MDT测井技术在油气水识别中的应用.pdf

2 0 1 0年第 2 4卷第 3期 石油仪器 P ETR0L EUM I NS TRUMENTS 方法研 究 M D T测井技术在油气水识别中的应用 边岩庆 大庆油 田有 限责任公 司测试 技术分公 司黑龙江 大庆 摘 要 MD T测 井技 术是 一项快速发现新油 气层 系、 优 选试油层位 、 全面提 高复杂油气藏测井解释符合率的先进适用 的测 井技 术。松辽 盆地 北部 中浅层勘探 应 用表 明 该 项技 术为复 杂岩性 油气藏 、 低 电 阻率油气 藏的评 价发 挥 了重要作 用， 拓宽 了勘探领域 ， 加 快 了勘探 周期 ， 为油公 司降低勘探成本 、 提 高勘探 效益起 到 了积极作用。 关 键 词 油气藏 ； 测 井技 术 ； MD T；油气水识 别 中图法分类号 P 6 3 1 ． 8 3 文献标 识码 B 文章编号 1 0 0 4 9 1 3 4 2 0 1 0 0 3 0 0 6 7 0 2 0 引 言 1 MD T测井技术基本原理 油气勘探实践表明， 对于低孑 L 渗复杂孔隙结构储 层 、 低 电阻率油气层 、 复杂岩性裂缝型油气层 ， 试油的 探 、 评井中有很多未获得工业油气流。究其原因， 测井 解释油气层符合率低， 解释的可疑层多是导致这一状 况的重要因素。因而需要一项能快速识别 油气层 ， 全 面提高测井解释符合率的技术 ， MD T测井技术正适应 了这一 要求 [ 。 模 块 式 地 层 动 态 测 试 器Mo d u l a r F o r ma t i o n D y n a mi c s T e s t e r 简称 MD T 是 S c h l u m b e r g e r公 司在 R V I 基础上开发的新一代 电缆地层测试装置 ， 如图 1 所示。它改进 了探测器 、 井下马达 、 各模块 间的组合技 术及 解 释方 法 ， 从 而 显著 增 强 了仪 器 的各 项 功 能。 MD T测井通过点测 的方式进行测量 ， 获取精确的地层 压力 ， 同时可以进行流体性质的实时分析和取样 ， 在储 层流体识别方面具有快捷 、 直观的特点。 黜嚣 徘 熬 离 图 1 MDT仪器结构 图 MD T进行地层测试所依据 的基本 原理是渗流力 学 原理 。它 利用 液压 探 测 器 把 一探 针 送 进 地 层 ， 采 用 人为的方式让地层产生一个小的压力扰动 ， 同时使地 层液体进入测试器 ， 可以在地面实时控制流体的流速 和体积 ， 以最佳的方式逐点测量地层压力值 ， 通过监测 流人定量“ 预测试采样室” 的液体所产生的压降、 速度 来评价地层渗透能力 ， 计算渗透率 ； 利用光学流体分析 O F A 模块 的光谱测量 ， 记录流体光的颜色， 同时结合 测量 的流线电阻率来识别流过 出 口的流体性质 ， 从而 区分钻井液 、 地层 中的油 、 气 、 水及其他非 导电流体。 如需要进行地层流体取样 ， 在确定所采流体确为地层 流体后 ， 开启通 向采样室的密封阀进行流体取样[ 。 MD T与 R F F等其它地层测 试器相 比， 有 以下优 点 1 可测量管线中流动的流体电阻率 ， 选用泵出模 块和光学流体分析模块在不进行流体取样 的条件下可 较准确判别流体性质 ； 2 使用先进的石英压力传感器 ， 提高 了压力测量 和动态响应精度 ， 减少 了获取地层压力所需 的占井时 间 ； 3 采用多探针模块可以直接测量地层渗透率； 4 使用井下流体光学分析技术及多取样筒模块 ， 一 次下井可采集多个流体样 品， 同时可 以进行流体保 压取样 ， 获取高质量 的 P V T样品； 5 使用可控式推靠活塞 ， 保证该仪器能在较大的 第一作者简介 边岩庆 ， 男 ， 1 9 7 9年生， 工程 师， 2 0 0 3年毕业于黑龙江大学 ， 现在大庆油 田有限责任公 司测 试技术分公 司从事 油气井测试工作 。邮 编 1 6 3 0 0 0 石油仪器 P E T R 0 1 E U M I N S T R U ME N T S 2 0 1 0年 0 6 月 井眼范围内进行标准操作。 2 MDT测井主要地质应用 2 ． 1 利用探针模块测试地层压力确定地层渗透率 MD T标准测井使用单探针模块 ， 其地层压力测试 与 R F T基本相同。双探针模块实际是利用两个单探 针模块， 可以监测层 间连通地层的压力变化或干扰情 况。要详细了解地层渗透率分布状况， 可使用多探针 模块 ， 分别计算地层径 向和垂 向流度 ， 从而确定渗透率 的各向异性 ， 全面了解地层渗透率分布特点。 2 ． 2 利用泵出模块监测地层流体性质 在测试过程中， 操作工程师通过监测流体管线 中 流体电阻率来确定流体是否为地层流体 ， 如不是地层 流体 ， 就把它泵人井眼中； 如是地层流体 ， 就停止泵出， 把地层流体送人指定取样室并密封。与 R b- T相比， 泵 出模块消除了取样流体体积的限制。 2 ． 3 利用光学流体分析模块识别地层流体液性 光学流体分析模块是 M D T测试器的精华所在 ， 如 图 2所示 ， 它用接近红外线范 围的光 吸收谱测定来区 分油和水 ， 通过光反射谱测量确定天然气的相对含量 ， 从而达到识别流体液性 的 目的。同时， 光学流体分析 模块可作为采集 P V T样品的流体液性指示[ 3 l 。 图 2 MD T光学流体分 析仪 0 F A 2 ． 4 通过多点压力测量获得测量段的压力剖面 通过对压力剖 面的分析 ， 评价不同储层所属压力 系统的异同； 对于厚度达到一定程度的层 ， 可利用压力 剖面识别储层流体性质 ， 如图 3 所示。 2 ． 5 利用双封隔器模块进行小型 D S T测试 双封隔器模块使用 了两个膨胀式封隔器对测试井 段进行封隔。两封隔器之间的距离是可变的， 最小距 离为 3 f l 1 f t 3 0 4 ． 8 m m 左右。这可使 MD T测试器 以较高的流速抽吸地层液体而不至于将压力降至泡点 压力以下。这种测试压力恢复半径大约是 5 0 f f ～8 0 f t 。相对于常规 的 D S T测试来说 ， 这种测试更类似 于 小型的 D S T测试 ， 但在测试环境 、 安全性能和费用等 方面都有明显的优点_ 4 J 。 妁 D婚 f ‘ } ilⅢ ＼ ． r ＼ { ＼ - ＼ L t l 。 I TvD h／ ／ I 层J ．／ t - -,q 7 峨 I、、． ＼ ． 7加 D ⋯ t n D I 1口 I 瞄I It ∞ 胁_ 图 3 MDT压力剖面示意图 3 应用实例分析 大庆长垣东部的葡萄花油层一直是大庆油田勘探 和开发的重点区块 ， 但 由于该区储层类型多 ， 油水关系 复杂 ， 在解释上存在很多难点， 通过应用 M D T测井技 术 ， 使这一地区的解释水平有 了较大的提高， 对储层流 体性质的识别更加准确 。 太 3 5井葡萄花油层 8号层测井资料显示 电阻率 在 2 0 Om， 孔隙度约为 2 2 ％， 钻井取心见 1 ． 7 7 m油浸 砂岩； 1 3号层测井资料显示 电阻率在 2 0 O m， 孔 隙度 约为 2 2 ％， 钻 井取 心见 1 ． 0 4 m油浸砂岩 ， 含油较饱 满 ； 1 4号层测井资料显示 电阻率在 1 0 Qm， 孔隙度约 为 1 7 ％， 钻井取心为 0 ． 5 7 m油浸砂岩 ； 1 7 号层测井资 料显示电阻率在 1 8 1 2 m， 孔 隙度约为 2 1 ％， 钻井取心 见 1 ． 2 5 I n油浸砂岩。从测井曲线来看， 1 3号层电性 响应符合本地区油层变化规律 ， 而 8号 、 l 4号 、 1 7号层 测井解释难度较大 ， 钻井取心与测井 响应差异大。为 此 ， 加测了 MD T测井。 MD T在 1 1 7 8 ． 5 4 m 处 8号 层 3 ． 8 9 h泵 出 3 1 2 3 9 0 m l 流体 ， 光谱分析显示流体为水 ， 电阻率 为 0 ． 3 2 3 Q m， 取样水 ， 水分析矿化度为 1 0 3 0 0 p p m， 和区域 水性相符 ， 为地层水 ； 在 1 1 9 2 ． 0 1 m处 1 3号层 3 ． 9 2 h泵出 9 7 2 9 5 ml 流体 ， 光谱分析显示流体为油 ， 电阻 率为 l 8 ． 0 7 Q m， 取样油； 在 1 1 9 4 ． 2 2 m处 1 4号层 0 ． 7 9 h泵出 3 2 1 7 5 m l 流体 ， 光谱分析显示流体为油， 电 阻率为 1 5 ． 2 4 3 Om， 取样油 ； 在 1 2 0 0 ． 0 4 m处 1 7号 层 4 ． 4 0 h泵出 4 0 6 5 7 5 ml 流体， 光谱分析显示流体为 水 ， 电阻率为 0 ． 3 1 1 O m， 取样 水， 水分析矿 化度 为 1 0 3 0 0 p p m， 和区域水性相符 ， 为地层水。 下转第 7 2页 7 2 石油仪器 P E T R O L E U M I N S T R U ME N T S 2 0 1 0年 0 6 月 表 4 低密度水泥浆配方体 系 常规密度水泥浆配方体系的方案 3 ； 低密度水泥浆配方体系 z J 一2成膜型水泥浆 方 案 2 。 2 4 0 ％条件下水 泥浆配方体系 z J 一5非成膜型 水泥浆 常规密度水泥浆配方体系方案 3 ； 低密度水泥浆配方体系方案 5 。 煤层气井固井质量的好坏直接关系到煤层气 的开 发及产能的提高 ， 因此必须高度重视煤层气井固井质 量。同时在保证固井质量的前提下注意保护煤储层。 研究煤层气井固井技术具有十分重要的意义。 参 考 文 献 [ 1 ] 段德松， 等． 煤层气固井工艺实践和认识[ J ] ． 石油钻探 技术 ， 1 9 9 5 ， 2 3 1 [ 2 ] 崔荣国．国内外煤层气开发利用现状[ J ] ．国土资源情 报 ． 2 0 0 5 ， 6 1 1 [ 3 ] 张亚蒲， 杨正明， 鲜保安， 等． 煤层气增产技术[ J ] ． 特种 油气藏 ． 2 0 0 6 ， 1 3 2 [ 4 ] 齐奉中， 刘爱平．煤层气井固井技术研究与实践[ J ] ． 天 然气工业 ． 2 0 0 1 ， 2 1 1 收稿 日期 2 0 0 91 1 0 1 编辑 刘雅铭 上接第 6 8页 试油结果 ， 8号层为水层 ， 含油花； 1 3 、 1 4号层为油 层 ， 证明了 MD T测试的准确性 。 4 结论与建议 1 应用 MD T测试或取样 ， 有利于快速发现油气 层 ， 同时方便地获得储层渗透性 、 水性等方面信息。 2 在油水关系复杂 、 存在多套流体压力系统的油 藏评价区， 通过 MD T测试或取样 ， 有利于完善油水层 测井解释标准、 查明油水界面 、 进而认识油藏特征。 3 建议加强 M D T技术 的解释工作， 进一步开展 泥浆侵入深度研究 、 多井评价和产能预测工作。 参 考 文 献 [ 1 ] 陆大卫 ， 等．石油测井新技术适用性典型图集[ M] ．北 京 石油工业出版社 ， 2 0 0 1 [ 2 j 斯仑贝谢公司． 新一代测井仪器[ M] ． 北京 石油工业出 版社 ， 1 9 9 6 [ 3 ] [ 美 ] R o b B a d r y e t a 1 ． ，D o w n h o l e O p t i c a l A n a l y s i s o f F o r ma t i o n F l u i d s ， 1 9 9 4 资料 [ 4 ] [ 美] S c h l u mb e r g e r ．F o r m a t i o n T e s t i n g a n d S a m p l i n g ， 2 0 0 1 资料 收稿 日期 2 0 0 90 8 1 5 编辑 刘雅铭 本刊加入“ 书生“ 数 字期刊的声明 为扩大编辑部所 出版期刊 的影响 ， 发挥期刊服务社会的意义， 提 高期刊界信 息化水平与发行交 易的效率 ， 推 动 中国期-T 1 业的数 字化进行， 我刊与北京书生网络技术有限公司达成合作协议， 加入“ 书生” 数字期刊。所以， 向本刊投稿并录用的稿件文章， 将一律 由编辑部统一纳入“ 书生” 数字期刊， 进入因特网提供信息服务。凡有不同意者， 请另投它刊或特别声明需另作处理。本刊所付稿 酬包含刊物 内容上 网服务报酬 ， 不再 另付。 网址 h t t p ／ ／ w w w． s h u s h e n g ． c n 石油仪器 编辑部