。测量井段为北2-XXX，该井实注流量97m3/d，井口压力 12.9MPa，被测流体为聚合物。测量井段为1 048.5～1 065m，该井段有二级配水器，第一级配水器内有1个吸水层，位于配水器的下方，配水器水嘴距吸水层1.2m，适于示踪相关流量计进行油套空间内测井，可对该吸水层细分测试，按试验设计划分为4个吸水层；而第二级配水器内有2个吸水层P12、P12-3，分别位于配水器的上方，由于该配水器位于整个配水管柱的下端，相关测井受油管与油套空间示踪液体重叠影响较小，也适于示踪相关流量计进行油套空间内测井，并对厚层吸水层P12-3进行细分测试。经分析该井适宜示踪相关流量测井。

利用电磁流量计、测得管内总流量为97m3/d，第一、第二级配水器的相对注入量分别为38.1%和61.9%；而利用同位素吸水剖面测得相对注入量分别为0%和100%，两者相差较大，经分析认为其主要原因是配制的示踪剂黏度过大，以至于同位素抱团，共同流入第二级配水器；经过与地质部门验证：第一级配水器对应的吸水层SⅢ10-2是渗透性较好的吸水层，为主力吸水层，对应的产出井也为主力产层，由此证明同位素吸水剖面测试的结果有误；根据优势互补的原则，其测量结果需补充校正。图5为北2-XXX井电磁流量计与示踪相关流量组合测井仪同位素吸水剖面解释成果图及综合解释成果图。

通过现场试验结果证明：组合仪在现场测试中每口井均进行重复测量，测井资料重复性都比较好，其重复测井最大误差为4.8%，该仪器适于介质为聚合物和水的注入剖面测井，通过组合测井，发挥了各流量计短接的优势，达到去粗存精，去伪存真的测试结果，经过综合解释，其测试结果能准确地反映配注井注入状况，能够完成注聚井吸水剖面的测试任务，为油田监测提供准确的测井资料。

结 论

电磁流量与示踪相关组合仪是将多种注入参数组合在一起，以发挥各流量计的优点，测井资料能相互印证，可以给出准确的流量综合解释结果，该组合仪具有测井成功率高，重复性较好等特点。该组合仪经过现场试验，证明电磁流量与示踪相关测井仪适于注入介质为聚合物和水的注入剖面测井，测井资料能够较真实反映井下动态情况。

电磁流量与示踪相关测井仪具有以下优点：

（1）参数组合，使测井资料能相互印证，进而给出较准确的综合解释结果,提高了解释精度及准确性。

（2）可根据实际情况,灵活合理的进行组合优选,测井效率较高。

（3）改进完善了软件操作方式，数据可在现场解释处理，使得解释结果更加贴合实际，在原有寻峰法的基础上进行重心相关，使得解释精度有所提高。

[1]谢荣华.生产测井技术应用与进展[M].北京:石油工业出版社,1998.

[2]姜文达.放射性同位素示踪注水剖面测井[M].北京:石油工业出版社，1997.

[3]张耀文，王金钟，夏慧玲.注入剖面放射性相关测量方法研究[J].测井技术,2004,28(增):57-60.

[4]吕殿龙，魏云飞，韦旺.电磁流量计及其在注聚井中的应用[J].石油仪器,2001,15(3):34-36.

[5]闫来喜，孙玉环.井温测井在疑难井中的应用[J].测井技术,1999,23(2):155-158.

Based on a detailed introduction to some aspects of combination logging device of electromagnetic flow and tracer flow,such as the basic principle,the structure of down-hole equipment,the working way of equipment,technical index and so on,the practical logging example is applied to the analysis about the combination logging device of electromagnetic flow and tracer correlation flow.This kind of device can combine the electromagnetic flowmeter,tracer flowmeter,and the logging instrument of isotopic water entry profile together,and confirm multiple parameters of additional well temperature,pressure and magnetic location for each other.Then the accurate comprehensive explanation result has been concluded from the above,which can provide accurate and reliable logging material for oilfield detection,and thus having certain significance in reality.

electromagnetic flowmeter;tracer correlation flowmeter;logging device;injection well

��栓琴

2009-09-02