现代碳氧比测井方法：比较确定含油气饱和度的技术

第一篇：现代碳氧比测井方法：比较确定含油气饱和度的技术

现代碳/氧测井方法：比较确定含油气饱和度的技术

储层管理中最重要的一个因素是准确地确定含水饱和度。含水饱和度的精度对基于时间的测 量非常关键，该测量用于跟踪储层衰竭、提高采收率、制定修井策略和监视注入水的锥进。该参 数对于大型油田更为重要，含水饱和度的少量变化意味着大量的油气增减。在中东一个大型碳酸 盐岩油田，在控制的环境下比较了不同类型脉冲中子能谱测井仪的精度和重复性。选择了几口井 并用最新型的测井仪在相同的条件和已知环境参数下进行测量，因而能够准确地对比仪器响应和 含流体饱和度。然后根据与岩心资料、生产测井、脉冲中子俘获截面、电阻率和流体样品等数据 的比较，评价对比结果的精度。上述碳酸盐岩油田发现于1950年，在1970年开始提高采收率工程,注入几种不同矿化度的水。这种矿化度的变化使依赖于准确测量地层水电阻率（即电阻率测井仪）的饱和度计算复杂化。电 阻率测量根据已知地层水电阻率结合经验公式计算流体饱和度。在含有未知矿化度淡水地层中，这些公式给出的答案有很大的不确定性。这些限制促使研制脉冲中子能谱(PNS）测井仪。该仪器 应用中子发生器产生高能量中子，与地层中各种不同元素的原子碰撞。这些碰撞产生伽马射线特 征值，用来度量元素的相对丰度。两种最重要的元素是碳和氧。这些元素的丰度直接用来计算油 气体积含量。碳/氧测井于20世纪60年代引入，从70年代开始获得商业应用。在90年代,三家主要的测井公 司－斯伦贝谢、哈利伯顿和阿特拉斯引入几种新一代的测井仪。新仪器有高产额的中子发生器，更好的探测器及特性，给出更准确和精密的答案。近来碳/氧测井技术的进展使该技术在油藏监测工程中提供的定量测量变得更加稳定,特别是 在混合矿化度的环境下。加强仪器设计、特性和解释算法已使流体饱和度测量的精度和重复性得 到提高。即使这些创新导致仪器有明显的改进，但各个不同测井公司提供的流体饱和度剖面常各 不相同。这种不同是由于不同的仪器设计和解释方法，因而并非总是能够提供唯一的解。由于地 层和井眼环境的复杂性，包括水泥环、套管、流体类型等，一般不了解答案不一致的原因。在上 述研究中,用两口井检查这种不一致。在第一口井中将核磁共振的饱和度数据与C/O测井和实验室 岩心测量的饱和度数据相比较，以确定这种技术在该油田的适用性。在第二口井中，采用电阻率 和俘获数据作为参考来比较三种不同类型PNS测井仪的测量数据。近10年来，在石油工业中引入了几种新型脉冲能谱测井仪。在上述研究中，用两口井的数据 评价斯伦贝谢公司的储层饱和度测井仪(RSTPro)、哈利伯顿公司的储层监视测井仪(RMT-Elite)和贝克阿特拉斯公司的储层动态测井仪(RPM)。* RSTPro：新一代的C/O测井仪是斯伦贝谢公司于1991年引入的储层饱和度测井仪,特点是新 颖的探测器和高产额的中子发生器，1999年引入了更新的RSTPro，增强了能力，进行更准确和精 密的测量。仪器有两种型号RST-C(1.6875in)和RST-D(2.5in)。这些仪器有两个硅酸钆（GSO）探 测器，探测器的密度在伽马探测的分辨率和效率方面起重要作用。在探测器中,GSO是密度最高的 一种。C/O测井中，主要目标之一是使地层信号尽可能强,环境影响尽可能小。RST-D是C/O测井仪 器中唯一的一种能够提供屏蔽的仪器，使近探测器聚焦于井眼而远探测器聚焦于地层。两个探测 器的测量值同时用于饱和度的解释。* RMT-Elite：是哈利伯顿公司最新的C/O测井仪，是双探测器仪器,外径为2.125in。采用锗 酸铋探测器，直径为1.4x6in（远）1.4x1in（近）。* RPM：是贝克阿特拉斯公司于1998年引入的新型的多探测器小直径脉冲中子仪,有三个探测 器,用于几种不同的测井模式。可用于脉冲中子俘获、C/O、持率成像、水流活化、砾石充填评价 和压裂效率模式评价。采用三个碘化钠探测器，短源距、长源距、超长源距，优化测井信号。成功的C/O测井解释的一个关键因素是作业前的计划。在任何作业前应该考虑地层水矿化 度、井眼条件、井液再侵入、电阻率反差、孔隙度、结垢/酸化、套管条件、水泥胶结条件和完 井限制等，此外，作业前的计划应涉及敏感性分析。研究中两口井的试验结果表明这些仪器在该 碳酸盐岩油田中的应用大有希望。