射孔深度誤差的產(chǎn)生與控制

黃引娣 朱東華

(河南石油勘探局地球物理測井公司 河南南陽)

射孔深度誤差的產(chǎn)生與控制

黃引娣 朱東華

(河南石油勘探局地球物理測井公司 河南南陽)

如何提高射孔深度的精度一直是射孔質(zhì)量控制的難題,在測井與射孔作業(yè)過程中可能產(chǎn)生導(dǎo)致射孔深度誤差的多種因素,這些因素不斷積累,將直接影響射孔的質(zhì)量。文章分析了測井及射孔作業(yè)中影響射孔深度的因素,指出在從完井電測到固井質(zhì)量測井及射孔作業(yè)各環(huán)節(jié)中儀器、電纜、環(huán)境、射孔資料校正、管柱丈量、測井速度等所產(chǎn)生射孔深度誤差的原因,提出了在實際操作中盡量減小深度誤差的具體方法及措施,以此提高射孔質(zhì)量,為油田的油氣層開發(fā)提供可靠準確的資料。

測井;射孔;管柱;深度誤差;校正值

0 引 言

射孔在油氣田開發(fā)中的重要性是眾所周知的,射孔的目的是打通套管與油氣層之間通道,使地層的油氣流人井筒。射孔作業(yè)時,最理想狀態(tài)應(yīng)該是射孔槍的第—孔和最后一孔恰好射入油氣層的上界面和下界面,但在實際操作時由于各種原因往往存在著一定的深度誤差,如何縮小這一誤差,是急需解決的一個問題。研究測井技術(shù)對射孔深度誤差的直接影響,對薄油氣層的開發(fā)顯得尤為重要。另外,如果射孔深度定位不理想,就會直接影響對油氣藏的評價,特別是勘探井,射孔的準確與否可能會影響對一個構(gòu)造、一個區(qū)塊的評價,從而影響到—個油區(qū)的開發(fā)前景。因此,研究分析造成射孔深度誤差產(chǎn)生的原因并采取相應(yīng)的措施將其降到最小限度,有著重要意義[1]。

1 測井方法及施工的影響因素[2、3]

1.1 測井儀器深度系統(tǒng)自身的誤差

測井過程中由于滑輪尺寸、電纜磨損、馬丁代克以及電纜磁性記號等因素的存在,直接造成儀器記錄的深度與實際井下深度的誤差,嚴重影響到測井深度的準確性。

1.2 測井電纜造成的深度誤差

從完井電測到固井質(zhì)量測井,一般需要兩套設(shè)備完成全部作業(yè)過程。在這兩次作業(yè)中,各個測井隊的電纜型號、電纜的疲勞程度、電纜的產(chǎn)地、電纜的粗細、材質(zhì)、抗拉強度及電纜的投產(chǎn)時間都會有所不同,因此電纜的伸縮變化量就會不一樣,由此而處理出來的測井資料就不可避免會產(chǎn)生深度誤差,從而影響射孔作業(yè)深度的準確性。

1.3 測井環(huán)境造成的深度誤差

完井電測和固井質(zhì)量測井,由于兩次測井時的壓井液密度、粘度等參數(shù)的不同,電纜和井下儀器在井下所受的浮力和磨擦阻力也不一樣,這些也會直接影響電纜的張力值。另外,井斜的大小、井身結(jié)構(gòu)、井下儀器掛卡現(xiàn)象、測井速度的快慢也會不同程度地引起測井深度誤差。

以上這些因素,在以往射孔作業(yè)中很少考慮,但在實際射孔作業(yè)過程中,這些誤差卻是實實在在不可避免的,由于測井資料是確定射孔層位的依據(jù),也是以后進行射孔施工的依據(jù),所以這些將會直接影響到射孔深度的準確性。

1.4 射孔作業(yè)的影響因素

1)射孔資料校正值產(chǎn)生的射孔深度誤差

我們在進行射孔施工時,射孔資料所給出的深度均是完井資料上的深度,而在固井質(zhì)量測井時,CCL與CR曲線的深度與完井深度本身存在一定的差值,雖然對CCL與CR曲線進行了分段校正,但是每—段的校正值只能代表該段的平均校正值,并不能代表該段上每一點的校正值。而且有時相鄰兩個校正段的校正值相差比較大,一般均在幾十厘米左右,有時甚至會更大,這就意味著相鄰兩個校正段的臨界處接箍深度就有可能有幾十厘米的誤差。在實際施工中,如果這樣的兩個校正段均為射孔井段,就會出現(xiàn)射孔深度上的誤差。

2)射孔器材和工具長度不固定所產(chǎn)生的誤差

在電纜射孔中,現(xiàn)在的射孔槍與磁定位儀多是硬連接,磁定位儀記錄點位置與射孔槍第一孔之間的距離就是炮頭長。雖然這個數(shù)值可以通過丈量取得,但是由于機械加工的原因,射孔槍的首孔位置也會存在一定的偏差,同時每個磁定位儀的記錄點位置也會有微小的差別,而我們每次的電纜射孔施工時這個值都是固定不變的,這也將帶來射孔的深度誤差。這種誤差在軟連接中會更加嚴重。

在油管傳輸射孔施工中,所有的射孔槍都是用專門的連接接頭在井口連接在一起下井的,而所有的連接接頭和同一規(guī)格的射孔槍都是按一個固定值來計算的,其系統(tǒng)誤差是顯而易見的,而且連接的槍串越長,這個誤差值就越大。我們在校深的時候通常是把射孔槍串的上面第一孔定位在油層的頂界,如果在理想狀態(tài)下,射孔槍串的上面第一孔剛好對準油層頂界的話,那么其最后一孔顯然會超出油層底界。

3)油管傳輸射孔時,管柱丈量時存在誤差

在進行油管傳輸射孔施工時,特別是測試聯(lián)作施工中,校深定位短節(jié)下部有很多測試工具、射孔工具和油管要從井口連接在一起下井,校深定位短節(jié)與射孔槍第一孔的距離通常在150 m以上,這部分長度就是我們所說的射孔零長,我們就是通過它來計算校深定位短節(jié)的預(yù)定深度的。而管柱各部分尺寸均是用軟尺丈量取得的,這就存在著不可避免的讀數(shù)誤差和丈量誤差,而且在進行管柱連接時,絲扣上得有緊有松,也會影響到射孔深度誤差的大小。如果連接次數(shù)越多(測試聯(lián)作作業(yè)通常要進行十幾次的井口連接),這個誤差值也會越大。

4)油管加壓起爆時管柱受壓下移產(chǎn)生的誤差

油管傳輸射孔作業(yè)一般有兩種常用的起爆方式,即撞擊式起爆和壓力起爆。

在使用壓力起爆器時,出于安全方面的考慮,一般油管和套管是不連通的,只是在油管內(nèi)加一定高度的液墊,在加壓起爆過程中,由于是直接對油管內(nèi)進行加壓,隨著壓力的增大,管柱也會在壓力的作用下下移,所加壓力值越大,下移量當然也越大。

5)現(xiàn)場讀圖誤差

眾所周知,用GR曲線校深比傳統(tǒng)的磁記號校深方法更為科學,更加經(jīng)濟,深度方面也比原來更為準確。但是在現(xiàn)場校深讀圖時,按照現(xiàn)在的操作規(guī)程由小隊長、操作員和校深員分別讀數(shù),由于視覺、對圖角度等原因,相互之間的讀數(shù)有時會相差很大,所以盡管最后的取值是按照三個人的平均數(shù)來確定的,但仍然存在著人為讀數(shù)產(chǎn)生的射孔誤差。

6)射孔校深時測井速度也會對誤差產(chǎn)生影響

在進行GR測井時,地面儀器所加的滯后值是在某一基本不變的速度下得到的,一旦這個值確定下來,在以后的測井時就應(yīng)恒定在這一速度值附近,否則就會帶來誤差。例如,速度為500 m/h時的滯后值是0.5 m,那么以600 m/h測井時,滯后值就是0.6 m。所以校深時的測井速度也是—個不可忽略的因素。

2 相應(yīng)解決方法

以上所分析的這些因素在一定程度上都會對射孔深度造成誤差,產(chǎn)生的誤差累計效應(yīng)有時相當大。它們中有些屬于系統(tǒng)本身的誤差,有些是在進行資料處理時出現(xiàn)的,還有些是人為操作時產(chǎn)生的。針對以上產(chǎn)生誤差的因素,為了能進一步把射孔深度誤差減小到最低限度,提出以下幾點措施和建議:

1)對于完井電測作業(yè),應(yīng)對深度系統(tǒng)進行定期校正,對天地滑輪、馬丁代克等深度傳輸系統(tǒng)應(yīng)及時進行維修保養(yǎng),磨損嚴重的要及時更換,電纜記號定期進行校對,盡量把測井深度誤差減小到最低限度,為測井解釋提供準確的深度依據(jù)。

2)目前的射孔作業(yè)中,校正值還不可避免。建議在確定各井段的校正值時,應(yīng)當把校正井段取得盡量短一些,這樣細化以后,每段的校正值就有可能控制在20 cm以內(nèi),避免相鄰兩段的校正值存在較大的差別。

3)定期精確丈量射孔槍和連接頭的長度并測試每個磁定位儀的記錄點位置,發(fā)現(xiàn)其長度有變化時應(yīng)及時更改炮頭長和接頭長的計算值。特別是在長井段的油管傳輸射孔時,在排炮時要認真計算。

4)在進行測試聯(lián)作施工中,丈量測試聯(lián)作管串的總零長時,盡量把讀數(shù)精確到0.1 cm,比較短的射孔工具和測試工具應(yīng)盡可能在地面上連接好一起丈量。因為丈量的次數(shù)越少,產(chǎn)生誤差的機會就越少。同時,由于減震器質(zhì)量的提高,減震器上方的六根油管可以適當減少或者不用,將減震器直接與封隔器相連,以縮短校深定位短節(jié)與射孔槍第一孔之間的距離。

5)要求作業(yè)隊在施工前多準備一些規(guī)格齊全的短油管以適應(yīng)管柱調(diào)整的需要。在確實無法精確調(diào)整管柱時應(yīng)盡量將管柱調(diào)整為上提方式,因為這樣做可以考慮在保證安全的前提下先準確上提好管柱,定準位置,再從油管中進行投棒或加壓引爆射孔槍。

6)對于油管加壓起爆射孔,由于其產(chǎn)生的誤差肯定是向下的,可以考慮在管柱定位時適當偏上,雖然這個值是無法確定的,但可以根據(jù)管柱深度加以修正,例如1 000 m井深多上提0.1 m,2 000 m井深多上提0. 2 m,當然這要依據(jù)工作經(jīng)驗以及經(jīng)過射后曲線的檢驗來確定并在以后的施工中進行調(diào)整和驗證。

7)在讀圖校深時,如果在校深定位短節(jié)附近沒有明顯的特征尖峰,這時很難準確讀出定位短節(jié)在組合圖上的深度,所以應(yīng)當采取分別讀深度、分別計算的方法來進行校深。

8)在進行油管傳輸射孔施工時,測井時的速度應(yīng)控制在與確定滯后值時的測井速度基本一致,這樣滯后值才會產(chǎn)生其真正的意義。

3 結(jié) 論

從完井電測到最后的射孔要經(jīng)過許多的中間環(huán)節(jié),需要我們對每個環(huán)節(jié)進行仔細的分析研究,要求我們在進行各個環(huán)節(jié)的實際操作時應(yīng)盡量減小誤差,減小累積誤差,從而進一步提高射孔質(zhì)量,為油氣層的準確開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。

[1] 中國石油天然氣總公司勞資局.射孔取心工[M].東營:石油大學(華東)出版社,1996

[2] 劉玉芝.油氣井射孔井壁取心技術(shù)手冊[M].北京:石油工業(yè)出版社,2000

[3] 韓永軍.射孔取心工[M].山東:石油大學出版社,2000

TE257+1

B

1004-9134(2010)04-0085-03

黃引娣,女,1966年生,2000年畢業(yè)與河南油田職工大學測井專業(yè),現(xiàn)在河南油田測井公司從事校深工作。郵編:473132

2010-06-22 編輯:梁保江)