关于过套管地层电阻率测井技术的研究分析

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1、关于过套管地层电阻率测井技术的研究分析关于过套管地层电阻率测井技术的研究分析任平江第七一五研究所浙江富阳【摘要】过套管地层电阻率测井技术在实际油井勘测中有重要的实用价值.该技术在经历了一个世纪的发展后已经趋向成熟,在油田的分布和动态检测中发挥作用.本文浅谈过套管地层电阻率测井技术的起源,原理,测量方法,应用和其发展前景.【关键字】套管井地层电阻率测量中图分类号:P631.8文献标识码:B文章编号:1009—4067(2010)07—92.0l过套管地层电阻率测井技术起源于前苏联.早至二十世纪初期,物理学家Alpin提出了一种测量地层中电流的新方法,他对套管内三个电

2、级分别测量得到差分电压,从而估算地层电阻率.这项"过套管测量电阻技术"获得了前苏联专利,但是它却由于当时技术限制而未能广泛的流行开.二十世纪末期,低噪声放大器的发明为过套管地层电阻率测井技术提供了先机.该技术的出现使原本无法测量的纳伏级差分电压信号变得简单易测.与此同时,井内套管易腐蚀的问题也逐渐被解决.科技在进步,终于在2000年,第一台过套管电阻率测井仪出现在阿特拉斯,这标志着过套管地层电阻率测井技术正式被运用到实际的勘测中工作.我国的过套管地层电阻率测井技术研究起步较晚.然而,该技术的不成熟直接影响到实际勘测的精准度,所以过套管地层电阻率测井技术在我国并没有

3、发挥出应有的作用.目前,我们多所高校正在对这项技术进行基础性研究,这种尴尬的局面很快会被改善.一,测量原理从原理上讲,过套管地层电阻率测井技术是一项简便而快捷的测量方法.当套管中有电流向上或者向下流经时,有一小部分的电流渗入到周围的土壤中.我们必须先测得在一定的范围内渗入土壤的电流量,计算地层电阻率,从而达到测井的目的.电阻率计算公式:Pa=k?AZ?(Uo/AI)这项技术非常类似于裸眼测井,它们的主要区别是,过套管地层电阻率测量技术使用的是导电电极.该技术的原理是在土壤或者岩石层中通人外加电流,会在其周围形成电压差,我们利用测量的电压差值,通过公式R=KV/I(

4、K:不同测量仪的测量系数)求出地层电阻率.测量仪器发射的低频交流电(0.25——10Hz)在套管中传播.由于电流传播具有双向性,其向上传播的电流可以被忽略,而向下传播进入岩石层或者土壤中,形成回路,然后测量电压降(注.每次测量中都需要留一个电极备用),通过电压降和电流计算电阻率.为了使测量结果更加精确可靠,勘测者需要对所得数据进行校准.通常我们同样发射低频交流电的方式进行验证.如果两次测量结果误差不大,则取平均值为地层电阻率,如果误差很大的,则需要进行第三次甚至第N次测量.二,几种常见的测量模式(一)套管电阻测量套管电阻测量模式是将电流从某电极注入(标注此电极为A

5、)电流I,该电流闭合成回路,形成另外一电极(标注此电极为B).因为只有极少的电流会渗人岩石层或者土层,所以可以被忽略.测量AB之间任意两电极之间的电压分别为U1,U2,计算相对应的电阻R1=U1/I,R2=U2/I.(二)全电阻测量在全电阻测量模式下,从电极A注入的电流I会从地面电极B返回.此时测量距双电极较远处的某参考点电位C处的电压.C点和地层的总电阻计算公式为Q=U/I.(三)泄露电流测量泄露电流测量模式通过测量泄露在地层的电流所产生电压从而间接测得电流.具体操fgh-法是将电流I从A电极注入,通过测量套管外由于电流泄露而产生的两个相邻位置的电压ul,U2.

6、计算电流的公式为△I=U1/R1U2/R2.上述三种方法可以单独使用,也可以结合使用.通过公式的组合代换,92中国电子商务堪2010.07不难测得地层的电阻率Pa.三,该技术的实际性应用一项技术的成功与否往往体现在它对实际的生产生活起到的作用.自从过套管地层电阻率测井技术在江苏油田的首次模拟陛使用,它在测井工程中的地位逐渐提高.据不完全归纳,过套管地层电阻率测井技术有以下几方面重要意义.(一)探测油田余油在国际性石油紧张的局势下,油田开采的不完全造成了资源浪费和供油紧缺.我们利用过套管地层电阻率测井技术测探油田的余油,寻找剩余油分布层.探测地层电阻率,当电阻率较高

7、时,该油田的余油较多,含油量高.该项运用提高了吐哈油田的产油量,在油田开采中发挥不可或缺的作用.过套管电阻率测井可以寻找剩余油分布的层位.(二)油田动态监测进行油井开发时,需要向油井中注入液态水,而水的注入容易导致油气聚集或者油水交界层高度的改变.所以我们需要随时关注水层高度和油田动态陛变化.而过套管电阻率测井技术可以通过对电阻率的测量控制注入量和剩余油层.当注入液态水增多时,电阻率增加,剩余油层重新聚集.反之则亦然.随着注水时间的推移和注入量的不断增加,油井经常性出现"水淹".如果不加以及时修复,油层纵横向水淹状况恶化,导致不可估测的后果.过套管电阻率测井还可以

8、检测油层的