陈平 16-8 井 一次性光纤 DTS:第 1 期次(PPT)与第 2 期次(npz)对比
日期 2026-09-12。第 1 期次资料来自 1次性光纤.pptx(已转为 ../../1次性光纤_md/),第 2 期次为本目录三个 npz 文件。
1. npz 文件里有什么
Section titled “1. npz 文件里有什么”三个文件扩展名是 .npz,实际不是 numpy 压缩包,是 Python pickle 协议 4 的字典,文件头 80 04。np.load(..., allow_pickle=True) 能读只是因为 numpy 在识别不出 zip/npy 魔数时会回退到 pickle.load。等价读法:
import pickledata = pickle.load(open(path, 'rb')) # dict内容结构:
| 项 | 内容 |
|---|---|
| 键 | datetime.datetime,无时区,即采集时刻;主文件 1371 个,间隔 120 s |
| 值 | float64 一维数组,长 25175(主文件)或 6281(2点至12点文件);数值精度为 float32 级别,说明仪器原始输出是单精度 |
| 无效值 | 尾部 -273.15,光纤末端以外;主文件有效 24841 点 |
| 其它 | 没有任何头信息:无深度轴、无采样间隔、无仪器参数、无井名、无阶段标记 |
所以这里没有 SEG-Y 那种道头。深度、采样间隔、井口位置全部要靠外部信息或从数据本身反推。文件名里的 cp16-8、第2期次、DTS-1135-1335、2点至12点 是唯一的元数据。
2. 施工方式:这是什么测试
Section titled “2. 施工方式:这是什么测试”先把测试性质定清楚,后面的解释都依赖它。
结论:这是压裂之后、在一口有杆泵采油井上做的注入剖面测试。不是压裂过程监测,也不是生产测井。
| 依据 | 内容 |
|---|---|
| 井的类型 | PPT 第 2 页照片,抽油机上标”陈平16-8井”,有杆泵采油井 |
| PPT 标题 | 第 1 页”一次性光纤注入剖面监测” |
| 施工参数 | 泵送光纤到 3400 m;油管正注 1.0–1.5 m³/min,注液 100 m³;测完上提工具串,水平段张力 44 kg |
| 温度场 | 泵注时全井段被冷流体置换,2400 m 以深比地温低 38–40 °C,停泵后逐段回温。这是冷液从井口下灌的特征 |
| 光缆规格 | 外径 2.8 mm,承拉 700 kg,耐温 85 ℃。不能承受携砂液冲蚀 |
三种可能的排除:
- 压裂监测:压裂主施工排量 10 m³/min 以上并带砂,这里 1.0–1.5 m³/min 清液。光纤规格也顶不住砂液。压裂时的光纤监测用的是固井预埋的永久缆或连续油管带缆,PPT 第 4 页拿来对比的”光电复合缆”属于那一类。
- 生产测井:生产时地层流体进井筒,DTS 表现为各产层的局部温度异常,幅度几度,不会整井大幅降温。本次数据是整井降温 38–40 °C,方向相反。
- 留井光纤:流程最后一步是上提回收。“一次性”指光纤是消耗品,测完报废,下一期次换新的,所以有第 1、第 2 期次。
测试逻辑:抽油机停机,从油管往下注 100 m³ 液体,各簇按连通程度吸液;关井后吸液多的簇回温慢。用回温速率反演各簇吸液比例,再把这个比例当作各簇连通性和产液能力的替代指标。PPT 第 4 页把结果叫”产剖”,是这种替代关系的口语说法,本质仍是注入剖面。
第 2 期次数据对应的动作序列:
| 时段 | 动作 | 数据表现 |
|---|---|---|
| 09-16 02:40–10:58 | 光纤已在井内,井关 | 粗采文件,井段持续回温,说明下光纤时有过循环冷却 |
| 09-16 11:17–09-17 00:05 | 关井静态 | 主文件前 350 个剖面,地温基线 |
| 09-17 00:40–02:00 | 注入 1 | 冷锋自浅向深推进,井段均温 55 降到 25 °C |
| 02:00–03:10 | 停泵 | 回温 10–15 °C |
| 03:10–04:50 | 注入 2 | 再次压到最低 19–25 °C |
| 04:50–09-18 10:27 | 关井回温 | 29.5 h,反演用的就是这段 |
| 之后 | 上提光纤 | 数据结束 |
光纤状态:47 小时内末端位置 idx 24840 没有变化,没有拉断或磨断。末端最后 20 个点从 09-18 01:37 起失真,是末端反射变坏,主体信号正常到结束。
3. 深度轴的建立
Section titled “3. 深度轴的建立”PPT 第 2 页说光纤泵送到 3400 m,第 3 页瀑布图深度 0–3400 m。第 2 期次主文件井段从线盘扇贝状信号结束处(idx 10900)到光纤末端(idx 24840)共 13940 点。取采样间隔 0.25 m 得井段长 3485 m,与 3400 m 一致;取 0.5 m 得 6970 m,不可能。因此:
- 主文件采样间隔 0.25 m,2 点至 12 点文件 1.0 m
- 深度 = (idx − 10900) × 0.25 m,井口取在线盘信号结束处
- 不确定度:井口 idx 在 10900–11300 之间,即深度偏差 0–100 m;下文簇位置对比时要留这个余量
射孔簇深度从 PPT 第 3 页右图左栏按像素读出(2400 m 在第 35 行,3400 m 在第 868 行),12 簇,编号按 PPT 柱状图从趾端起:
| 簇号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 深度 m | 3357 | 3318 | 3285 | 3215 | 3160 | 3064 | 3023 | 2721 | 2662 | 2593 | 2533 | 2468 |
4. 同样式瀑布图复现
Section titled “4. 同样式瀑布图复现”PPT 第 1 期次瀑布图:
第 2 期次按同样的深度纵轴、jet 色标 0–60 °C 复现,白线为射孔簇,虚线为阶段分界:
注入窗口放大:
两期共同点:静态地温剖面形态一致,井底 60 °C 上下;注入时全井段被冷流体置换;关井后由浅到深逐段回温。差异在第 6 节。
5. 注入剖面反演的复现
Section titled “5. 注入剖面反演的复现”PPT 第 3 页右图是关井回温反演出的注液剖面。npz 没有配套的反演软件和模型,这里用一个代理量:关井后各簇温度相对注前基线的亏损。亏损越大、持续越久,表示该簇附近进入地层的冷流体越多。取每簇 ±8 m 窗口,算两个指标:关井后 1 h 的亏损,和 0–8 h 亏损的时间积分。归一化成百分比。
各簇回温曲线:
亏损沿深度分布:
与 PPT 第 4 页两组反演结果并排:
数值表(%):
| 簇 | 深度 m | 第1期 光电复合缆 | 第1期 一次性光纤 | 第2期 +1h 亏损 | 第2期 0–8h 积分 |
|---|---|---|---|---|---|
| 12 | 2468 | 7.9 | 7.6 | 10.4 | 9.3 |
| 11 | 2533 | 7.5 | 5.0 | 6.9 | 7.1 |
| 10 | 2593 | 4.4 | 6.6 | 5.5 | 7.1 |
| 9 | 2662 | 3.6 | 6.2 | 6.5 | 8.0 |
| 8 | 2721 | 3.4 | 8.5 | 7.7 | 8.6 |
| 7 | 3023 | 2.7 | 11.0 | 10.6 | 9.4 |
| 6 | 3064 | 13.8 | 5.7 | 10.8 | 9.5 |
| 5 | 3160 | 11.6 | 8.8 | 10.7 | 9.2 |
| 4 | 3215 | 6.5 | 7.3 | 10.7 | 9.1 |
| 3 | 3285 | 20.3 | 15.5 | 6.8 | 7.5 |
| 2 | 3318 | 4.1 | 6.0 | 6.6 | 7.6 |
| 1 | 3357 | 14.2 | 11.8 | 6.7 | 7.7 |
解读:
- 第 2 期次代理结果比第 1 期次反演结果平得多,最大最小只差 2 倍,第 1 期次差 7 倍。原因一是代理量把井筒本身的冷却也算进去了,井筒冷却在 2400 m 以深几乎均匀,把簇间差异冲淡;二是没有 PPT 用的传热模型。这一列只能看排序,不能当注入百分比用。
- 第 2 期次冷得最久的是簇 4–7(3023–3215 m)和簇 12(2468 m),关井 1 h 亏损 28–29 °C;簇 1–3 趾端(3285–3357 m)和簇 9–11 只有 15–19 °C。
- 第 1 期次主力簇是 1/3/7,趾端为主。第 2 期次代理结果里趾端簇 1–3 反而回温最快,主力移到了簇 4–7 的中段。如果代理量方向正确,两期的进液分布不同。要确认必须用第 1 期次同一套反演方法重算。
- 亏损沿深度图上 2530–2560 m 从注入开始就有一个 10 °C 以上的暖点,正好落在簇 11 与簇 10 之间,整个注入过程和回温初期都在。这与 9 月 11 日报告里 idx 21000 处的异常是同一个东西。可能的解释有三种:该处流体滞流,光纤不在主流道里,或者有封隔器/井下工具。需要完井图核对。
6. 施工过程对比
Section titled “6. 施工过程对比”| 项目 | 第 1 期次(PPT) | 第 2 期次(npz) |
|---|---|---|
| 时间 | 某月 19 日 18:00 至 20 日 13:00,PPT 未写月份 | 2025-09-16 02:40 至 09-18 10:27 |
| 采集 | 1 张瀑布图,分辨率不详 | 0.25 m × 120 s 主文件;凌晨另有 1 m × 60 s 粗采文件 |
| 注前静态 | 约 1 h | 约 13 h(09-16 11:17 至 00:05),另有 8 h 粗采 |
| 注入阶段 | 油管注入约 30 min,随后套管注入约 75 min,连续 | 注入 1 约 80 min(00:40–02:00),停 70 min,注入 2 约 100 min(03:10–04:50) |
| 地面段响应 | 套管注入时 0–600 m 升温到 35–40 °C | 井口以下 0–400 m 在注入期升温 3–5 °C,幅度小得多 |
| 井筒最低温 | 深段 10–20 °C | 深段 19–25 °C,比基线低 38–40 °C |
| 关井回温记录 | 约 16 h | 29.5 h |
| 回温末残差 | 图上趾端仍偏冷 | 3000 m 以深仍低 2–2.4 °C,2400 m 以浅已恢复 |
| 数据缺口 | 图上 2500–2700 m、3000–3400 m 有多条白色空道 | 09-16 23:28–00:05 和 09-17 06:34–07:24 两段缺测,空间上无空道 |
| 反演产物 | 12 簇注入百分比,两种光缆各一套 | 本文代理量,非正式反演 |
要点:
- 第 2 期次是两段注入中间停泵,第 1 期次是油管转套管连续注入。第 2 期次停泵那 70 min 里井段回温了 10–15 °C,第二段注入又压回去,所以回温分析要从第二段结束的 04:50 起算。
- 第 1 期次套管注入时地面 0–600 m 明显升温,第 2 期次没有同等现象。PPT 未解释原因,可能是套管注入时井口返出温流体,第 2 期次没有走套管或者返排量小。
- 第 2 期次注前静态记录长,基线更可靠;回温记录也长一倍。做反演的条件比第 1 期次好。
- 第 1 期次瀑布图上的白色空道说明当时做了坏道剔除,第 2 期次数据没有类似处理,也没有发现需要剔除的坏道,只有光纤末端 20 个点在 09-18 01:37 以后失真。
7. 还缺什么
Section titled “7. 还缺什么”- 第 2 期次的泵注记录(开停时刻、排量、注入量),用来核对 00:40 / 02:00 / 03:10 / 04:50 四个时刻,并把两段注入和油管/套管对应起来。
- 完井图:射孔簇深度的准确值和封隔器位置,替代从 PPT 图上量出来的深度。
- 光纤入井深度标定:井口对应的 idx,或者任一已知深度的标志点。
- 第 1 期次用的反演方法。有了才能把第 5 节的代理量换成可比的注入百分比。
| 文件 | 内容 |
|---|---|
| ppt_stage1_waterfall.png | PPT 第 1 期次瀑布图原图 |
| ppt_stage1_injection_profile.png | PPT 第 1 期次注液剖面原图 |
| figA_waterfall_depth.png | 第 2 期次瀑布图,深度轴,PPT 样式 |
| figA2_waterfall_event_zoom.png | 第 2 期次注入窗口放大 |
| figB_injection_profile_stage2.png | 第 2 期次代理注液剖面,三栏样式 |
| figC_cluster_share_comparison.png | 各簇占比四组并排 |
| figD_cluster_warmback.png | 各簇回温曲线 |
| figE_deficit_vs_depth.png | 亏损沿深度,关井后 0/1/2/4/8/24 h |