集流式环空测井技术在吉林油田的应用

段迎利，郭海敏，袁伟 （ 油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学）长江大学地球物理与石油资源学院，湖北 武汉430100）

陈海洋 （中石化中原油田地球物理测井公司引进中心，河南 濮阳457001）

张沛 （中国石油集团测井有限公司塔里木事业部，新疆 库尔勒841001）

张金海 （中国石油集团测井有限公司，陕西 西安710077）

罗娜 （中石油青海油田测试公司，青海 茫崖816400）

目前吉林油田已进入低产液、高含水时期［1］，为了提高注水、注气效果，达到优化油井生产目的，必须准确确定油井分层、分相比率 （含水率、含油率）的变化。同时，随着勘探开发的深入，出现了多相流产出剖面测井，生产测井处理解释面临着更高的需求，而测井公司现有的探井解释平台尚不具备产出剖面处理功能，非常有必要建立适合自身生产测井解释需要的解释系统。为此，笔者开展了多相流产出剖面解释方法研究，开发了相应的解释模块。

1 测量原理与仪器介绍

1.1 测量原理

集流式环空测井技术是在安装有可动的偏心井口的油井上进行，测井仪器通过油套环形空间下至井下，在测试层段的每个测点分别进行撑伞、测试、收伞等过程，获取各测点以下几个层的涡轮脉冲数及持水响应频率值；然后求得合层的流量及含水率，进而求得分层的流量及含水率［2～4］。集流式流量计的涡轮启动排量小［5］，适用于低产液、高含水井。

1.2 仪器介绍

集流式环空生产测井组合仪如图1所示，主要包括：①自然伽马＋磁定位短节；②集流伞；③井温仪；④压力计；⑤持水率计共5部分组成。

图1 集流式环空生产测井组合仪

由于采取集流方式，使得液流加速，油水充分混合，克服了流速低、流量多变、流体黏度差异、持水率不同以及油水相混合不均对测量传感器响应的影响，提高了测量精度。主要测量参数有：井温、流量、压力、磁定位、含水率5个参数［2］。仪器外径分23mm和26mm两种，耐压60MPa，耐温150℃，适用范围为1．0～60．0m3／d，井底出砂、套管腐蚀时不宜用［6］。

2 解释方法研究

对集流式环空测井资料一般用相应的解释图版进行解释［7］。常见的集流式环空测井仪解释图版包括流量图版和含水率图版2部分。它们是在地面试验模拟标定后经数据分析得到的。查图版时，对于响应值可采用停抽法、面积法和平均值法3种方法进行解释读值［2］。记录给定流量和含水情况下仪器的输出混相值fm，然后测量全水值fw，求出相对响应R＝fw／fm，从而绘制出不同流量下仪器响应和含水率的关系图版［6，8］。根据图版或由图版拟合出的公式以及所测的R，通过插值计算求得含水率。

1）停抽法 停抽法适用于生产压差大、采油指数小的井。该类井停抽后曲线下降缓慢，停抽后曲线开始振荡，待其稳定后再取值也不会产生较大误差。具体方法是抽油机停止工作后，在波动到平滑的拐点处取流量计的测量值。

2）面积法 面积法适用于生产压差小、采油指数大的井。该类井停抽后曲线下降很快，取值很困难，不适宜用 “停抽法”取值。具体方法是：取曲线上相间的2个波谷低点横向坐标轴作垂线，计算该段曲线与横轴围成的面积，然后用该段的面积除以2条垂线间的时间长度，得到等面积矩形的高度，该高度对应的读数即为涡轮流量计的读数。

3）平均取值法 平均取值法与面积法类似，在一定时间内记录了总频率累计频数，除以取值时间即可得到相应的涡轮流量计读数。由于波形曲线是不对称变化的，因此要求取值时间是单个冲次的倍数。

笔者基于吉林油田探井解释平台，采用Visual C＋＋6．0编写了多相流产出剖面测井解释模块。各子模块操作方便，人机交互友好。该模块共分为井信息和处理解释2部分：井信息部分主要是进行曲线取值操作，可实现对曲线分开取值 （图2）；处理解释部分主要是根据图版插值计算求取含水率 （图3）。

图2 井信息及操作流程图

图3 处理解释及操作流程图

3 实例应用

利用研制的解释模块对吉林油田的9口井进行了产出剖面综合解释，多相流产出剖面测井解释模块处理结果与井口计量结果对比见表1。由表1数据对比分析可知，软件解释结果与井口计量数据总流量最大误差0．82%，分相流量最大误差9．76%，总体应用效果较好。分相流量误差最大的井为X8井，该井为油水两相井，日产油0．45m3，井口计量日产油0．41m3，虽然相差才0．04m3，但产量太少，显得误差较大。

利用基于吉林油田探井解释平台编写的软件绘成处理后的产出剖面成果图 （图4）。从图4中可以看出，测井解释合层总产液量4．32m3／d，合层产水量0．43m3／d，合层产油量3．89m3／d。该井井口总产液量为4．57m3／d，产水量0．47m3／d，产油量4．1m3／d。测井解释结果与实际产量基本相符，说明该模块解释精度较高。

表1 多相流产出剖面测井解释模块处理结果与井口计量结果对比表

图4 X井产出剖面成果图

4 结语

笔者基于吉林油田探井解释平台，利用VisualC＋＋6．0编写了多相流产出剖面测井解释模块，在吉林油田的低产液井中应用效果较好，弥补了吉林油田测井解释的不足，并在后期的生产测井解释和开发方案的调整中发挥了重要作用。

［1］崔庆保，高臣，郭忠懿 ．大庆油田产出剖面测井技术研究与进展 ［J］．测井技术，2007，31（1）：30～34．

［2］郭海敏 ．生产测井导论 ［M］．北京：石油工业出版社，2003．

［3］戴家才，王向公，郭海敏 ．测井方法原理与资料解释 ［M］．北京：石油工业出版社，2006．

［4］吴锡令 ．石油开发测井原理 ［M］．北京：高等教育出版社，2006．

［5］段艳丽，杨燕，宋瑞 ．环空测井技术应用效果分析 ［J］．大庆石油地质与开发，2005，24（5）：96～98．

［6］胡金海，刘兴斌，张玉辉，等 ．阻抗式含水率计及其应用 ［J］．测井技术，1999，23（增刊）：511～514．

［7］崔红珠 ．环空产液剖面综合解释方法研究 ［J］．石油天然气学报 （江汉石油学院学报），2008，30（3）：266～268．

［8］王延军，胡金海，黄春辉，等 ．阻抗式含水率计自适应模块的设计及应用 ［J］．测井技术，2010，34（5）：469～472．