本发明专利技术涉及一种储层监测装置及声波和电磁联合油水界面监测方法，其特征在于，储层监测装置包括声波电磁复合式监测装置、监测子系统和地面处理子系统；所述声波电磁复合式监测装置设置在待测套后储层对应深度，所述声波电磁复合式监测装置用于获取待测套后储层对应深度的声波响应信号和感应电动势信号；所述监测子系统用于将所述声波电磁复合式监测装置获取的信号发送至所述地面处理子系统，以及为所述声波电磁复合式监测装置进行供电；所述地面处理子系统用于根据所述声波电磁复合式监测装置获取的信号，确定待测套后储层的油水界面位置，本发明专利技术可以广泛应用于套后储层注水突进前沿监测领域中。进前沿监测领域中。进前沿监测领域中。
【技术实现步骤摘要】
一种储层监测装置及声波和电磁联合油水界面监测方法
[0001]本专利技术涉及套后储层注水突进前沿监测领域，特别是关于一种储层监测装置及声波和电磁联合油水界面监测方法。
技术介绍
[0002]随着油气井的开采，井下套后储层的非均质性严重，剩余原油高度分散，层系间差异持续增大，水驱波和范围无法预测。为更好地了解井下套后储层情况，合理开发油田，对套后储层进行分析确定是油藏综合描述和开发设计最为重要的一个问题。作为套后储层监测的主要内容，油水界面监测与分析是学者研究的热点，先进的监测方法不仅能够在套管井中准确确定孔隙度、电阻率、岩性、泥质含量、流体饱和度以及压力等数据，还可以采集到地层流体样品，为剩余油的评价提供原始资料。
[0003]常见的油水界面监测方法包括示踪迹法、地震监测方法、井间电位与电磁监测方法、过套管测井方法以及潜油电泵井或智能井系统中的在线监测方法。示踪剂法是最早应用于储层动态监测的方法，该方法需要注入含有示踪剂的流体，通过分析整个测试区域内各生产井水样中示踪剂到达的时间和浓度，确定注水推进的方位、速度和方向；这种方法存在测试工艺复杂、测试周期长和测试结果存在滞后等缺点。地震监测方法是利用声波在气体、液体及固体中衰减特性的差异，通过检测气体富集区及其与含有油、水孔隙的砂岩和碳酸盐交汇界面引起的声波衰减和时延特性来识别气体波及区域的方法，主要用于注入气体过程中气驱前沿的监测，以分析驱替效果及其对储层的影响；但是由于注入水与地层水对声波的影响基本相同，因而该方法很难适应注入水的监测。井筒中开展声波监测虽然可定位气驱波及前沿，但是以压电或磁致伸缩等材料构成的换能器所产生的声波的传播距离有限，且水泥环与套管及地层的胶结界面对声波有衰减效应，采用井下声波监测驱替界面有一定的难度。电位监测方法是通过套管向井下供入大功率的电流，在储层中建立稳定的人工电场，通过测量地表电位的变化情况，实现储层监测；由于被探测目标体的剩余油、注入液体以及储层围岩之间存在着巨大的电阻率差异，这种电阻率的差异将对周围的漏电流通路表现出强烈的排斥或吸引，从而使被测范围内人工建立的电场发生畸变，如果这种畸变场达到足以波及地表的强度，就可以通过观测井周地面电位的变化，结合相应的处理方式，可以反演出地下油气分布区域及水体波及范围，从而实现对地下储层的动态监测；与地震监测方法类似，电位监测方法要求整个测试分阶段进行，即注水(气)前先测试背景电位，然后在注入过程中分时段测量电位，通过不同阶段测试电位的变化规律来实现对所研究储层的动态监测。井间电磁监测方法通过在一口井中连续移动大功率电磁发射器，在另一口井中自上而下静态放置一系列接收器进行采集。在低频率信号激励下，磁偶或电偶极子发射线圈将电磁场传入地层。一次场引起的涡流反过来生成二次交变场，其强度与地层电阻率成反比，在接收器阵列处对一次场和二次电磁场进行探测，井间电磁测量系统的具体测量参数与井距、发射器和接收间隔、套管类型、工作频率和噪声等因素有关。目前，实用化的方式还十分有限。放射性测井是目前生产井测井的主要手段，通过测试地层中含有的部分元
素及相应含量，可以确定动用层和非动用层，了解该区块的剩余油分布，探测流体界面，获得孔隙度，对重新认识井眼附近地层是不可或缺的手段。但是采用上述监测方法存在的主要问题是探测距离有限，多为0.25m～0.4m。
[0004]由于井下套后储层介质十分复杂，再加上电磁探头存在发射关断周期，油水界面是一直变化的，测量会产生一定的误差。尽管由于金属套管在井下的腐蚀速度远慢于储层油水界面变化速度，可以在探测结果中将金属套管的影响作为固定的背景，通过对比一段时间内瞬变电磁响应早晚期的变化趋势，识别储层电阻率的相对变化情况，进而对储层油水界面进行识别分析，但是仅靠储层介质电阻率的变化还是无法有效对储层油水界面进行准确分析。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种储层监测装置及声波和电磁联合油水界面监测方法，能够解决井下油水界面识别困难，无法有效对储层油水界面进行准确分析的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一方面，提供一种储层监测装置，包括声波电磁复合式监测装置、监测子系统和地面处理子系统；
[0007]所述声波电磁复合式监测装置设置在待测套后储层对应深度，所述声波电磁复合式监测装置用于获取待测套后储层对应深度的声波响应信号和感应电动势信号；
[0008]所述监测子系统用于将所述声波电磁复合式监测装置获取的信号发送至所述地面处理子系统，以及为所述声波电磁复合式监测装置进行供电；
[0009]所述地面处理子系统用于根据所述声波电磁复合式监测装置获取的信号，确定待测套后储层的油水界面位置。
[0010]进一步地，所述声波电磁复合式监测装置包括声波换能器、电磁探头和控制器；
[0011]所述声波换能器内固定设置所述电磁探头，所述声波换能器用于发射声波脉冲信号并获取待测套后储层对应深度的声波响应信号，所述电磁探头用于获取待测套后储层对应深度的感应电动势信号；
[0012]所述控制器分别连接所述声波换能器、电磁探头和监测子系统，所述控制器用于选择声波电磁复合式监测装置的工作模式，并根据选择的工作模式控制所述声波换能器和电磁探头的工作，以及将所述声波换能器和电磁探头获取的信号发送至所述监测子系统。
[0013]进一步地，所述电磁探头包括磁芯、发射线圈和接收线圈；
[0014]所述发射线圈和接收线圈均匀绕设在所述磁芯上，所述发射线圈用于发射电磁脉冲，在空间中产生一次磁场；所述接收线圈用于接收随储层介质变化的感应电动势信号。
[0015]进一步地，所述声波换能器包括声波发射探头和声波接收探头；
[0016]所述声波发射探头用于发射声波脉冲信号；
[0017]所述声波接收探头用于接收待测套后储层的声波响应信号。
[0018]进一步地，所述地面处理子系统内设置有：
[0019]数据处理模块，用于逐层分离方法，根据所述声波换能器获取的待测套后储层对应深度的声波响应信号，计算待测套后储层各储层介质的介质孔隙度和胶结指数；以及根据所述电磁探头获取的待测套后储层对应深度的感应电动势信号，确定待测套后储层各储
层介质的介质电阻率；
[0020]油水界面位置模块，用于基于储层介质与感应电动势信号和声波响应信号的对应关系和在油水界面的传播关系，根据待测套后储层各储层介质的介质电阻率、介质孔隙度和胶结指数，确定待测套后储层的油水界面位置。
[0021]进一步地，所述电磁探头采用收发一体的聚焦结构。
[0022]进一步地，所述声波换能器采用空心圆柱形的压电陶瓷结构。
[0023]另一方面，提供一种声波和电磁联合油水界面监测方法，包括：
[0024]建立待测套后储层的井下分层柱状模型，该井下分层柱状模型由内层到外层包括若干储层介质；
[0025]地面处理子系统分析井下分层柱状模型的套后能量分布，确定储层介质与感应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种储层监测装置，其特征在于，包括声波电磁复合式监测装置、监测子系统和地面处理子系统；所述声波电磁复合式监测装置设置在待测套后储层对应深度，所述声波电磁复合式监测装置用于获取待测套后储层对应深度的声波响应信号和感应电动势信号；所述监测子系统用于将所述声波电磁复合式监测装置获取的信号发送至所述地面处理子系统，以及为所述声波电磁复合式监测装置进行供电；所述地面处理子系统用于根据所述声波电磁复合式监测装置获取的信号，确定待测套后储层的油水界面位置。2.如权利要求1所述的一种储层监测装置，其特征在于，所述声波电磁复合式监测装置包括声波换能器、电磁探头和控制器；所述声波换能器内固定设置所述电磁探头，所述声波换能器用于发射声波脉冲信号并获取待测套后储层对应深度的声波响应信号，所述电磁探头用于获取待测套后储层对应深度的感应电动势信号；所述控制器分别连接所述声波换能器、电磁探头和监测子系统，所述控制器用于选择声波电磁复合式监测装置的工作模式，并根据选择的工作模式控制所述声波换能器和电磁探头的工作，以及将所述声波换能器和电磁探头获取的信号发送至所述监测子系统。3.如权利要求2所述的一种储层监测装置，其特征在于，所述电磁探头包括磁芯、发射线圈和接收线圈；所述发射线圈和接收线圈均匀绕设在所述磁芯上，所述发射线圈用于发射电磁脉冲，在空间中产生一次磁场；所述接收线圈用于接收随储层介质变化的感应电动势信号。4.如权利要求3所述的一种储层监测装置，其特征在于，所述声波换能器包括声波发射探头和声波接收探头；所述声波发射探头用于发射声波脉冲信号；所述声波接收探头用于接收待测套后储层的声波响应信号。5.如权利要求2所述的一种储层监测装置，其特征在于，所述地面处理子系统内设置有：数据处理模块，用于逐层分离方法，根据所述声波换能器获取的待测套后储层对应深度的声波响应信号，计算待测套后储层各储层介质的介质孔隙度和胶结指数；以及根据所述电磁探头获取的待测套后储层对应深度的感应电动势信号，确定待测套后储层各储层介质的介质电阻率；油水界面位置模块，用于基于储层介质与感应电动势信号和声波响应信号的对应关系和在油水界面的传播关系，根据待测套后储层各储层介质的介质电阻率、介质孔隙度和胶...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝希宁，李中，范白涛，杨向前，盛磊祥，李梦博，王宇，罗洪斌，任美鹏，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：
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