[發明專利]基于流動電位的儲層參數測量系統及測量方法

無效

• 申請號: 201310353434.5
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103397879A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 姚軍;卜亞輝;劉均榮;于偉強;孫海;樊冬艷;王偉
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明屬于石油天然氣開發領域，具體地，涉及一種儲層參數測量系統及測量方法，特別地，涉及一種基于流動電位的儲層參數測量系統及測量方法。

背景技術

在油氣田開發領域，儲層滲透率、流體飽和度等參數是影響生產決策的重要物理量，直接決定著前期的投資規模和后期的開發效果。目前能夠對單井內儲層參數進行評價的方法主要有壓力試井和電法測井兩種。壓力試井方法是通過人工激發不穩定的壓力從而改變井底流體的運動狀態，監測壓力隨時間的變化規律來評價地層及流體的性質，然而該方法存在垂向空間分辨率不高、測量周期較長的缺點，因該方法是將幾米到十幾米的整段地層通過封隔器分隔為獨立的壓力單元，測量結果只能反映該段的平均性質，無法滿足當前油田開發對地層精細認識的要求，若干具有潛力但厚度較薄的含油層位很有可能被主力生產層位掩蓋。電法測井方法雖然具有較高地層分辨率，但僅能夠反映井附近10~100cm較短的距離，測量參數為地層流體處于靜態時的電學性質差異響應，而油氣田開發決策更需要一種評價地層流體在各類儲層中的流動能力差異的手段。

發明內容

針對現有方法的不足，本發明將壓力試井與流動電位測量相結合，提供了一種基于流動電位的儲層參數測量系統及測量方法，實現高分辨率的儲層滲透率、流體飽和度等參數的評價工作。

為實現上述目的，本發明采用下述方案：

一種基于流動電位的儲層參數測量系統，包括：井下電位測試單元、壓力傳感器、井口裝置、流量控制裝置、數據采集與處理中心、控制中心；其特征在于：壓力傳感器通過壓力采集線路與數據采集與處理中心相連，井下電位測試單元通過電位采集線路與處理中心相連，由采集與處理中心對測量數據進行解釋并顯示結果；所述控制中心，一方面通過流量控制線路與流量控制裝置連接，通過實現流量的調控在測試層段產生不穩定的壓力；另一方面通過采集信號控制線路與數據采集與處理中相連，設定采集的頻率、異常值報警及數據降噪處理的參數。

進一步地，所述井下測量單元結構，包括：液壓缸、第一短接、第一扶正器、電位測量短接、第二短接、第二扶正器；液壓缸與第一短接的下端螺紋相連，液壓缸內設有活塞，活塞與配重塊相連，液壓缸的下端設有液壓缸接口；第一短接的上端與電位測量短接的下端螺紋相連，第一短接上套設第一扶正器；電位測量短接的上端與第二短接的下端螺紋相連，電位測量短接上開有流體流入孔和電極口；測量電極孔內設置測量電極。

進一步地，測量電極包括：電極芯、電極芯座、彈簧、電極孔底座、電極信號線連接端；電極孔底座通過螺紋安裝在電極孔靠近電位測量短接管柱內壁一端，電極信號線連接端焊接在電極孔底座末端靠近管柱內壁一側，彈簧的一端與電極孔底座焊接在一起；所述電極芯座通過螺紋安裝在電極孔內靠近管柱外壁的一端，電極芯座開有電極芯安裝孔，電極芯座上同時設置有液壓通路，液壓通路通過電極液壓管路與液壓缸的液壓缸接口相連；電極芯靠近電極孔底座的一端與彈簧自由接觸。

進一步地，所述井口裝置安裝于地面井口位置，井口裝置設有四個端口，套管端口，壓力信號端口，控制端口，電位采集線路；第二短接的上端與套管的下端相連，第二短接上套設第二扶正器；套管的上端與井口裝置的套管接口相連；所述井口裝置的控制端口通過產出流體管線與流量控制裝置相連，流量控制裝置與集輸管線相連。

進一步地，壓力傳感器通過電纜放置在套管內部接近測試層段的位置，壓力傳感器與壓力采集線路相連，壓力采集線路經由壓力信號端口與數據采集與處理中心相連，實時向數據采集與處理中心傳輸測試層段的壓力數據。

進一步地，所述電極信號線連接端與電位采集線路相連，電位采集線路經控制端口與數據采集與處理中心相連，由采集與處理中心對測量數據進行解釋并顯示結果。

進一步地，流體流入孔沿電位測量短接的軸向設有多層，每層設有多個，每層上的流體流入孔的角度呈30°或60°布置，軸向上等間距布置。

進一步地，測量電極孔的布置垂向上按照等間距分布，軸向每90°一個，同一深度布置4個。

進一步地，電極芯與井壁接觸的一端呈半球形，電極芯制作材料選用Hg/Hg₂Cl₂、Ag/AgCl電極或鉑、金電極；電極芯通過安裝第一密封圈和第二密封圈形成一個活塞機構。

基于流動電位的儲層參數測量方法，采用上述的測量系統，具體步驟如下：

步驟1：測試方案設計

首先需要根據測量目標層位的深度、厚度、巖石及流體的化學性質和電學性質、上覆地層的結構等確定測量電極的數量及間距、測量段數量；