过套管补偿中子测井在判断气层中的应用

第31卷　第5期2007年10月

测　井　技　术

WELL LO GGIN G TECHNOLO GY

Vol.31　No.5

Oct2007

文章编号:1004Ο1338(2007)05Ο0452Ο03

过套管补偿中子测井在判断气层中的应用

王贵清

(大港油田集团测井公司,天津300280)

摘要:套管补偿中子测井在国内仅限于气层定性识别,在国外已经为定量应用阶段。简述套管补偿中子测井定性、定量识别气层基本原理基础上,论述了该技术在大港油田滩海地区的应用效果。用套管井测量的补偿中子与裸眼井的补偿中子曲线重叠法、长短源距计数率重叠法定性识别气层;用套管补偿中子测井的长短源距计数率计算测井标准比。给出了套管补偿中子标准比的定义以及标准比与地层含气饱和度的关系。应用实例表明,用套管补偿中子测井标准比能定量计算含气饱和度,定量识别了储层是气层或油气同层;套管补偿中子测井资料受井况、泥浆浸入影响较小,气层特征表征明显。

关键词:补偿中子测井;套管井;气层;标准比;含气饱和度

中图分类号:P6311917 文献标识码:A

Application of Compensated N eutron Log in C ased Well to Evaluate G as R eservoir

WAN G Gui2qing

(Well Logging Company,Dagang Oilfield Group,Tianjin300280,China)

Abstract:Gas reservoir can be qualitatively identified wit h overlapping compensated neut ron logs in cased well and uncased well,and wit h overlapping long2and short2spacing count rate of com2 pensated neutro n logs in cased well,f urt her more,gas2bearing sat uration can be quantitatively calculated by a“standard ratio of compensated neut ron in cased well”derived f rom t he count rates of long2and short2spacing.Having briefly int roduced basic p rinciples of abovementioned qualita2 tive and quantitative gas reservoir evaluation met hods,t heir applying effectiveness in Beach Area of Dagang Oilfield is described.

K ey w ords:compensated neut ron logging,cased well,gas reservoir,standard ratio of compensa2 ted neut ron,gas2bearing sat uration

0　引　言

大港油田滩海地区井况复杂,测井资料品质降低,气层的特征变得模糊不清;另一方面,含气地层在钻井过程中由于泥浆滤液的侵入,气体几乎被靠近井眼地层中的地层流体(主要是滤液和少量地层水)驱替走。在地层没有恢复的前提下进行裸眼测井得到的资料无法识别气层,测井的气层解释陷入了困境。在解释油层处,试油往往油气同出。为解决这一问题,大港测井公司采用了在套管井中测量补偿中子,用套管井测量的补偿中子与裸眼井的补偿中子重叠法、长短源距计数率重叠法来定性识别气层;用长短源距计数率来计算测井标准比,利用该标准比可定量计算含气饱和度。套管补偿中子定性、定量识别气层的方法在大港油田应用效果较好,特别是在裸眼井测井资料没有任何气的显示时,可有效识别气层。

1　基本原理

1.1　利用套管井和裸眼井补偿中子测井曲线重叠

法识别气层

含气地层在钻井过程中由于泥浆滤液的侵入,

作者简介:王贵清男,工程师,1998年毕业于大庆石油学院应用地球物理专业,主要从事成像测井系列的解释及推广应用工作。

在靠近井眼的地层中,地层流体主要是滤液和少量地层水以及未驱替走的剩余气体。此时测得的裸眼补偿中子受气的影响较小,挖掘效应不明显。下套管后,随着地层压力逐渐恢复,气体逐渐迁回井眼附近地层,侵入带内滤液也不断与地层水溶合(重新组合)。几天后,侵入带内流体状态便恢复到原始未侵入状态,侵入带消失。这时测得的套管补偿中子受气的影响较大,挖掘效应明显。如果在绘图时适当

调整裸眼补偿中子与套管补偿中子的横向比例,使二者在纯水层处重合,那么在气层处二者存在明显差异,含气量越大差异越大。

1.2　补偿中子长短源距计数率重叠法[1]

在测井解释井段的岩性和孔隙度基本一致的情况下,含氢量高时,中子的计数率低;含氢量低时,中子的计数率高[2]。在含气地层由侵入带到原状地层氢含量是渐变的,为此,可利用补偿中子测井的长、短源距探测器计数率来测定轻烃的位置。首先调整2条计数率曲线的横向比例,使它们在纯水层重合。如果没有纯水层,应采用近探测器与远探测器的计数率横向刻度比值约为3∶1。一旦刻度确定下来, 2条曲线向同一方向重叠。在气层处,长源距计数率曲线较短源距偏大,在油层处偏离幅度明显减小,在纯水层处重合,而在泥岩层处长源距计数率曲线则小于短源距计数率曲线。长、短源距计数率曲线之间的离差大小,指示每层含氢量的相对大小。

1.3　套管补偿中子标准比的定义[3]

为了减少一些因素的影响,提高中子测井解释的精度,需要将补偿中子孔隙度测井值用一种所谓“标准比”来表示(简称地层的标准比),其定义为

R标(套)=2129(S SN/S LN)/R A(1)式中,S SN、S LN分别为补偿中子测井仪的短、长探测器对地层测量的计数率;R A为补偿中子测井仪在刻度筒中测量的近、远探测器计数率的比值,R A通常为一常数;R标(套)为地层的标准比。

1.3.1　套管补偿中子标准比与地层含气饱和度的

关系

图1是在套管井条件下套管补偿中子标准比与含气饱和度间的关系。从图1中可以看出不同孔隙度的同类地层,其补偿中子标准比与含气饱和度关系近似呈线性关系,为利用标准比(替代孔隙度值)确定含气饱和度提供了依据。

1.3.2　地层含气饱和度的计算

图2是地层标准比与地层真孔隙度[根据裸眼井密度测井资料和岩心孔隙度分析资料对目的层建

图1　地层标准比与含气饱和度的关系

图2　地层标准比与地层真孔隙度的关系(图1、图2是在某一地层的实验数据,含气饱和度用向地层

注入气量来控制。)

立的ρ

b

=f(<)关系,由密度测井资料计算出上面选择出的那些完全含油和完全含气的目的层的地层孔隙度(作为真孔隙)]的关系图。图2中“油(R A,max)线”表示含油饱和度为100%含气饱和度为0;“气(R A,min)线”则表示含油饱和度为0而含气饱和度为100%。中间的内插虚线为含不同饱和度的油和气的线。由此可以得到含气饱和度的计算公式

S g=

R A,max-R标

R A,max-R A,min

(1-S wt)(2)式中,R A,max、R A,min分别为该地区目的层完全含油和完全含气时地层标准比;S wt为目的层含水饱和度。2　大港油田应用效果分析

图3是大港油田港西××井套管井和裸眼井补偿中子测井曲线对比法识别气层成果图。从图3中可以看出在油水同层及水层,套管井和裸眼井补偿中子测井曲线基本重合,而在上部却明显分开说明储层含气,解释为气层,射开94118～94418m,日产气117×104m3,水2t左右,效果较为理想。

图4是大港油田滩海地区张××井气层识别成果图。图4中第3道是补偿中子的长短源距计数率曲线,由于没有纯水层,所以按照一定比例进行了重

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