Rpm 测井仪的现场施工过程及资料验收标准.docx
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Rpm测井仪的现场施工过程及资料验收标准
RPM测井仪
现场施工过程及资料验收标准
1、测井前的准备工作
2、现场施工过程中需注意的几点问题
3、资料质量评价
4、建议采取的测井组合
前言
RPM测井仪作为储层参数测井,可以识别油、气、水层,确定油气水界面,识别水淹层并判断水淹级别;确定剩余油饱和度,研究剩余油的分布规律等,为油田的合理开发及挖潜提供依据。
计算剩余油饱和度主要利用RPM测井的碳氧比能谱测井(C/O)模式和脉冲中子俘获测井(PNC)模式,这两种测井模式的性能指标见表1。
表1RPM仪器性能指标表
C/Omode
PNCmode
仪器外径
1.7"(43mm)
最小测量井眼
1.9"(48mm)
耐压
20,000psi
耐温
177
℃
井斜范围
0~100º
脉冲中子源频率
10kHz
1kHz
脉冲宽度
40us
60us
测井速度
2ft/min
20ft/min(7-40ft/min)
探测深度
8.5"
11"
垂直分辨率
24"(2ft/min)
25"
60"(5ft/min)
由于RPM测井主要应用于剩余油饱和度的计算和研究,对测量的精度要求较高,因此为了有效成功的完成测井任务,在现场施工过程中需要完成以下几个步骤:
1、了解测井目的
2、收集资料
3、运行planner程序
4、制定详细的的施工设计
5、严格按照RPM的操作规程施工
6、质量控制
按照以上要求本文从以下几个方面阐述:
一、测井前的准备工作
二、RPM操作规程
三、现场施工过程中需注意的几点问题
四、资料质量评价
五、建议采取的测井组合
一、测井前的准备工作
1.1了解测井目的
接到测井任务同时,需要详细了解甲方的测量目的。
1.2、测井前需了解的信息:
1、井的类型(注水井、或产液井)
2、井史:
包括:
1)工程数据:
完井数据(井眼尺寸、泥浆比重/类型、最小井眼、最大井眼)油、套管的数据(尺寸/重量、封隔器及工具的深度)、防砂管柱的数据(尺寸/重量、封隔器、筛管、盲管的深度)、完井管柱图等。
、和环形空间的流体类型
2)井斜数据
3)射孔数据
4)生产情况,目前的产液、注水情况及该井的生产史等。
3、井的数据
包括:
1)井眼尺寸(钻头尺寸、裸眼井的井径曲线)
2)水泥胶结测井图(固井质量)
3)裸眼井的测井曲线、处理成果图。
如裸眼井的井径曲线、GR或粘土含量曲线、电阻率曲线、孔隙度测井曲线、岩性曲线、固井质量曲线、以前测的RPM资料。
4、储层的参数:
生产气油比、溶解气油比、原油密度(API)、气体比重、油的体积系数、目前的地层温度压力、有效孔隙度、总孔隙度、含油(气)饱和度、岩性、生产情况
5、地质概况:
1.3运行Planner程序
Planner程序主要功能是根据井眼条件、地层情况、测量精度的要求设计RPM-CO模式测井的重复测量次数。
Planner程序为*.exe文件,不需要安装。
运行Planner.exe程序,出现下列界面(图1),其中有三个选项,Borehole/Formationinput、FanChart、WminChart。
在Borehole/Formationinput选项需要输入以下参数:
1)boreholediameter:
井眼尺寸,选择casinghole时自动换算成套管内径。
换算关系如其图版所示。
2)Formationmineralogy:
岩性选择,目的层的岩性,有三种选择:
砂岩、灰岩、白云岩。
3)Porosity孔隙度:
输入目的层的平均孔隙度即可
4)FractionBoreholeoilholdup井筒内流体的持油率:
一般根据生产情况可以初步判断。
5)选择图版:
其中
ReadCoefffromdiskfile:
特定的图版
UseDatabassCoefficients:
用数据库中的图版。
一般我们公司没有此图版,因此选择UseDatabassCoefficients。
在FanChart选项需要输入以下参数:
此界面有两个功能,根据已知的饱和度误差、孔隙度计算重复测井的次数,及对应孔隙度的C/O的最大、最小值。
1)
Formationmineralogy:
岩性选择,目的层的岩性,有三种选择:
砂岩、灰岩、白云岩。
2)源距选择:
长(far)、短(near)、混合源距()
3)loggingSpeed:
2ft/min固定值
4)calculateNumberofpassestoAchieveDesired.计算重复测井次数:
选中后,输入SWSUPorsity的数值,程序自动计算出测井的次数。
改变不同的源距其所需测井次数不同。
5)鼠标可以在图版中选择不同的孔隙度位置,从而读出对应孔隙度的COmax、Comin及SUSW值。
在WMINChart选项需要输入以下参数:
ShortspaceSD:
短源距的标准偏差
LongspaceSD:
长源距的标准偏差
FormationPorsity:
地层的孔隙度
CalculatedWmin:
计算的短源距的权重。
1)短源距的权重:
短源距的统计精度高于长源距的3倍,因此长源距相对于短源距来说,长源距对地层信息敏感、对井筒内的信息不敏感。
在关井条件下,SS源距的井眼影响是个常数,在正常生产或大井眼的情况下,用长源距处理比SS源距更有优势,但需在有足够多的测井次数来消除统计误差的影响条件下。
在许多情况下,可以利用SS和LS相组合的方法解释(在RPMCOPR程序中SSLS=4时采用LS和SS相结合方法),一般的采用WEIGHT=70效果最好,即:
LS源距的信息占70%,SS源距的信息占30%。
1.4RPM-CO模式的测量次数的计算方法
测井次数的计算公式如下:
其中:
log:
CO1(SS源距)测量精度;
:
CO1(SS源距)在纯油、纯水时的读值之差,一般可在FANChart中的图版上得到。
sw:
设计的SW的精度。
例如:
在关井情况下,井筒内充满水,目的层为孔隙度为30%的砂岩地层,采用SS源距计算SW,SW的误差小于5%,7”套管内测量,求RPM-CO模式测井所需的测井次数。
解:
1)先运行Planner程序
2)在Borehole/Formationinput中输入套管的尺寸,孔隙度值,和FractionBoreholeoilholdup值
由于关井时井筒内充满水,因此井筒内的持油率为0。
3)在FanChart选项中,输入岩性、选择ShortSpace,测井速度为2ft/min,则可从图版中读出COmax、Comin,计算出
4)根据公式计算出CO1的测量精度
5)根据公式2计算重复测量次数。
1.5
Planner程序的适用井眼条件
目前程序中的标准库包含以下的井眼条件:
1)充满水或油的6in、8.5in、12.35in裸眼井
2)充满水或油的6in井眼4.5in套管、8.5in井眼中的7in套管、12.25in井眼的9-7/8in的套管孔隙度在0-40%的含水、含油砂岩、灰岩、白云岩。
1.6饱和度的精度概念
饱和度计算的误差包括以下几个方面:
1)模型的误差
2)孔隙度的误差
3)井眼流体的误差
4)数据库刻度的误差
5)仪器刻度的统计误差
还需考虑一些因素有:
井眼流体的侵入影响、油管、套管的位置、接箍的位置、数据库中没有的井眼尺寸、仪器的灵敏度发生变化等等的影响。
一般情况下,最好条件的饱和度误差为5-10s.u.。
根据Atlas的资料,在没有侵入的情况下,其误差为7.5s.u.。
具体如下:
模型误差为:
3s.u.,1%的模型误差将引起3s.u.误差
孔隙度误差为:
4s.u.,在孔隙度为25%时1p.u.的孔隙度误差将引起4s.u.误差
数据库刻度误差为:
2.5s.u.,1%的模型误差将引起3s.u.误差
仪器刻度的统计误差为:
5s.u,
井眼流体的误差(持油率):
0s.u.,在关井条件下误差为0。
饱和度的计算误差为:
7.5s.u.
二、RPM操作规程
1、仪器串连接
2、启动CASE-ACQUISTION,加服务表
3、4501XA面板初始化
4、加电,通讯调试
5、服务表加仪器串
6、点中子发生器
7、调谱
8、下电
9、安全
2.1仪器串连接
我们现在一般的连接是8250EA-8248EA-8262(或8220)XA-8228XA-8281XA
其中8250是供电短节,8248是PCM(必须经过FMN99-15的修改),8262(8220)是GR,8228是持水率,8281是RPM,采集软件版本必须在15以上(包括15)。
1.1如果井液比较复杂,如油、气、水都存在,建议用8223XA(流体密度代替8228XA),开井测量,条件允许,最好先测一个PLT;PLT和RPM最好分别下井。
用8228XA,马笼头电压为150VDC,电流为250MA,用8223XA电流为275MA。
1.2RPM为偏心测量不能加扶正器,在斜井中测量效果要好于直井中。
2.2启动CASE-ACQUISTION,加服务表
2.2.1START-PROGRAMS-CASE-ACQUSITION
程序运行后,会出现以下窗口
图一
选择YES,类似于CLS的RESTORE,如果选择NO,系统重新选择服务表
2.2.2选择NO,出现以下窗口
图二
选择NEWJOB,重新建立测井目录以及信息,选择LAUNCHJOB是打开以前的测井目录以及服务表,OPENEXSITINGJOB是打开上次的测井目录以及服务表。
新井或新任务,选择NEWJOB。
2.2.3选择NEWJOB后,出现以下窗口
图三
其中:
JobNumber是建立新的测井目录,必须输入,最大不能超过六个字母,文件夹位于C:
/Welldata/下;projectName也是必须输入的;SelectTemplate选择服务表,测RPM需要用3504.TMP服务表。
2.34501XA初始化
选好服务表后,点OK,系统将出现主要窗口
图四
此时打开4501面板电源,等待4501面板自检通过后点击RTSC部分上的INIT按扭,使4501XA初始化,建立4501和计算机的通讯,Messagepane将出现程序运行信息,Initializes完成后,AUTOSET按钮变亮,表示INIT通过,可以进行下一步的操作。
2.4加电,建立通讯
2.4.1用3773的限压模式给仪器加电,马龙头电压为150伏,电流见1
将电流控制调到最大,用电压控制给井下仪器供电。
2.4.2点AUTOSET,计算机自动调试通讯;
此时观察示波器的波形,发射信号随发射增益变大而变大,一旦增益到达合适的范围,会出现接收信号。
2.4.3点ButtonBar中的SC(SETCOM)选项,系统出现以下窗口
图五
2.4.4点SETUP后再点VERIFY
选择MatchedfilterC40滤波器,MODE中,先选SETUP,之后点START,井下仪器开始与地面建立通讯,transmission出现GOOD数字,指示灯显示绿色,说明通讯已经建立;然后MODE选VERIFY,点START,用INCREMENT的测试方式,需要测试64个数据码。
2.4.5VERIFY做完后,退出SETCOM窗口。
2.5服务表加仪器串
2.5.1点TitleBar中的TOOL/SENSORS选项,按照仪器的连接选择仪器,注意不需要加8250,8248在仪器串的最上边。
2.5.2选好仪器后,点界面上菜单的OPTIONS-MEASUREPTS..,检查仪器的延迟,如果没有转接头之类的仪器串,延迟是正确的.
2.5.3点TOOLCMD-RPM,选择RPM的模式,检查隐含的仪器参数
HYDRLOG
PNC
C/O
RPMMODE
8
1
4
MCSLLD
180(80KEV)
180(80KEV)
1200(0.5MEV)
PHALLD
180(0.5MEV)
180(0.5MEV)
180(0.5MEV)
SYNCDELAY
15USEC
15USEC
16USEC
STATFA
0000
0000
0040
表一
以PNC为例,出现的窗口是
图六
2.5.4如果在地面检查仪器,将深度改为300以上。
2.5.5如果用CASE4.5以下版本,在此窗口改变RPM模式,如果用CASE4.5UPDATA3以上版本,在加仪器时便可以选RPM采集模式。
2.5.6点GO,进入STANDBY状态
2.6点源
2.6.1为了方便观察数据,建立新的曲线组,在SHOWPANE区点右键,ADDGROUP,选择曲线。
C/O模式:
:
CHVRGN1RGN2TEMPEATEMPFASTATFAQCAL1QCAL2CO1CO2CS1CS2SC1SC2TTLC1TTLC2GRFDN(FCAP)等;
PNC模式:
CHVRGN1RGN2ISSILSTEMPFATEMPFASTATFAQCAL1QCAL2RATORONESGFCGRFCAP(FDEN)GR等
选好曲线组之后,再点右键,选择显示曲线组。
2.6.2键入命令“RPMSOURCE1”,回车后马上加一些电压,让马龙头电压保持150V,因为电流会逐渐增加50MA左右,从而造成马笼头电压下降,增加的电压数大约为0.05*电缆电阻,CHV保持点源前的读数。
这一过程是点亮灯丝,灯丝点亮后,
大约过2分钟左右,FASTATFA会变为880D(PNC)或884D(C/O),此时中子发生器处于待发射状态。
2.6.3键入命令”RPMMOTOR100”,电流会增加,注意调节马龙头电压,此时有大量中子产生;
2.6.4调节SYNCDELAY,进入TOOLCMD-RPM窗口,调节SYNCDELAY,输入正确的SYNC-DELAY数值,现在这两支仪器的数值分别为8.5\9(见表二),调节的标准见下图:
PNCMODE
C/OMODE
图七
将谱显示窗口调到MCSPLAY,选择”RAWCAPTURE”(LSANDSS),如果SYNC-DELAY正确,C/O的高计数率下降沿是40,PNC的下降区是50(TOP)-60(BOTTOM)。
谱显示调整的方法是在谱显示区,点右键,按照显示便可进行操作。
2.7调谱
2.7.1将谱显示窗调到PHALINEARCAPTURECOUNTRATE(LSANDSS),右键-PROPERTIRSGRID,加上竖网格20,此时谱显示为:
图八
2.7.2右键DATA改为累计30,
2.7.3点PARM\RPM\SPECTRUM,在PEAK,打开能谱窗口
图九
在STANDARDPEAKS区加hydrogenphotopeak,hydrogen2ndescape,silicon2nd,Iron1st,Iron2nd,SS和SS都选择,选好后点OK退出此窗口。
2.7.4键入RPMAUTOGAINOFF命令,将自动增益关掉。
2.7.5用RPMSSGAIN(0-4095)和RPMLSGAIN(0-4095)命令调节长短源距的增益,使hydrogenphotopeak对准64道,氢光电峰是非弹性散射的最后一个峰,如图八所示;
2.7.6我们现在的两支仪器的大致增益如表二所示,为了调节方便可现将增益调到相应的数值,再慢慢细调节。
2.7.7在调节过程中,RPM数据更新的较慢,所以要耐心一些,增益调节一般跨度不要太大,输入大致增益后,每次所调的增益一般不要超过10。
Series
Asset
Notes
8281EA
10053339
Syncdelay=8.5
LSgain=2560
SSgain=2325
8281PA
10053350
8281FA
10050972
8281EA
10044415
Syncdelay=9
LSgain=2443
SSgain=2230
8281PA
10045615
8281FA
10044254
表二
2.7.8因为增益和中子发射量有一定关系,当增益调的差不多时,可先将要求的计数率调到符合要求的范围,用RPMMOTOR(0-175),PNC模式的标准是ISS=800,000;C/O是TTLC1=-4,000,之后再仔细调谱。
2.7.9如果谱调得准,255-256道得“小尾巴”高度大约和150-155道的高度差不多。
2.7.1064道的氢光电峰调准后,PARM/RPM/SRPCTRUM,打开谱调节窗口,SELECTPEAK选择氢光电峰,点AUTOGAIN,运行自动增益刻度。
程序运行完成后,会自动跳出结果,观察63.5道的氢光电峰是否找到,标准是+/-5channel,PNC模式,如果63.5找到,将UPDATE由60改为150,SS和LS都做完后,OK退出即可;C/O模式需要再做一个能量刻度,即AUTOGAIN做完后,再做AUTOCAL,程序运行完后,自动弹出结果(也可以点VIEWRESULT查看结果),做完后的结果至少要找到3个峰,找到的标准是+/-5channel,例如189的Iron1st范围是183-194,如果一次找不到可以连续做几次,做完AUTOCAL后UPDATE改为300,OK退出。
2.7.11观察TTLC1(ISS)数值、氢光电峰(64道)等无误后,键入RPMAUTOGAINON,准备测井。
2.8下电
2.8.1C/O需要重复测量几次,测量完成一段后,RPMAUTOGAINOFF关掉自动增益,RPMMOTOR100,将MOTOR电压将降到100,下放到目的层,再将MOTOR电压调到正常值,观察64道的氢光电峰,如果无误,RPMAUTOGAINON,RECOUP.
2.8.2测量完成后,RPMAUTOGAINOFF,将MOTOR逐渐调到0,注意调节马龙头电压,这时和加电不同的是,手动降电压比电流降得要慢。
2.8.3RPMSOURCE0,关源,注意电流要降低,调节马龙头电压,当STATFA为0000(PNC)或0040(C/O)时,表示源已经关掉。
2.9安全
2.9.1RPM仪器在工作时有非常高的电压,其中FA和PA部分都会有高压,因此在下井和检查时,特别要注意仪器的绝缘。
另外,检查仪器时,由于生产测井的特殊情况,电缆头和仪器经常使用夹子线连接,也要注意安全。
2.9.2一旦RPM的大源被点,产生的放射性能量\强度都很大,所以如果在地面检查仪器不需要点源时,没有将仪器放在2437XB中,8281FA不要接。
2.9.3仪器放在中子刻度筒中检查时,需要在刻度中放两个最粗的杆,周围4米内不能有人,尾部伸出2.27米
89-1/2”or2.27m
2.9.4距地面300FT以内或没有将仪器放入2437XB中,不能点源,在地面检查仪器时,没有将仪器放入中子刻度筒内,不能接8281FA,此时不能点源,可以检查仪器的通讯以及其它数据。
2.9.5如果加电时发现电流较正常大出50MA(没有点源时),赶紧下电,排除绝缘问题后,等待30秒,再重新加电,这有可能是仪器误点源所至。
2.9.6中子发生器工作时,有一个热点,距仪器尾部8’11”,点源之后不能用手抓这点.
2.9.7可以用冰块检查RPM,这时97道有明显的峰,是carbon2ndescap.
三、现场施工过程中应注意的问题:
3.1操作时注意的问题
3.1.1PNC测速6米/分,最大不能超过7.3米/分,C/O测速0.6米/分,最大不能超过1.6米/分。
3.1.2QCAL1,QCAL2是质量控制曲线,最好是1,误差范围为±0.05。
3.1.3一般情况,软件自动调节增益,以保持氢光电峰在63.5,如果谱峰有漂移现象,用RPMLS(SS)GAIN命令手动调节。
3.1.4MOTOR电压值一般不调节,如果TTLC1低于4,000,(ISS<800,000)可降低测速,speed=0.6*(4000/ttlc1),但高于4000不要增加测速。
3.1.5测井时注意检查单位、曲线显示、深度比例等参数,CCL井下增益置于MIN。
3.1.6可以用RPMCOMMAMD和SPECTRUMCONTROL窗口调节中子发射和谱的增益,这样好操作,但反应较慢。
3.2资料采集时注意的问题
3.2.1RPM不能在100/30°的狗腿子中运行
3.2.2RPM-C/O的最大探测范围是8.5英寸,RPM-PNC是11英寸,所以在施工设计时需考虑仪器的探测深度,其测量段的完井管柱是否在仪器探测范围之内,还要结合裸眼井资料的井径值和套管尺寸等资料。
3.3.3C/O解释需要一段纯水层来确定C/O的水线,所以在施工设计时,测量井段最好包括纯水层,如果没有纯水层,则需要多测一段泥岩层。
3.3.4根据孔隙度、岩性、井径、井下管柱等因素,决定C/O的测量重复次数。
测量过程中,需要重复曲线的重复性好,短源距的重复性好于长源距。
一般来说,孔隙度大于20%时,重复5趟,小于20%,重复6趟以上,孔隙度越小重复趟数越多.。
3.3.5C/O模式解释时需考虑井筒流体对测量的影响,因此在测量时RPM仪器要接FCAP或FDN来判断井液的类型。
在C/O模式下测量时,如果接FCAP,FCAP的数值会出现OVERLAY现象,需要加测一段FCAP曲线。
一般测量时先测PNC模式和FCAP,再进行CO模式的测量。
3.3.6在开井状态测量RPM,最好建议用户先测PLT,以了解井下液体的分布,以有利于C/O(PNC)数值的校正。
3.3.7由于在开井(正常生产情况下)会出现水锥的影响,建议RPM测井在关井条件下测量。
四、资料质量控制
12.1QCAL1、QCAL2两条曲线数值在0.95~1.05的范围之内。
12.2测井时至少保证氢光电峰在63.5±5道,同时应尽量保证你所选择的峰都在±5道的误差范围内。
12.3PNC的SGFC曲线数值和裸眼井资料CN基本相似,形状和GR反向很相似,当伽玛仪器有问题时,可以使用本条曲线来完成校深工作。
12.4C/O数值在井液是水时,大体在1.5-2之间,井液是油,要高的多。
一般情况大于2,井液是气时数值在油水之间。
12.5C/O油层值明显大于水层,气层次之。
1
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