浮子流量测井图谱在识别油气水方面的应用.pdf

石油天然气学报 江汉石油学院学报2 0 1 3 年 1 0 月 第 3 5 卷 第 1 0 期 J o u r n a l o f O i l a n d Ga s T e c h n o l o g y J ． J P I O c t ． 2 0 1 3 V o 1 ． 3 5 N o ． 1 0 浮 子流量测井 图谱在识别油气水方面 的应用 赵俊堂 中国石油集团长城钻探工程有限公司， 辽宁盘锦1 2 4 0 1 1 [ 摘 要] 浮子流量 测井仪 的浮子谱 图在不 同的流体速度 、不 同的油气水含量 中有 不同的反 映，通过 分析浮 子谱 图的变化 可以在 一定程度上识别 油气水 的含 量，是 目前产液剖 面的主要 测试工具 之一。通过 分析浮 子流 量计测量 的浮子流量测 井图谱数据 ，结 合实 际井 的产 液情况 ，总结 出利用 浮子流量 测井 图谱 识别油 气水的方法，在 实际生产解释 中得到 了很好 的应用 。 [ 关键词]浮子流量 ；图谱；识别油气水 [ 中图分类号]P 6 3 1 ． 8 4 [ 文献标志码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 1 3 1 0 0 2 3 6 0 4 随着油田开发时间的延长 ，我国大部分油 田已进人中、高含水开发 阶段 ，油井产量降低 ，含水率升 上 。如何准确地确定井筒中各种流体的来源是控水稳油、增产创效的重要 目标。产出剖面测井主要用来 划分产液剖面，确定主产层及出水层位 ，为堵水、稳油、实施合理的开采方案提供依据。利用时问推移 测井 ，检测油井生产动态 ，了解油井不同时期采油动态 ，为合理调整生产层位提供依据。通过选择检测 井网，掌握储层动态，为进行动态分析 、重新评价油层 、挖潜稳产提供依据 。在实际澳 4 井解释过程 中， 除了正确确定产出流体的流量外，最重要的就是要确定各种产出流体的性质，以及油气水的含量l_ 】 。 目 前常用的流体识别仪器基本上能较准确地确定产量 、流体、油气水含量 ，但在高含水井 、低产液井等情 况下存在一定的局限性 ，需要结合其他相关资料进行解释。浮子流量测井仪的浮子谱图在不同的流体速 度 、不同的油气水含量 中有不同的表现，通过分析浮子谱图的变化可以在一定的程度上识别油气水的含 量 。为此 ，笔者详细研究了浮子流量测井图谱在识别油气水方面的应用 。 1 浮子流量仪简介 浮子流量仪为产 出剖面测井仪 ，仪器主要有流量监测原件、集流伞、温度压力传感器 、通讯短接等 组成，测量参数主要有浮子流量、持水率 、温度、压力和磁定位等 。其 中，流量监测原件 由仪器外壳、 出液 口和一个 仪器 内部 上下移 动 的浮 子组 所组 成 。 1 ． 1 工作原 理 该仪器采用集流法测量全井眼的流量 ，当仪器通过环套空间或油管下到 目的层上方，通过电机将集 流伞张开，对井内流体进行集流 ，使大部分流体都从进液I 1 流人，从 出液 I J 流出。在流体从出液 口流出 过 程 中 ，冲击浮子 向上 移动 ，通过 记 录浮子 的位移 随时 间变化 情况 ，就可 以确 定 出流体 的流速 。流 量 响 应 公式 为E 1 ] Q 一 lo ／ ， 1 V J0 f 式中 Q为流量， I T I 。 ／ s ； a为流体系数 ， l ； Al 。 为出液 IL l 面积， m ； g为重力加速度 ， m／ s ； Vf 为浮子体积， I T I 。 ； l0 为材料密度 ， k g ／ m。 ； 为流体密度 ， k g ／ m。 ； A 为最大直径处的横截面积， r f l 。 1 ． 2仪器 特点 1 该仪器通过特定结构设计 ，有效地降低了原油黏度对测量造成的影响 ，可在稀油和稠油中进行 [ 收稿日期]2 0 1 30 6 2 0 [ 作者简介]赵俊堂 1 9 8 2一 ，男 ，2 0 0 5年长安大学毕业 ，工程蝻 ，在职研究生 ，现主要从事测井技术研 究和推广工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 5 卷第 1 O期 赵 俊堂 浮子流量测 井图谱在 识别油气水方面的应用 很 好 的测 量 。 2 由于浮子流量传感器 自身结构的特点 ，使其对流体 中存在的气体有较强 的敏感性 ，可对气层进 行很好的识别 ，尤其是多相流 中气体的识别。 3 该仪器流体识别组件较轻且敏感 ，可对低流量 、超低流量流体进行测量 。 2 油气水识别方法研究 r 目前生产测井 中识别油气水的方法主要有密度法、电导 阻抗法和电容法等。密度法有放射性密 度法 、压差密度法等。放射性密度计采用化学伽马源照射流体，通过探测发生康普顿 散射产生的光子来 确定流体的密度，从 而确定油气水含量[ 3 ] 。放射性密度计的不足之处是取样范围小 以及对油水的敏感性 差 ，另外使用放射源存在环保及施工安全 。压差密度计是通过测量井筒内 2 f t 距离的压差确定 流体的平 均密度 ，压差密度仪比较娇气 ，对井斜有一定的要求，在不同作业井况中的响应也有一定偏差 ，且解释 技术比较复杂 ，在实际应用 中受到一定的限制[ 4 ] 。电导 阻抗法含水率计是利用油水 电导率的差别测 量井筒持水率 。该方法主要用于识别油气和水。电容法持水率仪是 目前应用最广泛的的持水率仪器 ，它 是根据油和水的介电常数不同 ，测量通过仪器的流体的电容值计算油水的含量。该方法主要用于识别油 和水 ，仪器受油膜 、水膜 、出砂 、结蜡、稠油 、滑脱速度 、温度和矿化度的影 响较大 ，在 高含水率时 泡状 流 ，水为 连续 相 失 去分 辨能 力 ] 。 上述提到的几种流体识别仪器都能基本准确地确定油水的含量 ，但在高含水 、产量低等情况下 ，存 在一定的局 限性 ，在实际的测井解释中需要结合其他资料综合解释 ，而浮子流量测井图谱是一个很好的 选择。浮子流量测井 图谱是浮子流量仪器 的流体识别 组件浮子随流体变化的情况在计算机绘图上 的反 映 。浮子随着流体的流速、油气水含量 、流相的不同，在图谱上有不同的反映 ，根据浮子流量测井图谱 的变化可以判断出流体的流速和含量 。 2 ． 1 油水 识别 油水识别及确定流体 中油和水的含量 ，是产液剖面测井解释中最重要 的环节之一。图 1是浮子流量 计在含水率 l O 0 的抽油机井中测得的图谱 ，可 以看出 ，各个谱峰形态比较规则 ，反映一致 ，这是单相 流体在浮子流量测井 图谱上的反 映。图 2是浮子流量计在含水率为 8 2 的抽油机井 中测得 的图谱 ，可 以看出，每个冲程的谱峰都有 2个尖峰 ，一个高峰一个低峰 ，这是油水混合两相流在图谱上的表现 ，根 据该特点可识别流体 中的油和水 。 幅度 时间／ s 0 2 00 量 l 耋 重 重 量l l置 r 。I r _ 嗣 羽 千 ■ l 曩 ■ 置 l 量 j 重 ■ 重 1 日 D 0 疆 糕曩 珊 勰l I 髓 匪 髓 珊 秘l ；髓 【■ 重 F 翟 噩 鼍 遵重 u l0n0 一 图 1 含水 率 1 0 0 ％的浮子流量测井 图谱 在 实际 解释 过程 中 ，通 过计 算 整个 谱 峰 数 值 确定流体的总流量 ，再分别计算高峰区域和低峰 区域的数值来确定油水的含量。具体计算方法是 通过对刻度图版的数字化 ，利用计算机拟合来完 成的。该方 法一般 不单独 用来确 定产层 的含水 率，需要结合持水率等相关资料综合解释 。 2 ． 2气 的识 别 产层中产气量的识别一般采用流体密度或者 幅度 时间／ s 0 2 o0 童一 l I 纛 l叠 置 重 { l ● 量 叠 1 锺 0 n 蝴 I 蕊 l 置 l l I 置 l n矗 | 瓠 髓 J 1 ■ ■ ■ _ I ● ’ V’ - _ t r V V l 0 0 n 图 2油水 两 相 流 的 浮 子 流 量 测 井 图 谱 幅度 时间／ s 0 2 0 0 2 O0 o { 1 _ “ l ； } I_ } ． l l I l | l ； 书 l O o o 毋 l r 图 3气液混合相 的浮 子流量测 井图谱 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 5卷第 1 0期 赵俊 堂 浮子流量测井图谱在识别 油气水方面的应用 幅度 时间， s 0 2 0 0 ▲ 矗 I 耋 1 2 0 0 舅 ▲ 蠢 。A ～ _I l I～ 嗣 A ． A 1DD0 图 7 1 8 9 1 m处 的浮 子流 量测井图谱 4 结语 幅度 时间， s 0 2 00 一 l i i l } l l l I I2 n0 l l i l l l i l I I J L l 人 |一 、 L _ 王 ， L J J J J ● OO o一 一 l } I I I i i I l 图 8 1 9 0 9 m 处的浮子流量测井图谱 通过对浮子流量测井图谱 的分析研究 ，总结出了一套利用该图谱识别油气水的方法。利用该 图谱 的 形态和峰值可识 别油和水 ，计算总流量 和油水 的含量 ；也 可识别气 和液体 ，尤 其是确定低产气 层 的 位置 。 ’ [ 参考文献] [ 1 ]陈小安 ，张胜文 ．环空浮子流量测井仪在辽河油 田的应用 [ A]．中国石油学会测井 专业委员会 ．辽 河油 田开发测 井暨测试 技术交 流会论文集 [ c ]．北京 石油工业 出版社 ，2 0 0 2 ． 4 5 ～5 o ． [ 2 3刘星普，周永新 ，李喜清 ．产出剖面测井技术及应用效果分析 [ J ]．断块油气 田，2 0 0 0，7 2 4 7 4 9 ． [ 3 3郭海敏 ．生产测井导 论 M3．第 2版 ．北京 石油工业出版社 ，2 o l O ． 1 7 9 ～1 8 9 ． [ 4 ]赵洪绪 ，陈迪 ．压差密度计在测井中的应用 [ J ]．重庆科技学院学报 ，2 O l 1 ，1 3 1 1 1 O ～1 1 2 ． [ 5 ] 胡金 海，刘 兴斌 ，张玉辉 ，等 ．阻抗式含水率计及其应用 I- j ]．测井技术 ，1 9 9 9 ，2 3 S 1 5 1 1 ～5 1 4 ． [ 编辑] 龙舟 上接 第 2 3 5页 6 结语 随着塔里木油 田开发的深入发展 ，要合理 、科学地开发油气藏，提高采收率，动态监测中产出剖面 测井 的作用至关重要 ，它为地质人员认识储层地质构造提供了大量、可信的第一手资料。在单井解释高 符合率条件下 ，将产出剖面结论引申到油田区块剩余油评价研究 ，更深入地 向水淹层 间分布研究发展 ， 为塔里木油田开发提供更加丰富的动态监测资料 ，最终实现油田增产控水的 目标 。 [ 参考文献] [ 1 ]李 明春 ，冯 录华 ．数控生产测井下井仪器 与资料 解释[ M]．北京石 油工业 出版社 ，1 9 9 3 ． 1 2 ． [ 2 ]顾元 文 ．高压凝析气 井产气 剖面测 井技术 研究[ J 3．石油仪器 ，2 0 0 9 ，2 3 4 7 8 ～8 3 ． [ 3 3赵 当妮 ，李 淑琴 ，冯伟 ，等 。利用生产 测井资 料计算剩余 油的方法研究[ J ] ． 石 油化工应用 ，2 0 1 0 ，2 9 1 6 5 8 1 ． [ 编辑] 龙舟 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m