[发明专利]基于流动电位的储层参数测量系统及测量方法

说明书

技术领域

本发明属于石油天然气开发领域，具体地，涉及一种储层参数测量系统及测量方法，特别地，涉及一种基于流动电位的储层参数测量系统及测量方法。

背景技术

在油气田开发领域，储层渗透率、流体饱和度等参数是影响生产决策的重要物理量，直接决定着前期的投资规模和后期的开发效果。目前能够对单井内储层参数进行评价的方法主要有压力试井和电法测井两种。压力试井方法是通过人工激发不稳定的压力从而改变井底流体的运动状态，监测压力随时间的变化规律来评价地层及流体的性质，然而该方法存在垂向空间分辨率不高、测量周期较长的缺点，因该方法是将几米到十几米的整段地层通过封隔器分隔为独立的压力单元，测量结果只能反映该段的平均性质，无法满足当前油田开发对地层精细认识的要求，若干具有潜力但厚度较薄的含油层位很有可能被主力生产层位掩盖。电法测井方法虽然具有较高地层分辨率，但仅能够反映井附近10~100cm较短的距离，测量参数为地层流体处于静态时的电学性质差异响应，而油气田开发决策更需要一种评价地层流体在各类储层中的流动能力差异的手段。

发明内容

针对现有方法的不足，本发明将压力试井与流动电位测量相结合，提供了一种基于流动电位的储层参数测量系统及测量方法，实现高分辨率的储层渗透率、流体饱和度等参数的评价工作。

为实现上述目的，本发明采用下述方案：

一种基于流动电位的储层参数测量系统，包括：井下电位测试单元、压力传感器、井口装置、流量控制装置、数据采集与处理中心、控制中心；其特征在于：压力传感器通过压力采集线路与数据采集与处理中心相连，井下电位测试单元通过电位采集线路与处理中心相连，由采集与处理中心对测量数据进行解释并显示结果；所述控制中心，一方面通过流量控制线路与流量控制装置连接，通过实现流量的调控在测试层段产生不稳定的压力；另一方面通过采集信号控制线路与数据采集与处理中相连，设定采集的频率、异常值报警及数据降噪处理的参数。

进一步地，所述井下测量单元结构，包括：液压缸、第一短接、第一扶正器、电位测量短接、第二短接、第二扶正器；液压缸与第一短接的下端螺纹相连，液压缸内设有活塞，活塞与配重块相连，液压缸的下端设有液压缸接口；第一短接的上端与电位测量短接的下端螺纹相连，第一短接上套设第一扶正器；电位测量短接的上端与第二短接的下端螺纹相连，电位测量短接上开有流体流入孔和电极口；测量电极孔内设置测量电极。

进一步地，测量电极包括：电极芯、电极芯座、弹簧、电极孔底座、电极信号线连接端；电极孔底座通过螺纹安装在电极孔靠近电位测量短接管柱内壁一端，电极信号线连接端焊接在电极孔底座末端靠近管柱内壁一侧，弹簧的一端与电极孔底座焊接在一起；所述电极芯座通过螺纹安装在电极孔内靠近管柱外壁的一端，电极芯座开有电极芯安装孔，电极芯座上同时设置有液压通路，液压通路通过电极液压管路与液压缸的液压缸接口相连；电极芯靠近电极孔底座的一端与弹簧自由接触。

进一步地，所述井口装置安装于地面井口位置，井口装置设有四个端口，套管端口，压力信号端口，控制端口，电位采集线路；第二短接的上端与套管的下端相连，第二短接上套设第二扶正器；套管的上端与井口装置的套管接口相连；所述井口装置的控制端口通过产出流体管线与流量控制装置相连，流量控制装置与集输管线相连。

进一步地，压力传感器通过电缆放置在套管内部接近测试层段的位置，压力传感器与压力采集线路相连，压力采集线路经由压力信号端口与数据采集与处理中心相连，实时向数据采集与处理中心传输测试层段的压力数据。

进一步地，所述电极信号线连接端与电位采集线路相连，电位采集线路经控制端口与数据采集与处理中心相连，由采集与处理中心对测量数据进行解释并显示结果。

进一步地，流体流入孔沿电位测量短接的轴向设有多层，每层设有多个，每层上的流体流入孔的角度呈30°或60°布置，轴向上等间距布置。

进一步地，测量电极孔的布置垂向上按照等间距分布，轴向每90°一个，同一深度布置4个。

进一步地，电极芯与井壁接触的一端呈半球形，电极芯制作材料选用Hg/Hg₂Cl₂、Ag/AgCl电极或铂、金电极；电极芯通过安装第一密封圈和第二密封圈形成一个活塞机构。

基于流动电位的储层参数测量方法，采用上述的测量系统，具体步骤如下：

步骤1：测试方案设计

首先需要根据测量目标层位的深度、厚度、岩石及流体的化学性质和电学性质、上覆地层的结构等确定测量电极的数量及间距、测量段数量；