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取样式环空测井仪在吐哈油田的应用


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器  20 0 7年 0   6月

P T O E M IS R ME T   E R L U  N T U N S

?

仪器 设备 ?  

取样 式环 空测 井仪在吐哈油 田的应用 
王 成 荣  邓 介 堂  谷 会 霞  董 文辉  徐 向 阳 张 予 生    
( . 国石油集团测井有限公司吐哈事业部 1 中 ( .中 国石 油集 团 吐 哈油 田分 公 司开 发 处 2
( .中 国石 油集 团 吐 哈油 田分 丘 东 采 油 厂 4

新疆 鄯善 )   新疆 鄯善 )  
新疆 鄯 善)  

( .中 国 石 油 集 团 吐 哈 石 油 指 挥 部 录 井 工 程 公 司  新 疆 鄯 善 ) 3  

摘 

要 :环 空 产 液 剖 面测 井是 对 抽 油机 井 井 下 产 状 实施 动 态 监 测 的 重 要 方 法 , 油 田措 施 的 重 要 依 据 。 文 章 结 合 吐  是

哈 油 田 高含 水 井 的 特 点 , 用 取样 式 持 水 率 环 空 测 井仪 器对 高含 水 、 产 液 井 进 行 了测 井 试 验 及 方 法 研 究 。 试验 表 明 , 应 低   取 样 式 测 井 仪 可 在 高含 水 井 中较 为 准确 地 测 取持 水 率 , 吐 哈 油田 的 应 用取 得 了较 好 效 果 。 在  
关 键 词 : 空测 井 ;环 空 取 样 ; 水 率  环 含 中图法分类号 : 618   P3 .  1 文 献 标 识 码 :A   文 章 编 号 :10 .14 2 0 )30 2 .3 0 49 3 (0 7 0 .0 40 

O 引  言   
随着开发 程度 的加 深 , 采 井 成 为 油 田最 重要 的  机 开采 方法 。吐 哈油 田抽 油机 井 多数 存在 高 含水或 水 淹 

层 , 高含水 条件 下 , 水率 测井 一 直是 困扰 生产 测井  在 持 的一 大难题 , 而持水 率 又 是 产 液 剖 面 测 井 最 重要 的参 
数 , 水率精 度 的高低 直接关 系 到 出水类 型 、 持 大小及 来  源确定 的准确 性 。常规 的过 流式 持水 率 测井 仪器 [ 受  1 ]

井下 流体流动 影响 大 , 中高 含水 下 测 试 资料 精 度 相  在
对 较低 , 而且 持水率受 流量变 化 的影 响 大。 为此 , 须  必 采用 精度 高 的持 水 率 测 井 仪 器 来 解 决 持 水 率 测 井 难 

题 。取样 式持水 率环 空组 合仪 器 是近 年来 新 出现 的一 
种高 精度 持水率 测井 仪器 , 通过 在 吐 哈油 田的试用 , 在  中高 含水井 持水 率测 井方 面取 得 了一 定效 果 。  

1 取 样 式 持水 率 仪器 测 井 原 理 [ 2 ]  
取样式 持 水 率仪 器 由磁定 位 、 体 密度 、 力 、 流 压 温  度、 流量 、 持水 率 、 样 筒及 集 流器 等 部分 组 成 。该 仪  取
器 的 主要 特点 在于 取样 筒 的设 计 。   持水率 取样 筒相 当 于一 个 同轴 柱 形 电容 , 电容 的  两极 由取样 筒 中心 的 电极 和 仪 器 金 属 外 壳 组 成 , 图 见  
电 极 

图 1 取 样 式 持 水 率 计 取 样 筒 结构 示意 图    

容理论 得 出 : 同一 电容器 由于 电介质 不 同 , 电容量也  其
不 同 。如 果 电容 器 在 真 空下 , 电容 量 为 c , o 当用介 电 

常数 为 e 电介 质 充 满 两极 时 ,  的 电容 量 为 c, c= 则   e ? o 当第 二 层 介 质 为 油 、 , 油水 重 度 分 离 后 ,   C。 水 且  
取 样 室 的 电 容 c等 于 水 介 质 电 容 c 与 油 介 质 电 容    c 之和 , 据 同轴 柱 状 电容 的理论 方程得    。 根 3:

1 。在两极 之间 同轴分 布着 两层 介 质 , 一层 介 质 为包  第

裹 电极 的绝 缘层 , 其 介 电 常数 为 e1第 二层 介 质 可  设  ; 7
以是 两极 间的油 、 、 , 相 对介 电常数 为 e0 气 水 其   0由 电  7

第 一作 者 简 介 : 成 荣 。 ,9 9年 生 ,工程 师 ,9 6年 毕 业 于 江 汉 石 油 学 院 地 球 物 理勘 探 系测 井 专 业 , 王 男 16 19 现在 中 国石 油 集 团测 井 有 限 公 司 吐啥 事 业  部 资料 解 释 中 心 从 事 生 产 测 井 资料 处 理 、 释 、 究 工 作 。邮 编 :32 2 解 研 88 0  

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20 07年

第2卷 1

第 3期 

王 成 荣 等 : 样 式 环 空 测 井 仪 在 吐 哈 油 田的 应 用  取

当取样 室 为油水 时 , 样 室 的电容 量 C: 取  
C = C  + C。  

变化虽 有所 下降 , 即斜 率 变小 , 其 相对 变化值 却仍然  但 较大 , 如含水 从 8 . %变化 到 9 . % , 01 0 1 含水 变化 1 0个  百分点 , 数率 由 2 8 为 2 9 , 数率 相对 变 化 为  记 3 3变 16 记 7 %。因此 , 持率 仪 器对高 含水 具有 较好 的响应 特性 。  

式 中:  为水 的电容 量 ; 。 油 的电容 量 。 C C为  
C = 7e0?er ?H w  2 c   1   2c 7e0?er   l?e 。? 日。   r  

+ 蕊  

 2 ( )  
∞  

式 中 :  为取样室 水 柱高 度 ; 为取样 室 油柱 高  日 H。 度 ; 0 真 空 介 电 常 数 ;  为 电 极 绝 缘 层 介 电 常 数 ; e为 el  
e。   为油介 电常数 ; 为 取样 室 电极绝 缘层 截 面 内半 径 ; r   Rl 为取样 室 电极 绝 缘 层 截 面外 半 径 ; 为 取 样 室 截  R2
面半 径 。  
\  

乙)  

趔  来  藤  斟 
加 

由式 ( ) 2 可知 , 间接 求得 取样 室水 柱 、 油柱 高度 , 就  可得 出流 体的持水 率 。   由持水 率定 义得 :  
y  = (   H)×10   H/ 0% () 3 
含 水翠 /   %

图 2 取 样 式 持 水 率 记 数 率 与含 水 关 系 刻度 图板 

式 中 , 为取 样筒 高度 ,  为 水柱 高度 。 日 日  
由式 ( ) ( ) ( ) 1 、2 、 3 可得 :   C = (  一 c )   H + c  c 。H / 。 () 4 

3 应 用 实例   
取样 式 高精度 五 参数 环空 找水组 合测 井仪样 机在 
吐哈油 田进行 了 试验 , 井 三 口。三 次测 井 均 为 一次  测

因此 , c与 取样 筒 水 柱 高 度 成 线 性 关 系 , 就 是  这 高 度法测 量持水 率 的依 据 。  
取样 后 , 取样 筒 内的 流体包 括 油水 气等 组分 , 由于 

录取成 功 , 与 吐哈 油 田在用 的过 流 式环 空 仪 器 进行  并 了资料 对 比 。其 测试 资料 对 比分析 情况 如下 :  
表 1 x —2   4 1井 两 种 仪 器 定 量 解 释 结 果 与 井 口计 量 对 比 

油 、 与水 不相 溶 , 比重 不 同而产 生重 力 分离 。油水  气 其
分离 后 , 流体取样 室 内 的 电极 杆 根 据 油 水 介 质 电容 的  不同, 经含 水 电路测 出油水 界 面 , 而确 定产 出层 位 的  从

含水 率 。  
仪 器技术 指标 :  
O1—4 2 0 8—2 0 6   9 0. 9 4.  
S1—2 2 2 4—2 2 5   9 3. 9 5.   Sl一3 2 2 0—2 3 0   9 9. 9 2.   S 2— 1 2 4 3~2 5 5   9 6. 9 2.   S 2—2 9 0. 4—2 6 0  2 6 7 9 5.   S 2—3 2 7 1—2 7 7   9 4. 9 8.   S 3—3 3 5 5—3 6 3   0 3. 0 2.  

4.   3
2.   4 0   2 3 7.   5.   5 0.   0 0.   0

4 8 8.  
3 3 3.   0   3 4 7.   9 7 2.   0.   0 0.   0

11 . 
32 .  0   U .  7 O.   0 0   0  

7 7 7.  
2 9 1.   0   7 9 6.   0.   0 0   0  

直 径 :5 4m   2 .  m;
长度 : . m; 28     耐 温 :5 o   1 0C;
耐 压 :0MP 。 6  a 

2 持 水 率 仪器 的 刻度 
取样式 找水 仪含水 刻度 采用 体 积刻 度 。用量 具量  取不 同 比例 的油 和水 注 入 取样 筒 中 ( 次 注入 取 样 筒  每 内的油与水 的体 积和等 于取 样 筒 的体积 ) 以此记 录取  ,

合 计 

3 5 9. 

4 1 6.  

1 .  58

6 .  56

备 注 井 口计 量 : 日产 量 :0m ; 水 :3 O ;  =10 B。 .6 3   ’含 4 .% B . ; =14 

表 1 x 为 4—2 1井两 种 仪 器 测 井 资料 解 释 结果 对 
比情况 , 以看 出 : 可  

() 1 取样式 持水 率 计 所 测 资 料 对 各小 层 持 水率 变  化 较灵 敏 。取样式 持 水率计 所 测 资料 显示 对各层 持水 

样筒 内不 同的含 水对 应 的记 数 率 。例 如 : 取样 筒 的体 
积为 5  l 量 取 1  l 6I , I l 0m 的水 、 6m 的 油 注入 取 样 筒 , 4  l  

率值 均有 较 明显变 化 , 而过 流式 持 水 率计 所 测 资 料对 
应 s() 2 2 层基 本无 变 化 。  

测 出持 水率 的记数 率 ( 周 期 ) 如 此 分 别 记 录不 同 比  或 ,
例 的含水对应 的记 数率 。   取样式 找水仪 实际 上测 量 的是水 在取 样 室 内的体 

( ) 样 式持水 率 计 所 测 资 料 解 释结 果 与计 量 值  2取 较 吻合 , 过流 式持水 率计 所 测 资 料 解 释结 果 与 实 际值  较 不符 。取样 式持 水 率计所 测 资料解 释 结果全 井产 出  液综 合含 水 率 为 4 . % , 地 面 计 量 值 比较 , 含 水  61 与 其 率 误差 为 6 7 , 于 1 % , .% 小 0 在解 释所 允许 的误差 范 围  内; 而过 流式 持 水 率 计 所 测 资料 解 释结 果 为 6 . % , 56   其绝 对误 差 为 :5 6 , 2 . % 远远 超 出了解 释所允许 的误差 

积百 分 比 ; 过流式 仪器 则 是 用 不 同 比例 及 流 量 的油 水  流过 集流器及 采集 筒 , 过 其 对 应 的 不 同电 容值 来 确  通
定油水 比例 。   取样式 仪器 的刻度 图板 如 图 2 示 。从 图 2可 以 所  

看出, 在含水 为高值 时 , 仪器 输 出 的频率 变化 值 随含水 

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20 0 7年 0   6月

范围。  



1 两层 为主 要水 淹 层 。 由于该 井 还未 采 取封 堵 水措 

() 3 两者 对 各 分 层 的含 水 情 况 判 断 有 较 大 不 同。  

施 , 小层解释 孰是 孰非 一 时还 难 于确 定 , 各 但从 全 井 含  水率 测量结果 来看 , 取样 式 持水 率计 更 胜 一筹 , 同时该  井 为 中低含水 , 常 理讲 , 按 主力 层 见水 的 可能 性 比非 主  力层 见水的可 能性 小 。图 3为两者最终 解释结果对 比。  
: {  {  . = ; ,       4Ⅱ’戒  

取样 式持 水率计 所测 资料 解 释结果 更符 合 常理 。取样 
式持 水率计 所测 资料 显示 s 2—2为 主 要水 淹 层 , 它  其 均 属低水 淹 ; 而过 流 式持 水率 计 所测 资 料为 Q 一4 s   l 、2
: {   }  纠 : 业 静   哪 t   J 批   i 't zq a ,  

囊 = 竺 =  =:篓 =   = ::  :
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l  

() 过 流 式 仪 器  a
图 3 鄙 4—2 1井 环 空 测 试 成 果 图 

表 2为 测试 实例 解 释 符 合率 统 计 表 , 该统 计 表 统  计结果 表 明 : 常规 含水率 计测 试解 释 符合 率 为6  % , 67   取样式 含水 率 计 测 试 解 释 符 合 率 为 10 , 样 式 含  0% 取
水率计 测试结 果较 常规 测试 资料 好 。  

资料 的合 格 率 及 优 等 率 为 1 0 , 高 了在 中高 含 水  0% 提 时电容法 持水 率计 测 量 精 度 ; 量 时 避免 了井下 流态  测 对测 试 资料 的影 响 ; 释结 果直 接 由解 释软 件得 出 , 解 不 
需要 人 为地再 次查 图版 , 仅省 力 , 减少 了人为 的误  不 更

表 2 测试实例解释符合率统计 
取 样 式 含 水 率 计  井 号  率/ % 差/ % 总含 水 绝 对 误 评 价  率 / % 差/ % 定 性  评 价 

差, 在含水 测 量方 面 , 接 近井 口实 际 计 量值 ; 容 了 更 兼  
传统 电容 含水率 计 的一 切特 点 。  
参 考 文 献 
[ ] 郭 海 敏  生 产 测 井 导 论 [ .北 京 : 油 工 业 出 版 社 , 1  M] 石  
2 03 0  

8 .  56
x 4—2  1 x7—1  1 9 4 0 0.  8 7 8.   6 .  2 .  不 符  4 .  56 56 61

2 4 符 合  .  6 1 符 合  . 

8 .  —4 9 符 合  8 .  —0 3 符 合  38 . 84 .

[ ] 大 庆 测 试 技 术 服 务 分 公 司 . 样 式 高 精 度 五 参 数 环 空 找  2  取 水 组 合 测 井 仪 使 用 说 明书 .0 2 资料 ) 20 (  

4 结  论   
通过将 3口井 的两 种 环空测 试 资料 解释 结果 与井  口计 量进行 对 比分析 , 取 样 式 持 水 率 计 可 得 出 以下  对 结论 : 取样 式高精 度 五参 数 环 空 找 水 组 合 测 井 仪 录取 

[ ] 廖耀发 . 3 大学物 理 ( 册 ) M] 武汉 : 上 [   武汉 大学 出版社 ,  
20  02

( 稿 日期 :0 6—1 收 20 2—2 编辑 :姜 9

婷)  


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