[科普中国]-生产动态测井

介绍

生产动态测井是在油井进入生产开发阶段，人们为了掌握在产液和注水过程中井内流体的动态参数和了解井内环境故障情况的一种组合测井。它是以测量流体动态参数（流体密度、粘度、压力以及流动速度等）为主，综合了工程测井和勘探测井的一些方法，以确定相态流型、流体流量、流体剖面，监视油井变化。生产动态测井主要包括流量测井、流体密度测井、持水率测井、温度测井和压力测井等。1

流动系统井内流动系统包括单相流、两相流和三相流三种。

单相流单相流系统指井内只有一种流体，如注水井、纯油或纯气生产井。通常把单相流动按其流动状态分为层流和湍流两种类型。

层流：是指一种顺滑流动，可把这种流动看成由无限多个以井周为轴心的圆筒状“水膜”组成，并且没个“水膜”一某以均匀速度沿井轴方向上流动，各“水膜”的速度决定于它的空间位置，从井轴道井壁其流动速度由vmax~0。

湍流（紊流）：以紊乱的、不规则的、告速涡流（局部回旋液流）群组成的液体流动系统，它的流速剖面是较平坦剖面，在湍流情况下贴近井壁的流体薄层也是静止的。

两相流生产井中，在管道中流动的还有两相流，包括液体—气体（或油—水）流，它们的流动过程从几何形态分为泡状流动、段塞流动、沫状流动、雾状流动等四种类型。

1、泡状流动

在有溶解气的产油井中，原油在井内上升，液柱压力下降，当压力低于泡点压力时，气体系处出现两相流。由于原油和气的密度差异较大和油的粘度的影响，形成的气泡较均匀地分布在油中，以比油高的速度上升。

2、段塞流动

随着流体的上升，受到的压力逐渐下降，气泡膨胀。膨胀的大气泡上升速度更快，在上升过程中气泡碰撞合并成更大的气泡，或者合并成与管道内径相差不多的气块沿井上升，形成段塞流动。
3、沫状流动

随着流体的上升，受到的压力进一步下降，流体中流动气体比例增加，气泡连成一体形成的气块在井筒中央以更快的速度上升。大部分原油贴井壁上升，而上升的气体中裹携着一些油滴上上，这种油滴分布在气块中一起上升的流动，成为膜状流动。

4、雾状流动

流体在上升时，受到的压力更低，气体流速更高，气体流量明显增加。贴井壁流动的原油变得更薄，大部分原油以变成细小的油滴均匀分布在气体中，沿井筒上升，此时两相流体的上升速度基本相同。

液体形成的各种流型可以相互转化，它决定于多种参数，最主要的每相流体的体积流量和沿流程中的压力梯度变化。

流量测井流量测井测量与流体的流动速度有关的信息，进而确定流体的体积流量。流量是表征油井动态变化和评价油层生产特性的一个重要参数，它是指单位时间内流过某一流通截面的流体体积。
目前应用最为普遍的是涡轮流量计和核流量计。涡轮流量计是利用流体的流动使涡轮转动，通过测量转速而求出流量。放射性（核）流量计是利用放射性同位素作标记物，通过测量放射性标记物的移动速度或浓度分布，确定流体的流量或相对流量。

流体识别在生产井中，流体产出的情况差异很大，不同的产层的流体性质可能不同，即使同一层的不同位置的产液性质也可能不同。为了可靠评价产层特性及各相流量，要求准确判断各产层的流体性质，其测量参数主要为井内流体密度和持水率。

温度测井温度测井是较早出现的测井方法，最初用于裸眼井中研究地热分布和确定产层以及在固井之后确定水泥的上返高度。随着生产动态测井的形成和发展，井温测井又用于确定区域地温梯度、测定注水剖面、测定产液层以及寻找事故位置、检查增产措施实施效果等。

对于一个局部区域，通常热场的分布是稳定的。通常把100米温度的变化称为地温梯度。如果在井下温度测量时发现温度梯度或径向温度分布有明显的异常变化则可判断井下发生异常情况。

压力测井井眼压力是油田开发中一个重要参数，在探井中进行测量，可以提供储集层的原始压力，在生产井中测量可以监测井眼流动压力和产层压力变化情况。目前常用的压力计主要有石英压力计、弦振压力计、应变压力极等。