PND测井技术解读课件

《PND测井技术解读课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PND测井技术解读课件（55页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、PND-SPND-SPND-SPND-S测井技术及其应用测井技术及其应用测井技术及其应用测井技术及其应用目录目录目录目录*一一.引言引言*二二.测井原理及特点测井原理及特点*三三.应用应用*四四.结论结论引言引言引言引言 油油田田进进入入高高含含水水的的中中、后后开开发发期期，一一方方面面迫迫切切需需要要了了解解单单井井或或区区块块的的储储层层的的剩剩余余油油分分布布，寻寻找找潜潜力力层层，调调整整作作业业方方案案；另另一一方方面面，许许多多老老井井，由由于于受受当当时时条条件件的的限限制制，缺缺少少必必要要的的测测井井资资料料，而无法对储层性质进行重新认识而无法对储层性质进行重新认识。引言引

2、言引言引言套管井储层评价常用的方法：套管井储层评价常用的方法：一、一、中子寿命测井中子寿命测井 优点：优点：探测深度较深探测深度较深 使使用用条条件件：地地层层水水矿矿化化度度较较高高的的地地层层,胜胜利利油油区区多多为为低低矿矿化化度度水的地层。水的地层。二、碳氧比能谱（二、碳氧比能谱（C/OC/O）测井测井 优优点点：不不受受地地层层水水矿矿化化度度的的影影响响,为为区区分分低低矿矿化化度度水水层层与与油油层层方方面提供了可能。面提供了可能。缺缺点点：计计数数率率低低、统统计计误误差差大大、受受井井眼眼影影响响严严重重(测测前前必必须须洗洗井井)、定量解释要求孔隙度大于、定量解释要求孔隙度

3、大于20%20%等。等。上述缺点，大大限制了这两种测井方法在储层评价中的应用。上述缺点，大大限制了这两种测井方法在储层评价中的应用。引言引言引言引言 PND-SPND-S测测井井技技术术，它它是是目目前前世世界界上上最最先先进进的的一一次次下下井井可可同同时时测测量量俘俘获获衰衰减减伽伽马马射射线线和和非非弹弹性性散散射射伽伽马马射射线线的的测测井井仪仪，即即它它除除了了具具备备中中子子寿寿命命测测井井和和C/OC/O比比的的性性能能外外，还还具具有有许许多多自自身身的的特特点点，如如仪仪器器直直径径只只有有42.842.8毫毫米米，可可过过油油管管测测量量，适适用用于于孔孔隙隙度度大大于于1

4、0%10%的的地地层层，可可以以获获得得中中子子孔孔隙隙度度和和密密度度类类型型的的孔孔隙隙度度等等。在在实实际际应应用用中中见见到了较好的地质效果。到了较好的地质效果。目录目录目录目录*一一.引言引言*二二.测井原理及特点测井原理及特点*三三.应用应用*四四.结论结论PND-SPND-S仪器参数仪器参数仪器参数仪器参数自然伽马探头自然伽马探头节箍节箍远探头远探头近探头近探头中子发生器中子发生器12”14”PND-S 非弹性散射原理非弹性散射原理1.1.中子源中子源输出输出 2 x 108 中子脉冲中子脉冲/秒秒.宽脉冲宽脉冲模式的频率是模式的频率是200-1000pps,窄脉窄脉冲是冲是14

5、28 pps2.14.3 MeV 中子遇到大的元素的原子中子遇到大的元素的原子 象碳和氧象碳和氧3.发生非弹性碰撞产生特定能量的伽马发生非弹性碰撞产生特定能量的伽马射线射线.4.只有能量大的中子才发生非弹性散射只有能量大的中子才发生非弹性散射.与俘获相比非弹性散射靠近井眼与俘获相比非弹性散射靠近井眼,发发生时间较早生时间较早.C远探测器晶体远探测器晶体近探测器晶体近探测器晶体脉冲中子源脉冲中子源HO321nGR非弹性非弹性 GRGR窗口窗口Inelastics window(at detector)Neutron Burst(from source)CaptureInelastic时间时间(微

6、妙微妙)伽马记数率伽马记数率2000200FORMATION LIFETIMEBACKROUNDBOREHOLE LIFETIME 110 210 310 410 510 610非弹性散射非弹性散射FastneutronExcitednucleusNucleusGR 中子俘获中子俘获SlowneutronExcitednucleusNucleusGR非弹性伽马窗口非弹性伽马窗口Inelastics window(at detector)Neutron Burst(from source)CaptureInelastic从非弹性散射窗口记数从非弹性散射窗口记数率减去俘获记数率得到率减去俘获记数率

7、得到真正的非弹性散射记数真正的非弹性散射记数率率时间时间(微妙微妙)伽马记数率伽马记数率2000200FORMATION LIFETIME背景值背景值BOREHOLE LIFETIME 110 210 310 410 510 610地层中常见元素非弹性谱地层中常见元素非弹性谱地层中常见元素非弹性谱地层中常见元素非弹性谱六次测量六次测量 CATO 的重复性的重复性CATO 与与C/O的含义的含义CATO=CATO=阳离子的非弹性散射伽马射线计数阳离子的非弹性散射伽马射线计数率与氧离子的非弹性散射伽马射线计数率与氧离子的非弹性散射伽马射线计数率的比值率的比值 C/O=C/O=碳的非弹性散射伽马射线

8、计数率与氧碳的非弹性散射伽马射线计数率与氧离子的非弹性散射伽马射线计数率的比值离子的非弹性散射伽马射线计数率的比值 CATO与与C/O相比的优点相比的优点第一，提高计数率，降低了统计误差，提高第一，提高计数率，降低了统计误差，提高了了 测量精度。而测量精度。而C/OC/O测井，只记录碳、氧的测井，只记录碳、氧的计数率，计数率低，统计误差偏大。计数率，计数率低，统计误差偏大。第二，测量结果基本不受岩性的影响第二，测量结果基本不受岩性的影响。对比碳氧比测井的对比碳氧比测井的C/OC/O比值和比值和PND-SPND-S测井的测井的CATOCATO比值，比值，PND-SPND-S测井的岩性的系统不确定

9、性被测井的岩性的系统不确定性被大大减小了，在一定孔隙度条件下，骨架中碳的大大减小了，在一定孔隙度条件下，骨架中碳的响应只是饱和度响应的一小部分，也就是说，该响应只是饱和度响应的一小部分，也就是说，该方法可定量描述不受岩性影响的储层含水饱和度。方法可定量描述不受岩性影响的储层含水饱和度。而而C/OC/O比测井由于受骨架碳的影响严重，故在灰比测井由于受骨架碳的影响严重，故在灰岩地层基本无法应用。岩地层基本无法应用。第六第六,对井眼条件要求不高，不用洗井，而对井眼条件要求不高，不用洗井，而C/OC/O比测井受井眼影响严重，测前必须洗井。比测井受井眼影响严重，测前必须洗井。CATO与与C/O相比的优点

10、相比的优点第四，提高了测井速度。第四，提高了测井速度。PND-SPND-S的测速是的测速是8 8英尺英尺/分，而分，而C/OC/O测速是测速是2 2英尺英尺/分。分。第三，适用于孔隙度大于第三，适用于孔隙度大于10%10%的任何地层。的任何地层。而而C/OC/O比测井要求地层孔隙度必须大于比测井要求地层孔隙度必须大于20%20%。第五，仪器直径小（第五，仪器直径小（42.842.8mmmm）可过油管测量。而可过油管测量。而C/OC/O仪器直径大（仪器直径大（8989mmmm），），必须起出油管。必须起出油管。C/OC/O、CATOCATO与孔隙度的响应比较与孔隙度的响应比较与孔隙度的响应比较与

11、孔隙度的响应比较 C/OC/OPND-SPND-S 非弹性测量的特点非弹性测量的特点探测深度探测深度 -8 -8 inches(20 cm)inches(20 cm)井眼井眼-最重要的是井眼的规则性最重要的是井眼的规则性.套管套管/油管结构油管结构-非常重要的是测量中仪非常重要的是测量中仪器离地层的距离器离地层的距离.孔隙度范围孔隙度范围-没有最低限度没有最低限度,但随着孔隙但随着孔隙度的减小，测量误差随着增大度的减小，测量误差随着增大.矿化度矿化度-测量不受矿化度的影响测量不受矿化度的影响.测速低测速低-最大测速是最大测速是8 8 英尺英尺/分分.PND-S 俘获原理俘获原理1.中子源中子源

12、输出输出 2 x 108 中子脉冲中子脉冲/秒秒.2.14.3 MeV中子主要与地层中的氢碰撞被减速中子主要与地层中的氢碰撞被减速为热中子为热中子 3.热中子被俘获后释放伽马射线热中子被俘获热中子被俘获后释放伽马射线热中子被俘获的几率主要与氯的含量有关的几率主要与氯的含量有关.(Cl cross section=33.6 Barns.)4.NaI晶体测量时间依据伽马射线的多少晶体测量时间依据伽马射线的多少.4.2.1.HHHCl远探测器晶体远探测器晶体近探测器晶体近探测器晶体脉冲中子源脉冲中子源3.nnnGRGR常见的岩石和流体的俘获截面常见的岩石和流体的俘获截面Material 20oC通常

13、取值通常取值 C.U.Values砂岩（砂岩（Sandstone）石灰岩（石灰岩（Limestone）白云岩（白云岩（Dolomite）泥岩（泥岩（Shales）油（油（Oil）气（气（Gas）淡水（淡水（Fresh Water）盐水（盐水（Salt Water(100 Kppm)盐水盐水Salt Water(240 Kppm)7 -147 -158-1224-4516-222-1218-24591199129Varies1862259119常见矿物的俘获截面常见矿物的俘获截面矿物（矿物（Material）Quartz(SiO2)Calcite(CaCO3)Dolomite(CaCo3-MgC

14、O3)Anhydrite(CaSO4)Gypsum(CaSO4-2 H2O)Anthracite Coal(C4)Bituminous Coal(C4)Halite(NaCI)Iron(Fe)WaterBoron(B)（硼）硼）4.367.484.7812.3019.401.081.54762.36214.9022.2760(C.U.)20oCPND-SPND-S的特点的特点的特点的特点 1 1、两种脉冲发射方式、两种脉冲发射方式 短脉冲发射短脉冲发射(窄脉冲发射窄脉冲发射)以以14281428HZHZ的固定频率发的固定频率发射中子，发射宽度为射中子，发射宽度为7070微秒，发射周期为微秒，发

15、射周期为700700微秒。微秒。主要主要主要主要用于非弹性散射和井筒流体的测量。用于非弹性散射和井筒流体的测量。长脉冲发射长脉冲发射（又称宽脉冲发射或（又称宽脉冲发射或SERVOSERVO发射）发射）主要主要用于俘获截面的测量用于俘获截面的测量。测井时依据地层测井时依据地层值的变化，值的变化，改变发射频率（改变发射频率（200200Hz1000HzHz1000Hz），），发射周期为发射周期为1010，同时改变发射宽度（同时改变发射宽度（100100us500usus500us）、）、测量窗口测量窗口（1000 1000 us5000 usus5000 us）记录时间记录时间。以获得更多的地层以

16、获得更多的地层信息，提高测量精度。信息，提高测量精度。短脉冲（短脉冲（短脉冲（短脉冲（BURSTBURST）时间窗口时间窗口时间窗口时间窗口长脉冲（长脉冲（长脉冲（长脉冲（BURSTBURST）时间窗口时间窗口时间窗口时间窗口PND-SPND-S的特点的特点的特点的特点 2 2、双探头接收双探头接收 （1)1)近探头近探头 14 14的长方形的长方形NaINaI晶体晶体 （2)2)远探头远探头 16 16的长方形的长方形NaINaI晶体晶体3 3、双孔隙度指示、双孔隙度指示 （1 1）RPHIRPHI由由俘俘获获数数据据求求得得的的中中子子孔孔隙隙度度 （近、远探头计数率比值）（近、远探头计数

17、率比值）（2 2）IPHIIPHI非非弹弹性性散散射射数数据据求求得得的的孔孔隙隙度度（类似于裸眼井的密度孔隙度）（类似于裸眼井的密度孔隙度）PND-SPND-S的特点的特点的特点的特点 4 4、两种不同测量方法求含水饱和度、两种不同测量方法求含水饱和度（1 1）用用俘俘获获截截面面求求含含水水饱饱和和度度，适适应应于于高高矿化度（大于矿化度（大于2525000000mg/Lmg/L）地层。地层。（2 2）用用非非弹弹性性散散射射数数据据CATOCATO求求含含水水饱饱和和度度，适适应应于于低低矿矿化化度度（淡淡水水或或微微咸咸水水）或或地地层层水水矿化度未知的地层。矿化度未知的地层。PND-

18、SPND-S的特点的特点的特点的特点 5 5、多种测井模式、多种测井模式由由于于具具有有两两种种脉脉冲冲发发射射方方式式，向向地地层层发发射射脉脉冲冲中中子子，即即它它可可以以根根据据地地层层参参数数和和不不同同的的测测井井目目的的，对对这这两两种种发发射射方方式式的的混混合合发发射射进进行行选择选择，使它具有多种测井模式。使它具有多种测井模式。PND-SPND-S的特点的特点的特点的特点 5 5、多种测井模式、多种测井模式（1 1）非弹性散射测井）非弹性散射测井包包括括密密度度孔孔隙隙度度测井井（BulkBulk InelasticsInelastics）和和高高能能非非弹性性散散射射采采样

19、测井井（CATOCATO）。因因为这种种测井井模模式式的的探探测深深度度比比较浅浅（约8 8英英寸寸），井井眼眼大大小小、管管柱柱结构构（套套管管、油油管管）、测速速及混合及混合发射率射率对测井影响井影响较大。大。PND-SPND-S的特点的特点的特点的特点 5 5、多种测井模式、多种测井模式（2）俘获测井）俘获测井这这种种测测井井模模式式，因因为为探探测测深深度度比比较较深深(1216英寸英寸)，对井眼尺寸及井眼化学成分不敏感。，对井眼尺寸及井眼化学成分不敏感。（3）硅活化测井）硅活化测井通通过过测测量量硅硅活活化化测测井井，区区分分砂砂岩岩和和碳碳酸酸盐盐岩岩，测速可达测速可达25fpm。

20、（4）氧活化测井氧活化测井在在生生产产井井中中确确定定出出水水层层位位，该该测测井井模模式式同同时时利利用用了了俘俘获获和和非非弹弹性性反反应应，测测速速和和流流体体流流速速一致。一致。测井曲线描述测井曲线描述（直接获得）（直接获得）SIGN:单一衰减模式的近探头俘获截面单一衰减模式的近探头俘获截面SIGF：单一衰减模式的远探头俘获截面单一衰减模式的远探头俘获截面RATI：近探头与远探头的比值（与地层的含近探头与远探头的比值（与地层的含H量有关）量有关）NEAR：近探头地层记数率近探头地层记数率FAR：远探头地层记数率远探头地层记数率GRP：天然放射性天然放射性BGN：近探头背景记数率近探头背

21、景记数率BGF：远探头背景记数率远探头背景记数率QUAL：中子发生器输出质量控制曲线（中子发生器输出质量控制曲线（NB1和和NB2的的平均值）平均值）测井曲线描述测井曲线描述（直接获得）（直接获得）NB*（16条）：发射频率是条）：发射频率是1428HZ时近探头时近探头1-16针（针（bin）记数记数率率FB*（16条）：发射频率是条）：发射频率是1428HZ时远探头时远探头1-16针（针（bin）记数记数率率NS*（16条）：发射频率随机调整的近探头条）：发射频率随机调整的近探头1-16针（针（bin）记数记数率率FS*（16条）：发射频率随机调整的远探头条）：发射频率随机调整的远探头1-1

22、6针（针（bin）记数记数率率SB*（20条）：发射频率是条）：发射频率是1428HZ时时1-4谱道中又分谱道中又分5个个bin分别分别记数率记数率SS*（20条）：发射频率随机调整时条）：发射频率随机调整时1-4谱道中又分谱道中又分5个个bin分别分别记数率记数率测井曲线描述测井曲线描述（直接获得）（直接获得）NBPS：窄脉冲形状窄脉冲形状SB4Q：SB45与输出质量的（与输出质量的（QUAL）的比值的比值HESC：俘获谱高能量端的斜率俘获谱高能量端的斜率GRP：自然伽马自然伽马CCL：套管节箍套管节箍SIGD：偏离的俘获截面偏离的俘获截面SGBF：远探头井眼俘获截面远探头井眼俘获截面SGB

23、N：近探头井眼俘获截面近探头井眼俘获截面SGFF：远探头地层俘获截面远探头地层俘获截面SGFN：近探头地层俘获截面近探头地层俘获截面PBSR：井眼比值，窄脉冲发射后的井眼比值，窄脉冲发射后的N/F的比值的比值SIGC：提高分层处理的地层俘获截面提高分层处理的地层俘获截面测井曲线描述测井曲线描述（间接获得）（间接获得）（间接获得）IRA1：总的近探头非弹性记数率 IRAN：标准化后，总的近探头非弹性记数率IRI1：积分后，近探头非弹性记数率FAI1：总的远探头非弹性记数率FAIN：标准化后，总的远探头非弹性记数率FIR1：积分后，远探头非弹性记数率ORA1：第4道非弹性记数率ORAN：标准化后，

24、第4道非弹性记数率ORAS：应用谱稳定器后第4道非弹性记数率LRHO：伽马射线扩散长度参数测井曲线描述测井曲线描述（间接获得）（间接获得）（间接获得）CNS1，CNS2，CNS3，CNS4：第1到第4道俘获标准谱成分INS1，INS2，INS3，INS4：第1到第4道非弹性标准谱成分LSS：超热中子的减速长度DXS：扩散系数COR1：C/O比DELI：非弹性数据质量控制曲线AIPE：推断的光-电指数AIPN：来自孔隙度网络的中子孔隙度AIPD：来自孔隙度网络的密度孔隙度PND-SPND-S的测井响应的测井响应的测井响应的测井响应 FM 油层油层泥岩泥岩泥岩泥岩气层气层 盐水盐水RphiGR低孔

25、隙度油层低孔隙度油层 淡水淡水IphiCATOCATO vs In Fresh WaterNeutron/Density“Hydrocarbon Effect”PND-SPND-S主要测量主要测量主要测量主要测量*SIGMA-俘获截面*CATO-C/O含水饱和度*RPHI-中子孔隙度*IPHI-密度类型孔隙度*GR-自然伽马*CCL-磁性定位目录目录目录目录*一一.引言引言*二二.测井原理及特点测井原理及特点*三三.应用应用*四四.结论结论俘俘获获方方式式的的含含水水饱饱和和度度（和和RTRT）实例实例1辛50-斜74井PND-S数字处理成果图CATO方方式式含含水水饱饱和和度度（CATO与与

26、RT）实例实例2中30-侧22井PND-S数字处理成果图中中子子、密密度度孔孔隙隙度度实例实例3（与裸（与裸眼井的眼井的比较）比较）DPHI,NPHI-裸眼井中子、密度孔隙度AIPN,AIPD-PND-S中子、密度孔隙度中中子子、密密度度孔孔隙隙度度裸裸眼眼井井PND-S实例实例4（与（与CNLCNL的比较）的比较）CNL中子孔隙度中子孔隙度孔孔隙隙度度的的比比较较孔隙度孔隙度实例实例5（与AC的比较）特特 强强 水水 淹淹 层层强强水水淹淹层层未未 动动 用用 层层(油油 层层)日产液日产液71.7m3,油油0.3m3,水水71.4m3,含含水水99.7%实例实例6储储储储层层层层监监监监测

27、测测测（了了了了了了解解解解解解该该该该该该区区区区区区块块块块块块的的的的的的剩剩剩剩剩剩余余余余余余油油油油油油分分分分分分布布布布布布）孤东7-36-346井PND-S数字处理成果图实例实例7储储储储层层层层监监监监测测测测 （了了了了了了解解解解解解本本本本本本井井井井井井剩剩剩剩剩剩余余余余余余油油油油油油分分分分分分布布布布布布，获获获获获获取取取取取取地地地地地地层层层层层层参参参参参参数数数数数数）3-4-斜148井PND-S数字处理成果图日产液日产液20m3，油油 12m3,含水含水40%实例实例8储储储储层层层层监监监监测测测测（了了了了了了解解解解解解本本本本本本井井井井

28、井井剩剩剩剩剩剩余余余余余余油油油油油油分分分分分分布布布布布布）日产液日产液26m3，油油9.7m3,含水含水62.7%3-3-86井PND-S数字处理成果图实例实例9老老老老井井井井找找找找气气气气2-0-33井PND-S数字处理成果图日产气日产气1万多万多m3实例实例10老老老老井井井井找找找找气气气气日产气日产气23975m3草13-672井PND-S数字处理成果图老老井井储储层层再再认认识识实例实例11日产油日产油7m3，气气0m3。孤南44-斜1井PND-S数字处理成果图对对厚厚沉沉积积韵韵律律层层细细分分实例实例12日产液日产液109.9m3，油油58.3m3,含含水水47%CB

29、-A-19井PND-S数字处理成果图对对厚厚沉沉积积韵韵律律层层细细分分实例实例13CB-B-12井PND-S数字处理成果图实例实例14在在在在灰灰灰灰岩岩岩岩地地地地层层层层的的的的应应应应用用用用草45-45井PND-S数字处理成果图灰岩灰岩砂岩砂岩实例实例15在在在在低低低低孔孔孔孔隙隙隙隙地地地地层层层层的的的的应应应应用用用用张28井PND-S数字处理成果图孔隙度目录目录目录目录*一一.引言引言*二二.测井原理及特点测井原理及特点*三三.应用应用*四四.结论结论1 1、用用俘俘获获截截面面和和非非弹弹性性CATOCATO两两种种方方式式得得到到含含水水饱饱和和度度,扩大了其应用范围，

30、适合于孔隙度大于扩大了其应用范围，适合于孔隙度大于10%10%的任何地层的任何地层2 2、探测流体界面（油、探测流体界面（油-水、气水、气-油）油）3 3、获获得得中中子子孔孔隙隙度度和和密密度度类类型型孔孔隙隙度度，弥弥补补了了裸裸眼眼井井孔隙度测井资料不全或不准确的缺陷孔隙度测井资料不全或不准确的缺陷4 4、辨辨别别致致密密层层（干干层层）和和气气层层。可可对对浅浅部部地地层层由由于于勘勘探、开发初期忽略的气层等进行重新确认探、开发初期忽略的气层等进行重新确认5 5、利用测、利用测-注注-测的测井技术确定残余油饱和度测的测井技术确定残余油饱和度6 6、确定生产井出水位置、确定生产井出水位置

31、7 7、指导作业方案的实施、指导作业方案的实施结论结论结论结论（PND-SPND-S的主要应用）的主要应用）的主要应用）的主要应用）结论结论结论结论*总总之之，与与普普通通的的C/OC/O和和中中子子寿寿命命测测井井方方法法相相比比，PND-SPND-S测测井井在在套套管管井井储储层层评评价价中中具具有有更更加加广广泛泛的的应应用用。它它能能同同时时测测量量俘俘获获衰衰减减伽伽马马射射线线和和非非弹弹性性散散射射伽伽马马射射线线，一一次次下下井井可可同同时时获获得得岩岩性性剖剖面面、中中子子和和密密度度孔孔隙隙度度、两两种种方方式式的的含含水水饱饱和和度度、自自然然伽伽马马、磁磁性性定定位位等

32、等信信息息，为为油油田田的的动动态态监监测测、老老井井挖挖潜潜等等提提供供更更多多、更更可可靠的地质参数。靠的地质参数。工作设想及建议工作设想及建议工作设想及建议工作设想及建议 1 1、对区块内重点部位井同时进行、对区块内重点部位井同时进行PND-SPND-S测井，以了解该区块内剩余油分布状况，测井，以了解该区块内剩余油分布状况，为区块整体方案的调整提供依据。为区块整体方案的调整提供依据。2 2、与采油厂加强联系，充分利用生产动、与采油厂加强联系，充分利用生产动态资料，以提高测井解释精度。态资料，以提高测井解释精度。3 3、建议在密闭取心井和参数井中测、建议在密闭取心井和参数井中测PND-PND-S S，利用岩心分析资料对解释方法进行验利用岩心分析资料对解释方法进行验证和标定。证和标定。