《PNN测井技术与应用培训资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PNN测井技术与应用培训资料（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- P N N - 脉 冲 中 子 * 中 子 系 统 测 井 技 术 与 应 用,汇报单位：山东荣兴石油工程有限公司 汇报人：曹磊 网址： 联系电话：18654637110,一、概 述,PNN (Pusle Neutron Neutron) 简称 脉冲中子一中子，PNN测试是向地层发射高能量（14.1Mev）的快中子,探测这些快中子经过地层减速以后还没有被地层俘获的热中子。 PNN仪器利用两个探测器(即长、短源距探测器)记录从快中子束发射30s后的1800s时间的热中子计数率，根据各道记录的中子数据可以有效地求取地层的宏观俘获截面，同时利用两个中子探测器上得到的中子计数的比值就可以计算储层含
2、氢指数（可以有效的识别气层）。 在低矿化度地层水条件下，分辨近井地带的油水分布，计算含油饱和度、划分水淹级别、求取储层孔隙度、计算储层内泥质含量及主要矿物含量等等。 与传统的中子寿命测井相比，中子寿命测井记录的是热中子与地层俘获反应释放出的伽马射线，反推热中子的时间寿命，而PNN直接记录俘获反应前的热中子计数率。,PNN脉冲中子-中子测井特点,独特热中子探测：解决低孔、低矿难题 独特的高温设计：工作环境可高达175 独特的记录方式：记录中子衰竭时间谱 独特的成像技术：可直观消除井眼影响 高精度评价技术：寻找出水点和剩余油,为什么要引进PNN测井技术？,PNN过套管饱和度测井技术是油田开发形势的
3、技术需要,油田开发中后期，储量逐步递减，大型整状区块很难发现，老井挖潜成为稳油控水的主要手段。,地质家们关注热点由寻找新储量逐步转向寻找剩余油分布规律，尤其是“哪里有剩余油以及剩余多少”的问题。,PNN脉冲中子中子测井属于剩余油饱和度监测的领先技术，可以很好地解决这个问题。,PNN测井可以补充裸眼井测井资料。在高风险（井眼严重垮塌或大斜度及其它电阻率无法测量或者井涌）情况下，或裸眼井井况较差，以及井下仪器不稳定，裸眼井测井无法成功时对测井资料的补充。,优化油藏管理措施：在油田开发中后期，利用PNN测井监测油水界面变化、划分水淹层、计算剩余油饱和度，为油层产能接替、水淹状况评价及剩余油分布规律研
4、究提供技术手段，为区域开发方案调整提供可靠依据。 寻找和评价漏失油气层：对于老油田，由于技术发展水平落后或疏忽、漏判、错判导致遗失的油气层和多年开采后重新饱和的油气层，利用PNN测井与其它资料一起进行老井复查挖潜和重新评价。 补充裸眼地层测井资料：由于井眼条件或其它因素导致不能进行裸眼井测井时，利用PNN测井技术可获取与裸眼井测井资料等效的测井曲线，从而对该井的油气层进行客观的评价。 PNN时间推移法的应用：在开发井中利用PNN的时间推移测井技术可以有效的评价油层的开发动用情况，客观准确的分析不同层段的油气采收率。,PNN测井的主要地质应用,二、仪器描述,-井下仪器 通讯短节(CCL & Te
5、mpOut) GR (自然伽马 ) 热中子探测器 快中子发生器 - 地面设备 供电单元 信号交换处理单元 深度编码器交换单元 地面采集控制计算机,三、PNN技术指标,测量图示,G,D,D,四、PNN技术原理,五、PNN技术优势,PNN是通过对地层中还没有被地层俘获的热中子来进行记录和分析，从而得到饱和度的解析。 探测热中子方法，没有了探测伽马方法存在的本底值影响，同时在低矿化度与低孔隙度地层保持了相对较高的记数率，削减了统计起伏的影响。 同时，PNN还有一套独特的数据处理方法，能够最大程度的去除井眼影响，保证了Sigma（地层俘获截面）曲线的准确性，精度可以达到0.1俘获截面单位。 克服了标准
6、中子寿命测量仪器中存在的：在低矿化度、低孔隙度地层情况下，不能有效区分油水层位的问题。 PNN 具有施工简单，不需要特殊的作业准备，可以过油管测量、仪器不需刻度，操作维修简单、记录原始数据、去除井眼影响等等多方面的优势。,PNN与其它饱和度测井仪器的参数对比,高 矿 化 度地层,PNN 测试 TD 测试 理论测试 地层饱和状态,油/气,油/气,低 矿 化 度 地层,PNN 和 传统的中子寿命 测井结果对比,水,水,Ln (计数率),时间,PNN衰减 其它 TD 仪器衰减,中 Sigma 值,低 Sigma 值,高Sigma 值,PNN 与其它 TD 仪器的衰减反映,第一步:数据采集 仪器记录下
7、原始数据 第二步:处理 从测量数据中取得西格玛(Sigma)值 第三步:分析 定量饱和度解析,六、PNN典型操作步骤,测速: 02 m/min 可以在套管环境下测量，还可以过油管测量，在某些情况下可以减少作业工序。 无需特殊的洗井、刮垢等作业。测量介质无限制，井内有无液体均可。,脉冲编码器,测井电缆,第一步 数据采集,后期热能影响区域 井眼影响区域 地层反应带 统计影响区域,西格玛(Sigma)成像显示,第二步 数据处理,1.输入原始数据（保证数据的客观性，以及后期的参数更新重新计算） 2 .数据滤波（矩阵数据库创建 ，生成成像图） 3 .参数显示与确定 4 .输出数据计算,Depth Ch1
8、 Ch2 Ch3 Ch4 Ch5 Ch6 Ch7 . Ch56 Ch57 Ch58 Ch59 Ch60 2284.5 39 34 63 69 66 66 50 . 0 0 0 0 0 2284.4 35 31 51 69 67 58 58 . 0 0 0 0 0 2284.3 36 36 51 55 58 53 45 . 0 0 0 0 0 2284.2 47 48 69 77 76 75 80 . 0 0 0 0 0 2284.1 27 28 52 52 47 51 49 . 0 0 0 0 0 2284.0 35 37 67 67 66 58 57 . 0 0 0 0 0 2283.9 3
9、2 40 62 59 69 59 50 . 0 0 0 0 0 2283.8 32 48 51 55 63 60 55 . 0 0 0 0 0 . . . . 2221.2 37 44 52 51 19 10 9 . 0 0 0 0 0 2221.1 43 56 58 57 39 9 11 . 0 1 1 1 0 2221.0 44 50 52 53 28 16 9 . 1 1 0 1 0 2220.9 46 58 70 46 37 16 5 . 1 0 0 0 0 2220.8 39 43 52 41 28 15 8 . 0 1 0 0 0 2220.7 53 47 62 52 43 23
10、9 . 1 0 0 1 0 2220.6 46 48 59 49 33 25 14 . 0 1 1 0 0 2220.5 34 45 46 42 28 15 7 . 1 0 0 0 0 2220.4 42 49 56 42 34 17 7 . 2 1 0 0 0,西格玛(Sigma)矩阵数据库创建,定性分析 气/ 油, 气/ 水和 油/ 水 界面 - 使用长短,完全不完全记数率 - 应用处理后的西格玛( SIGMA)曲线,定量分析 直接饱和度计算 (需要精确的岩石物性分析) 图解方法 (参数和饱和度的交叉确定) - 时间推移技术 (长期结果),其它 泥质含量计算 (根据不同的西格玛曲线) -
11、孔隙度计算 (根据 OH中子标定比率 ),第三步 数据解析,井眼影响,PNN计算剩余油气饱和度的解释模型,原理,PNN计算剩余油饱和度的几个参数,热中子寿命是从快中子变为热中子的瞬间开始，到大部分热中子（约63.2%）被岩石吸收时为止所经历的平均时间，单位为，热中子宏观俘获界面是指1立方厘米体积的物质中，所有原子核对热中子的微观俘获界面之和，常用单位为c.u.，或单位s.u.，1c.u.=1s.u.=10-3 cm-1,地层的热中子寿命与宏观俘获界面的关系为： 式中：为热中子速度，温度25时 所以有关系：,63%,t,地层中各矿物质的热中子的宏观俘获界面各不相同，如氯元素的热中子的微观俘获界面
12、为31.6b，比地层水和油中的氢0.329b、氧0.0016b、碳0.0045b等元素的微观俘获界面要大一百至几千倍。因此可用于把水淹层和未水淹层区分开来，并可计算剩余油饱和度。 对于含油气纯岩石，根据体积模型有：,含油气泥质岩石，根据体积模型有：,解释参数的选择,PNN解释成果: 1.PNN解释成果图 2.PNN解释数据文件 3.PNN解释报告,PNN资料曲线说明,CCL：套管接箍 GRPNN（GRPNN）：PNN测量的自然伽马 Temp(TOUT)：连续井温 SP（SP）：裸眼井测量的自然电位 SW PNN（SWPNN）：PNN计算的含水饱和度 Sigma（SIGMA）：地层俘获截面 SO
13、 PNN（SO）：PNN计算的含油饱和度 SW OH：裸眼井计算的含水饱和度 Porosity（POR）：地层孔隙度 Porosity Water(PORWPNN)：PNN计算的含水孔隙度 LSN Pnn（LSN）：长源距探头计数率 SSN Pnn（SSN）：短源距探头计数率 Porosity Oil（POROPNN）：PNN计算的含油孔隙度 Lithology（VSH）：岩性分布 Lithology（CVI）：特殊岩性分布,Shale Distribution,范例: 不同区域的计数率分布,气的计数率分布,油的计数率分布,水的计数率分布,泥岩的计数率分布,七、PNN仪器如何区分油、气、水层,
14、不同介质Sigma值：气516；油16 22；水22 138,- 出色的探气指示器 在低 sigma 值状态下分辨率更高 (油或低矿化度层),PNN 系统探测中子,气显示,PNN仪器本身设计了两个不同源距的中子探测器。当地层含气时，长短源距两个探测器上的计数率曲线就会有较大的差异，这主要是地层含气致使中子衰减的时间长造成的。所以PNN对于地层含气有很好的指示，可以有效的识别气层。,塔河,渤海,东海,南海,PNN服务区域,八、国内PNN测井服务情况,长庆,冀东,PNN测井测试符合率统计,水平井,直井,2007,2008,2009,九、PNN脉冲中子-中子技术应用,1、PNN时间推移测井应用 2、
15、PNN在油井开发中后期应用 3、PNN在新投产的水平井中的应用 4、PNN水平井开发中后期应用 5、PNN在低孔、低渗、低矿化度的应用 6、PNN在新井中寻找漏解释的油气层 7、PNN在天然气井中的应用 8、PNN在吉林油田的应用,范例: PNN 时间推移测井 原始饱和度、2年、4年后的储层饱和度变化对比实例。 解析使用相同项目和相同参数. 通过PNN测井可以直观的评价油气开采的动用情况，为后期的措施提供准确的依据。 该井地层水矿化度为: 4000 ppm or 4 g/l NaCl. 该井孔隙度为: 1118,范例: 油井开发中后期剩余油饱和度变化情况。 底部和中部的动用效果好，剩余油分布在上部和中下部。 地层水矿化度: 5000 ppm or 5g/l NaCl.,1732.4,1546.4,新海27-H16井的生产井段为1581.81-1779.66m，厚度为197.85m/1层，投产时间为2007-5-26，生产情况：初期油24/t，目前油23/t，累计产油2017t,1546.4-1623.2m岩性较纯,平均泥质含量11.0%, 孔隙度30.0%,含
