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1、生产测井技术生产测井技术基础培训基础培训主要内容生产测井基本概念生产测井基本概念仪器原理介绍及测井技术仪器原理介绍及测井技术生产测井设计生产测井设计曲线质量控制曲线质量控制曲线认识及典型曲线特征曲线认识及典型曲线特征资料解释技术资料解释技术资料解释难点资料解释难点一、基本概念 生产测井是在油气井完井后的整个生产过程中，应生产测井是在油气井完井后的整个生产过程中，应用地球物理测井技术对井下流体的流动状态、井下技用地球物理测井技术对井下流体的流动状态、井下技术状况和产层性质及变化情况所进行的测量。主要目术状况和产层性质及变化情况所进行的测量。主要目的是了解和分析油气藏的动态特性，提高油气产量和的是
2、了解和分析油气藏的动态特性，提高油气产量和最终采收率。最终采收率。1、生产测井的定义、生产测井的定义裸眼测井石油勘探开发的“眼睛：静态 目的：发现和评价油气层，了解储层物性及含油气性生产测井石油勘探开发的“医生：动态 目的：监视和分析油气藏和井的开发动态及生产状况一、基本概念2、测井开展历史、测井开展历史1927年，世界测井技术出现模拟测井70年代末数字测井数控测井成像测井80年代中90年代中至现在1939年，我国引井测井技术70年代之前一、基本概念 生产测井作为一门年轻的学科，作为测井的一个分支生产测井作为一门年轻的学科，作为测井的一个分支,近年近年来也有了长足的开展。来也有了长足的开展。2
3、、生产测井开展历史、生产测井开展历史 1930193019301930年：井温测井年：井温测井年：井温测井年：井温测井 1940194019401940年：流量年：流量年：流量年：流量 1950195019501950年：流体密度和持率测井年：流体密度和持率测井年：流体密度和持率测井年：流体密度和持率测井 1980198019801980年以后：多探头仪器；适合于大斜度井和水平井的多臂持率仪、流年以后：多探头仪器；适合于大斜度井和水平井的多臂持率仪、流年以后：多探头仪器；适合于大斜度井和水平井的多臂持率仪、流年以后：多探头仪器；适合于大斜度井和水平井的多臂持率仪、流动扫描成像、脉冲中子测井仪动
4、扫描成像、脉冲中子测井仪动扫描成像、脉冲中子测井仪动扫描成像、脉冲中子测井仪 有待解决的技术难题有待解决的技术难题有待解决的技术难题有待解决的技术难题 理论问题；理论问题；理论问题；理论问题；方法问题：流量测量的精度和成功率一直是制约生产测井的因素之一，方法问题：流量测量的精度和成功率一直是制约生产测井的因素之一，方法问题：流量测量的精度和成功率一直是制约生产测井的因素之一，方法问题：流量测量的精度和成功率一直是制约生产测井的因素之一，科学家在不断改进涡轮流量计的同时，努力寻求其它替代方法；高含水科学家在不断改进涡轮流量计的同时，努力寻求其它替代方法；高含水科学家在不断改进涡轮流量计的同时，努
5、力寻求其它替代方法；高含水科学家在不断改进涡轮流量计的同时，努力寻求其它替代方法；高含水持率仪的研制；斜井、水平井产液剖面测井施工工艺及解释方法；持率仪的研制；斜井、水平井产液剖面测井施工工艺及解释方法；持率仪的研制；斜井、水平井产液剖面测井施工工艺及解释方法；持率仪的研制；斜井、水平井产液剖面测井施工工艺及解释方法；应用问题。应用问题。应用问题。应用问题。3、生产测井施工类型、生产测井施工类型主要包括主要包括4大类：大类：产出剖面产出剖面 注入剖面注水、聚合物、氮、二氧化注入剖面注水、聚合物、氮、二氧化碳、蒸汽碳、蒸汽 工程测井窜漏、套管质量、固井质量、工程测井窜漏、套管质量、固井质量、酸化
6、压裂评价酸化压裂评价 储层评价测井中子、碳氧比、热中子储层评价测井中子、碳氧比、热中子寿命、过套管电阻率测井等寿命、过套管电阻率测井等一、基本概念4、生产测井应用、生产测井应用1.1.建立基本的流动剖面建立基本的流动剖面建立基本的流动剖面建立基本的流动剖面2.2.常规动态检测，单井诊断气、水的来源常规动态检测，单井诊断气、水的来源常规动态检测，单井诊断气、水的来源常规动态检测，单井诊断气、水的来源3.3.油套管质量、封隔器密封情况检查油套管质量、封隔器密封情况检查油套管质量、封隔器密封情况检查油套管质量、封隔器密封情况检查4.4.查漏找窜查漏找窜查漏找窜查漏找窜5.5.确定采油指数、无阻流量、
7、了解油藏压力确定采油指数、无阻流量、了解油藏压力确定采油指数、无阻流量、了解油藏压力确定采油指数、无阻流量、了解油藏压力6.6.评价酸化压裂效果评价酸化压裂效果评价酸化压裂效果评价酸化压裂效果7.7.检查射孔质量和层位奉献检查射孔质量和层位奉献检查射孔质量和层位奉献检查射孔质量和层位奉献8.8.寻找遗漏的油气层寻找遗漏的油气层寻找遗漏的油气层寻找遗漏的油气层9.9.确定流体界面确定流体界面确定流体界面确定流体界面10.10.注入剖面测量注入剖面测量注入剖面测量注入剖面测量一、基本概念 产出剖面测井，产出剖面测井，主要是主要是 通过测量井通过测量井筒内流体的流量、筒内流体的流量、持水率、密度、井
8、持水率、密度、井温、压力等参数，温、压力等参数，确定生产井的生产确定生产井的生产剖面即分层产油、剖面即分层产油、产气、产水情况及产气、产水情况及了解各层的压力消了解各层的压力消耗情况，为开发方耗情况，为开发方案的制定提供依据。案的制定提供依据。产出剖面测井技术产出剖面测井技术产出剖面测井技术产出剖面测井技术 九参数测井主要用于多相流情况九参数测井主要用于多相流情况 1 1流量流量 涡轮、示踪、集流与半集流伞、电磁涡轮、示踪、集流与半集流伞、电磁 2 2流体密度压差、放射性流体密度压差、放射性 3 3持水率持水率 电容、微波、低能源、电成像电容、微波、低能源、电成像 4 4压力石英压力计压力石英
9、压力计 5 5温度温度 6 6 7 7 8 8井径井径 9 9持气率放射性持气率放射性产出剖面测井技术产出剖面测井技术产出剖面测井技术产出剖面测井技术一、基本概念典型生产测井组合典型生产测井组合二、仪器简介二、仪器原理简介 涡轮流量计涡轮流量计简单但是最重要简单但是最重要的测量方法的测量方法测量参数：测量参数：通过获得混合流通过获得混合流体视速度体视速度连续式流量计连续式流量计适合于高产井适合于高产井全井眼流量计全井眼流量计测量动态范围广，测量动态范围广，但不适合于高产量井但不适合于高产量井伞式流量计伞式流量计只能用于点测只能用于点测适合于较低流量适合于较低流量井测量井测量影响井内流型影响井内
10、流型二、仪器原理简介二、仪器原理简介二、仪器原理简介 零流量层涡轮流量计转速零流量层涡轮流量计转速与电缆速度的响应关系曲线：与电缆速度的响应关系曲线：正转涡轮响应频率：正转涡轮响应频率：f=负转涡轮响应频率：负转涡轮响应频率：f=电缆速度电缆速度,下放为正、上提为负；下放为正、上提为负；、正负转动时的启动速度；与流体性质和涡轮摩阻有关，无符号。正负转动时的启动速度；与流体性质和涡轮摩阻有关，无符号。、正负回归线的斜率；为仪器常数，与涡轮材料和结构、流体性质有关。正负回归线的斜率；为仪器常数，与涡轮材料和结构、流体性质有关。二、仪器原理简介正转涡轮响应频率：正转涡轮响应频率：f=负转涡轮响应频率
11、：负转涡轮响应频率：f=b、b可以通过屡次测量点，用线性回归法得到。可以通过屡次测量点，用线性回归法得到。、可以通过在零、可以通过在零流量层的刻度得到。流量层的刻度得到。这是所有涡轮流量计刻度的理论基础。这是所有涡轮流量计刻度的理论基础。产层涡轮流量计与电产层涡轮流量计与电缆速度的响应关系曲线：缆速度的响应关系曲线：f=f=二、仪器原理简介比较理想的响应比较理想的响应存在干扰的响应存在干扰的响应1.漏失漏失2.内径变化内径变化3.井口改变工作制度井口改变工作制度4.测速发生变化测速发生变化5.流体界面流体界面6.套管破损套管破损7.结垢结蜡结垢结蜡8.涡轮损坏、仪器异常涡轮损坏、仪器异常影响涡
12、轮转速的因素影响涡轮转速的因素 二、仪器原理简介二、仪器原理简介 密度和持率仪密度和持率仪 二者都属于流体性质识别二者都属于流体性质识别类测井方法，用于多相流情类测井方法，用于多相流情况，仪器类型包括：况，仪器类型包括：压差式压差式放射性密度仪放射性密度仪-电容式电容式/阻抗式阻抗式成像类成像类泡计数率泡计数率光电检测类光电检测类能够答复的问题：能够答复的问题：能够答复的问题：能够答复的问题：储层产出流体的性质储层产出流体的性质储层产出流体的性质储层产出流体的性质 锥进情况锥进情况锥进情况锥进情况 直接获得储层情况下流体密直接获得储层情况下流体密直接获得储层情况下流体密直接获得储层情况下流体密
13、度度度度 获取井筒中的流体界面获取井筒中的流体界面获取井筒中的流体界面获取井筒中的流体界面主要是利用油和气主要是利用油和气4与水与水78的介电常数具有的介电常数具有显著差异原理进行设计和测量的。显著差异原理进行设计和测量的。通过感应器测试到井下流体恒定的电介质。这样容通过感应器测试到井下流体恒定的电介质。这样容水器就能很快导出校准输出。这种容水器在进行流水器就能很快导出校准输出。这种容水器在进行流体或液体密度测试时，可以对三相流体进行分析。体或液体密度测试时，可以对三相流体进行分析。优点：优点：结构简单、响应速度快，在油连续时工作性结构简单、响应速度快，在油连续时工作性 能较能较好。好。局限：
14、局限：水连续时灵敏度较低，响应强烈依赖于流速；水连续时灵敏度较低，响应强烈依赖于流速；低流速时电极易受原油沾污影响低流速时电极易受原油沾污影响二、仪器原理简介 密度和持率仪 伽马密度计伽马密度计仪器组成仪器组成 伽玛源、计数管、流体通道伽玛源、计数管、流体通道二、仪器原理简介 压差式密度计压差式密度计二、仪器原理简介 压差式密压差式密压差式密压差式密度计通过直度计通过直度计通过直度计通过直接测量两点接测量两点接测量两点接测量两点的压差来求的压差来求的压差来求的压差来求取密度值。取密度值。取密度值。取密度值。压力求导得出的拟密度压力求导得出的拟密度二、仪器原理简介需要进行：需要进行：摩阻校正摩阻
15、校正井斜校正井斜校正二、仪器原理简介仪器的刻度仪器的刻度 密度仪的刻度应在车间进行。通过刻度一方面检查仪器，另外也能得到仪器的响应值，该值不经常变化，在现场只需检查空气和水中的计数。a、带好护帽，防止接头进水b、使仪器保持直立，在以下尽可能多介质中记录100s的读数：空气、汽油、柴油、纯水以及浓盐水。介质深度大于30。用液体比重计测量各流体的密度，用其它介质中的计数除以纯水中的计数，并取以10为底的对数，绘出仪器密度和计数率图。电容式持水率计电容式持水率计测量原理测量原理:利用油气利用油气4 4与水与水7878的介电常数差异。探头为同轴的介电常数差异。探头为同轴柱状电容器，柱状电容器，振荡电路
16、的振荡频率是该电容振荡电路的振荡频率是该电容的函数。记录的函数。记录的是，值越大持水率越小。的是，值越大持水率越小。二、仪器原理简介需要刻度标定：需要刻度标定：下井前进行现场刻度水、空气或油；下井前进行现场刻度水、空气或油；关井测量时在油、水中刻度。关井测量时在油、水中刻度。目的是将转换为持水率。目的是将转换为持水率。=f标准化的测量响应标准化的测量响应 100%HC Response标准化响应标准化响应 100%HC 100%H2O仪器测量的上限仪器测量的上限 一般测量上限最高为一般测量上限最高为60%，最可，最可靠测量为靠测量为5000时误差增大时误差增大更适合于井斜更适合于井斜4590度
17、的斜井度的斜井适合于不同比重的油适合于不同比重的油七、流动关系式&1973用空气和水在实验室得出用空气和水在实验室得出的关系式，实验中考虑了右侧的关系式，实验中考虑了右侧几种流型几种流型七、流动关系式 无流型图 通过三相流实验室建立的两相流动关系式 实验时管道倾角在090度之间变化 该关系式不能解决井斜90度的情形&1963由实验室得出的垂直气由实验室得出的垂直气液两相流动结论液两相流动结论仅适于垂直向上管流仅适于垂直向上管流处理雾流问题较段塞流情况处理雾流问题较段塞流情况更精确更精确1000 5000大范围油比重大范围油比重1356不适合于高含水井不适合于高含水井雾状流情况下以及凝析气井雾状
18、流情况下以及凝析气井使用效果较好使用效果较好 七、流动关系式1,500 垂直实验井中获得的实验资料垂直实验井中获得的实验资料管径管径 1、1、1.油粘度油粘度10110 80F油比重油比重25-40 5000该关系式仅适合于垂直向上管流该关系式仅适合于垂直向上管流无流型图无流型图低流量时应用效果较差低流量时应用效果较差段塞流和高流量油井中用于效果良好段塞流和高流量油井中用于效果良好七、流动关系式1980年通过年通过2.5和和5.0管子中用水和管子中用水和空气得出的实验结果空气得出的实验结果经过力学理论推导经过力学理论推导仅适合于垂直井仅适合于垂直井泡状流情况下进行了滑脱速度的井泡状流情况下进行
19、了滑脱速度的井斜校正：斜校正：=60 x 0.95-1-*1-+1.50 =x 1+0.04 x 可能是应用最广泛的关系式，尽管可能是应用最广泛的关系式，尽管现代很多作者对其关系式的物理基现代很多作者对其关系式的物理基础有些疑心础有些疑心七、流动关系式&1996在斯坦福大学多相流在斯坦福大学多相流实验数据得出的多相流经实验数据得出的多相流经验关系式，基于验关系式，基于 20,000多多组实验数据和实际井中获组实验数据和实际井中获得的得的1800余组实测数据余组实测数据适合于各种类型和性质的适合于各种类型和性质的流体流体适于所有角度和几何形状适于所有角度和几何形状的井的井 七、流动关系式、,两相
20、关系式 ,和和“关系式都是泡流情况下的实验结论，将轻质相在关系式都是泡流情况下的实验结论，将轻质相在静止的重质相中的上升速度设定为滑脱速度。静止的重质相中的上升速度设定为滑脱速度。中对滑脱速度进行了井斜校正：中对滑脱速度进行了井斜校正：=x 1+0.04 x 油水两相中的常规滑脱校正关系式，中对滑脱速度的油水两相中的常规滑脱校正关系式，中对滑脱速度的井斜校正与井斜校正与 关系式相同。关系式相同。七、流动关系式 关系式的变种，专门从斜井实测数据中关系式的变种，专门从斜井实测数据中得出的成果，建议在斜井两相流计算中采得出的成果，建议在斜井两相流计算中采用。用。在每一层输入一个固定的滑脱速度值。在每
21、一层输入一个固定的滑脱速度值。七、流动关系式、,两相关系式 传传统统的的解解释释软软件件都都采采用用两两相相流流模模型型来来解解决决三三相相流流问问题题。即即首首先先假假设设三三相相中中的的两两相相之之间间没没有有滑滑脱脱，例例如如将将油油水水作作为为混混合合液液相相或或将将油油气气作作为为混混合合轻轻质质相相而而将将三三相相流流问问题题简简化化为为气气液液两两相相或或水水烃烃两两相相流流问问题题。然然后后再再引引入有关参数将混合相的表观速度分开。入有关参数将混合相的表观速度分开。在在 2.10之前也是如此。之前也是如此。2.10之之后后，引引入入了了一一个个三三相相流流模模型型和和流流型型分
22、分析析的的概概念，同时使用了念，同时使用了2个滑脱速度和相应的流动关系式：个滑脱速度和相应的流动关系式：-八、三相流解释混合相为混合相为:气构成三相流气构成三相流 采用采用 关系式关系式引入参数引入参数 ,油在液相中所占百分含量来区分油水表观速度油在液相中所占百分含量来区分油水表观速度=1混合相为混合相为:水构成三相流水构成三相流 采用或关系式采用或关系式引入参数引入参数,气在轻质相中所占百分含量来区分油气表观速度气在轻质相中所占百分含量来区分油气表观速度=1 =八、三相流解释3相流模型相流模型-“G +=:.+=!八、三相流解释3相流模型相流模型 “L +=,!八、三相流解释3相流模型相流模
23、型-“3 =八、三相流解释九、资料解释难点 1 1、井井筒筒出出砂砂常常使使涡涡轮轮流流量量计计的的涡涡轮轮被被砂砂卡卡死死，致致使使施施工工难难度度加加大大,同同时时也也使使测测试试资资料失真；料失真；九、资料解释难点 2 2、积积水水对对产产出出剖剖面面测测试试资资料料产产生生负负面面影影响响，即即产产出出剖剖面面测测试试资资料料只只不不过过是是产产出出流流体体与与井井筒筒积积水水的的共共同同反反响响，测测试试资资料料与与产产层层不不能能形形成成一一一一对对应应的的关关系；系；九、资料解释难点3、“回流现象就是气、水相互脱离时，气向上走，水沿管壁下行的一种现象，当气体向上携液能力下降时，就会发生。汇报完毕，谢谢大家！演讲完毕，谢谢观看！