基于线源的井间剩余油探测理论和方法

我国的原油采收率约30%～40%，大量原油作为剩余油残存于地下。井间是剩余油分布的主要区域，开展井间剩余油的探测对采收率的提高有重要的意义。本项目利用相邻井的套管构建线源，采用瞬变电磁法探测井间剩余油，其优点是探测距离大，对电阻率敏感，探测距离可以用时间特性来描述，对勘探环境的适应性、对地质问题的灵活性以及对目标的分辨率比其他方法有明显的优势。由于套管的电连通性好，电导率高，长度与井深基本相同，便于构建长偶极子，因而有利于实现远距离探测。项目的基本思路是将金属套管作为发射线源和接收线源，采用瞬变电磁法探测井间剩余油，研究内容包括线源的构建和参数优化方法、电场和磁场信号的检测与处理方法、剩余油的识别及其解释理论和方法，并开展相关的实验验证。成果形式是形成一种以生产井的套管作为发射线源和接收线源的电偶极子的构建方法，井间剩余油探测的相关理论和方法，为采收率的提高提供方法和手段。

国内各油田原油采收率大多在30%左右，大量剩余油有待探测开发，而剩余油的主要分布区域是井间。针对上述背景，并考虑到国内还缺少一种基于线源的井间剩余油探测理论和相关的测试试验系统，本项目试图利用生产井已有的金属管柱，建立一种以套管作为长导线并对其施加发射电流，以形成发射线源，在地层中产生与介质特性有关的电磁场，并在相邻的井中探测涡流场产生的响应信号，以识别储层结构和介质特性，为剩余油的探测提供依据。.项目的主要内容包括：（1）线源的构建和参数优化。主要是研究发射井中发射线源的长度、瞬变电流信号的持续时间、周期、电流等结构参数和物理参数、以及接收井中电场和磁场测点位置对探测性能的影响。（2）检测方法研究。研究接收井中响应信号测点位置的选择以及相关的检测方法和检测电路、滤波电路、放大电路的实现方法。（3）解释理论和方法研究。将理论研究和仿真相结合，根据已知地层特性和发射参数、接收参数情况下探测系统响应信号的求解。（4）实验研究。在理论研究和探测方法研究的基础上，通过模拟实验、缩比模型等方法开展室内外试验，验证所建立的理论和研究方法的正确性，建立能够体现实际物理系统的实验装置。.研究结果表明：发射线源的长度越长，能够达到的探测距离越远，如果线源长度为1000m以上，发射电流不小于30A，探测距离可达200m以上。这一结果的重要意义在于：实际油井的套管长度在许多情况下远大于1000m，因而探测距离可更远；另一方面，在套管上施加的电流可通过地面的供电系统调节，因而信噪比可进一步提高。这就意味着本项目所述的方法对于井间剩余油探测有很好的发展前景。.通过研究，全面完成了计划任务书所述的各项内容。建立了基于线源的井间电磁探测理论和方法，形成了包括井下发射和接收系统、地面系统在内的实验装置，开展了室内试验和井下试验，验证了理论和方法的可行性。发表论文15篇，发明专利和实用新型专利13项，软件著作权8项，培养研究生14人。