CN110792425A - 一种测量地层流体含水率的方法 - Google Patents
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Abstract
一种测量地层流体含水率的方法，包括：步骤a：利用将电缆地层取样器将电阻率测量装置下入井下目标地层，对地层流体进行泵抽取样，记录泵抽过程中，地层流体电阻率，以及该电阻率对应的时刻；步骤b：基于时间和电阻率的对应关系，获得某一时间段内，地层流体电阻率出现的频率值，并进行归一化处理；步骤c：根据油气流体电阻率和水流体电阻率界限值，对地层流体电阻率进行区分，在所述时间段内，对小于等于界限值的归一化处理后的频率值进行求和处理，得到的频率值之和即地层流体的含水率。本发明测量方法实现了准确获知地层流体的含水率，为储层测井解释和评价提供基础参数，为勘探阶段提供快速决策，可以广泛用于海陆多种类型的油气田。
Description
技术领域
本文涉及勘探测井技术领域，尤指一种测量地层流体含水率的方法。
背景技术
现有技术的地层含水率的评价方法主要有两种：一种是在勘探阶段，依靠钻杆中途测试(DST)技术或电缆取样样品分析技术；一种是在生产阶段，依靠生产测井技术计量井口产出地层流体，来定性识别地层流体性质并定量评价地层含水率。
钻杆中途测试技术是在钻井过程中对已被钻开的地层进行裸眼测试或在完井之后对地层进行测试的总称。用钻杆柱或油管柱将地层测试器下到待测层段，通过地面辅助设备的控制，使其构成一个暂时的生产系统，在井底座封隔离，解脱泥浆柱压力影响，以获取较纯的地层流体样品，测试该地层的产能、流压以及短期的压力恢复资料等，通过资料的解释与分析，对该地层作出评价，可以得到地层的含水率参数。但海上DST测试评价费用较高，每个层位就需要上千万元。
电缆取样样品分析技术是通过采集地层取样样品进行分析，得到的地层流体与泥浆滤液比例，再结合油气样品高压物性分析参数，将地层流体(油气水)恢复到地下储层条件下，定量求取储层的含水率。该方法时效性差，不能泵抽过程中实时获得地层流体的含水率。
在生产阶段依靠生产测井技术计量井口产出地层流体，来定性识别地层流体性质并定量评价地层含水率。但生产阶段对地层含水率的评价，主要是指针对油田的开发情况进行评价，对勘探阶段的地层评价不能发挥作用。
因此，需要一种在勘探测井阶段，低成本，时效性强的获得地层含水率的方法。
发明内容
本申请提供了一种测量地层流体含水率的方法，记录泵抽过程中，地层流体电阻率值，并绘制时间和电阻率曲线图；基于时间和电阻率曲线图，获得某段时间内，油气流体电阻率和水流体电阻率的频率值，并进行归一化处理。根据油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值，在这个时间段内，对油气流体电阻率和水流体电阻率归一化处理后的频率值进行求和处理，即获得地层流体的含水率。
本申请提供了一种测量地层流体含水率的方法，包括以下步骤：
步骤a：将电缆地层取样器下入井下目标地层，对地层流体进行泵抽取样，记录泵抽过程中，地层流体电阻率，以及该电阻率对应的时刻；
步骤b：基于时间和电阻率的对应关系，获得某一时间段内，地层流体电阻率出现的频率值，并进行归一化处理；
步骤c：根据油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值，对地层流体电阻率进行区分，在所述时间段内，对小于等于界限值的归一化处理后的频率值进行求和处理，得到的频率值之和即地层流体的含水率。
可选地，所述测量地层流体含水率的方法由以上步骤组成。
在本发明提供的测量地层流体含水率的方法中，所述油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值为0.4ohmm-0.8ohmm。
在本发明提供的测量地层流体含水率的方法中，所述油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值优选为0.5ohmm-0.7ohmm。
在本发明提供的测量地层流体含水率的方法中，所述的油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值最优选为0.6ohmm。
在本发明提供的测量地层流体含水率的方法中，所述电缆地层取样器选自斯仑贝谢的MDT取样器、贝壳休斯的RCI取样器以及中海油田服务股份有限公司的EFDT取样器中的一种或多种。
另一方面，本发明提供了上述的测量地层流体含水率的方法在勘探测井阶段中的应用。
本发明技术方案的有益效果：
本发明的测量方法实现了在勘探测井阶段快速、准确获得地层流体含水率，为储层测井解释和评价提供基础参数，为勘探阶段提供快速决策，可以广泛用于海上和陆上的多种类型的油气田。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书、附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为实施例1泵抽时间与电阻率曲线图。
图2为实施例1地层流体含水率曲线。
图3为实施例2泵抽时间与电阻率曲线图。
图4为实施例2地层流体含水率曲线。
图5为实施例3泵抽时间与电阻率曲线图。
图6为实施例3地层流体含水率曲线。
图7为实施例4泵抽时间与电阻率曲线图。
图8为实施例4地层流体含水率曲线。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明主要依托电缆地层测试取样技术，记录泵抽过程中，地层流体电阻率值，统计地层流体电阻率对应的时间；获得某段时间内，油气流体电阻率和水流体电阻率的频率值，并进行归一化处理。根据油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值，在这个时间段内，对油气流体电阻率和水流体电阻率归一化处理后的频率值进行求和处理，即获得地层流体的含水率。
具体地，本发明实施例部分提供了一种测量地层流体含水率的方法，包括以下步骤：
步骤a：将电缆地层取样器下入井下目标地层，对地层流体进行泵抽取样，记录泵抽过程中，地层流体电阻率，以及该电阻率对应的时刻；
步骤b：基于时间和电阻率的对应关系，获得某一时间段内，地层流体电阻率出现的频率值，并进行归一化处理；
步骤c：根据油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值，对地层流体电阻率进行区分，在所述时间段内，对小于等于界限值的归一化处理后的频率值进行求和处理，得到的频率值之和即地层流体的含水率。
可选地，所述测量地层流体含水率的方法由以上步骤组成。
在本发明实施例中，所述油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值为0.4ohmm-0.8ohmm。
在本发明实施例中，所述油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值优选为0.5ohmm-0.7ohmm。
在本发明实施例中，所述的油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值最优选为0.6ohmm。
在本发明实施例中，所述电缆地层取样器选自斯仑贝谢的MDT取样器、贝壳休斯的RCI取样器以及中海油田服务股份有限公司的EFDT取样器中的一种或多种。
另一方面，本发明实施例提供了上述的测量地层流体含水率的方法应用在勘探测井阶段。
实施例1
本实施例按照以下步骤测量地层流体含水率的方法：
步骤a：利用电缆地层取样器对地层流体进行泵抽取样，记录泵抽过程中，地层流体电阻率值，并绘制时间和电阻率曲线图，如图1所示；
步骤b：基于时间和电阻率曲线图，选择108-113分钟内的数据，地层流体电阻率的频率值，并进行归一化处理，如表1所示；
表1样品电阻率和频率值统计表
| 电阻率ρ(ohmm) | 频率值 | 归一化处理后的频率值 |
| 0＜ρ≤0.2 | 0 | 0 |
| 0.2＜ρ≤0.3 | 0 | 0 |
| 0.3＜ρ≤0.4 | 28 | 0.093 |
| 0.4＜ρ≤0.5 | 14 | 0.047 |
| 0.5＜ρ≤0.6 | 5 | 0.017 |
| 0.6＜ρ≤0.7 | 11 | 0.037 |
| 0.7＜ρ≤0.8 | 34 | 0.113 |
| 0.8＜ρ≤0.9 | 209 | 0.694 |
| 0.9＜ρ≤1 | 0 | 0 |
| 1＜ρ≤2 | 0 | 0 |
由表1中可以看出，在108-113min时段内，各地层流体对应的电阻率出现的频率。
步骤c：取油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值为0.6ohmm。根据地层流体电阻率归一化处理的频率值，将大于0.6ohmm的对归一化后的频率值进行求和，得到油气流体总频率值为0.844；将小于等于0.6ohmm的对归一化后的频率值进行求和，得到水流体总频率值为0.156，即获得地层流体的含水率为15.6％。
步骤d：根据以上方法，对图1时间和电阻率曲线图不同时间段进行计算，分成50个时间段，(时间段的个数根据取样总时间来决定，可以3-5min分一个时间段)得到地层流体含水率曲线如图2所示。
该取样点在108-113min时段内进行灌样，地面放样获得原油体积约为410ml，水流体体积约为90ml，忽略地层流体压缩性，计算井下地层流体含水率约为18％，该方法与现场放样结果一致性较好。
在本实施例中，可以采用本领域常用的电缆地层取样器，如采用电缆测压取样器，如斯仑贝谢的MDT、贝壳休斯的RCI以及中海油田服务股份有限公司的EFDT。
实施例2
渤海海域勃中29区块某探井B，通过电缆地层取样器在井下1853米处泵抽取样，记录泵抽时间与电阻率值曲线如图3所示。统计59-64min内，地层流体电阻率的频率值，如表2所示。
表2样品电阻率和频率值统计表
| 电阻率ρ(ohmm) | 频率值 | 归一化处理后的频率值 |
| 0＜ρ≤0.2 | 0 | 0 |
| 0.2＜ρ≤0.3 | 0 | 0 |
| 0.3＜ρ≤0.4 | 0 | 0 |
| 0.4＜ρ≤0.5 | 0 | 0 |
| 0.5＜ρ≤0.6 | 0 | 0 |
| 0.6＜ρ≤0.7 | 0 | 0 |
| 0.7＜ρ≤0.8 | 41 | 0.1362 |
| 0.8＜ρ≤0.9 | 260 | 0.8638 |
| 0.9＜ρ≤1 | 0 | 0 |
| 1＜ρ≤2 | 0 | 0 |
由表2中可以看出，在59-64min时段内，各地层流体对应的电阻率出现的频率。
步骤c：取油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值为0.6ohmm。根据地层流体电阻率归一化处理的频率值，将大于0.6ohmm的对归一化后的频率值进行求和，得到油气流体总频率值为1；将小于等于0.6ohmm的对归一化后的频率值进行求和，得到水流体总频率值为0，即获得地层流体的含水率为0％。
步骤d：根据以上方法，对图3时间和电阻率曲线图不同时间段进行计算，分成25个时间段，(时间段的个数根据取样总时间来决定，推荐3-5分钟分一个时间段)得到地层流体含水率曲线如图4所示。
该取样点在59-64min时段内进行灌样，地面放样获得原油体积约为450ml，未见水流体体积，计算井下地层流体含水率为0，该方法与现场放样结果一致性较好。
实施例3
南海西部永乐8区块某探井A，通过电缆地层取样器在井下2999米处泵抽取样，记录泵抽时间与电阻率值曲线如图5所示。统计45-48min内，地层流体电阻率的频率值，如表3所示。
表3样品电阻率和频率值统计表
| 电阻率ρ(ohmm) | 频率值 | 归一化处理后的频率值 |
| 0＜ρ≤0.1 | 0 | 0 |
| 0.1＜ρ≤0.2 | 2 | 0.0110 |
| 0.2＜ρ≤0.3 | 15 | 0.0829 |
| 0.3＜ρ≤0.4 | 4 | 0.0221 |
| 0.4＜ρ≤0.5 | 7 | 0.0387 |
| 0.5＜ρ≤0.6 | 5 | 0.0276 |
| 0.6＜ρ≤0.7 | 6 | 0.0331 |
| 0.7＜ρ≤0.8 | 26 | 0.1436 |
| 0.8＜ρ≤0.9 | 116 | 0.6409 |
| 0.9＜ρ≤1 | 0 | 0 |
| 1＜ρ≤2 | 0 | 0 |
由表3中可以看出，在45-48min时段内，各地层流体对应的电阻率出现的频率。
步骤c：取油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值为0.6ohmm。根据地层流体电阻率归一化处理的频率值，将大于0.6ohmm的对归一化后的频率值进行求和，得到油气流体总频率值为0.82；将小于等于0.6ohmm的对归一化后的频率值进行求和，得到水流体总频率值为0.18，即获得地层流体的含水率为18％。
步骤d：根据以上方法，对图5时间和电阻率曲线图不同时间段进行计算，分成30个时间段，(时间段的个数根据取样总时间来决定，推荐3-5分钟分一个时间段)得到地层流体含水率曲线如图6所示。
该取样点在45-48min时段内进行灌样，样筒体积为350ml，地面放样获得天然气气体体积约为102L，水流体体积约为60ml，计算井下地层流体含水率约为17％，该方法与现场放样结果一致性较好。
实施例4
南海西部永乐8区块某探井B，通过电缆地层取样器在井下3055米处泵抽取样，记录泵抽时间与电阻率值曲线如图7所示。统计80-83min内，地层流体电阻率的频率值，如表4所示。
表4样品电阻率和频率值统计表
由表4中可以看出，在80-83min时段内，各地层流体对应的电阻率出现的频率。
步骤c：取油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值为0.6ohmm。根据地层流体电阻率归一化处理的频率值，将大于0.6ohmm的对归一化后的频率值进行求和，得到油气流体总频率值为0.18；将小于等于0.6ohmm的对归一化后的频率值进行求和，得到水流体总频率值为0.82，即获得地层流体的含水率为18％。
步骤d：根据以上方法，对图7时间和电阻率曲线图不同时间段进行计算，分成24个时间段，(时间段的个数根据取样总时间来决定，推荐3-5分钟分一个时间段)得到地层流体含水率曲线如图8所示。
该取样点在80-83min时段内进行灌样，样筒体积为500ml，地面放样获得天然气气体体积约为127L，水流体体积约为95ml，计算井下地层流体含水率约为19％，该方法与现场放样结果一致性较好。
从以上实施例可以了解，使用本发明提供的测量方法，实施例1的地层流体的含水率测量值为15.6％(实际取样计算值为18％)，实施例2的地层流体含水率测量值为0％(实际取样计算值为0％)、实施例3的地层流体含水率测量值为18％(实际取样计算值为17％)、实施例4的地层流体含水率测量值为18％(实际取样计算值为19％)。本发明的测量方法实现了在勘探测井阶段快速、准确获得地层流体含水率，为储层测井解释和评价提供基础参数，为勘探阶段提供快速决策，可以广泛用于海上和陆上的多种类型的油气田。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (6)
1.一种测量地层流体含水率的方法，包括：
步骤a：将电缆地层取样器下入井下目标地层，对地层流体进行泵抽取样，记录泵抽过程中，地层流体电阻率，以及该电阻率对应的时刻；
步骤b：基于时间和电阻率的对应关系，获得某一时间段内，地层流体电阻率出现的频率值，并进行归一化处理；
步骤c：根据油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值，对地层流体电阻率进行区分，在所述时间段内，对小于等于界限值的归一化处理后的频率值进行求和处理，得到的频率值之和即地层流体的含水率。
2.根据权利要求1所述的测量地层流体含水率的方法，其中，所述油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值为0.4ohmm-0.8ohmm。
3.根据权利要求2所述的测量地层流体含水率的方法，其中，所述油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值为0.5ohmm-0.7ohmm。
4.根据权利要求2或3所述的测量地层流体含水率的方法，其中，所述油气流体电阻率以及水流体电阻率的界限值为0.6ohmm。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的测量地层流体含水率的方法，其中，所述电缆地层取样器选自斯仑贝谢的MDT取样器、贝壳休斯的RCI取样器以及中海油田服务股份有限公司的EFDT取样器中的一种或多种。
6.权利要求1至5中任一项所述的测量地层流体含水率的方法在勘探测井阶段中的应用。
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