CN101260803A - 一种监测油田高渗条带的方法 - Google Patents
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Abstract
一种快速监测油田高渗条带的方法，在需要监测油藏区块的两个以上的产油井的生产管线上安装微型探针，将探针的电极与电压测量仪连接，电压测量仪通过电缆与数据采集计算机连接，在注水井注入盐水，在产油井连续读取测量数据，计算电阻率的数据变化确定产油井与注水井的地层孔道。本发明自动化程度高、操作方便，克服了过去井间示踪监测技术中人工采样的缺点，快速准确地监测出油藏的高渗条带和非均质性，测量分析结果将对于老油田剩余油分布的预测、开发方案的调整和实施提高采收率措施有重要作用。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术，是一种在注水油田监测油田高渗条带的方法。
背景技术
在石油开采的注水油田开发后期，产油井含水率高达90％以上，由于注入水的长期冲刷，导致油藏的孔隙结构和物理参数发生变化，在注水井和产油井之间形成了高渗条带或大孔道，水在高渗条带内循环流动，使得水很难流入中低渗层，减小了水的波及系数和驱替效率，使油藏内大量剩余油开采不出来，开发效果变差。因此对于注水油田开发后期，识别油藏高渗条带、大孔道和监测水在油藏内流动对于剩余油分布预测、开发方案调整和实施提高采收率措施都有重要意义。
美国专利US4281289A、US5187440公开了一种通过在两口油井生产管线上安装电极，测出两井之间的电阻率变化，监测两井之间油层内的含油饱和度变化。这种方法是每口生产井上安装的探针不能独立地成为一个测量电极，只有两个探针组合在一起形成一对测量电极，才能监测两口井之间的电阻率变化和油层饱和度变化。这种方法不能有针对性地在注水井和两个以上产油井之间测量出高渗条带或大孔道，而且操作比较复杂。
国外从50年代开始研究采用示踪剂的方法，并在油田得到应用。80年代以来，示踪剂技术进行了广泛的应用。目前所采用的井间示踪监测技术中，最常用的方法是将一定浓度的化学示踪剂或放射性示踪剂注入到注水井内，随后在周围产油井中定期取样，对样品进行化验分析，通过不同产油井示踪剂浓度的变化情况，识别水在油藏内流动状态，监测油藏的非均质性，判别高渗条带和大孔道。
在化学示踪剂和放射性示踪剂的监测技术中，需要人工采样，然后对样品进行化学分析示踪剂的浓度变化，这种监测技术的优点是测量精度高，缺点是不能在线自动测量示踪剂的浓度变化，导致采样时间间隔不能太短、采样点数不能太多、不能同时监测多口产油井示踪剂的浓度变化，否则数据量多，劳动强度大，分析化验样品多，影响了测量结果的解释速度和分析精度，不能快速监测油藏的非均质性和高渗条带。在化学示踪剂和放射性示踪剂的监测技术中，从示踪剂的选择、方案设计、示踪剂的注入和监测，直到测试结果的解释等，任何一个环节出现问题，都会影响到结果的可靠性。当多口产油井同时采样时，采样工人劳动强度增大，特别是定期采样需要24小时值班，人为的失误直接影响到采样质量和测试结果，从而影响对油藏非均质性的解释。
中国专利ZL01123944.1和ZL01232851.0公开了一种应用电极系原理，即通过供电极进行电位差测量，反映电场分布特性和电阻率变化，计算每个测量点的油水饱和度的微型探针。这种微型探针可以单独测量岩心和多孔介质的含油饱和度，但没有在识别油藏高渗条带、大孔道和监测水在油藏内流动对于剩余油分布预测中应用。
发明内容
本发明目的是提供一种利用微型探针测量多口产油井产出液变化，快速监测油田高渗条带的方法。
本发明采用如下技术方案：在需要监测油藏区块的两个以上的产油井的生产管线上安装微型探针，将探针的电极与电压测量仪连接，电压测量仪通过电缆与数据采集计算机连接，在注水井注入盐水，在产油井连续读取测量数据，计算电阻率的数据变化确定产油井与注水井的地层孔道。
所述的确定产油井与注水井的地层孔道是盐水从注水井流到生产井的时间短流动速度快，则与注水井之间地层存在高渗条带或大孔道，反之没有高渗条带或大孔道。
所述的注入盐水为NaCl或KCl。
所述的电压测量仪通过无线发射装置和无线接收装置与采集中心的计算机连接。
所述的微型探针安装在生产管线上开孔或直接在产油井管口上连接，微型探针头部深入油管中部。
所述的无线发射装置和无线接收装置采用GPRS通讯方式。
所述的盐水矿化度使注入盐水与地层水的电阻率有较大的差别。
所述NaCl或KCl等盐水的矿化度从5000mg/L到50000mg/L。
本发明通过在注水井注入盐水，在多口产油井管线上安装微型探针，自动测量产出液的矿化度变化，通过有线与无线连接的两种方式将测量数据传输到中心计算机上，由计算机进行数据处理和分析，快速监测油藏的非均质性和高渗条带。
本发明自动化程度高、操作方便，克服了过去井间示踪监测技术中人工采样的缺点，快速准确地监测出油藏的高渗条带和非均质性，测量分析结果将对于老油田剩余油分布的预测、开发方案的调整和实施提高采收率措施有重要作用。
附图说明
图1为本发明平面方向上注水井和产油井位置示意图；
图2为本发明纵向上注水井和产油井之间油藏非均质示意图；
图3为本发明微型探针在产油井油管中的位置图。
具体实施方式
本发明将专利ZL01123944.1与专利ZL01232851.0测量饱和度的微型探针应用到油田现场，快速监测油藏的非均质性和高渗条带。在注水井注入高矿化度的盐水，由于油藏内存在非均质性和高渗条带，导致高矿化度盐水在油藏内流动速度不一样，有的方向流动快，有的方向流动慢，通过在多口产油井管线上安装微型探针测量出每一口产油井产出液的电阻率变化。
由于电阻率与盐水矿化度成反比：矿化度越高、电阻率越低，由电阻率变化可以测量出产出液中水的矿化度变化。当微型探针测量到产油井产出液的电阻率急剧下降时，表明高矿化度盐水从注入井流到了产油井，计算出注入井到产油井之间高矿化度盐水的流动速度，通过从注入井到不同产油井之间高化度盐水的运动速度的变化，结合石油地质和油藏工程快速识别出油藏的非均质性和高渗条带。
本发明采用如下技术方案：在需要监测油藏区块的产油井的生产管线上安装微型探针，将探针的电极与电压测量仪连接，电压测量仪通过电缆与数据采集计算机连接，在注水井注入盐水，在产油井连续读取测量数据，计算电阻率的数据变化确定产油井与注水井的地层孔道。
所述的确定产油井与注水井的地层孔道是盐水从注水井流到生产井的时间短流动速度快，则与注水井之间地层存在高渗条带或大孔道，反之没有高渗条带或大孔道。
所述的注入盐水为NaCl或KCl。
所述的电压测量仪通过无线发射装置和无线接收装置与采集中心的计算机连接。
所述的微型探针安装在生产管线上开孔或直接在产油井管口上连接，微型探针头部深入油管中部。
所述的无线发射装置和无线接收装置采用GPRS或CDMA通讯方式。
所述的盐水矿化度使注入盐水与地层水的电阻率有较大的差别。
所述NaCl或KCl等盐水的矿化度从5000mg/L到50000mg/L。
发明将微型探针安装在产油井的油管中，安装方式与安装位置如附图1所示。当产油井的产出液4(油和水)从地下井筒流到地面油管1中时，在油管1中安装探针电极2通过探针接头3与电压测量仪连接。电压测量仪采用通常的电压表。
为了监测出老油田的高渗条带或大孔道，在注水井注入一定浓度的盐水，如NaCl或KCl，矿化度从5000mg/L到50000mg/L，当地层水的矿化度较低时，注入盐水的矿化度就高，使注入盐水与地层水的电阻率有较大的差别，微型探针能够识别出这种差别，注入盐水的矿化度具体值根据油田地层水情况而定。
盐水在油藏中流动，从注水井流向不同的产油井，通过在产油井口安装的微型探针监测到盐水。安装在产油井上的微型探针通过测量电阻率的变化就能识别出地层水和注入盐水。
计算盐水在不同渗透层的流动速度。
在平面方向，由于高渗条带或大孔道的存在，有的产油井先监测到盐水，表明这个方向存在着高渗条带或大孔道，在另外方向的产油井比较晚才监测到盐水，表明该方向的油藏没有高渗条带或大孔道。由于注水井与不同产油井之间的距离是(L)已知的，如附图2所示，从注水井到产油井盐水的流动时间(t)用微型探针测量出来，则盐水在不同方向的流动速度则可以计算出来：
流动速度高的方向意味着有高渗条带或大孔道存在，流动速度低的方向意味着没有高渗条带或大孔道存在。
在纵向上，由于油藏的非均质性，流体在高渗条带内流动速度快，而在中低渗层流动速度慢，因此不同渗透层的盐水从注入井到产油井的时间(t1)是不同的，如附图3所示，因此在同一口产油井的微型探针可以测量到矿化度变化的几个峰值，不同峰值的时间不同，反映了盐水在不同渗透层的流动速度。监测到盐水不同峰值的时间(t1)，而注水井与产油井之间的距离(L1)是固定已知的，则盐水在不同渗透层的流动速度可以计算出来：
通过不同渗透层的流动速度对比，可以定性地确定纵向上油藏非均质性的程度。
因此通过微型探针监测盐水的变化，在平面方向确定油藏内高渗条带或大孔道的方向，在纵向上确定油藏非均质性的程度。
为了同时测量不同产油井水的矿化度变化，再多口油井上安装微型探针，由计算机则实时监测微型探针测量的矿化度数据，有两种方式将微型探针与中心计算机连接起来：
一种是有线连接方式，当产油井相对集中，与数据采集的中心计算机机房距离不远时，通过电线将微型探针和中心计算机相连接。
二是当每一口产油井相距很远时，通过电线将微型探针和数据采集中心的计算机相连接就不方便，为了克服有线连接方式的不足，采用无线连接方式将产油井采集的数据实时传输到中心计算机进行数据采集和处理，在每一口产油井上安装一个无线发射装置，在中心计算机上安装一个无线接收装置，通过手机GPRS、CDMA等通讯方式(中国移动)实时地将每一口产油井采集到的数据发送给中心计算机，这样中心计算机根据需要就能够同时采集多口产油井盐水的矿化度变化数据，通过数据分析和处理就能够识别油藏的高渗条带或大孔道。
Claims (8)
1. 一种快速监测油田高渗条带的方法，其特征采用以下步骤：在需要监测油藏区块的两个以上的产油井的生产管线上安装微型探针，将探针的电极与电压测量仪连接，电压测量仪通过电缆与数据采集计算机连接，在注水井注入盐水，在产油井连续读取测量数据，计算电阻率的数据变化确定产油井与注水井的地层孔道。
2. 根据权利要求1所述的快速监测油田高渗条带的方法，其特征在于确定产油井与注水井的地层孔道是盐水从注水井流到生产井的时间短流动速度快，则与注水井之间地层存在高渗条带或大孔道，反之没有高渗条带或大孔道。
3. 根据权利要求1所述的快速监测油田高渗条带的方法，其特征在于电压测量仪通过无线发射装置和无线接收装置与采集中心的计算机连接。
4. 根据权利要求1所述的快速监测油田高渗条带的方法，其特征在于微型探针安装在生产管线上开孔或直接在产油井管口上连接，微型探针头部深入油管中部。
5. 根据权利要求1或3所述的快速监测油田高渗条带的方法，其特征在于所述的无线发射装置和无线接收装置采用GPRS通讯方式。
6. 根据权利要求1所述的快速监测油田高渗条带的方法，其特征在于注入盐水为NaCl或KCl。
7. 根据权利要求1或6所述的快速监测油田高渗条带的方法，其特征在于盐水的矿化度从5000mg/L到50000mg/L。
8. 根据权利要求6所述的快速监测油田高渗条带的方法，其特征在于盐水矿化度要使注入盐水与地层水的电阻率有明显差别。
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