產出剖面測井技術的開發與應用

苑慧敏　李燕　于艷玲

摘要：產液剖面測井是油田動態監測的主要方法之一，它提供了生產井每個生產層段產液狀況、壓力和溫度變化;可以對油井動態異常進行診斷，確定油井生產狀態，對開發區域進行系統監測，研究各開發層系的動用狀況和水淹狀況，以便采取綜合調整措施，同時檢查各種措施效果，達到增產的目的。產液剖面測井數據主要是流量和含水參數，集流式渦輪流量測井是目前流量參數最精確也是普遍采用的方法，含水參數一般采用的是電容式和阻抗式探頭測量。電容式式含水探頭具有在高含水區域分辨率低的特性，阻抗式探頭具有低含水區域分辨率低的特性，而目前許多生產井高、低含水層位共存，無論采取那一種方法我們均無法一次性取得井下各層精確的數據，使我們在油井井內復雜產液模式下得到的解釋質量難于提高。為此我們調研后引進電容、阻抗式探頭一體式含水同步測量方法，來解決所有井的一次性取得準確資料的難題。

關鍵詞：產液剖面;含水分辨率;電容;阻抗

1. 產出剖面測井儀器探頭特性分析

1.1.電容式含水解釋圖版X軸為流量，Y為含水系數，自下而上為10%-90%的含水曲線;我們通常用測得的X、Y值在圖版交會，自交會點讀出含水。

從交會圖分析，流量3-8方/日，含水0-100%區間反應的分辨率較為平均，在測量時反應的分辨率正常;流量8-30方/日，含水0-50%分辨率較高，測量時分辨率正常;流量8-30方/日，含水50-100%的數據點明顯集中，分辨率左至右降低，實際測量時這部分區間分辨率誤差大，且由于井況影響容易出現解釋上下層矛盾，數據分析困難。

1.2.阻抗含水解釋圖版X軸為流量，Y為含水系數，自下而上為40%-100%的含水曲線;我們通常用測得的X、Y值在圖版交會，自交會點讀出含水。

從圖版可以看出，流量0-45方/日，含水50%-1000%反應的分辨率較為平均，在測量時反應的分辨率正常;流量0-45方/日，含水0-60%的數據點明顯集中。上圖可以看出，阻抗式含水基本不受流量影響，但是在含水0-50%的區間分辨率很低。

1.3.通過對比兩種不同探頭的特性，我們可以得到以下結論

1.3.1.在流量0-8方/日、含水50-100%區間，兩種探頭的含水可以完全準確的測量出來。

1.3.2.在流量8-30方/日、含水50-100%區間，阻抗的含水可以完全準確的測量出來，電容的誤差大。

1.3.3.在流量8-30方/日、含水0-50%區間，電容的含水可以完全準確的測量出來，阻抗的誤差大。

通過分析兩種探頭的特點，我們可以發現這兩種探頭具有（如圖一）共性和互補的各自特性。這兩種方法同步測井會大大提高測井質量，減少因數據誤差增大帶來的分析錯誤。

針對這兩種儀器的特性，我們進行了設計開發并生產出了完善的雙探頭測井儀器，并進行了現場測井，通過實際測井資料解釋分析，該儀器完全達到了我們的應用要求。

2.雙探頭產出剖面測井儀器特點

經過整合后得儀器，既保證了儀器在含水參數上質量提高，還對該型儀器進行了部分升級改造，使儀器具備高精度、易操作、易維護和其它儀器組合方便的特點，主要表現在以下方面：

（1）采用數字脈沖編碼（曼瑪）傳輸，與DDL-III兼容。可方便直接掛接DDL-III、UNILOG、DCLS、SGX-3A等各類測井地面系統。

（2）.該儀器做到了把兩種含水儀（電容法和阻抗法）融合為一支，很好的解決了高含水和低含水都能同時準確測量的難題。

（3）儀器采用優質鋼材精細加工生產，傳感器和電子元器件全部采用高溫軍品，線路板為高溫板，保證產品優質可靠準確，且每個儀器單元采用相同采集模塊，可互換，方便維護。

3.儀器技術參數

3.1. 全集流：1～50 m3/d;測量精度：±5%;

3.2.小渦輪全集流：0.5～15 m3/d;測量精度：±5%。

3.3.含水率測量范圍：0%～70%;測量精度：±5%;70%～100%;測量精度：±3%。

3.4.溫度測量范圍：0～150℃;分辨率：0.01℃;響應時間：0.5S。

3.5.壓力測量范圍：0～50MPa;測量精度：0.1%;

3.6.儀器耐溫：150℃;儀器耐壓：50MPa。

3.7.信號幅值：>±10V。

3.8.工作電壓范圍（實際供電需考慮電纜壓降）：

工作：+60 VDC ± 5 VDC，總工作電流：210mA±5 mA;

撐傘：--70V，電流50～80mA，到位后電流8mA;

收傘：--45V，電流35～60mA，到位后電流2mA。

4.現場應用

4.1.雙探頭含水測井儀器的測量及取值。

現場測井用雙探頭儀器測產液剖面，采用目前的UL2000地面測井系統或者其它地面儀器與儀器連接進行數據采樣，施工過程按標準的集流傘式產出剖面測井規范執行。不同的是在點測數據采樣時我們一次取得一個渦輪響應頻率和兩個含水頻率，三個參數的取值我們用測井系統按單位時間的平均頻率計算。

4.2.測井資料解釋

資料解釋我們用熟悉的圖版法，利用標定的渦輪/流量圖版通過每個測點的渦輪頻率讀出流量值;再利用標定的電容含水系數/含水值圖版、阻抗含水系數/含水值圖版讀出兩個含水值。這樣我們就得到每個測點的產量和含水，從而計算出生產井每個產層的參數。

電容探頭含水系數的計算公式K=（測量值-純油值）/（純水值-純油值）

測量值：實際測量的含水頻率

純水值：靜態下純水時的含水頻率（生活用水）

純油值：靜態下純油時的含水頻率（柴油）

阻抗探頭含水系數的計算公式K=動態測量值/靜態測量值

動態測量值：在集流傘張開時和電容探頭、渦輪流量同步的測量值

靜態測量值：在集流傘完全收攏后探頭腔密閉狀態下的測量值

2、現場資料分析對比

通過現場多井次的資料顯示，電容的含水值明顯出現偏小，在解釋中出現產層自下而上油的產量值不符合邏輯分析的越來越少;阻抗的含水則符合產層特性，符合最后的地質數據分析。

5.結論

雙探頭式測井儀器有效地解決了多年來困擾在產出剖面測井中高含水以及同一井內高、低含水層位混雜難于精確測量的難題。該儀器充分結合了早期不同類型儀器的優點，并有效地利用目前最為先進的數據處理和工藝加工技術，達到了使用方便，維護簡單，測量準確的使用標準，有很好推廣價值。