1993年11月
5.0
10.0
15.0
RESISTIVITY (ohm-m)
40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0
1994年4月
20.0 40.0 60.0 80.0
100.0 120.0 140.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0
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Duri油田井间地震测井资料, 随着蒸汽的注入,注入
区内地震波速下降, 发射层出现明显下拉现象
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油藏监测是热采管理的关键 ,一般要求是大约5口注入井
网就有1口观察井 .主要是通过测井资料建立温度、含油
2021年4月14日5 饱和度和蒸汽分布的三维模型
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上Pertama层与下Pertama层蒸汽驱波及范围视图 ,高采收
率主要取决对蒸汽驱替的垂向和区域波及范围的了解
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2021年4月14日5 Faja油田参数井的测井资料解释图
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蒸汽辅助重油泄油概念
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5、三次大型的井间电磁成像试验
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1、主要的技术目标
• 是实现井间电阻率的直接测量，提供井间电阻率的二 维乃至三维图象，为油田勘探、开发提供一种有效实 用的技术手段
——研究井间油藏的构造形态、储层展布情况
——描述油气富集区及井间的流体分布
——监测油田开发动态，指示水驱、蒸汽驱和聚合物 驱的波及前沿和方向，分析井间剩余油分布
胜利油田与美国EMI公司开展井间电磁成像测井
2021年4月技14术日5应用方法的合作研究工作
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合作研究内容
• 由EMI提供试验样机，开展下列两个方面的大型现场 试验，目的是验证仪器性能，为仪器定型提供重要依 据
• 试验是选择在难度较大的条件下进行：一是地层为典 型的低电阻率剖面，地层背景电阻率仅为 1.5~2Ω.m； 二是进行了穿透一层和二层金属套管的系统试验
• XBH2000测量系统由
井下大功率谐振式发
发 射
接 收
射器、高灵敏度反馈
井
井
式三分量接收器和地
面采集工作站等组成
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XBH2000型井间电磁测量系统的技术指标
• 发射器
最高功率：4000Am2 发射频率：1，5，10，24，
45，90，190，370，759， 1848Hz 长度：27ft（8.22m） 外径：3.5in(89mm) 重量：180kg 耐温：125℃～150℃
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EM成像分辨率
如何提高电磁法的分辨率,是人们普遍关注的问题。 根据EM技术前期的研究成果,初步得到如下的经 验法则：垂直分辨率为井间距的1/10～1/20,而水平 分辨率是1/5～1/10的井间距。但随着目前仪器性能 的改善,将使分辨率有较大提高。 影响分辨率的因素主要为频率 ,此外还有:空间采
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三次大型的 井间电磁成像试验
• 1998年11月和1999年6、7月间，分别在胜利油 区的孤岛、埕东油田的三对井中，成功地进行 了三次EM大型工业性试验
• 试验是在很大难度的条件下进行的：一是地层 为典型的低电阻率剖面，地层背景电阻率仅为 1.5~2Ω.m；二是进行了穿透一层和二层金属套 管的系统试验
的分布。由于接收器的响应是二维子午面上电阻率泛函,如果把
子午面“离散化”,即把子午面分为许多方格（称为像素pixel）
,并假定每个像素的电阻率各为一固定值,响应则为各个像素
数值的多元函数。这是一个非常复杂的非线性函数,只有当各像
素的电阻率都相等时,其响应方程才趋于方程（1）。测量过程
中,以一定的深度间隔固定接收器的位置,发射器以连续测量的
• 通过现场的大量实测数据，为数据处理和解释方法的 研究、成像软件的开发，提供系统可靠的依据
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4、井间电磁成像测井技术 前期研究工作回顾
电阻率对孔隙度、饱和度变化反映灵敏
Resistivity (ohm-m)
Velocity (m/s)
100
10 5
Resistivity (ohm-m)
在蒸汽驱观察井采用SENSA光纤分布式温度传感器(DTS) (这
种光纤设备既充当传感器又充当数据传输系统) ,进行温度监
2021测年4,1月51个4日月5 以后,系统检测出顶部砂岩层发生蒸汽突破
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2021年4月14K日e5 rn River油田观察井井间电磁波测井 P. 27
2021年4月1T4日054与T05观察井井间电磁测井成像图
2
• 为保证对地层的分辨能力： P≥2
• 同时为保证BZ高于接收器灵敏度：BZ≥10-9 nT
2021•年4式月1中4日P5为传播系数 ; δ为趋肤深度
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成像原理
井间EM成像通过对测量数据的反演,提供地层二维乃至三维
的电阻率图像。成像处理是在假定地层基本满足轴对称的条件
下进行的,这时可把地层电阻率的空间分布简化为二维子午面上
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2、方法简介
• 发射器和接收器分别置于邻近的两口井中，发射器采用磁 偶极子源，工作频率10Hz——10kHz，接收器接收由发射 器激发并经地层传播的电磁波，反演后获得井间地层电阻 率的分布图象
Bz
M 4R3
ePiP (1
P
iP
2iP2 )
P R 1 R , 2
井间电磁成像 测井技术的应用研究
进一步 提高测井技术的 横向探测能力
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• 精细分析“井”及其周围地层的地质特性 测井技术的固有优势
• 横向探测能力不足
测井技术的传统弱势
这两方面的特点就规定了测井技术发展的两个基
本方向
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技术目标
• 井间电磁成像测井是当代地球物理应用技术发展的重 要前沿，也是一项极具挑战性的重大研究课题
Lost Hills油田注采井位图
井间电磁测量井 35E
035 5035
35W
4034
N 25 m
注蒸汽生产井 玻璃钢监测井 金属套管观察井
各井的感应测井曲线
蒸汽驱时间推移 井间电磁成像监测
20.0 40.0
60.0 Depth (m) 80.0
100.0 120.0 140.0
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 Location (m)
标准测井电缆
接收器
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3、应用方法的合作研究
• 从90年代起，以EMI公司为中心的一批科学家， 开展了井间电磁成像系统的研究，基本完成了基 础理论、数值模拟和可行性研究的大部分工作， 设计的仪器在模拟试验和现场小尺度试验方面见 到良好的效果
• 在CNPC和SINOPEC的支持下，从1997年开始，
提高油田滚动勘探和开发调整中钻探高效井的成功率
优化开发方案和提高最终采收率
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• 这项技术一旦达到成熟，将引发油藏研究的革命性变化 实现直接测量井间地质特性
进一步解决油藏研究中“井孔”与“井间”信息的不平衡问题
进一步改变单纯以“井”为“分析窗口”，推演和预测井间 油藏属性的方法
中9-409、中10-更409井井位图
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裸眼井—裸眼井测量结果
10-2
181
10-3 109
10-4
37 10-5
10-6
-35
1075 1125 1175 1225 1275 1325 1075 1125 1175 1225 1275 1325
从而大大提高油藏研究的精度和有效性 • 是提高测井横向探测能力的重大突破
把测井发现油气藏和描述油气藏特性的能力，提高到 一个新的高度
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• 由于具有重大的技术意义和实用价值， 美国能源部把井间电磁成像，特别是金 属套管井间电磁成像技术，列为“面向 21世纪的石油科技战略发展规划”的重 点技术研究项目
• 接收器
灵敏度：10-9 nT 误差：幅度＜1%
相位＜1° 长度：27ft（ 8.22m ） 外径：3.5in(89mm) 重量：120kg 耐温：150℃
适用井深＜3000m 适用井间距
裸眼或非金属套管井≤500m 仅有一层金属套管井≤200m
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美加州Lost Hills油田：提高采收率实例
发射器位置(m)
发射器位置(m)
测量井段1075～1325m，频率370Hz，采集28条剖面
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Rx=1090米 两次测量相 隔近24小时 最大值处幅 度相对误差 约0.17%， 相位差0.8O
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测量重复性检验
裸眼井—裸眼井，370Hz
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Rx=1075米
1054.1
160
100
40
1147.5
1240.9
-20 1334.3 1075.0
发射器位置 (m)
1994年9月
井间电阻率变化
调整注汽方案后，96年初结果（与94年9月比较）
DRL35S
5035
DRL35N
20.0