第八章-套管井地層評價(jià)測井

生產(chǎn)測井第八章套管井地層評價(jià)測井套管井地層的巖石物理特性及測井方法脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井§8.1套管井地層的巖石物理特性及測井方法1、套管內(nèi)部部分由單相流體或多相流體組成2、套管一般是鋼鐵質(zhì)的3、套管—地層環(huán)空通常填滿水泥4、地層巖石和流體一、套管井測井下井儀周圍介質(zhì)套管井測井環(huán)境第八章 套管井地層評價(jià)測井§8.1套管井地層的巖石物理特性及測井方法1、俄羅斯等少數(shù)國家在油層所在井段下玻璃鋼套管，采用電阻率測井評價(jià)地層含油氣飽和度的情況

2、核測井方法：中子壽命測井、脈沖中子能譜測井、補(bǔ)償中子測井、自然伽馬測井、自然伽馬能譜測井等

3、過套管電阻率測井二、測井方法過套管電阻率

套管井地層的巖石物理特性變化規(guī)律是測井評價(jià)的依據(jù)。在注水開發(fā)過程中，產(chǎn)油層的自然放射性、中子特性和聲學(xué)特性等都將發(fā)生變化。測井評價(jià)必須了解不同開發(fā)階段地層的巖石物理特性。

1、自然放射性產(chǎn)層自然放射性的變化是由于地層水或注入水進(jìn)入地層孔隙空間引起的。如果地層中飽和油的層段未被注入水觸及，則開發(fā)過程中其放射性會保持不變。產(chǎn)層自然放射性變化可能還受井身結(jié)構(gòu)、套管技術(shù)狀態(tài)、水泥環(huán)和井下所安裝設(shè)備的影響。用途：深度校正；巖性控制（劃分滲透層與非滲透層）；泥質(zhì)指示；監(jiān)測示蹤物的移動情況自然伽馬能譜測井能識別出鈾、釷、鉀的放射性含量，有助于識別粘土類型，計(jì)算粘土體積。三、巖石物理特性變化§8.1套管井地層的巖石物理特性及測井方法第八章 套管井地層評價(jià)測井2、中子特性套管井內(nèi)中子測井采用兩種儀器：中子伽馬測井、補(bǔ)償中子測井。用途：識別氣層；當(dāng)自然伽馬曲線深度對比不利時(shí)（薄層），可以用中子測井曲線作深度校正；中子伽馬測井儀只有一個(gè)探測器，且沒有定向裝置，讀數(shù)受到含鹽量、溫度、壓力、以及套管、水泥環(huán)的影響，因此只能用于定性使用。補(bǔ)償中子測井儀采用雙探測器和定向裝置，大大減少了井眼的影響，可以用于定量計(jì)算。但其仍受地層內(nèi)泥質(zhì)以及具有高熱中子俘獲截面元素（硼）含量的影響，在應(yīng)用時(shí)需要注意。三、巖石物理特性變化§8.1套管井地層的巖石物理特性及測井方法第八章 套管井地層評價(jià)測井3、聲波特性套管井測量地層聲波必須用長源距聲波儀或陣列聲波儀，并且井內(nèi)充滿流體，套管與地層之間水泥膠結(jié)良好或徑向上有某一部分膠結(jié)牢固。若套管與地層膠結(jié)很差，則探頭接受不到地層信號。其解釋與裸眼井相同，主要用于確定地層孔隙度，也可以和中子測井曲線重疊判斷氣層。三、巖石物理特性變化§8.1套管井地層的巖石物理特性及測井方法第八章 套管井地層評價(jià)測井

利用能量為14.1MeV的快中子轟擊地層，與地層中的各種元素發(fā)生非彈性散射后減速，受轟擊的原子核處于激發(fā)態(tài)，之后放出具有一定能量的伽馬射線。因此，分析所測得的伽馬射線能量與計(jì)數(shù)率組成的能譜可確定地層所含元素的種類和數(shù)量。這里關(guān)注碳和氧元素。碳原子非彈性散射伽馬射線能譜最突出的峰在4.43Mev，氧原子最突出的峰則在6.13Mev，兩者的能量差較大，是進(jìn)行碳氧比能譜測井的基礎(chǔ)。一、脈沖中子能譜（碳氧比能譜）測井原理§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井伽馬射線能量

實(shí)際地層中所含的元素遠(yuǎn)不只碳和氧兩種，因此在利用碳氧比測井方法對地進(jìn)行分析時(shí)，取碳的三個(gè)峰值和氧的三個(gè)峰值進(jìn)行總計(jì)數(shù)之比進(jìn)行處理。

C/O測井的深度只有8.5in左右，受侵入帶的影響一般不在裸眼井中使用。該儀器的分辨率在2-5ft左右。不受高礦化度及硼等其他一些具有較大俘獲截面元素的影響一、脈沖中子能譜（碳氧比能譜）測井原理§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井

脈沖中子能譜測井資料配合裸眼井測井資料進(jìn)行二次解釋，可以重新評價(jià)油、氣、水層，確定剩余油飽和度及油層厚度，分析水淹狀態(tài)，監(jiān)測油層枯竭程度，為油田調(diào)整、挖潛、制定二次或三次采油方案提供參數(shù)。但是，目前碳氧比能譜和次生伽馬能譜測井資料還只能在較高孔隙度地層中應(yīng)用，當(dāng)?shù)貙涌紫抖仍?0%—20%左右時(shí)只能做定性分析，當(dāng)孔隙度大于25%，定量解釋才比較可靠，另外，這種測井所受影響因素較多，在應(yīng)用時(shí)需要注意。二、脈沖中子能譜（碳氧比能譜）測井資料解釋與應(yīng)用§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井1、基本概念熱中子壽命是指熱中子從產(chǎn)生到被俘獲吸收為止所經(jīng)過的平均時(shí)間；一個(gè)原子核俘獲熱中子的幾率叫該種核的微觀俘獲截面，1cm3的介質(zhì)中所有原子核微觀俘獲截面的總和叫宏觀俘獲截面中子壽命測井（NLL）也叫熱中子衰減時(shí)間測井（TDT），是脈沖中子測井中最常用的一種，記錄的是熱中子在地層中的壽命τ。τ與宏觀俘獲截面的關(guān)系為：三、中子壽命（熱中子衰減時(shí)間）測井原理§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井

V—熱中子速度Σ—宏觀俘獲截面2、Σ的計(jì)算①若礦物骨架或孔隙流體是由一種化合物組成的，則其熱中子宏觀俘獲截面為ρ—物質(zhì)密度（g/cm3）n—幾種原子核M—物質(zhì)的克分子量，克/克分子Ci—每個(gè)分子中第i種核的個(gè)數(shù)δ—第i種原子核的熱中子微觀俘獲截面，單位為巴（即10-24cm2）三、中子壽命（熱中子衰減時(shí)間）測井原理§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井2、Σ的計(jì)算②若地層孔隙流體為地層水、原油和天然氣的混合物，則按其體積比可以計(jì)算?值。對于純地層來說，其總的宏觀俘獲截面為Σma—巖石骨架的宏觀熱中子俘獲截面Σw—地層水的宏觀俘獲截面Σh—油或氣的熱中子宏觀俘獲截面Φ—孔隙度Sw—含水飽和度三、中子壽命（熱中子衰減時(shí)間）測井原理§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井2、Σ的計(jì)算當(dāng)?shù)貙雍心噘|(zhì)時(shí)，其總的宏觀俘獲截面為Vsh—泥質(zhì)體積含量Σsh—泥質(zhì)的宏觀俘獲截面三、中子壽命（熱中子衰減時(shí)間）測井原理§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井幾種物質(zhì)的典型Σ值三、中子壽命（熱中子衰減時(shí)間）測井原理§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井物質(zhì)宏觀俘獲截面c.u物質(zhì)宏觀俘獲截面c.u泥質(zhì)35~55地層水22~120砂巖骨架8~12天然氣0~12淡水22原油18~221）、砂巖骨架與孔隙中原油、天然氣、地層水的Σ值有明顯差別，所以地層的Σ值與孔隙度有關(guān)

2）、地層水俘獲截面隨含氯量增大而急劇增大，所以高礦化度地層水的Σ值比油氣要高很多，因此根據(jù)Σ值可以劃分油水界面并定量確定含水飽和度幾種物質(zhì)的典型Σ值三、中子壽命（熱中子衰減時(shí)間）測井原理§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井物質(zhì)宏觀俘獲截面c.u物質(zhì)宏觀俘獲截面c.u泥質(zhì)35~55地層水22~120砂巖骨架8~12天然氣0~12淡水22原油18~223）、天然氣的Σ值很低，可以通過熱中子壽命測井識別氣層

4）、中子壽命測井要受泥質(zhì)和地層水礦化度的影響，對測量結(jié)果應(yīng)進(jìn)行校正，當(dāng)?shù)貙铀V化度很低時(shí)，油水界面就難以分清了1、定性解釋

1）、監(jiān)測油水或氣水界面的移動：油井生產(chǎn)一段時(shí)間后，侵入帶消失，爾后測得中子壽命曲線做為參考曲線，用以和數(shù)月或數(shù)年后測得的資料進(jìn)行對比。將隨后測得的曲線與參考曲線對比確定油氣水界面的移動。這一方法稱為TDT時(shí)間推移測井。

2)、檢查注水剖面和管外竄槽：先測一條中子壽命測井參考線，而后把與注水俘獲截面不同的流體壓入目的層段，水被替換后再測一次中子壽命測井，比較這兩條曲線就可知剖面中的吸水層位。四、中子壽命（熱中子衰減時(shí)間）測井資料應(yīng)用§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井2、定量解釋

1）、求地層含水飽和度：對于純地層：對于含有泥質(zhì)的地層，若孔隙中包含油水四、中子壽命（熱中子衰減時(shí)間）測井資料應(yīng)用§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井2、定量解釋

2）、用測-注-測技術(shù)測定可動流體相對體積

3）、監(jiān)測含油飽和度的變化在地層水礦化度不改變的條件下，若先后兩次測得的熱中子宏觀界面分別為Σ1和Σ2，則含水飽和度的改變量為：四、中子壽命（熱中子衰減時(shí)間）測井資料應(yīng)用§8.2脈沖中子測井原理及應(yīng)用第八章 套管井地層評價(jià)測井2、定量解釋

3）、用測-注-測技術(shù)測定產(chǎn)層剩余油飽和度

4）、用化學(xué)劑驅(qū)油的測-注-測技術(shù)四、中子壽命（熱中子衰減時(shí)間）測