海拉爾油田注產剖面測井技術研究進展

牛為民

(1.浙江大學理學院 浙江杭州) (2.大慶測試技術服務分公司 黑龍江大慶)

海拉爾油田注產剖面測井技術研究進展

牛為民1、2

(1.浙江大學理學院 浙江杭州) (2.大慶測試技術服務分公司 黑龍江大慶)

隨著海拉爾盆地勘探開發(fā)的深入,為滿足油田快速上產需要,開展了海拉爾盆地不同類型油藏注入剖面和產出剖面測井技術研究,了解已開發(fā)油田不同儲層的動用狀況及其動態(tài)變化,指導油田綜合調整和開發(fā)調整。文章在介紹海拉爾油田目前規(guī)模應用的注入剖面五參數組合測井和產出剖面組合測井技術基礎上,重點介紹了注入井示蹤相關連續(xù)測井等注入剖面測井新技術和溢氣型同軸線相位法環(huán)空找水、低產液井油流量測量等產出剖面測井新技術,以及這些技術在海拉爾油田的部分應用。

注入剖面測井;產出剖面測井;海拉爾油田;組合測井

0 引 言

注入剖面和產出剖面測井作為油田動態(tài)開發(fā)必要的監(jiān)測手段,為海拉爾油田開發(fā)調整提供了一定的技術支撐。經過5年的開發(fā)上產,海拉爾油田2006年年產油突破50萬噸,并連續(xù)三年保持50萬噸以上。海拉爾盆地油藏類型多為斷塊油藏,斷層數量多,斷塊復雜,儲層砂體厚度變化大,含油面積小,油水關系也極為復雜[1]。隨著油田增儲上產步伐加快和要求的逐步提高,各種新的技術問題不斷出現(xiàn)。研究適用于海拉爾油田各區(qū)塊的注產剖面測井技術適應不同類型復雜斷塊油藏日常動態(tài)分析、開發(fā)效果評價、年度綜合調整和開發(fā)調整,為不斷改善油田開發(fā)效果,實現(xiàn)油田“穩(wěn)油控水”是非常必要的。經過幾年的實踐,目前在海拉爾油田主要開展注入剖面五參數組合測井、阻抗式過環(huán)空產液剖面組合測井、同軸線相位法找水產出剖面測井,在此基礎上研究使用了注入井示蹤相關連續(xù)測井、集流式電磁流量測井等注入剖面測井新技術和溢氣型同軸線相位法找水、低產液井油流量測量等產出剖面測井新技術。

1 注入剖面五參數組合測井

注入剖面測井是認識油藏動態(tài)最常規(guī)、必不可少的測井項目之一。注入剖面五參數組合測井儀用于分層注水井或籠統(tǒng)注水井測井。儀器由井溫儀、壓力計、渦輪流量計或超聲流量計、磁性定位器、伽馬儀組成,記錄的是磁性定位、壓力、井溫、油管內流量、同位素載體示蹤等五個參數,實現(xiàn)了在相同的注入條件下儀器一次下井多個參數的同時測量。同時使用幾種測量方法來獲得一口注水井注入剖面信息的原因是這些方法都有其局限性[2]。把這些參數曲線結合在一起,采用綜合分析分層解釋方法,用渦輪流量測井定量的解釋配注井段的注入量,用同位素示蹤測井細分配注井段的分層注入量,有效克服了單一同位素示蹤測井或單一渦輪流量測井的弊端,提高了測井解釋的符合率。

針對海拉爾油田油藏類型多、儲層巖性復雜的特點,在油田開展的砂礫巖強水敏儲層、凝灰質低滲透儲層、裂縫性潛山油藏注水開發(fā)試驗中,改進完善了注入剖面五參數組合測井工藝技術,采取井口注脂密閉施工、同位素粒徑優(yōu)選、不同替注時間的同位素用量控制、同位素釋放深度控制、匹配相應量程的渦輪流量計或超聲流量計等措施,精細測試、綜合解釋分析資料。該技術的規(guī)模應用,為油田地質部門了解區(qū)塊內小層的注入狀況、進一步分析、完善注水方案提供了依據。

2 產出剖面組合測井

產出剖面組合測井是目前廣泛用于有桿泵抽油機井的主要測量方法,是一項比較成熟的測井技術,測量參數包括流體體積流量、流體含水率、井溫、壓力和磁性定位五項。該技術根據垂直管中液相油、水雙組份流體的流動規(guī)律,在產液井正常生產狀態(tài)下分層集流后,用渦輪流量計測量合層流體體積流量,用含水率計測量合層流體含水率;用井溫、壓力和磁性定位參數進行輔助解釋;依據遞減法原理確定產液井的分層產油量和產水量。

阻抗式過環(huán)空產液剖面測井儀由集流型渦輪流量計、阻抗式含水率計、鉑電阻井溫計和應變式壓力探頭以及磁性定位儀組成。該儀器針對高含水井產出剖面測井而設計,含水率測量采用電導傳感器,通過測量傳感器內混相油水介質的阻抗變化來確定含水率。含水率測量精度顯著優(yōu)于常規(guī)方法。其突出特點是能夠實現(xiàn)在時間軸上對流量和含水2個參數同時進行連續(xù)測量。測井過程中可在不同深度測點對地層水電導率進行實地校正,因此產出水礦化度和流體溫度變化對測量的影響很小[3]。

同軸線相位法找水產出剖面測井利用傘式集流器和不同量程的渦輪流量計配用同軸線相位含水率計、井溫壓力探頭開展多參數組合測井。同軸線相位含水率計是通過圓同軸線作為測量裝置,儀器的外殼作為同軸線的外導體,油水混合介質在同軸線的內導體與外導體之間流過,在油和水的電導率和介電常數確定的情況下,混合介質的相位差主要由油水混合介質的含(持)水率確定。因此,通過測量電磁波在油水混合介質中傳播的相位差可測量含水率。該技術在高含水或低含水油井產出剖面測井中可以得到相對比較好的結果。

基于產出剖面組合測井的不同技術特點,在不斷深化海拉爾油田地質認識的基礎上,進一步細化了阻抗式過環(huán)空產液剖面測井和同軸線相位法找水產出剖面測井的適用范圍,測井資料在指導單井增油降水措施方案制定、評價措施調整效果、檢測區(qū)塊剩余油分布情況,指導油田措施挖潛方案制定上得到了廣泛應用。

3 注入剖面測井新技術

海拉爾油田儲層非均質性比較嚴重,平面分布不穩(wěn)定,層間差異大,同時受水敏性、速敏性的影響突出,地層壓力波動大,由于鉆井關井,洗井受限,部分水井注入量偏低等因素造成同位素測井受管壁沾污影響較大。為解決孔喉地層的阻塞問題,部分區(qū)塊的注入地層溶液中加有粘土穩(wěn)定劑。粘穩(wěn)劑的使用確保了區(qū)塊注水開發(fā)的效果,但對注水管柱狀態(tài)產生了一定的影響,對同位素示蹤測井中伽馬曲線沾污異常的影響也在研究之中。為此開展了示蹤相關連續(xù)測井技術在部分區(qū)塊的應用。

示蹤相關連續(xù)測井井下儀器由井溫、壓力、磁性定位、噴射器、伽馬探頭、流量計短接等部分組成。噴射器中裝有特殊調配的比重與水相同的液態(tài)同位素示蹤劑,該示蹤劑具有不易沾污,擴散慢,不易沉積的特性?？梢噪S井筒內流體以相同速度一起流動。其原理為利用儀器上的伽馬探測器,跟蹤測試噴射器所釋放的示蹤劑流向和流速,撲捉若干個示蹤峰曲線,讀取時間驅動測井原始曲線峰尖的時間-深度值,兩個峰之間可做流速及流量運算,通過經驗公式進行多次相關條件的分析計算,計算出井下不同方向和深度流體的流速,進而得出某一深度段的流量。示蹤相關連續(xù)測井技術在儀器錄取參數的組合上具有較大靈活性,可以根據具體情況實現(xiàn)有針對性的多參數組合。流量計可以選用渦輪流量計、超聲流量計、電磁流量計(集流式或非集流式)。該技術測量范圍寬,能測出油管的流量、油套環(huán)形空間的上、下水流。利用該技術還能夠進行厚層細分、準確的測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。針對海拉爾油田的特殊地質情況和示蹤相關連續(xù)測井的技術特點,對疑難井測井制訂了相應測試方案。在D100-233籠統(tǒng)注入井測試施工中,利用多次噴射、同步連續(xù)測試的特殊測井方法,取得了較好的剖面資料。該井全井注入量為15 m3/d,注入壓力為11 MPa,測量井段長達360 m,射孔層多、夾層薄。此前所進行的常規(guī)同位素吸水剖面測試受沾污影響比較嚴重。2009年用示蹤相關連續(xù)測試技術對該井進行了施工。首先在射孔層底部噴射示蹤劑,確定井底無漏失后,由下至上選擇了11個釋放點,將地層分成11個部分依次釋放示蹤劑,單獨測試與同步測試相結合進行示蹤相關連續(xù)測量。測井過程追蹤到的示蹤峰清晰,峰值讀取準確,經相關運算后得出的流量值精度也較高,結果準確可靠。目前利用這項技術在海拉爾油田貝301區(qū)塊、貝28區(qū)塊已經完成了20口井的資料錄取、解釋工作。

在蘇德爾特構造帶層間距較大的(100 m以上)籠統(tǒng)注入井中,開展了集流電磁流量組合測井技術應用研究。該技術主要采用了新研發(fā)的測量精度高、穩(wěn)定性好的內流式電磁流量計,組合了井溫、壓力、磁定位等測量參數,通過定位或伽馬校深,在套管內進行集流點測。測量時井內注入流體被集流后通過截面積固定的內流道,消除了由于井壁結垢等導致的流動截面積不規(guī)則變化對流量測量結果的影響,由于集流后通過電磁流量計內流道的流體流速大大增加,從而提高了流量的測量準確度和分辨能力。管柱要求喇叭口在射孔層頂界之上。儀器流量測量范圍是0.5 m3/d～120 m3/d;流量測量精度±1%;耐壓、耐溫指標為60 MPa、125℃。2009年利用該技術完成測井7井次,測試資料精度較高,在長跨距、低注入量籠統(tǒng)注水井吸水剖面測試上有較好的應用前景。

4 產出剖面測井新技術

海拉爾油田貝301區(qū)塊地質條件復雜,部分油井地層產氣或井內脫氣量大,對于過環(huán)空找水儀而言,油井產氣將會對油井的流量測量和含水率測量產生很大的影響,導致測量結果與實際存在很大的差異,所以排除氣的影響,對測量結果有著很大的幫助。在貝301區(qū)塊針對產氣量較多的油井應用了溢氣型同軸線相位法環(huán)空找水產出剖面測井技術,一定程度上排除了氣的影響,提高了資料的準確性。

溢氣型同軸線相位法環(huán)空找水儀主要由同軸線相位法含水率計、渦輪流量計和集流器三部分組成。在測井過程中,當集流器采用溢氣型集流傘集流時,井中向上運動的油、氣、水三相流到達集流傘部位時由于密度不同而發(fā)生分離,氣體占據傘尖位置形成氣頂,原油位于氣頂下面形成油堵,油層下面是水。隨著集流的進行,氣頂體積不斷加大并向下擴張,當氣頂的低面到達傘布的底沿時,氣體將通過縫隙直接漏失到傘外,而油由于有相對較高的粘度,其自身漏失可以忽略,同時又阻止了水的漏失。由于溢氣型集流傘進液口的特殊結構,決定了溢氣型集流傘具有氣、液分離作用。幾乎使全部的液體通過儀器進液口流過傳感器,由渦輪流量計和含水率計分別測出油井的合層產液量和合層含水率,從而極大的排除了油井產氣對測量的影響。與普通集流傘相比,溢氣型集流傘在中心管原來進液口下部又開設了同樣的進液口,它的中心管上設有可控滑管,在同一測點能一次性對井下產液和含水進行溢氣型集流和普通型集流兩種方式測量,在一定程度上可以定量的判斷該點的產氣情況。利用該技術在貝301作業(yè)區(qū)完成了10口油井測試。溢氣狀態(tài)下和非溢氣狀態(tài)下產液和含水的測量結果表明,對有伴生氣產出的油井,溢氣型同軸線相位法環(huán)空找水儀在溢氣狀態(tài)下的測量結果與油井井口量油更為接近,測量結果接近實際值,儀器在溢氣和非溢氣狀態(tài)下產液測量之差即該井的產氣量,從而排除了氣的影響。

在低產液油井產出剖面測井中,目前正在研究低產液井分層產油量測井儀。該儀器在集流傘內設計了氣相分離腔、溢氣通道、控制氣相溢流的浮子開關和油水集流通道,使氣相在可控條件下加以分離,同時利用油水界面測量電極處于水相分離段、油相分離段時輸出信號的高低電平時間差,求取油流量。通過模擬井實驗和現(xiàn)場試驗,證明低產液井油流量測量技術研究所采用的方法與工藝是可行的,最低油流量測試達到0.06 m3/d,在技術上是一個較大的突破。

5 結 論

1)注入剖面五參數組合測井、產出剖面組合測井是目前海拉爾油田廣泛應用的注產剖面測井技術,能夠提供井溫、壓力、流量等諸多參數,客觀地反應油、水井動態(tài)狀況,檢查竄槽和管柱情況,為油田措施調整、挖潛方案制定提供依據。

2)示蹤相關連續(xù)測井、集流電磁流量組合測井、溢氣型同軸線相位環(huán)空找水、低產液井分層產油量測井等注產剖面測井等新技術在海拉爾油田復雜斷塊油、水井注產剖面測井中展現(xiàn)了良好的應用前景。

[1] 李文學,李建民,謝朝陽.海拉爾復雜斷陷盆地油氣勘探與開發(fā)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2006

[2] 鄭 華,李 軍,劉興斌,等.大慶油田注入剖面測井技術研究進展[J].同位素,2009,22(1)

[3] 崔慶寶,高 臣,郭忠懿.大慶油田產出剖面測井技術研究與進展[J].測井技術,2007,31(1)

PI,2010,24(6):54～56

As exploration and development of Hailar basin go further,in order to meet requirement of rapid oil production,understand producing state and dynamic change of different reservoir of developed oilfield,and guild the comprehensive adjustment and development improvement of oilfield,the logging technology research of different type of reservoir injection and production profile of Hailar basin has been carried out.This paper focuses on the new type of injection profile logging technology such as injected well trace related continuous logging and production profile logging technology such as annular water detection through using of gas overflow coaxial line phase method,oil flow measurement of low liquid producing well etc,and part of their applications in Hailar oilfield.

Key words:injection profile logging;production profile logging;Hailar oilfield;combination logging and the verification of the effective measuring range for the Russia-made electric resistivity logging unit is carried out

Progress of injection and production profile logging technology in Hailar oilfield.

Niu Weimin.

TE33

B

1004-9134(2010)06-0054-03

牛為民,男,1970年生,高級工程師,浙江大學理學院在職研究生,現(xiàn)在大慶油田測試技術服務分公司第十一大隊,從事測井技術研究工作。郵編:163153

2010-04-08編輯:高紅霞)