專利名稱：碳氧比能譜測井模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置及應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙源距碳氧比能譜測井的模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置及應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
隨著老油田生產(chǎn)進(jìn)入后期開發(fā)，準(zhǔn)確判斷高剩余油飽和度層位是保持老油田穩(wěn)產(chǎn) 的關(guān)鍵。由于油區(qū)油氣藏類型多種多樣，儲層平面與層間的非均質(zhì)性、斷層等構(gòu)造的異常復(fù) 雜性等等因素，決定了該區(qū)保持穩(wěn)產(chǎn)形勢并有效提高油藏采收率等方面難度極大，在套管 井中直接監(jiān)測儲層含油飽和度變化規(guī)律一直是測井工作的重要任務(wù)之一。在眾多方法中， 碳氧比伽馬能譜測井(C/0)可以穿過鋼套管和水泥環(huán)，得到地層巖性、含油飽和度、孔隙度 等信息，這種方法由于基本不受地層水礦化度影響，適用于大部分油田，因此在過去的許多 年中，在我國陸上油田得到了廣泛的應(yīng)用，獲得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 由于碳氧比能譜測井受源距的影響，探測范圍較淺，同時(shí)也受井眼環(huán)境和地層條 件影響，制約了這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在通過碳氧比能譜測井模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置及應(yīng)用方法對長短源距探頭 采集的地層及井眼環(huán)境信息進(jìn)行刻度及校正，以精細(xì)研究中高含水期油藏剩余油分布規(guī) 律，精確評價(jià)油藏開發(fā)效果，提高老油田的動態(tài)監(jiān)測水平。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括 碳氧比能譜測井模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置是沿測試筒的軸向貫穿有套管，套管的一端 插入碳氧比伽馬能譜探頭，另一端插入刻度桿，套管外部套裝水泥環(huán)，在測試筒中間部位垂 直水泥環(huán)方向設(shè)置隔板，使測試筒內(nèi)形成兩個(gè)封閉的環(huán)形空腔，在環(huán)形空腔內(nèi)填充Si(^微 球，在兩個(gè)環(huán)形空腔對應(yīng)的測試筒外壁上分別設(shè)有液管和填料孔，液管上設(shè)有閥門，填料孔 封蓋。 所述的Si02微球采用直徑0. 01 5. OOmm的無孔Si02微球。在測試筒的底部設(shè) 置有底座。 碳氧比能譜測井模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用方法是首先精確測量測試筒的體積， 用Si02微球裝填滿測試筒的兩個(gè)環(huán)形空腔，準(zhǔn)確稱量測試筒質(zhì)量；然后將測試筒抽真空30 分鐘以上，2(TC下對真空好后的測試筒充分飽和水；最后拆除連接管件，干燥測試筒外壁， 2(TC下準(zhǔn)確稱量此時(shí)測試筒的質(zhì)量；重復(fù)前面過程3-5次，根據(jù)飽和水的體積計(jì)算出孔隙 度平均值，通過調(diào)整Si02微球的直徑組合比例，分別模擬出孔隙度為25%和35%的地層。
在完成模擬地層孔隙度的實(shí)施過程后，從測試筒的兩個(gè)液管分別加入飽和油、水， 以充分排出縫隙中的氣體；然后沿套管一端插入碳氧比伽馬能譜探頭，另一端插入刻度桿； 通過刻度桿記錄碳氧比伽馬能譜探頭進(jìn)入不同的深度，碳氧比能譜測井儀得出不同深度的 油水飽和度，最終實(shí)現(xiàn)模擬出含油飽和度為0 % 、25 % 、50 % 、 100 %的地層。
所述的水采用純凈水，飽和油采用不易揮發(fā)的機(jī)油或粘度較低的原油。
上述技術(shù)方案是根據(jù)探測深度受源距影響的原理，碳氧比能譜測井儀可以采用雙 源距探頭探測方式，長源距探頭探測地層和井眼環(huán)境的信息，短源距探頭主要探測井內(nèi)和 水泥環(huán)的信息，綜合解釋可以消除井內(nèi)流體和水泥環(huán)的影響，提高測量解釋精度，降低測井 成本，減少作業(yè)工序。建立模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置，為探測不同孔隙度、飽和度變化的模擬地層 參數(shù)奠定基礎(chǔ)。 本發(fā)明的顯著效果是在實(shí)驗(yàn)裝置中分別填充組合無孔Si(^微球來模擬孔隙度為 25 %和35 %的兩種地層，填充飽和油與水，通過移動測試探頭可模擬含油飽和度從0 %
100%連續(xù)變化的地層。在實(shí)驗(yàn)裝置中進(jìn)行測井實(shí)驗(yàn)，研究所測c/o測井響應(yīng)特征，提取油
層、水層及不同飽和度儲層的碳氧比能譜測井響應(yīng)特征資料，建立雙源距碳氧比測井飽和 度解釋圖版，并通過實(shí)際井的油層和水層的實(shí)測資料，研究碳氧比測井曲線的校正方法，為 刻度井試驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確應(yīng)用和碳氧比實(shí)際測井資料的解釋評價(jià)建立理論基礎(chǔ)。同時(shí)刻度裝 置結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強(qiáng)、填料灌裝簡單、飽和度易控制、可靠性和測量精度高、維護(hù)簡便， 成本低，在技術(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上均具有先進(jìn)性和創(chuàng)新性。


附圖是本發(fā)明裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。 參見附圖，測試筒l采用10mm鋼板焊制筒形(方或園)外殼，長度4500mm，上方留 有兩個(gè)可密封①500mmX200mm有膨脹空間的填料口 3，底部有兩個(gè)帶閥①25mm的對應(yīng)進(jìn) 排液口 5和底座6。測試筒1中間設(shè)置密封隔板ll，將筒一分為二各環(huán)形空腔，其中一個(gè)環(huán) 形空腔用于充注飽和油作為飽和油地層10，另一個(gè)環(huán)形空腔用于充注水作為水地層9。測 試筒1的軸向中心為外徑140mm、內(nèi)徑125mm的標(biāo)準(zhǔn)套管2，外層加30mm厚的水泥環(huán)4，套 管內(nèi)有一通到外面可移動的標(biāo)尺桿8，以隨時(shí)顯示探頭7進(jìn)入的深度。兩個(gè)環(huán)形空腔內(nèi)用 0. 01 5. OOmm多個(gè)規(guī)格的無孔Si02微球組合填充滿。水采用純凈水，油一般采用不易揮 發(fā)的機(jī)油、柴油或粘度較低的原油。 應(yīng)用方法1 :碳氧比測井儀器模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置中模擬地層孔隙度的實(shí)施過程是 首先準(zhǔn)備好一精確體積的測試筒和待測Si02微球，將Si02微球裝填于測試筒內(nèi)并適當(dāng)振蕩 搗實(shí)，充滿測試筒，用1/10000天平準(zhǔn)確稱量測試筒質(zhì)量。然后將測試筒置于真空裝置上抽 真空30分鐘以上，2(TC下對真空好后的測試筒充分飽和水。最后拆除連接管件，干燥測試 筒外壁，2(TC下準(zhǔn)確稱量這時(shí)測試筒的質(zhì)量；記錄數(shù)據(jù)，重復(fù)前面過程3次，根據(jù)飽和水的 體積計(jì)算出孔隙度平均值。依此方法分別模擬出孔隙度為25%和35%的地層。
應(yīng)用方法2 :在上述方法的基礎(chǔ)上，碳氧比測井儀器刻度模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置中模 擬地層油水飽和度的實(shí)施過程是在填充完Si02微球后的罐內(nèi)分別從罐底的進(jìn)液口 5緩慢 加入飽和油、水，以充分排出縫隙中的氣體。水采用純凈水，油一般采用不易揮發(fā)的機(jī)油或 粘度較低的原油即可，油水不可加的過滿，要留有一定的膨脹空間以適應(yīng)環(huán)境條件的變化， 油水加注完畢后關(guān)閉進(jìn)液閥，密封填料口。碳氧比伽馬能譜探頭進(jìn)入的深度不同，油水的飽 和度就不同，探頭進(jìn)入的深度可由深度刻度桿上讀出，并等效為相應(yīng)的油水飽和度。根據(jù)實(shí)
4驗(yàn)裝置要求，實(shí)現(xiàn)通過移動測試探頭模擬出含油飽和度為0% 、25% 、50% 、 100%的地層。
權(quán)利要求
一種碳氧比能譜測井模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是沿測試筒的軸向貫穿有套管，套管的一端插入碳氧比伽馬能譜探頭，另一端插入刻度桿，套管外部套裝水泥環(huán)，在測試筒中間部位垂直水泥環(huán)方向設(shè)置隔板，使測試筒內(nèi)形成兩個(gè)封閉的環(huán)形空腔，在環(huán)形空腔內(nèi)填充SiO2微球，在兩個(gè)環(huán)形空腔對應(yīng)的測試筒外壁上分別設(shè)有液管和填料孔，液管上設(shè)有閥門，填料孔封蓋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳氧比能譜測井模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述的Si02微球采用直徑0. 01 5. 00mm的無孔Si02微球。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳氧比能譜測井模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是在測試 筒的底部設(shè)置有底座。
4. 按照權(quán)利要求1或2所述的碳氧比能譜測井模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用方法，其特征 是首先精確測量測試筒的體積，用Si02微球裝填滿測試筒的兩個(gè)環(huán)形空腔，準(zhǔn)確稱量測 試筒質(zhì)量；然后將測試筒抽真空30分鐘以上，2(TC下對真空好后的測試筒充分飽和水；最 后拆除連接管件，干燥測試筒外壁，2(TC下準(zhǔn)確稱量此時(shí)測試筒的質(zhì)量；重復(fù)前面過程3-5 次，根據(jù)飽和水的體積計(jì)算出孔隙度平均值，通過調(diào)整Si02微球的直徑組合比例，分別模擬 出孔隙度為25 %和35%的地層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳氧比能譜測井模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用方法，其特征是 在完成模擬地層孔隙度的實(shí)施過程后，從測試筒的兩個(gè)液管分別加入飽和油、水，以充分排 出縫隙中的氣體；然后沿套管一端插入碳氧比伽馬能譜探頭，另一端插入刻度桿；通過刻 度桿記錄碳氧比伽馬能譜探頭進(jìn)入不同的深度，碳氧比能譜測井儀得出不同深度的油水飽 和度，最終實(shí)現(xiàn)模擬出含油飽和度為0 % 、25 % 、50 % 、 100 %的地層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳氧比能譜測井模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用方法，其特征是 所述的水采用純凈水，飽和油采用不易揮發(fā)的機(jī)油或粘度較低的原油。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙源距碳氧比能譜測井的模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置及應(yīng)用方法。其裝置是沿測試筒的軸向貫穿有套管，套管的一端插入碳氧比伽馬能譜探頭，另一端插入刻度桿，套管外部套裝水泥環(huán)，在測試筒中間部位垂直水泥環(huán)方向設(shè)置隔板，使測試筒內(nèi)形成兩個(gè)封閉的環(huán)形空腔，在環(huán)形空腔內(nèi)填充SiO2微球，在測試筒外壁上有液管和填料孔。應(yīng)用該裝置可以進(jìn)行模擬地層孔隙度和模擬含油飽和度的地層。本發(fā)明建立模擬地層實(shí)驗(yàn)裝置，為探測不同孔隙度、飽和度變化的模擬地層參數(shù)奠定基礎(chǔ)。裝置結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強(qiáng)、填料灌裝簡單、飽和度易控制、可靠性和測量精度高、維護(hù)簡便，成本低，在技術(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上均具有先進(jìn)性和創(chuàng)新性。
文檔編號E21B49/00GK101749014SQ20091025576
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者劉寶清, 常國勝, 張春紅, 朱鴻, 肖淑明, 鄧廷泉, 高慧 申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司現(xiàn)河采油廠