过套管电阻率评价剩余油饱和度中温度的应用

王成荣 纪艳红 刘玉婷 齐晓宏 侯 旭 罗新民 兰积恒

(1.中国石油集团测井有限公司吐哈事业部 新疆鄯善) (2.中石油吐哈油田勘探开发研究院 新疆哈密)

过套管电阻率评价剩余油饱和度中温度的应用

王成荣1纪艳红2刘玉婷1齐晓宏1侯 旭1罗新民1兰积恒1

(1.中国石油集团测井有限公司吐哈事业部 新疆鄯善) (2.中石油吐哈油田勘探开发研究院 新疆哈密)

文章系统介绍了ECOS俄罗斯过套管电阻率测井仪器及基本原理、应用范围。通过将ECOS俄罗斯过套管电阻率测井资料与温度测井资料综合解释,提高了剩余油饱和度的解释精度,此综合解释方法具有一定的创新性。

ECOS俄罗斯过套管电阻率测井仪;原理;温度;剩余油饱和度

0 引 言

油田进入中高含水开发阶段后,认识剩余油分布规律及其控制因素,对于油田内部挖潜,增加原油产量和提高采收率具有重要意义。常规测井资料评价剩余油饱和度存在一定的困难,过套管电阻率测量是一种与侧向测量模型相同、测量方式不同的电阻率测井方法,它可以在套管井内测量地层电阻率。与套管井的核测井方法相比,具有两大优点[1～10]:径向探测深度大(接近2 m)和测井限制条件少(不受地层孔隙度和井筒流体的影响),为评价水淹层、发现潜力层提供了新技术,为套管井的剩余油监测提供了新方法。俄罗斯过套管电阻率(ECOS)测井具有独特优点,目前已在俄罗斯、加拿大等国的部分油田及国内的大庆、辽河和克拉玛依等油田进行了测井服务,获得了良好的应用效果,为油田二次开发的剩余油分布评价及增储上产发挥重要作用,具有良好的应用前景。

1 过套管电阻率测井方法简介

1.1 仪器简介

俄罗斯过套管电阻率测井ECOS-31-7由地面部分、下井仪器两部分组成,如图1所示。

1)EKOS-31-7仪器的地面部分:供电和控制器,套管供电电源,电流变换器 。在供电和控制器中有遥测系统的地面部分,以及电子电路井下部分和液压传动装置泵的电源。套管供电电源-大功率电源,可以提供10 A以内的稳定电流。电流变换器可以保证改变给定频率电流的极性。可控推靠装置的供电频率7 Hz～10 Hz的脉冲电流,小于1.5 A。计算机用于EKOS-31-7仪器的控制、信号的记录和保存,以及地层电阻率的计算。

图1 地面和井下仪器组成示意图

2)井下仪器:EKOS-31-7仪器下井仪总图如图2所示。仪器技术指标:仪器直径:≤95 mm;仪器长度:≤8m;仪器质量:≤100kg(不包括加重器);耐温:-10℃～120℃;耐压:80 MPa;适用条件:5 in(1 in=25.4 mm)～6 in(套管内径);测量范围:0～300(地层电阻率)。

图2 EKOS-31-7仪器下井仪总图

1.2 仪器测量原理

过套管电阻率和裸眼电阻率测井原理上的显著区别在于钢套管本身就是一个巨大的导体,大部分电流会沿着套管流动,高频交流电几乎全部留在套管内部,但是低频交流电流(或者是直流电流)将会有一小部分流入到地层中,在套管内绝大部分电流沿套管流到地面回路电极,由于钢套管周围地层也是导电介质,所以在钢套管内以极低频率流动的电流将有极小部分流入到地层中,再通过地层流回到地面回路电极。通过检测漏失到地层中的这部分电流,就可以计算出地层电阻率。ECOS测量原理图如图3所示。

ECOS仪器下井测量时,先打开液压推靠器,将电极推靠到套管内壁,当电极探针扎透套管的污垢层,与套管保持良好接触后,给上供电电极A1、下供电电极A2等时间交替供给6 A～8 A电流,加到套管柱上。回电流电极B位于地面,通常在邻井套管柱的井口。

ECOS测量参数有:电位U相对位于井口的零电位电极N0的电位,电位的一阶差分ΔU=ΔUМ1N+ΔUNM2(电极M1与M2的距离为1 m),电极M1和M2两点之间电位的二阶差分Δ2U=ΔUМ1N-ΔUNM2(电极N位于电极M1和M2的中间)。下井仪在指定深度点进行测量时,通过电流电极A1和A2给套管分别供电时各测一次,每个测量点可进行多次重复测量,取平均值。测量时要保证测量电极同套管内壁接触良好(电极探针与套管的接触电阻不大于0.1Ω)。

过套管电阻率ρ可以利用如下公式计算:

式中,UN(I1),UN(I2)为对测量电极系的上、下电流电极分别供电时,中间测量电极同套管接触点套管电场的电位;ΔUN(I1),ΔUN(I2)为对测量电极系的上、下电流电极分别供电时,电极系的两个边电极M1、M2的一阶差分;Δ2U(I1),Δ2U(I2)为对测量电极系的上供电电极和下供电电极分别供电时,所有的三个测量电极同套管接触点之间套管段上电位的二阶差分;I1,I2分别为A1和A2供电电极向套管接触点供电的电流。K为电极系的系数。

图3 ECOS测量原理图

1.3 主要用途

过套管电阻率测井打破了不能在钢套管井中测量地层电阻率的禁区,拓展了电阻率时间推移测井技术的应用空间,为油藏动态监测、剩余油分布研究以及剩余油饱和度评价提供了有效的技术手段。主要用途有:

①寻找油层、差油层或弱水淹层,提高单井产能,挖掘井组剩余油;

②建立水淹层定性识别及定量解释标准和图版;

③研究剩余油分布规律和状况,为油田水淹层评价方法的优选提供依据;

④寻找有效的剩余油监测技术。

2 资料综合解释

温西XX井是温米油田的一口生产井,于2011年5月1日完成测井任务。本井ECOS资料测量段主要是:2 610.0 m～2 879.0 m,取得123个有效点,并加测了温度。该井俄罗斯过套管电阻率测井资料结合温度测井资料综合解释,J2q(2 612.5 m～2 617.8 m)过套管电阻率与裸眼井地层电阻率相比,ECOS电阻率没有下降,温度曲线无异常,综合解释为差油层;S13(2 701.4 m～2 707.0 m),S21(2 716.2 m～2 730.6 m),S22(2 757.7 m～2 769.2 m)三层ECOS电阻率与裸眼井深电阻率相比均有一定下降幅度,温度曲线无异常,综合解释为中水淹层,强水淹层,水层;这四层温度曲线无异常说明早期射孔的这四层目前产液量不大。S31(2 794.2 m～2 803.7 m)ECOS电阻率与裸眼井深电阻率相比下降幅度小,温度曲线有明显负异常,综合解释为为弱水淹,且产液量较大。S32(2 816.6 m～2 825.7 m)ECOS电阻率与裸眼井深电阻率相比下降幅度小,温度曲线无异常,综合解释为为弱水淹,产液量较低。S33(2844.6 m～2 856.1 m)ECOS电阻率与裸眼井深电阻率相比下降幅度一般,温度曲线有明显负异常,综合解释为中水淹,且产液量较大。S41(2864.5m～2875.8m)ECOS电阻率与裸眼井深电阻率相比有一定下降幅度,温度曲线有明显正异常,综合解释为强水淹,且产液量较大,为主产水层。

3 结论及建议

ECOS俄罗斯过套管电阻率测井仪,与套管井核测井方法相比,ECOS测井不受地层孔隙度和井筒液影响,具有纵向分辨率相当且径向探测深度大的优点,将ECOS俄罗斯过套管电阻率测井资料与温度测井资料综合解释,可提高剩余油饱和度的解释精度,准确评价水淹层、发现潜力层,为油田增产和二次开发提供合理建议,具有良好的应用前景。

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Failure analysis and solutions to HRDL high-resolution dual laterolog logging.

Liu Yipin,Wu Shaowei,Yan Mingqi,Zhao Zhuoying,Zheng Qiyi and Hu Jinli.

This paper first analyzes the basic principle of the HRDL high-resolution dual laterolog logging.On this basis,the faurts of the dual laterolog logging instrument in the practical application are analyzed and discussed.Finally,by solving the practical problems,troubleshooting solutions are proposed.

High resolution(HR),Dual laterolog,Logging,Failure analysis,Solutions

P681.8+4

B

1004-9134(2011)04-0031-02

王成荣,男,1969年生,高级工程师,1996年毕业于江汉石油学院地球物理勘探系测井专业,现从事生产测井资料处理、解释、研究工作。邮编:839009

2011-05-23编辑梁保江)

PI,2011,25(4):33～35

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