第九章第九章 动态监测动态监测内容内容四：四：监测资料的分析简介三：三：动态监测的分类及工艺技术方法简介一：一：确定监测系统的原则和内容二：二：常规的动态监测及技术应用五：五：目前动态监测技术的局限性目前动态监测技术的局限性六: 监测技术的需求与发展方向动态监测是分析油田开发效果、制定挖潜措施和调整方案依据的重点工作。在油田的开发管理中，为了及时、准确、系统地录取开发动态资料，建立油藏开发监测系统十分重要。油田从投入开发以来，始终坚持把动态监测工作作为油田开发的一项重点工作，充分利用动态监测资料，检查、分析、评价油田开发效果，在油田的挖潜和开发调整工作上，见到了好的效果。前 言一、确定监测系统的原则和内容1、动态监测应根据地质特点和开发管理纲要的要求，确定监测 内容、井数比例和取资料的密度。2、监测井点应按区块和层系均匀布置，具有代表性，以保证监测 资料能够反应油藏开发的真实情况。3、对重点区块、层系要进行加密测试，定期监测、系统观察。4、监测井点的部署，在构造位置、储层岩性、开采特点上统筹考 虑，在控制上有代表性，同时在时间阶段上要有连续性、可比性， 针对不同类型的油藏确定监测井数。n 确定监测系统的原则和要求一、确定监测系统的原则和内容5、应采用固定与非固定的办法，对新区、新块、新层系投入开 发，要加强监测，需相应地增加监测井点。6、监测系统中各种测试方法、测试手段要综合考虑，合理安排 部署和实施。7、选定的监测井，其井口设备和井下技术状况应要符合测试技 术要求，一般情况下，监测井点经确定后，不能随意变更。n 确定监测系统的原则和要求一、确定监测系统的原则和内容u 确定监测系统的内容与方法 （一） 生产井产量和含水率监测 （二） 注水井注入量监测 （三） 地层压力监测 （四） 生产井产液剖面监测 （五） 注入井吸水（气、汽）剖面监测 （六） 井下技术状况监测 （七） 生产井流体性质监测 （八） 含油饱和度监测 （九） 目前国内外油藏动态监测新技术(一)生产井产量和含水率监测1、生产井监测的基本任务 生产井监测，应该从地面管到地下，从油井管到油层，从单井管到井组。 确定油井合理的工作制度 及时地收集整理生产井的各项资料 搞好以单井为基础井组动态分析 分清油、水层、充分发挥油层潜力 搞好井下设备管理，保证并下设备正常工作 搞好地面设备管理 ，维护保养设备 u 维持油井的 正常生产 u充分发挥油层的 生产能力 (一)生产井产量和含水率监测2 2、生产井监测的基本要求、生产井监测的基本要求 经常掌握住油井的动态变化，适时提出调整意见和管理措施。 管理措施要合理，进攻性措施要准确。 管理工作要及时，管理方法要得当。 对所管油井一般要求做到“五清楚”和“一明确”。 生产井资料要做到八全八准。 五清楚是：主力层清楚，潜力层清楚，油水层清楚，注采关系清楚，存在问题清楚。一明确是：对油层的主攻方向及所采取的措施要明确。 包括回压、套压、产量、示功图、动液面、静液面、含水、工作制度资料。 (一)生产井产量和含水率监测3 3、生产井合理工作制度的确定、生产井合理工作制度的确定 确定合理的油井工作制度，本质上就是确定合理压差。合理压差是通过系统试井来确定的。系统试井是通过改变抽吸参数(泵 挂深度、泵径、冲程、冲数)，求得在不同采油压差下油井的产量、气油比、油水比、出砂的变化情况等，然后对这些资料进行综合分析和对 比、选择出合理压差。 合理压差必须考虑如下因素： 1不破坏油层2无水采油期长 3充分利用地层能量 4要考虑设备的能力 (一)生产井产量和含水率监测4 4、生产井含水率监测、生产井含水率监测 1监测技术发展现状取样化验的不确定因素包括：管网流动变化、污染和蒸发损失、取 样水量的变化、操作和混合以及在试验器具移动和分析中的误差。早 期人们开发应用了适于低含水监测方法，接着研究应用了高含水、双 向含水监测仪，后来开发了满量程（0100）监测仪，但是这些技 术油田应用证明校准困难、效果不佳。2常规监测技术适应现系统的测含水技术较多，如导纳法、电容法、微波、红外法 等。这些方法在油田应用现场的操作和标定方法也不同，对不同水油 比条件下适应性也不同。(二)注水井注入量监测 1 1、注水量监测基本要求、注水量监测基本要求 （1）完善注水计量系统。 （2）定期对计量仪器进行保养，检修和校对。 （3）管理人员，必须熟悉计量仪表的结构、原理和性能。 （4）修井人员，在修井前喷水降压时，必须准确计量在喷水降压过程中所喷出的水量。 2 2、注水量监测原理、注水量监测原理 目前常用的注水计量仪表，按其基本原理不同，一般可 分成速度式和差压式两大类。常用的速度式仪表有湿式和 干式高压水表；常用的差压式仪表有双波纹管差压计。 (三)地层压力监测 1 1、原始压力监测基本方法、原始压力监测基本方法 油层压力大小，不仅与油田开发方式有关，而且还与油田高产稳产 期长短、最终采收率高低、经济效益好坏有关。 1实测法利用探井、评价井(资料井)用压力计或地层测试器进行测量。 2试井法根据不稳定试井资料绘制压力恢 复曲线，求油、气层原始压力。 3压力梯度法又称作图法或经验公式法。同一压力系统 的油、气层是一个连通器，在同一海拔高度的 平面上所承受的压力相同，油、气层海拔位置 与油、气层压力呈正比关系。 (三)地层压力监测 2 2、毛细管测压技术、毛细管测压技术 毛细管测压技术可以完成多井干扰测试、泵下流压测试、注汽井压降测试、油井压力恢复测试、多层完井中的纵向干扰测试等，主要用于高 温注汽井以及注汽观察井。其测压原理为：高压氮气通过井口注汽阀使毛细管和传压筒充满氮气，使得注汽压力与井下压力实现平衡，这一平衡压力作用到地面压力传 感器，并送入数据采集系统。其测试解释软件集显示、记录、存储为一 体，自动生成数据报告，并绘制压力曲线。(三)地层压力监测 3 3、地层压力随钻监测技术、地层压力随钻监测技术 地层压力随钻监测技术是利用钻井过程中实时测量得到的钻井地质数据来评估地层压力。目前国内探井的钻井作业中普遍使用这项技术。 岩石强度法是目前国内使用比较有效的地层压力随钻监测方法之一。岩石强度就是指钻进过程中岩石所表现出的抗钻强度，主要与岩石的岩性、 孔隙度和岩石孔隙流体压力有关。建立起不同类型岩石的岩石强度与岩 性、孔隙度和孔隙压力之间的关系模型。根据这些模型，可得出孔隙压力与岩石强度的关系。 (四)生产井产液剖面监测 1 1、自喷井产出剖面测井仪器、自喷井产出剖面测井仪器 产液剖面监测是生产测井的中重要组成部分。本节将分为自喷井和抽油井两部分介绍 。目前，自喷井测试所用的产液剖面测井仪主要是应用的DDL2D 组合 仪、DDL 2PL组合仪、伞式流量计。DDL 组合仪测井时，一次下井可同时测 量流量、井温、微差井温、流体密度、 持水率、压力、自然伽马、磁性定位等 ，要求其至少测4组不同测速的上下测 曲线，根据所测得的资料进行综合分析 ，经过计算机处理、校正后，确定每一 产层的油、气、水产量。 (四)生产井产液剖面监测2 2、抽油井产出剖面测井基本方法、抽油井产出剖面测井基本方法 我国的抽油井已占油井总数的94，抽油井产液剖面的测井对提高油田开 发水平占有重要作用，其测井难度大于自喷井。 1平行管柱法 为在不改变油井工作制度下获得抽油井产液剖面参 数，可采用“平行管柱法”。该方法是在套管中同时下入 抽油管柱和测试管柱。其中一根管柱用于采油，另一根 管柱则用来起下仪器，进行产液剖面测试。 2气举法 气举法实质上是将抽油井生产变为气举生产，然后 用自喷井测井方法测产液剖面。 3预先下入仪器测井法(即抽测法) 4过油套管环空法 将井下仪器用电缆固定于井间某一特定的装置中，长期工作于井下， 隔一定时间或连续向地面提供产液剖面参数 。将小直径环空测井仪经特制的偏心井口，通过 油管和套管的环形空间下至预定位置，然后在 井下测量抽油井欲测井段的产液剖面参数。 (五)注入井吸水（气、汽）剖面监测 1 1、放射性同位素示踪法测井、放射性同位素示踪法测井 对于注水开发的油田，特别是非均质多油层的油田，为了解注 水(气、汽)井每个层段或每个小层的注水(气、汽)状况而进行的测井 ，称作吸水剖面测井。 吸水剖面测井定义：目前吸水剖面测井主要有流量计法和放射性示踪法。 放射性同位素示踪法测井是利用放射性同位素人为 地提高井内研究对象的伽马射线强度，进而研究井的吸 水剖面和井身技术状况。 （1）基本原理：(五)注入井吸水（气、汽）剖面监测 1 1、放射性同位素示踪法测井、放射性同位素示踪法测井 随注入剂一起向井内注入载有放射性同位素的活化载体，在注入 前、后分别进行伽马测井，对比两次测量结果，就可以找出注入的放射 性同位素在地层中的分布情况，从而可以确定分层吸水剖面。 （2）基本方法 ：（3）应用仪器 ：小直径自然伽马磁定位组合测井仪 同位素井下释放器 放射性同位素及载体法 先用医用骨质活性炭固相载体吸附放射性同位素离子，再与水配制成一定 浓度的活化悬浮液，然后把这种活化悬浮液在正常的注水条件下注入水井内。 (五)注入井吸水（气、汽）剖面监测 2 2、水井连续流量计测井、水井连续流量计测井 水井连续流量计是一种非集流式测试仪器。测量时用扶正器使仪器 位于油柱中央，它通过连续测量井内流体沿轴向运动速度的变化来确定 井的产液剖面。该流量计是利用电磁感应原理，测量管道中各种导电流体流量的仪 器。它主要用于注水井分层流量测试，测试结果可作定量解释。3 3、水井电磁流量计测井、水井电磁流量计测井 (六)井下技术状况监测 1 1、套管状况监测、套管状况监测 属于套管探损范围的有其直径和壁厚的变化，在其上面有孔洞、裂缝、断开、挤皱和鼓胀。这些破损是由于不均衡的机械应 力、腐蚀和射孔爆破工作的作用影响而产生的。 可见光井下电视测井是一种新型的套管监测方法，井下仪器外径只 有43mm、采用后灯设计，摄像头在井中摄像，在地面直接成像，所 见即所得，能直观地了解井下套管状况，但受井液的可见度限制较 大。1.1 可见光井下电视测井 1.2 套管不密封处和管外流体窜槽段监测 与流体流入和吸收有关的套管的不密封位置应用电阻率测量、含水 率测量、密度测量、温度测量、同位素、氧测井和流量测量的方法进 行确定。 (六)井下技术状况监测 2 2、固井质量监测、固井质量监测 钻井完井技术发展进步，对固井施工技术水平的要求越来越高。国内固井施工现场监测与指挥技术基本停留在二十世纪九十年代中期水平。在施工参数监测方面，大部分油田只能对流量和压力进行 自动测量，而对水泥浆密度监测还主要依赖人工方法，这种方法随机 性较大，反馈不及时，跟不上固井施工的进程。只有少数几个油田拥 有自动监测固井施工三参数的装备，而且大多是进口装备，但也未实 现施工现场可视化和综合的指挥中心功能。在国外，大部分国家都使用具备自动监测固井施工参数的先进固井设备。 (七)生产井流体性质监测 工作中的开采井和停产井井筒中的流体为油、气、水和这种或那种液体为主的泥浆的混合液。这种混合液的韧性变化范围很大，如密度由0.1g/cm3变化到1.4 g/cm3，电阻率由0.01m到无穷大，相对介电常数由1到80相对单位。混合液还能以它的结构区分，对于水油和气水混合液，具有两种主要液流结构：亲水混合液（油或气以点滴或泡状形式分散于水中）和憎水混合液（水分散在油或气中）。(八)含油饱和度监测 剩余油形成与分布研究主要集中在以下三个方面：对剩余油分布的描述；对剩余油饱和度的测量与监测技术的研究；对剩余油挖潜技术的研究。其中对剩余油饱和度的测量和监测是剩余油描述和挖潜的关键和基础，已经引起了国内外有关专家和技术人员的广泛关注和重视。目前在剩余油形成与分布研究中主要采用的技术和方法包括：取心技术、测井技术、地震技术、油藏工程技术以及