幾種注入剖面測(cè)井方法在海拉爾油田的適用性分析

徐加梅

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶 163153)

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·儀器設(shè)備與應(yīng)用·

幾種注入剖面測(cè)井方法在海拉爾油田的適用性分析

徐加梅

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶 163153)

隨著海拉爾盆地勘探開發(fā)的深入，為滿足油田快速上產(chǎn)需要，開展了海拉爾盆地不同類型油藏注入剖面測(cè)井技術(shù)研究，了解已開發(fā)油田不同儲(chǔ)層的動(dòng)用狀況及其動(dòng)態(tài)變化，指導(dǎo)油田綜合調(diào)整和開發(fā)調(diào)整。文章在介紹海拉爾油田目前規(guī)模應(yīng)用的注入剖面五參數(shù)組合測(cè)井基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了幾種注入剖面測(cè)井新技術(shù)，以及這些技術(shù)在海拉爾油田的部分應(yīng)用。

注入剖面測(cè)井；海拉爾油田；組合測(cè)井

0 引 言

海拉爾油田地質(zhì)情況復(fù)雜，油藏類型多，儲(chǔ)層巖性復(fù)雜，低、特低滲透儲(chǔ)層多，注水難度大，注水量低，注入水添加各種粘土穩(wěn)定劑等實(shí)際地質(zhì)問題及儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)的特殊性，使得油、套管腐蝕嚴(yán)重；加上油井采取周期性注水等工藝等原因引起井況日益復(fù)雜，測(cè)井條件越來越差，所以一般的測(cè)井方法很難滿足油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的需要[1]。

注入剖面測(cè)井作為油田動(dòng)態(tài)開發(fā)必要的監(jiān)測(cè)手段，為海拉爾油田開發(fā)調(diào)整提供了一定的技術(shù)支撐。隨著油田增儲(chǔ)上產(chǎn)步伐加快和要求的逐步提高，各種新的技術(shù)問題不斷出現(xiàn)。針對(duì)海拉爾油田的這種特殊情況，經(jīng)過幾年的實(shí)踐，目前在海拉爾油田主要開展注入剖面五參數(shù)組合測(cè)井，在此基礎(chǔ)上研究使用了連續(xù)示蹤相關(guān)測(cè)井、集流式電磁流量測(cè)井等注入剖面測(cè)井新技術(shù)，很好的解決了這種問題。

1 注入剖面五參數(shù)組合測(cè)井

注入剖面測(cè)井是認(rèn)識(shí)油藏動(dòng)態(tài)最常規(guī)、必不可少的測(cè)井項(xiàng)目之一。注入剖面五參數(shù)組合測(cè)井儀用于分層注水井或籠統(tǒng)注水井測(cè)井。儀器由井溫儀、壓力計(jì)、渦輪流量計(jì)或超聲流量計(jì)、磁性定位器、伽馬儀組成，記錄的是磁性定位、壓力、井溫、油管內(nèi)流量、同位素載體示蹤等五個(gè)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在相同的注入條件下儀器一次下井多個(gè)參數(shù)的同時(shí)測(cè)量[2]。有效克服了單一同位素示蹤測(cè)井或單一渦輪流量測(cè)井的弊端，提高了測(cè)井解釋的符合率，為綜合分析、判斷提供依據(jù)，使測(cè)井解釋結(jié)果能夠真實(shí)客觀地反映井下情況，為地質(zhì)人員提供準(zhǔn)確的信息，從而提高測(cè)井資料的可靠性和可信度，從而為注水開發(fā)方案的調(diào)整提供依據(jù)。

但它也存在以下問題：針對(duì)注入量不超過50 m3/d的水井，一是細(xì)分小層比較多，層間距比較小，同位素曲線恢復(fù)不明顯的井，應(yīng)用常規(guī)同位素注入剖面五參數(shù)測(cè)井很難精確解釋分層吸水量。二是在測(cè)試過程中井內(nèi)沾污嚴(yán)重，基本上所有吸水層位及管柱和井下工具都存在一定程度的沾污，嚴(yán)重影響同位素測(cè)井解釋質(zhì)量。防膨劑的使用也導(dǎo)致在進(jìn)行同位素測(cè)井時(shí)管壁沾污吸附同位素，解釋無法區(qū)分是地層吸入還是管壁沾污影響，給同位素解釋造成很大的誤差，造成部分井主吸水層判斷不準(zhǔn)確。

2 注入剖面測(cè)井新技術(shù)

海拉爾油田已經(jīng)進(jìn)入高含水開發(fā)階段，地下產(chǎn)層狀況及注水結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，壓力高注入量低，目前用單一的同位素測(cè)井已經(jīng)無法滿足注入剖面測(cè)井的要求，而連續(xù)示蹤測(cè)井、集流電磁流量測(cè)井和雙示蹤相關(guān)流量測(cè)井等新技術(shù)的出現(xiàn)，越來越受到海拉爾油田地質(zhì)的重視。

2．1 連續(xù)示蹤相關(guān)測(cè)井技術(shù)

針對(duì)注入剖面五參數(shù)組合測(cè)井的缺點(diǎn)，為此在海拉爾油田開展了連續(xù)示蹤相關(guān)測(cè)井技術(shù)在部分區(qū)塊的應(yīng)用。

連續(xù)示蹤相關(guān)測(cè)井井下儀器應(yīng)用范圍廣泛，適用于籠統(tǒng)井、配注井、注水井、注聚井，測(cè)量精度高，單層吸入量測(cè)量精度可達(dá)0.5 m3/d。由井溫、壓力、磁性定位、噴射器、伽馬探頭、流量計(jì)短接等部分組成。噴射器中裝有特殊調(diào)配的比重與水相同的液態(tài)同位素示蹤劑，可以隨井筒內(nèi)流體以相同速度一起流動(dòng)。連續(xù)示蹤相關(guān)測(cè)井技術(shù)在儀器錄取參數(shù)的組合上具有較大靈活性，可以根據(jù)具體情況實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的多參數(shù)組合。流量計(jì)可以選用渦輪流量計(jì)、超聲流量計(jì)、電磁流量計(jì)(集流式或非集流式)。該技術(shù)測(cè)量范圍寬，能測(cè)出油管內(nèi)的流量、油套環(huán)形空間的上、下水流。利用該技術(shù)還能夠進(jìn)行厚層細(xì)分、準(zhǔn)確的測(cè)量出各地層的吸水狀況，判斷井下工具的深度和封隔器是否漏失。

貝44-54井，該井注入壓力8.7 MPa，注入量127 m3/d，從同位素測(cè)量幅度可判斷井壁沾污非常嚴(yán)重，與2008年測(cè)井資料對(duì)比，如圖1右側(cè)所示，反映出隨著時(shí)間推移，管壁沾污的程度也會(huì)逐漸加重。

如圖1所示，貝44-54井曾經(jīng)測(cè)過五參數(shù)吸水剖面，但是由于井壁沾污嚴(yán)重，測(cè)試結(jié)果很不理想。方框1解釋為吸水，方框2為沾污，從圖1中可以看出，工具及接箍沾污極為嚴(yán)重，不能判斷封隔器的密封狀況。后來我們用示蹤相關(guān)連續(xù)測(cè)井技術(shù)進(jìn)行了測(cè)量，取得了較好的測(cè)試效果。圖2為該井的原始測(cè)井曲線，圖3為解釋成果圖。由圖3所示可見該井6個(gè)層有吸水顯示，第三級(jí)配水器不吸水，且第二、第三級(jí)封隔器都漏失。

對(duì)于井組細(xì)分的小層比較多，同位素分層不明顯的問題，使用連續(xù)示蹤相關(guān)儀器能夠解決，同時(shí)該技術(shù)能較好克服同位素測(cè)試井下工具沾污問題，能夠很明顯判斷井下工具如封隔器漏失情況，應(yīng)用范圍廣泛，測(cè)量精度高，對(duì)測(cè)試資料提供的信息量比較大。

但是該方法同樣有些不足，如籠統(tǒng)井各個(gè)層位間距過大而示蹤劑強(qiáng)度不夠造成的吸水不確定性和層段間距過小無法確定各層吸水量。

圖2 貝44-54井原始測(cè)井曲線 圖3 貝44-54井解釋成果圖

2.2 集流電磁流量組合測(cè)井

通過在貝301區(qū)塊、貝28區(qū)塊、貝16區(qū)塊的不斷試驗(yàn)和對(duì)比驗(yàn)證，認(rèn)為使用集流式電磁流量測(cè)井組合儀進(jìn)行籠統(tǒng)注入井的小層吸水剖面測(cè)試是目前最可行的測(cè)井方法之一，可以解決籠統(tǒng)注水井低注入吸水剖面中沾污和小層細(xì)分難等問題，無需放射性源，也更有利于環(huán)保。

該技術(shù)主要應(yīng)用于中低注入量(小于120 m3/d)籠統(tǒng)注水、注聚井的注入剖面測(cè)量，通過定位或伽馬校深，在套管內(nèi)進(jìn)行集流點(diǎn)測(cè)。管柱要求喇叭口在射孔層頂界之上。儀器通過集流提高流速，增大了測(cè)量的量值，提高流量測(cè)量的分辨率和準(zhǔn)確性，在貝57-53井最小單層流量測(cè)到0.6 m3/d；流體通過截面積固定的內(nèi)流道，很好地消除了流動(dòng)截面積變化對(duì)流量測(cè)量結(jié)果的影響，提高了測(cè)量準(zhǔn)確性。儀器流量測(cè)量范圍是 0.5 m3/d～120 m3/d；流量測(cè)量精度±1%；耐壓、耐溫指標(biāo)為60 MPa、 125 ℃ 。2009年至2010年應(yīng)用該項(xiàng)目測(cè)井33井次，測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好，測(cè)試資料如表1所示。資料精度相對(duì)較高，在長(zhǎng)跨距、低注入量籠統(tǒng)注水井吸水剖面測(cè)試上有較好的應(yīng)用前景。

但是該方法只適用于喇叭口位于射孔層以上的籠統(tǒng)井和分層配注井，由于油管的屏蔽作用，無法測(cè)到每個(gè)射孔層的吸水量，應(yīng)用范圍較窄，當(dāng)流量低于60 m3/d時(shí)，基本滿足要求，當(dāng)流量高于60 m3/d時(shí)，由于集流器前后有壓差，可導(dǎo)致不同程度的管外竄槽，從而帶來測(cè)試假象。

表1 集流電磁流量部分測(cè)井資料統(tǒng)計(jì)

2.3 電磁流量與示蹤相關(guān)組合測(cè)井

電磁流量與示蹤相關(guān)組合測(cè)井技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用5口井。由于使用的都是液體同位素，該方法也能較好克服同位素測(cè)試井下工具沾污問題，能夠很好識(shí)別封隔器的密封狀況。

貝59-55井測(cè)井時(shí)注入量是30 m3/d，壓力7.0 MPa。在測(cè)井前已經(jīng)對(duì)該井管柱的密封狀況進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果是此井全井密封。同時(shí)用試井超聲流量計(jì)測(cè)試了三級(jí)配水器的吸水量，如表2所示。結(jié)果顯示偏一配水器吸水20 m3/d；偏二是死嘴子，不吸水，偏三配水器吸水10 m3/d，與配注方案有所不同。

表2 貝59-55井測(cè)試分層流量

應(yīng)用相關(guān)流量組合測(cè)井，使用電磁流量計(jì)對(duì)各配水器測(cè)量的結(jié)果與試井超聲流量計(jì)測(cè)量結(jié)果是一致的，說明各水嘴流量的測(cè)井結(jié)果是正確的。在偏一配水器釋放液體同位素，當(dāng)錄取完偏一所在各層段的吸水后，仍然在偏二所在層段監(jiān)測(cè)到層位有吸水顯示，說明二級(jí)封隔器不密封，與試井驗(yàn)封結(jié)果有所沖突，分析認(rèn)為在驗(yàn)封過程中由于偏二為死嘴子需投撈換正常水嘴后用橋式偏心密封段進(jìn)行驗(yàn)封，造成封隔器內(nèi)外有壓差存在，封隔器又處于密封狀態(tài)。

2.4 氧活化測(cè)井

據(jù)統(tǒng)計(jì)注入量大于50 m3/d的水井約占全油田的16%左右，對(duì)于這部分水井的注入剖面測(cè)井引入了分公司目前非常先進(jìn)而且成熟的氧活化測(cè)井技術(shù)。

該方法適用于配注井、籠統(tǒng)注入井、籠統(tǒng)注入條件下的上返井以及注聚井的測(cè)量。測(cè)量的流量范圍：62 mm油管內(nèi)5 m3/d～87 m3/d，5.5 in套管內(nèi)15 m3/d～598 m3/d，油套環(huán)形空間內(nèi)10 m3/d～446 m3/d。對(duì)油管內(nèi)、套管內(nèi)、油套空間的水流均可以進(jìn)行測(cè)量；該測(cè)井方法不使用放射性物質(zhì)與地層吸液孔隙大小無關(guān),沒有同位素沾污和下沉問題,可以測(cè)量油管內(nèi)和油套空間中不同方向水流速度,受流體粘度影響小?？捎糜谕凰卣次蹏?yán)重注入井的注入剖面測(cè)井。

2010年5月份前所測(cè)12口井中發(fā)現(xiàn)井下封隔器不密封7口(含2口擋球漏)，如圖4所示。完成一口高注入水井的找竄、找漏測(cè)試，測(cè)井結(jié)果比較明顯。從氧活化測(cè)井資料上分析，受測(cè)量下限的影響，部分井反映吸水厚度(小層吸水?dāng)?shù))減少，存在層合層解釋情況，從測(cè)試結(jié)果反映井下工具狀況來看與試井驗(yàn)封相吻合。在高注入井中找竄、找漏、檢測(cè)封隔器是否密封上可以首選該項(xiàng)目。

氧活化測(cè)井精度有所提高，但是儀器成本高壽命短，最佳測(cè)量范圍是10 m3/d～100 m3/d，對(duì)于層多且夾層小，單層吸水量低于10 m3/d的井，該方法也不合適，應(yīng)用范圍較窄。

圖4 封隔器漏失解釋成果圖

2.5 雙示蹤相關(guān)流量測(cè)井

雙示蹤相關(guān)流量以連續(xù)示蹤相關(guān)測(cè)井技術(shù)為主導(dǎo)，輔以點(diǎn)測(cè)相關(guān)和固體同位素測(cè)井，結(jié)合電磁(超聲)流量測(cè)試結(jié)果確定各配水器吸水量，利用點(diǎn)測(cè)或連續(xù)示蹤相關(guān)測(cè)試方法確定每個(gè)層位的吸水量，對(duì)于層間距小于1 m的測(cè)量層段，用固體同位素測(cè)試方法作為層間細(xì)分的參考。適用于所有注入剖面測(cè)井。對(duì)低注入量的井，能提高測(cè)井時(shí)效；在注入量40 m3/d以下的井中，所測(cè)得的流量與實(shí)際配注的流量誤差在5%以內(nèi)，解釋精度高；對(duì)中高注入量的井，三種測(cè)井技術(shù)綜合運(yùn)用，提供了更加全面、準(zhǔn)確的解釋結(jié)果。

對(duì)于夾層多夾層小，單層吸水量低于10 m3/d的井，雙示蹤相關(guān)流量測(cè)井有著很大的優(yōu)勢(shì)。圖5所示是氧活化和雙示蹤相關(guān)流量的測(cè)井曲線對(duì)比圖。這口井是2010年1月投產(chǎn)，日注量29 m3/d，壓力7.56 MPa，2011年9月轉(zhuǎn)注聚。

從圖5可以看出，雙示蹤可以測(cè)到氧活化測(cè)不到的小層，為地質(zhì)提供了很有利的資料。

綜上所述，這幾種注入剖面測(cè)井新技術(shù)使用的均是液體同位素，都能較好克服同位素測(cè)試井下工具沾污問題。示蹤相關(guān)組合測(cè)井與氧活化測(cè)井相比在低注入水井測(cè)井方面有一定的優(yōu)越性。示蹤相關(guān)組合測(cè)井也能夠很好識(shí)別封隔器的密封狀況。

圖5 氧活化與雙示蹤測(cè)試成果圖

3 結(jié) 論

根據(jù)近幾年這幾種方法在海拉爾油田應(yīng)用的實(shí)例，得出以下結(jié)論，見表3。

表3 海拉爾油田注入剖面測(cè)井方法

如表3所示，可以看出，我們基本摸清了海拉爾油田注入剖面的測(cè)井方法，針對(duì)不同的井況，選取相應(yīng)的測(cè)井方法，綜合應(yīng)用集流電磁流量測(cè)井技術(shù)、脈沖中子氧活化測(cè)井技術(shù)、多種相關(guān)測(cè)井技術(shù)等，克服同位素測(cè)試井下工具沾污，滿足了低注入井注入剖面測(cè)井需要，總結(jié)了技術(shù)適用范圍，提高了注入剖面測(cè)井準(zhǔn)確性。

通過不同測(cè)井方法對(duì)比試驗(yàn)研究，優(yōu)化組合先進(jìn)測(cè)井技術(shù)，形成了適用于海拉爾油田的注入剖面測(cè)試方法以及儀器選用標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝，進(jìn)一步提高了注入剖面資料的準(zhǔn)確性。達(dá)到了各種井況的測(cè)井需要，為區(qū)塊開發(fā)方案的調(diào)整、效措施果的評(píng)價(jià)提供了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)依據(jù)。

[1] 俞 軍，黃寶華.交叉偶極陣列聲波測(cè)井在海拉爾油田的應(yīng)用[J].國(guó)外油田工程，2007，(9)：44-46.

[2] 吳海忠，李 紅，王成蔭.五參數(shù)注入剖面測(cè)井方法及應(yīng)用[J].河南石油，2005，(4)：24-25.

Adaptability Analysis on Several kinds of Injection Profile logging Technologies in Hailar Oilfield

XU Jiamei

(DaqingLoggingandTestingServicesCompany,Daqing,Heilongjiang163153 ,China)

With the exploration and development of Hailar basin, in order to meet the requirement of rapid oil production, we carried out the logging technology research of different type of reservoir injection profile of Hailar basin, which can understand producing state and dynamic change of different reservoir of developed oilfield, and moreover to guide the comprehensive adjustment and development improvement of oil field. The paper focuses on some new type of injection profile logging technologies, such as injected well trace related continuous logging, and part of their applications in Hailar oil field.

injection profile logging， Hailar oilfield， combo log

徐加梅，女，1983年生，工程師，2007年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)在大慶油田測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司儀修大隊(duì)從事測(cè)井儀器維修保養(yǎng)工作。E-mail:285847227@qq.com

TE357.1

B

2096-0077(2015)01-0065-05

2014-01-08 編輯：韓德林)