超高频电磁波找水技术.pdfVIP

· 64· 第22卷 第2期 大庆石油地质与开发 P．G．O．D．D． 2003年4月 文章编号 ：1000—3754 (2003)02-0064-03 超 高 频 电磁 波 找 水 技 术 韩亚彬，王广忠，陈庆新，王玉玲 (大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司，黑龙江大庆 163453) 摘要：大庆油田已进入高含水后期，如何准确测量含水率，并找到切实可行的含水率测量方法，是 目 前迫切需要解决的技术问题。含水率测量方法有很多种，比较成熟的有电容法，超高频法等。本文扼 要地将最近几年生产测井行业应用超高频电磁波测量油井含水率的理论、方法加以介绍，给出利用超 高频电磁波测量油井含水率的最近几年研究试验结果。另外，就 目前生产测井技术的发展应用超高频 电磁波测量进行了分析，文中还将几种利用超高频 电磁波进行找水的技术方法加以比较，指出各 自的 特点所在，以及超高频电磁波在大庆油田动态监测方面的应用前景。其次，针对油田进入高含水开发 时期的动态监测技术需要，介绍超高频电磁波测量技术必威体育精装版发展成果，旨在为大庆油田 “稳油控水” 提供新的动态监测技术支持。 关 键 词：超高频；电磁波；波导：同轴相位；找水 中图分类号：P631．3 25 文献标识码：B 1 引 言 2 超高频电磁波测量井下含水率理论 油田高含水开采时期 ，如何能够准确地测量油井 2．1 电磁波的性质 3【 内的含水率，一直是油田生产开发动态监测的关键技 电磁波是横波，又具有集中于相对介电常数和相 术问题之一L1工j，同时也是制约油田生产测井技术飞 对导磁率大的物质中传播的性质。柱状传输中满足边 跃发展的瓶颈。自上世纪的50年代起，国内外地球 界条件的场方程解的3种模式。 物理测井工作者先后提出并在实际中应用了电容法、 (1)横电波 (TE或H模)，其电场无纵向分量， 压差法、电感法和伽马法等测量方法。在这些测量方 但磁场有纵向分量； 法中，有的为油田科学合理地开发提供了强有力的技 (2)横磁波 (TM或 E模)，其磁场无纵向分 术支持，尤其是在大庆油田的 “稳油控水”方面， 量，但 电场有纵向分量 ； 过环空找水技术是至关重要技术。但是 ，目前我国大 (3)横电磁波 (TEM模)，其电、磁场均无纵 部分油田已经进入高含水开发期，油井 内的含水率大 向 (传输方向)分量。 多比较高，现有的测量方法，已不能适应新的变化情 2．2 油井内的高频电磁波特性 况，不能够准确地测量含水率 ，如果这个找水技术问 油井内的动态情况通常是油、气、水混合流体在 题不解决，就会影响油田的科学合理开发。另外，随 钢质套管内流动，井内流体来 自于地层孔间缝隙，地 着钻井技术不断发展，目前油田越来越多地采用斜井 层油和天然气的电导率一般小于10一～10 s／m，相 和水平井开发技术，目前应用的含水率测量方法，大 对介电常数约3．0～1．0；地层水绝大部分含有一定 部分很难适应新的测井环境条件。为了适应油田生产 浓度的盐离子，其电导率一般为50～0．5s／m，相对 开发实际需求，又针对含水率测量这一动态监测必须 介电常数为80．0～56．0。当利用电磁波信号测量油 解决的问题，根据电磁波在油井钢质管中的传播特 井中流体各 自的含量时，钢质套管是良导体，其管内 性，专家们提出一种较新的波导、同轴相位等测量方 流体是导电介质，电磁波在钢质套管油井内的传播问 法，都是利用油、气、水三者之间电气特性的差异来 题就是一个有耗媒质填充的电磁场问题。 测量含水率。 收稿 日期：2002—12-29 作者简介：韩亚彬 (1964一)，男，辽宁