油藏动态监测技术系列
油藏动态监测技术_时延_四维_地震述评_崔永谦
基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(G1998040808)第一作者简介:崔永谦,男,36岁,高级工程师(在职研究生),油气地球物理勘探 收稿日期:2003-09-18文章编号:0253-9985(2004)01-0081-07油藏动态监测技术:时延(四维)地震述评崔永谦1,刘池洋1,张以明1,2(1.西北大学大陆动力学教育部重点实验室,陕西西安710069;2.中国石油华北油田分公司勘探公司,河北任丘062552)摘要:近年来,时延地震(又称四维地震)油藏动态监测技术发展迅速,已成为一种新的油藏管理工具,在许多油田,尤其是海上大油田已进行了多方面的应用,取得了良好效益。
岩石物理研究的深化和相关技术的发展,促使时延地震的应用领域不断扩大、精度日益提高。
目前,时延地震除监测采油变化和驱油效果及流体前缘、寻找死油区外,还用来监测断层封堵或渗漏性。
其资料采集的关键是提高可重复性和信噪比。
为了确保最终的地震差异是由储层中流体的变化所引起,资料处理中进一步发展和应用了互均化、归一化和面元重组等技术和新老数据同步处理原则。
资料解释在直接解释、反演与属性分析基础上,发展了地震史匹配和动态油藏描述,并与其他学科和技术有机结合、综合分析,以减少解释的多解性。
在降低项目投资风险与可行性分析方面,也有明显进展。
在开展时延地震项目时,应充分考虑该技术的应用条件和局限性。
随着研究的深入、技术的进步和应用实践的增多,时延地震将会显示出更加美好的应用前景。
关键词:时延(四维)地震;油藏监测;可重复性;岩石物理;流体移动;互均化处理;差异图像中图分类号:P631.445.92 文献标识码:AReservoir dynamic monitoring:a commentary on time -lapse (or 4-D)seismicsC ui Yongqian 1Liu Chiyang 1Zhang Yiming2(1.N orthwest University ,Xi c an,Shaanxi;2.H uabei Oilfield Company of Petr oChina,Renqiu,H ebei)Abstract:Time -lapse seismic (4D seismic)technology,a reservoir dynamic monitoring technology rapidly developed in recent years,has become a ne w tool for reservoir management,and has widely been applied in many oilfields,espe -cially offshore oilfields.The application of this technology is continuously enlarging and the accuracy is c ontinuously increasing with the deepening of study on petrophysical properties and the development of relevant technologies.Cur -rently,time -lapse seismic technology is used to monitor changes of oil recovery,oil displacement efficiency and fluid front,to identify areas with bypassed oil,as well as to monitor sealing capacity or leakage of faults.The key to seis -mic acquisition is to improve repeatability and signa-l to -noise ratio.New technologies,such as cross equalization,nor -malization and bin parameter recombination and the principle of synchronous processing of new and old data,are ap -plied so as to ensure that the final seismic differences are the only results of fluid flow changes in reservoirs.Based on direct interpretation,reversion and property analysis,seismic history match and dynamic reservoir description are de -veloped as seismic interpretation technologies and are used in combination with other subjects and technologies to re -duce non -uniqueness of interpretation.Remarkable progresses have also been made in respect of lowering investment risk of projects and feasibility study.The application conditions and limitations of the technology should be considered when carrying out time -lapse seismic projects.With the deepening of research on time -lapse seismic tec hniques and enriching of experiences,time -lapse seismic reservoir monitoring will progress more rapidly and will more widely be applied.Key words:time -lapse (4D)seis mics;reservoir monitoring;repeatability;petrophysical properties;fluid flow;cross equalization;di fferen -tial images第25卷 第1期石油与天然气地质OIL &GAS GEOLOGY2004年2月1概念、功能及意义时间延迟地震(time-lapse seismic),简称时延地震,也可译作时(间间)隔地震、时(间推)移地震。
油藏动态监测技术系列
注水井，提高了五参数测井的适用范围。
吸水剖面测井
7、需注意的问题及建议：
为研究对象，主要用于研究验证油藏模型、 地质结构，监测和研究油藏中流体各相的 渗流特性或油层供液状况等，确定油藏水 动力系统的范围和能力 。
专题分为三个部分
提纲
1 1 2 2 3 3
测井
试井
测试
测井，也叫地球物理测井或石油测井，简称测井。
石油钻井时，在钻到设计井深深度后都必须进行测井，又 称完井电测，以获得各种石油地质及工程技术资料，作为完井 和开发油田的原始资料。这种测井习惯上称为裸眼测井。
包括很多子系统，一般由压力、流体流量与性质、水淹状况、采收率、及
井下技术状况等监测系统。
Q分层产量
P:压力
Q:注入量 漏失量、样品 套管内径、变形 井斜、方位 两个界面的胶接情况 窜、漏情况 工具、射孔、砂面深度 渗透率、流动参数、水动力 系统的范围、能力、边界
S:井壁污染情况 吸水(聚、汽)剖面
吸水剖面测井
6、技术发展概况：
吸水剖面测井自引入五参数组合测井以来逐渐发展为一种较为成熟的测井方法， 克服了常规吸水剖面测井的诸多局限性，录取的资料全面、准确、可靠性强，由以前只 录取伽马和磁定位两种参数发展为可以录取井温、压力和流量的五参数测井，施工工艺
方面也进行了改进和完善， 1997年，孤东油田用600-900um的大粒径同位素源代替了
1）吸水剖面测井施工后不要立即洗井或作业，避免同位素源对人体的 伤害及对环境造成污染。 2）注水井封隔器、底球及死嘴漏失情况较多，这类井没有引起足够重 视，多次测量时漏失现象仍然存在，没有进行作业处理，存在问题井措 施跟踪不得力、整改时间长的问题 3）遇阻井比较多，不能正常录取剖面资料，而采油矿从成本考虑没有 进行作业，无法对注入情况进行监测。
油藏动态监测技术
1）精细化研究趋势
剩
余
随着油田开发程度的不断深入，开发层的剩余油单井测井监
油
测技术要求具有更高的解释精度和层内细分，从而满足油田开
测
发的需要，因此，剩余油监测逐渐向精细化方向发展。如国内
井
的大直径高精度碳氧比测井、双精度碳氧比测井、氧活化测井、
监
五参数注入剖面、取样式产液剖面、分层取样式产液剖面测井
五、工程测井系列
✓工程测井项目分类
找漏、验窜
评价酸化、压裂作业效果
固井质量评价 套管质量评价井温测井 放射性同位素测井 硼中子寿命测井
五、工程测井系列
✓工程测井项目分类
找漏、验窜 评价酸化、压裂作业效果
固井质量评价
套管质量评价
井温测井 声幅测井（CBL） 声波变密度测井 扇区水泥胶结(SBT)测井 伽马-伽马密度测井 多参数超声工程测井
剩余油饱和度井间预测结果
70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00%
Y8
产水率 含油饱和度
Y9
综合
五、工程测井系列
✓工程测井系列主要用于检查固井质量、套管腐蚀、变形、
破裂、管外串槽、压裂效果，检查射孔位置和射孔质量等， 为油水井大修、油井补孔和进一步施行各种作业措施提供可 靠资料。
✓尽量少打无为和无把握的井，而加大油藏动态监测工作量，
就可以达到以科学手段增产、稳产原油的目标，又可以达到 增产、增效之目的。
请各位领导、专家
批评指正！
谢谢！
✓工程测井项目分类
找漏、验窜 评价酸化、压裂作业效果 固井质量评价 套管质量评价
五、工程测井系列
✓工程测井项目分类
油藏动态监测系统介绍
一、油藏动态监测系统简介
油藏动态监测系统建立后，根据监测技 术的发展状况，结合油田不同开发阶段 对于监测资料的需求，分项目按一定的 监测比例系统性录取动态监测资料。
采油三厂油藏监测井数曲线
井 数
8000
（口）
6000
4000
2000
0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
监测井数 开井数
3880
4288
4716
5098
5380
5859
夹层 油层
油层
油层
一、油藏动态监测系统简介
工程测井：工程测井的主要任务是检查井下管柱的 技术状况（井下工具的深度，套管是否变形，有没 有损坏、脱落或变位）和水泥胶结质量。油田经过 长期开发及高压注水，套管损坏加剧，轻则带“病” 生产，重则关井，甚至报废，影响了正常注水或采 油，应用工程测井可以监视套损、检测套损部位、 类型及程度。另外，应用工程测井可以检查井下管 柱是否按设计方案下到预定深度；管外水泥环胶结 质量如何，是否会造成层间窜流等。
一、油藏动态监测系统简介
地层参数测井：地层参数测井是指测量剩余 油饱和度、地层孔隙度、渗透率和地层压力 等。油田投入开发，随着地层中原油的产出， 地层中含油饱和度不断降低，油水界面逐渐 上移，地层的孔隙度和渗透率也可能发生变 化，应用地层参数测井对油层重新评价，将 会为监控储层产能、合理开发油田提供重要 依据。
一、油藏动态监测系统简介
静压测试： 静压也称地层压力，是指油藏在开发 过程中不同时期的供油范围内的平均压力（边界 压力）。当油（水）井开井生产（注水）或关井 测压时，油层压力将发生有规律的变化，并且象 水波似地向各方向传波，在其波及范围内，压力 对各点油层的微观与宏观结构作了一次“扫瞄”， 依据获取“扫瞄”信息，就可判断“扫瞄”范围 内油层的宏观特征及有观参数。
油藏流体动态色谱指纹监测技术与应用
l ba
s
s e s
fo
r
dy n
a m
ic
m
o n
it o r in g
o
f
c
hr
r
o m a
to
g r a p h ic
to g
r a
i f
n
g e r p r in t
o
f
rl f de
u
ids
in ple
—
lu de
o m
1
)
de
o
s a m
p le
r s
fr o
．
，
10 0 0 8 3
；
2
．
中 国石 油 大 学 北 京
，
10 0 0 4 9
)
摘 要 ： 油 藏 流 体 动 态 色 谱 指 纹 监 测 技 术 的 基 本 依 据在 于 同 油 层 中 的 原 油 具 有 相 似 色 谱 指 纹 不 同 油 层 的 原 油 色 谱 指 纹 的差
、
异 性 以及 指纹 化合 物 的可 配 比 性
e
tio
n
o
f Nm Ⅲ
e x
a n
d N g II
ta
)
pe
．
c
“
tiv e
w
h ile N m Ⅲ
”
c o n
tr i
bu
r e
te
w
11 02 ％
．
d 13 9 1 ％
m
pe
c
tiv
ly
。
．
Un de
r
th e
to
04第4讲 油藏动态监测原理与方法
在tp时刻,假设有虚拟注入井,压力降为:
(tp+Δt)时刻的压降,压降叠加
二,均质油藏试井分析-压力恢复试井分析方法
一,试井及试井分析-试井分析重要性
岩心分析方法 油 藏 分 析 评 价 方 法 地球物理方法 测井方法 试井方法 示踪剂方法 生产测试方法
井 点 取 心 处 的 绝 对 渗 透 率 , 反映 渗 透率沿深度的变化,静态 依赖 岩 心 分 析 和 其 它 资 料 , 精度 不 高 ,静 态 流 体 静 止 条 件 下 近 井 地 层 的 渗透 率 ,静 态 流 动 条 件 下 井 周 围 平 均 渗 透率 , 用 于评价产能,动态 流 动 条 件 下 井 周 围 各 层 平 均 渗透 率,大孔道, 动态 流 动 条 件 下 地 层 的 吸 水 剖 面,生 产 剖面
钻杆测试又叫中途测试或地层测试,DST(Drill-Stem-Testing),是指在 完钻之后,固井之前利用钻杆将测试仪器下到目的层所进行的油气层测试. 一般是在不知地层储能的新区探井中进行. ①对测试层段作出经济可行性评价,判断测试层的工业开采价值; ②认识油藏性质,取得原始地层压力,地层有效渗透率等; ③选择完井方法,确定射孔段的合理位置; ④判断测试井附近是否有断层存在,计算离边界的距离; ⑤作出钻井对地层损害的评价; ⑥计算措施后(酸化,压裂等)的污染清除效果或有效井径扩大程度.
分析不稳态流动阶段(径向流动阶段)的压力资料
纵坐标: 横坐标: 直线段斜率: 地层流动系数: 地层系数: 地层渗透率:
油藏动态监测新技术研究
À Î 112 à Ô ±×Ê ¨ © Ï ¶ ¹ Ï Â £ %£
0 20 40 60
S3x3
27.88
S3x3
26.01
S3x4
ã » ² Î
18.05
S3x4
ã » ² Î
18.64
S3x5
45.09
S3x5
46.65
混采油层中各单层产量的贡献
判别油藏连续性 识别油、气、水层
实验分析工作量（块次）
井号 层 位 S3x1、 2 、 3、 4、 S3x S3x S3x S3x5、S3x6 样 品 项 目 油砂抽提 氯仿沥青A 工 作 量 18-5 油 砂 8
18-5
S3x1、 2 、 3、 4、 油砂抽 S3x S3x S3x S3x5、S3x6 提物 抽提物 S3x1、S3x2 S3x1、S3x2 S3x4、S3x5、S3x6 S3x1、S3x2 、S3x3、S3x4 S3x1、S3x2 、S3x3、S3x4 S3x3、S3x4、S3x5、S3x6 S3x3、S3x4、S3x5、S3x6 原油 原油 原油 原油 原油 原油 原油
=
b1 b2 b3 bn
数学模型
模型参数的四个约束条件
• 表征各单油层非均质性的色谱指纹参数是一个 不随其贡献量（体积或重量）变化的量。 • 对同一指纹化合物，混合样中该化合物的量取 决于各单层中该化合物的相对贡献率。 • 表示各单层的特征指纹化合物的数组之间要有 一定的离散度，以避免产生非奇异系数矩阵和 共线性问题出现。 • 数学模拟的参数必须是具有明确地球化意义的 有效可观察地球化学变量，从而确保可获得最 佳的产能动态监测结果。
7.2 4.8
70
22-4
S3x3 S3x 4 S3x1 S3x 2
《注水开发油藏动态监测》课件
第一节油水运动状况监测
2．井下技术状况监测 依靠工程测井手段来完成，及时根据监测结果，采取处理措
施，保证油、水井高效投入工作。 工程测井：为了解井下管柱深度，检查井下技术状况等而进
的变化。
z v
即:波阻抗为密度与速度的乘积
第一节油水运动状况监测
二、监测结果分析与应用 1．油层水淹的一般规律
注入水的平面运动规律是导致油层平面水淹特征与剩余油分布 的主要原因。而注入水的平面运动规律主要受油层平面非均质性 和注采井网的控制。 （1）井网控制不住的地区，水驱控制程度差，油层动用不好， 多形成剩余油富集区。 （2）条带状砂体的主体带部位层厚，渗透率也大，往往是注入 水优先推进和强水淹区；而砂体的边缘、边角、尖灭线附近往往 是水淹不到的剩余油富集区。 （3）断层附近油层动用不好，存在“滞留区”；裂缝存在时， 注入水沿裂缝水窜，使大量的原油仍饱含在孔隙或微裂缝中采不 出来而形成“滞留区”。
第一节油水运动状况监测
（4）油层大面积连片分布地区，注入水控制强，剩余油低； 油层零星分散分布地区剩余油含量高。 （5）油层微型构造中的正向构造，如小高点、小鼻状凸起、 小构造阶地等多为水淹程度低的剩余油分布区；而负向构 造，如小沟槽、小凹地等多为水淹程度较高的地区。 2．运用监测结果指导油田调整挖潜
第二节 产吸剖面测试
四．吸水剖面分析与应用
（1）了解油层吸水状况，分析层间差异，提出改善措施。 吸水差异越大，吸水剖面越不均匀，越易引起层间干扰，并
影响各分层储量的动用。 吸水层数百分数、吸水厚度百分数越大，则注水效果越好。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
引 言
开发动态监测： 指运用测量、测试、试井、测井、密闭取心、分析化验等手段和方法，
获取油（气）藏开发过程中静态和动态资料，为油（气）藏动态分析、调
整挖潜和提高油（气）田开发效果提供数据。 监测系统： 为进行油气藏动态监测而建立起来的观测体系，它包括监测的组织分 工、内容的确定、观测点的建立、资料验收等一套工作。油气藏监测系统
为研究对象，主要用于研究验证油藏模型、 地质结构，监测和研究油藏中流体各相的 渗流特性或油层供液状况等，确定油藏水 动力系统的范围和能力 。
专题分为三个部分
提纲
1 1 2 2 3 3
测井
试井
测试
测井，也叫地球物理测井或石油测井，简称测井。
石油钻井时，在钻到设计井深深度后都必须进行测井，又 称完井电测，以获得各种石油地质及工程技术资料，作为完井 和开发油田的原始资料。这种测井习惯上称为裸眼测井。
孤东目前开展的测井都属于生产测井的范畴
生产动态测井系列
开展的 测井项目
产出剖面测井：智能测试 吸水剖面测井： 注聚剖面测井：流量剖面测井 示踪剖面测井 脉冲中子-氧活化测井 硼中子寿命测井、PNN测井 C/O测井、PND、PND-S测井 井间监测：井间同位素、压力、电位、地震
储层参数测井系列
工程测井系列
300-600um的小粒径同位素源，解决了大孔道层位的探测问题，通过应用基本符合孤东 油田的地质情况。1994年开始将井口密闭装置应用于吸水剖面测井，解决了因井口放空 导致井底出砂测井遇阻的问题，同时提高了资料录取的精确度。 2003年，开始在孤东油
田推广五参数测井技术，2007年1月至4月五参数测井占吸水剖面总数的63.2%，有效解
地面仪器 绞车滚筒
电 源
深度系统
迄今为止，测井技术已经历了四次的更新换代
第一代：模拟测井（60年代以前），采集的测井数据用模拟记录方式， 测井系列以电法测井为主。 第二代：数字测井（60年代开始），测井数据采用数字记录方式，相应
出现测井数据的计算机处理技术。
第三代：数控测井（70年代后期），数控测井阶段计算机技术全面融入 测井数据采集和处理技术。 第四代：成像测井（90年代初期），这阶段主要特征为井下传感器阵列 化、数据电缆传输高速遥测化、地面采集和处理工作站化、记录和显示成 像化。测井数据处理成果以图像形式为主。
1）吸水剖面测井施工后不要立即洗井或作业，避免同位素源对人体的 伤害及对环境造成污染。 2）注水井封隔器、底球及死嘴漏失情况较多，这类井没有引起足够重 视，多次测量时漏失现象仍然存在，没有进行作业处理，存在问题井措 施跟踪不得力、整改时间长的问题 3）遇阻井比较多，不能正常录取剖面资料，而采油矿从成本考虑没有 进行作业，无法对注入情况进行监测。
在油井下完套管后所进行的二系列测井，习惯上称为生产
测井或开发测井。
在油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要 手段之一，也是解决一系列地质问题的重要手段。它能直接为石油
地质和工程技术人员提供各项资料和数据。
测井是应用物理学原理解决油田地质和油藏工程问题的应用技术学 科。通常采用电缆将测量探头（下井仪器）送入井筒内，完成对井周地 层物理参数的测量或井筒工程结构的测量，并提供对测量数据的处理和 解释。与录井、取芯等其他技术手段相比，测井技术具有观测密度大、 分辨率高与纵向连续性等技术优势；同时又具有人才密集、技术密集和 资金密集等特征。
吸水剖面测井
6、技术发展概况：
吸水剖面测井自引入五参数组合测井以来逐渐发展为一种较为成熟的测井方法， 克服了常规吸水剖面测井的诸多局限性，录取的资料全面、准确、可靠性强，由以前只 录取伽马和磁定位两种参数发展为可以录取井温、压力和流量的五参数测井，施工工艺
方面也进行了改进和完善， 1997年，孤东油田用600-900um的大粒径同位素源代替了
三参数：伽玛、磁定位、井温 五参数：伽玛、磁定位、井温、流量、压力
4、测量方式：
连位置最好设计在施工 层位上方，以满足五参数测井要求。
5、施工管柱要求
地层
地层
地层
地层
地层
地层
地层
地层
地层
地层
地层
地层
L>15m
L>10m
偏心配水管柱
喇叭口管柱
十字叉管柱
既无十字叉又无喇叭口的光油管管柱无法进行测 井，带笔尖或强磁器的管柱也无法进行测井。
按测量原理的不同可分为以下几类： 1）电法测井：以岩石导电性质为基础的测量方法(电阻率测井、侧向测井、 感应测井) 2）声波测井：以岩石的声学性质为基础的测井方法（声波变密度、声幅、 声速测井等） 3）电化学测井：以岩石电化学性质为基础的测井方法（自然电位测井等） 4）核测井：以岩石的原子物理及核物理性质为基础的测井方法（自然伽玛、 密度测井、中子测井、同位素示踪测井等） 5）其他测井方法（井温测井、地层倾角测井、井壁取芯等）。
出水层位70cm
井间连通性、流体速度、方向
剩余油 饱和度40cm
监测内容及范围示意图
电缆桥塞
目前动态监测主要包括试井和测井两个方面
测井则主要以井筒及其附近
地层为研究对象，主要用于监测
层间或层内纵向的物化性质及其 变化情况，以及井筒的结构、固 井等状况、也可以用于井下工具 的输送和启动等。
试井技术以油藏平面和井下生产状况
包括很多子系统，一般由压力、流体流量与性质、水淹状况、采收率、及
井下技术状况等监测系统。
Q分层产量
P:压力
Q:注入量 漏失量、样品 套管内径、变形 井斜、方位 两个界面的胶接情况 窜、漏情况 工具、射孔、砂面深度 渗透率、流动参数、水动力 系统的范围、能力、边界
S:井壁污染情况 吸水(聚、汽)剖面
磁定位校深 井径测井、井下电视 井斜测井 声波变密度测井
剖面测井
吸水剖面测井 注聚剖面测井
生产测井
储层参数测井
工程测井
吸水剖面测井
1、解决问题：测量注水井各射孔层段的相对吸水量、判断吸水程 度，同时(利用五参数吸水剖面测井)探测大孔道的具体层位、检验死 嘴、封隔器及底球的工作状态。
2、测量原理： 3、录取参数：
决了大孔道的探测问题，解决了井下工具的工作状态问题，为死嘴漏失、封隔器漏失及 底球漏失提供了基础数据，解释时变可能性为确定性、变多解性为唯一性，资料更加准 确可靠。同时对五参数测井工艺加以改进，将五参数测井范围由分层注水井扩大到笼统
注水井，提高了五参数测井的适用范围。
吸水剖面测井
7、需注意的问题及建议：