油藏評價測井技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

長江大學(xué) 地球物理與石油資源學(xué)院 李曉燕

中國石油集團 測井有限公司長慶事業(yè)部 安銀銀

中國石油集團 青海油田測試公司 羅 娜

油藏評價測井技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

長江大學(xué) 地球物理與石油資源學(xué)院 李曉燕

中國石油集團 測井有限公司長慶事業(yè)部 安銀銀

中國石油集團 青海油田測試公司 羅 娜

為保證油田開發(fā)效益的不斷提升，有效控制原油成本，采油方應(yīng)高度重視套管井剩余油的開采，以確保對原有油田最大限度地開發(fā)。為此，需要借助現(xiàn)代先進技術(shù)。筆者認為，實施巖心分析技術(shù)以及鉆井取心技術(shù)的成本較高；在水平井三相流成像儀等測井技術(shù)中借助脈沖中子、過套管地層測試儀等設(shè)備，可以實現(xiàn)對單井、區(qū)域含油飽和度以及殘油飽和度等相關(guān)參數(shù)的分析和研究，并在此基礎(chǔ)上明確油藏剩余油分布規(guī)律：一方面可以從整體上對油田注水開發(fā)效果加以評價；另一方面還有助于新井開發(fā)及舊井挖潛。從這一意義上講，對油藏進行評價最實用、最經(jīng)濟的途徑就是測井技術(shù)。

一、油藏評價測井技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

1. 核測井。工程測井指的是調(diào)查、研究并解決各類建筑工程以及人類活動中涉及的各種地質(zhì)問題的科學(xué)，其目的是為了查明各種工程地區(qū)的地質(zhì)條件，客觀評價工程地區(qū)內(nèi)的各種油藏問題，預(yù)測建筑工程過程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)條件變化以及對油氣工程的影響，選擇最優(yōu)的施工地點，確保油藏評價工程的順利施工以及正常使用。

當(dāng)前，中子壽命、過套管井地層密度、碳氧比能譜以及儲層評價測量為測井評價的常用方法。碳氧比能譜法可以完成對各個開發(fā)時期剩余油飽和度的測試，其限制條件為：地層孔隙度不小于15%，井筒規(guī)則，實施測試前要進行通井及洗井，并且對地層水礦化度也有具體要求。例如，于1979年完鉆的西xx井，錄井未見油氣顯示，并未對其作出綜合解釋；1990年又利用碳氧比能譜法進行測井，結(jié)果表明，將碳氧比與Si/Ca加以重疊，具有油層特征；對13～15層進行射開測試，日產(chǎn)油34 t。套管井尤其是開發(fā)時間較長，并且采用相關(guān)裸眼測井法效用不大的老井一般采取脈沖中子儲層評價法。該法以脈沖中子衰減能譜為依據(jù)，可以獲取衰減伽馬射線以及非彈性散射伽馬射線，進而可以明確動用層、非動用層以及剩余油分布等相關(guān)信息參數(shù)。Bxx井經(jīng)油藏監(jiān)測儀（RMT）測井評價（表1），在523～540.8 m段進行射孔試油，結(jié)果顯示該層具有極大的開發(fā)價值。

表1 Bxx井RMT測井評價

2. 電阻率測井。即借助含水含油飽和度評價法確定未動用油氣，將其與裸眼井電阻率相對比，對油層水淹度、油藏流體飽和度等情況借助衰竭指數(shù)作出定性評價。例如，倫貝謝公司透露，截至2003年，已完成測井八百余口，其中有一百余口位于中國境內(nèi)，取得了較為滿意的經(jīng)濟效益。其中，X井投產(chǎn)后，產(chǎn)油量0.5 t/d，含水量為98.2%；Ⅰ4層水油同層，2006年對其使用套管井電阻率測井儀（CHFR）測井，并將射開層進行封堵，對Ⅰ4層進行補射，之后加以開發(fā)。目前，X井日產(chǎn)油量平均達28.4 t，含水降低至61%，效果顯著。

3. 地層測試。地層測試儀器的作用主要是確定遺漏的潛力層，同時對二次采油區(qū)地層壓力實施監(jiān)測并評價泄油能力。目前斯倫貝謝、貝克休斯等公司均已研制并推出了地層測試儀器。其中，其倫貝謝的CHDT過套管油藏評價儀以6 m直徑的通道進入地層1.5 m的深度，每次下井最多可以鉆6個孔眼，實現(xiàn)對數(shù)個壓力的測試，同時借助泵入式實現(xiàn)對兩種以上的地層流體樣品的采集。如，X井為1941年所鉆，先后進行7次測試，共獲得壓力值5個，流體樣品3種，借助相關(guān)儀器對地層流體進行取樣，鉆孔每次堵塞均獲取成功。完成測試后實施套管密封測試，結(jié)果顯示套管具有較好的密封性。游梁式抽油機需要與抽油桿、抽油泵配合使用，由曲柄、連桿、游梁等將將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)槌橛蜋C的往復(fù)運動，帶動深井泵工作，將井下原油抽到地面。分層注水是目前我國應(yīng)用最廣泛的提高石油采收率的方法,對我國的石油增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。其中，分層流量控制是分層注水方法的核心技術(shù)之一。隨著中老油田開發(fā)過程中注采不平衡問題的積累和非均質(zhì)復(fù)雜斷塊油層的開發(fā),使得油田井層間滲透率和壓力產(chǎn)生不平衡,這要求分層注水方法的分層更加細化,而傳統(tǒng)固定水嘴堵塞器存在測調(diào)工作量大和流量受地層和注水壓力影響的缺點,因此急需新的替代技術(shù)以適應(yīng)當(dāng)前注采工藝的要求。 恒流堵塞器具有測調(diào)工作量小、結(jié)構(gòu)簡單及成本低等優(yōu)點,是一種理想的分層注水流量調(diào)節(jié)方法。但現(xiàn)有恒流堵塞器存在流量調(diào)節(jié)精度低和使用可靠性差的缺點。

應(yīng)用變頻調(diào)速裝置，能將馬達的高速旋轉(zhuǎn)變?yōu)槌橛蜋C的低速運動，從而減小抽油機上下沖程負荷的波動，在降低抽油機自由停車后再啟動時的周期性脈動負荷的疊加瞬間沖擊力的同時，保證抽油機電機有足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩。且能在幾分鐘內(nèi)完成過去需要停機更換抽油機皮帶輪或通過二次減速裝置進行的抽油機運行參數(shù)調(diào)整，確保不停機連續(xù)生產(chǎn)，盡可能地節(jié)省電能和人力，提高生產(chǎn)效率。

4. 生產(chǎn)動態(tài)測試。油藏靜態(tài)變化及動態(tài)變化等可以借助生產(chǎn)測井法進行評價。當(dāng)前我國大多數(shù)的油田已經(jīng)步入注水開發(fā)期，非均質(zhì)油田的滲透率分布也不同，這就導(dǎo)致注水剖面及產(chǎn)液剖面前緣也程不均勻狀態(tài)。只有對高含水層采取調(diào)剖堵水，同時對低含水層采取壓裂及酸化等，才能有效避免綜合含水上升，因此，準(zhǔn)確掌握油層動用情況及油水分布情況具有極為重要的意義。第一，產(chǎn)液剖面，其主要作用是明確產(chǎn)出層位、每個層位具體的產(chǎn)量、含水率、壓力消耗情況及井下流體流動狀況等。油管測井及環(huán)空測井是兩種比較具有代表性的測井方式，具體方法有密度、流量、溫度以及壓力等；第二，注入剖面，主要作用是明確每個層位的吸入量及管外竄流，判斷剩余油飽和度，分析出水及油層水淹情況，進而為具體開發(fā)方案的調(diào)整及完善創(chuàng)造條件。如，X井為兩級三層井下偏心配注井，每天配注量約為30 m3，注入剖面測試方法為同位素示蹤法及脈沖中子氧活化法。測試結(jié)果顯示，總吸水量大致相當(dāng)，分層吸收量有所差異。

二、結(jié)論

綜上，隨著測井技術(shù)的不斷發(fā)展，借助測井技術(shù)，一方面可以獲取油藏物性及地質(zhì)特性信息，對油藏做出更加精準(zhǔn)的描述，從而為之后的開發(fā)提供指導(dǎo)和依據(jù);另一方面，也有助于實現(xiàn)對套管井油藏評價測井成本的有效控制，得到更多采油方的認可和接受，進而為促進套管井評價油藏的發(fā)展創(chuàng)造便利條件。