用于油藏監(jiān)測的新型井眼瞬變電磁測量系統(tǒng)

采用水驅、蒸汽驅和化學驅驅油過程中常造成油藏流體組分的變化，而現(xiàn)有的井間電磁測井技術雖然可以測量注入流體引起的井間電阻率變化，但其測量范圍限于井間區(qū)域。為此，Backer Hughes公司正在研發(fā)一種新型井眼油藏監(jiān)測技術——瞬變電磁測量系統(tǒng)(TEM)。該系統(tǒng)可以測量不同區(qū)域地層的電阻率，優(yōu)于現(xiàn)有井間電磁技術采用的連續(xù)波測量方法。

TEM由發(fā)射線圈和接收線圈組成。測量時，給發(fā)射線圈通足夠長時間的直流電(直至通電造成的瞬態(tài)效應消失)，產(chǎn)生靜態(tài)一次磁場。然后，突然關閉電流，在地層中產(chǎn)生電動勢脈沖，脈沖的幅度和持續(xù)時間由發(fā)射電流/一次磁場的變化率決定。電動勢在地層中產(chǎn)生渦流，地層電阻率使發(fā)射線圈向外擴散的渦流衰減。接收線圈測量渦流在地層中擴散時產(chǎn)生的次生磁場的衰減率，次生磁場強度與渦流成正比，渦流是地層電導率的函數(shù)。測量開始時，渦流集中在發(fā)射線圈附近，測量信號反映的是發(fā)射線圈附近地層的電阻率，隨著時間的推移，渦流逐步向地層深部擴散，測量信號主要反映深部地層的電阻率。由于TEM的接收器接收測量地層信號時，一次磁場已不存在，因此測量結果不受影響。TEM只需在一口監(jiān)測井中進行少量點的測量，或者作為永久測量系統(tǒng)置于生產(chǎn)井中，就可以提供油藏的3D圖像，且井眼附近的空間分辨率較高。相比之下，井間電磁測井要在兩口井中進行，至少需要測量100個點以上，并且測量結果是井間的2D區(qū)域。

依據(jù)注水油藏的真實模型，3軸瞬變發(fā)射器和接收器的模擬結果顯示，TEM的探測深度可達304.8 m(1 000 ft)，并對注水前緣比較靈敏。因TEM可以測量不同區(qū)域地層的電阻率，這對監(jiān)測多層生產(chǎn)井中最后階段的水侵特別有效。可以預計，TEM可以作為井眼永久傳感器置于井中。

[供稿 秦黎明]