用于油藏监测的新型井眼瞬变电磁测量系统

采用水驱、蒸汽驱和化学驱驱油过程中常造成油藏流体组分的变化，而现有的井间电磁测井技术虽然可以测量注入流体引起的井间电阻率变化，但其测量范围限于井间区域。为此，Backer Hughes公司正在研发一种新型井眼油藏监测技术——瞬变电磁测量系统(TEM)。该系统可以测量不同区域地层的电阻率，优于现有井间电磁技术采用的连续波测量方法。

TEM由发射线圈和接收线圈组成。测量时，给发射线圈通足够长时间的直流电(直至通电造成的瞬态效应消失)，产生静态一次磁场。然后，突然关闭电流，在地层中产生电动势脉冲，脉冲的幅度和持续时间由发射电流/一次磁场的变化率决定。电动势在地层中产生涡流，地层电阻率使发射线圈向外扩散的涡流衰减。接收线圈测量涡流在地层中扩散时产生的次生磁场的衰减率，次生磁场强度与涡流成正比，涡流是地层电导率的函数。测量开始时，涡流集中在发射线圈附近，测量信号反映的是发射线圈附近地层的电阻率，随着时间的推移，涡流逐步向地层深部扩散，测量信号主要反映深部地层的电阻率。由于TEM的接收器接收测量地层信号时，一次磁场已不存在，因此测量结果不受影响。TEM只需在一口监测井中进行少量点的测量，或者作为永久测量系统置于生产井中，就可以提供油藏的3D图像，且井眼附近的空间分辨率较高。相比之下，井间电磁测井要在两口井中进行，至少需要测量100个点以上，并且测量结果是井间的2D区域。

依据注水油藏的真实模型，3轴瞬变发射器和接收器的模拟结果显示，TEM的探测深度可达304.8 m(1 000 ft)，并对注水前缘比较灵敏。因TEM可以测量不同区域地层的电阻率，这对监测多层生产井中最后阶段的水侵特别有效。可以预计，TEM可以作为井眼永久传感器置于井中。

[供稿 秦黎明]