[发明专利]用界面高度求水平井持率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田的产液剖面测井的技术领域，特别是涉及到一种用界面高度求水平井持率的方法。

背景技术

油田提高油藏的采收率是个永恒的技术问题，为了提高采收率，需要实施多种类的技术措施，其中一项重要技术手段是及时了解井内不同深度处的油水动态（产量）。实现这个目的的测井叫油井生产动态测井，也是油井的产出剖面测井。这种动态测井需要测量两个主要参数-流量与持率。

国内水平井的测井技术刚刚起步，测井仪器及其资料解释处理技术都不够成熟。国内尤其缺乏水平井的测井，配套的仪器设备。近年来，从国外引进一种新式测量持率的仪器-阵列持率计（阵列电容持率计CAT、阵列电阻持率计RAT）。阵列式持率计在水平井中测井，解决了以往不能测量水平井井内持率的问题，阵列持率计在国内多家油田得到应用。

持率是指某段管道流体体积中某相（油、气、水）体积与该段总体积的比例，分持水率、持油率，统称“持率”。技术界习惯把持水率用Yw代表且用小数表示其大小，纯水的持水率一定等于1，Yw=1，（100%的水），纯油则Yw=0（0%的水）。持油率相反，用Yo表示，Yw+Yo=1。油水混合后的持水率是1～0之间的小数。在具体数值上，持水率Yw也等于在套管截面上、流动中水占据面积Sw与整个套管截面面积S之比，既Yw=Sw/S或Yw=Sw/(So+Sw)。

阵列是指围绕仪器轴心、棒状仪器主体的外围，张开、均布M个探头的仪器结构。持率类测井仪器的原始资料（测量值）的单位不是持率（小数-百分数），而是井下仪器测量电路的输出单位，如频率Hz，脉冲数量cps,把原始资料转化为持率的过程叫“资料解释”，不同原理的持率计需要不同的求解方法。

水平井阵列持水率仪器是水平井、斜井的专用仪器。在国内外均属新技术，资料解释技术也不完善。阵列持率计的一种求解持率的方法为平均值法。

阵列持率计原始资料每次采样（一个记录）记录数据的格式是：

深度(或时间)，旋角θ1，A1,A2,…Ai…Am；

其中A1～Am是M个探头的测量结果原始值，这些原始值经过归一化处理后数据格式是：深度(或时间)，旋角θ1，C1,C2,…Ci…Cm；

其中C1～Cm是M个探头的测量结果,是1-0之间的数。探头数值Ci具有明确的实际意义，它是探头测量的持水率（探头测量区域的、不是井筒、套管的）Ci=1, 表示i号探头在水中；Ci=0, 表示i号探头在油中；Ci=0.5，表示第i号探头在油水中；持率Yw是井的持率，是整个套管（井眼、管道）横截面上的水占据的面积的份额。井内持水率Yw的单位与探头持水率Ci完全一样，但其实际意义差别很大。

平均值求解井内持水率的方法，是直接把M个探头的局部的持水率Ci的平均值认作井内持水率Yw，即

Yw=(1/M)ΣCi   i=1,2…M，  Ci是第i号探头的侧井数值。

平均值求解持率的方法简单、快捷，但存在精度低的重大缺陷。精度低的原因之是该方法直接把M个探头的测量结果平均了，用这个平均值替代了井内持水率Yw，但真实的井内持水率不等于这个值，平均值只是井内持水率的近似值。用近似值替代真实值，必然存在较大误差。

井内持水率真实值与流动中水占据的管道界面面积相关。如图1所示，图1为水平井内油水呈现油上水下的分层状态的示意图。图中某持水率下、12个探头仪器在套管内测量结果9个“1”（9个探头在水中）3个“0”（3个探头在油中）。井内持水率真实结果是Yw=Sw/(Sw+So)=S圆缺ADB/(S圆缺ADB+S圆缺ACB)。而使用平均值法求解，Yw=9/12=0.75。而如图2所示，图2为平均值法求解持水率的示意图。平均值把每个探头的贡献率认为是相等的，等于对称于圆心O点的、1/M个小扇形面积与圆面积比，固定=1/M。圆缺面积与扇形面积不存在相等的关系，真实的井内持水率需要得到圆缺的面积,但平均值法用扇形面积,不可能得到井内持水率准确结果，平均值不是井内持水率的平均值，只是M个探头测量值的平均。