产出剖面测井技术的开发与应用

苑慧敏　李燕　于艳玲

摘要：产液剖面测井是油田动态监测的主要方法之一，它提供了生产井每个生产层段产液状况、压力和温度变化;可以对油井动态异常进行诊断，确定油井生产状态，对开发区域进行系统监测，研究各开发层系的动用状况和水淹状况，以便采取综合调整措施，同时检查各种措施效果，达到增产的目的。产液剖面测井数据主要是流量和含水参数，集流式涡轮流量测井是目前流量参数最精确也是普遍采用的方法，含水参数一般采用的是电容式和阻抗式探头测量。电容式式含水探头具有在高含水区域分辨率低的特性，阻抗式探头具有低含水区域分辨率低的特性，而目前许多生产井高、低含水层位共存，无论采取那一种方法我们均无法一次性取得井下各层精确的数据，使我们在油井井内复杂产液模式下得到的解释质量难于提高。为此我们调研后引进电容、阻抗式探头一体式含水同步测量方法，来解决所有井的一次性取得准确资料的难题。

关键词：产液剖面;含水分辨率;电容;阻抗

1. 产出剖面测井仪器探头特性分析

1.1.电容式含水解释图版X轴为流量，Y为含水系数，自下而上为10%-90%的含水曲线;我们通常用测得的X、Y值在图版交会，自交会点读出含水。

从交会图分析，流量3-8方/日，含水0-100%区间反应的分辨率较为平均，在测量时反应的分辨率正常;流量8-30方/日，含水0-50%分辨率较高，测量时分辨率正常;流量8-30方/日，含水50-100%的数据点明显集中，分辨率左至右降低，实际测量时这部分区间分辨率误差大，且由于井况影响容易出现解释上下层矛盾，数据分析困难。

1.2.阻抗含水解释图版X轴为流量，Y为含水系数，自下而上为40%-100%的含水曲线;我们通常用测得的X、Y值在图版交会，自交会点读出含水。

从图版可以看出，流量0-45方/日，含水50%-1000%反应的分辨率较为平均，在测量时反应的分辨率正常;流量0-45方/日，含水0-60%的数据点明显集中。上图可以看出，阻抗式含水基本不受流量影响，但是在含水0-50%的区间分辨率很低。

1.3.通过对比两种不同探头的特性，我们可以得到以下结论

1.3.1.在流量0-8方/日、含水50-100%区间，两种探头的含水可以完全准确的测量出来。

1.3.2.在流量8-30方/日、含水50-100%区间，阻抗的含水可以完全准确的测量出来，电容的误差大。

1.3.3.在流量8-30方/日、含水0-50%区间，电容的含水可以完全准确的测量出来，阻抗的误差大。

通过分析两种探头的特点，我们可以发现这两种探头具有（如图一）共性和互补的各自特性。这两种方法同步测井会大大提高测井质量，减少因数据误差增大带来的分析错误。

针对这两种仪器的特性，我们进行了设计开发并生产出了完善的双探头测井仪器，并进行了现场测井，通过实际测井资料解释分析，该仪器完全达到了我们的应用要求。

2.双探头产出剖面测井仪器特点

经过整合后得仪器，既保证了仪器在含水参数上质量提高，还对该型仪器进行了部分升级改造，使仪器具备高精度、易操作、易维护和其它仪器组合方便的特点，主要表现在以下方面：

（1）采用数字脉冲编码（曼玛）传输，与DDL-III兼容。可方便直接挂接DDL-III、UNILOG、DCLS、SGX-3A等各类测井地面系统。

（2）.该仪器做到了把两种含水仪（电容法和阻抗法）融合为一支，很好的解决了高含水和低含水都能同时准确测量的难题。

（3）仪器采用优质钢材精细加工生产，传感器和电子元器件全部采用高温军品，线路板为高温板，保证产品优质可靠准确，且每个仪器单元采用相同采集模块，可互换，方便维护。

3.仪器技术参数

3.1. 全集流：1～50 m3/d;测量精度：±5%;

3.2.小涡轮全集流：0.5～15 m3/d;测量精度：±5%。

3.3.含水率测量范围：0%～70%;测量精度：±5%;70%～100%;测量精度：±3%。

3.4.温度测量范围：0～150℃;分辨率：0.01℃;响应时间：0.5S。

3.5.压力测量范围：0～50MPa;测量精度：0.1%;

3.6.仪器耐温：150℃;仪器耐压：50MPa。

3.7.信号幅值：>±10V。

3.8.工作电压范围（实际供电需考虑电缆压降）：

工作：+60 VDC ± 5 VDC，总工作电流：210mA±5 mA;

撑伞：--70V，电流50～80mA，到位后电流8mA;

收伞：--45V，电流35～60mA，到位后电流2mA。

4.现场应用

4.1.双探头含水测井仪器的测量及取值。

现场测井用双探头仪器测产液剖面，采用目前的UL2000地面测井系统或者其它地面仪器与仪器连接进行数据采样，施工过程按标准的集流伞式产出剖面测井规范执行。不同的是在点测数据采样时我们一次取得一个涡轮响应频率和两个含水频率，三个参数的取值我们用测井系統按单位时间的平均频率计算。

4.2.测井资料解释

资料解释我们用熟悉的图版法，利用标定的涡轮/流量图版通过每个测点的涡轮频率读出流量值;再利用标定的电容含水系数/含水值图版、阻抗含水系数/含水值图版读出两个含水值。这样我们就得到每个测点的产量和含水，从而计算出生产井每个产层的参数。

电容探头含水系数的计算公式K=（测量值-纯油值）/（纯水值-纯油值）

测量值：实际测量的含水频率

纯水值：静态下纯水时的含水频率（生活用水）

纯油值：静态下纯油时的含水频率（柴油）

阻抗探头含水系数的计算公式K=动态测量值/静态测量值

动态测量值：在集流伞张开时和电容探头、涡轮流量同步的测量值

静态测量值：在集流伞完全收拢后探头腔密闭状态下的测量值

2、现场资料分析对比

通过现场多井次的资料显示，电容的含水值明显出现偏小，在解释中出现产层自下而上油的产量值不符合逻辑分析的越来越少;阻抗的含水则符合产层特性，符合最后的地质数据分析。

5.结论

双探头式测井仪器有效地解决了多年来困扰在产出剖面测井中高含水以及同一井内高、低含水层位混杂难于精确测量的难题。该仪器充分结合了早期不同类型仪器的优点，并有效地利用目前最为先进的数据处理和工艺加工技术，达到了使用方便，维护简单，测量准确的使用标准，有很好推广价值。