小直徑電磁流量組合儀在合注聚井測試中的應(yīng)用

藏麗娜

中國石油大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司測試第四大隊(duì) （黑龍江 大慶 163511）

中國石油大慶油田有限責(zé)任公司 （以下簡稱大慶油田）杏北地區(qū)籠統(tǒng)注聚井的球座規(guī)格多數(shù)為Φ48mm，一般使用Φ38mm電磁流量計(jì)、Φ42mm脈沖中子氧活化儀進(jìn)行注入剖面測試。然而，大慶油田采油四廠有近50口合注聚井采用了規(guī)格為Φ40mm的球座，受測試通道限制，氧活化儀根本下不去，電磁流量儀也因與球座內(nèi)徑太接近，幾乎都在球座處遇阻，這些井的測試一時(shí)成了難題。

為解決這部分井的測試問題，大慶油田測試技術(shù)分公司測試第四大隊(duì)（以下簡稱四大隊(duì)）在這方面進(jìn)行了攻關(guān)。將Φ29mm小直徑電磁流量計(jì)掛接在曼徹斯特碼傳輸?shù)摩?8mm 5參數(shù)組合儀上，作為5參數(shù)組合儀的主要參數(shù)。該儀器可與PL2000地面儀配接，完成注入井的井溫、壓力、定位、伽馬和流量5個(gè)參數(shù)的錄取?，F(xiàn)場施工采用分體式過芯加重桿，克服了Φ29mm儀器輕、加重輕難以下井的問題。該儀器采取連續(xù)、點(diǎn)測2種測量方式，共測Φ40mm球座籠統(tǒng)注聚井88井次，資料準(zhǔn)確地反映了施工井的注入剖面。

1 儀器的結(jié)構(gòu)組成、技術(shù)指標(biāo)

1.1 儀器的結(jié)構(gòu)組成

小直徑電磁流量組合測井儀主要由流量、伽馬、井溫、壓力、磁性定位5個(gè)測量參數(shù)組成，同時(shí)輔有遙測功能短節(jié)及上下扶正器。其中：流量、伽馬、遙測為單獨(dú)短節(jié)；井溫、壓力、磁性定位在一個(gè)功能短節(jié)上，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。從電纜頭開始各短節(jié)的連接次序是：上扶正器、遙測短節(jié)、定位+井溫+壓力短節(jié)、伽馬短節(jié)、流量短節(jié)、下扶正器。測井時(shí)，可以采取連續(xù)、點(diǎn)測2種測量方式，錄取到流量、定位、井溫、伽馬、壓力5個(gè)參數(shù)，能夠在層內(nèi)加點(diǎn)，進(jìn)行厚層細(xì)分測試。

圖1 小直徑電磁流量組合儀結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 儀器的技術(shù)指標(biāo)

經(jīng)檢驗(yàn)，儀器的主要技術(shù)指標(biāo)如下：①外徑Φ29mm；②耐溫 125℃；③耐壓 60MPa；④流量測量范圍0～500m3/d、精度：±5%F.S；⑤井溫測量范圍0～125℃、精度±1℃；⑥壓力測量范圍0.1～60MPa、精度≤0.5級。

2 現(xiàn)場施工工藝

生產(chǎn)測井現(xiàn)場施工工藝要求采用密閉施工。大慶油田采油四廠注聚井正常生產(chǎn)時(shí)，井口壓力多數(shù)在10～15 MPa左右，常規(guī)的注入剖面測試，儀器下面需要加掛2～3根Φ38mm的粗加重桿，重量為40～60kg，才能使儀器串有足夠的重量克服井口與地面壓力差，下入井內(nèi)進(jìn)行測試。

應(yīng)用小直徑電磁流量組合測井儀測 Φ40mm球座的注聚井時(shí)，由于測試通道限制，不能使用常規(guī)的粗加重桿，可以使用Φ28mm的細(xì)加重桿，但至少需要6根的重量才能夠克服井口壓力，使儀器下井。但這樣做，儀器串過長，一般吊車的起重高度不夠用，儀器吊不起來。另外，如果施工井的人工井底與射孔底界距離較近的話，會因儀器遇阻造成射孔井段測不全的情況發(fā)生。因此，不能依照常規(guī)方法來解決該儀器的加重問題。

采用了分體式過芯加重桿。該加重桿的材質(zhì)是密度較大的金屬鎢，外徑Φ42mm，由桿體、短節(jié)、上下桿頭組成。桿體之間及桿體與桿頭之間，通過短節(jié)連接。每個(gè)桿體長度0.4m，重量10kg，能夠縱向打開，分成兩半。每半的平面上有幾個(gè)凹凸槽，中間一道全是凹槽，是放電纜的通道，其它部位兩半上的凹凸槽形相反，正好對扣。上下桿頭長0.15m，可以縱向打開，中間有一條放電纜的凹槽，前頭呈錐形，下桿頭外表面銑出3道半圓形的凹槽，是流體流過的通道。

儀器與加重的連接方式如圖2a所示，電纜頭先從分體式過芯加重桿通過，連接儀器串，下面加掛一根Φ28mm細(xì)加重。儀器下井到達(dá)球座后如圖2b所示，儀器串從球座通過，由于分體式過芯加重桿的外徑大于球座內(nèi)徑,則其通過下桿頭的錐形面坐在球座上，流體則可以通過下桿頭外的3個(gè)凹形槽流向下面。

測井時(shí)，先測連續(xù)曲線，然后利用磁定位曲線上的接箍或伽瑪曲線進(jìn)行深度校正，精確流量點(diǎn)測深度。

圖2 儀器井下狀態(tài)圖

3 現(xiàn)場應(yīng)用效果分析

小直徑電磁流量組合儀于2009年9月在大慶油田杏北地區(qū)投入現(xiàn)場應(yīng)用，主要用于Φ40mm球座合注聚井的測試。4年來，共測合注聚井88井次，資料合格率100%。

3.1 儀器的現(xiàn)場應(yīng)用性能分析

圖3是X4-31-P902井的5個(gè)參數(shù)測試結(jié)果，該井注入壓力9.2MPa，實(shí)測1 110m的壓力為20.3 MPa，符合注入壓力。實(shí)測伽馬曲線特征峰值明顯，與電測曲線重復(fù)較好。井溫曲線在吸水量較大的層位PI33、PI1以及吸水底界處均有明顯變化。磁定位曲線無干擾，工具、接箍清晰。流量連續(xù)曲線波動小，在吸水層段顯示出流量變化的趨勢。流量連續(xù)曲線形態(tài)與點(diǎn)測結(jié)果相吻合，圖4是X4-31-P902井示蹤連續(xù)相關(guān)流量與中子氧活化測井結(jié)果對比，測試結(jié)果與5個(gè)參數(shù)曲線一致均顯示PI33位主要吸水層，PI1為次要吸水層，PI21不吸水，與井溫曲線的定性分析相對應(yīng)，與電磁流量測試結(jié)果基本相同。這些結(jié)果表明，該儀器性能穩(wěn)定、可靠，各參數(shù)的測試結(jié)果準(zhǔn)確合理。

圖3 X4-31-P902井5個(gè)參數(shù)測試結(jié)果

圖4 X4-31-P902井示蹤連續(xù)相關(guān)流量測井與中子氧活化測井結(jié)果對比

另外，每年的注入剖面資料因信號傳輸造成的磁定位干擾嚴(yán)重都是影響資料質(zhì)量的典型問題之一，該測試項(xiàng)目采用了遙測短節(jié)，信號無線傳輸，避免了信號干擾，測得的磁定位曲線工具清晰，節(jié)箍明顯，88口井中沒有一口井因磁定位干擾影響資料質(zhì)量的。

3.2 與電磁流量資料和同位素資料對比

電磁流量測井是三次采油技術(shù)開展以來，被廣泛應(yīng)用于合注聚井測試的一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)，儀器測量下限低，精度高，資料一直得到用戶的高度認(rèn)可。我們在5口常規(guī)合注聚井（球座為Φ48mm）中，同電磁流量測井做對比測試試驗(yàn)。

圖5是X5-21-P36井的電磁流量與小直徑電磁流量測試結(jié)果對比圖。該井注入壓力12.6MPa，日注量138m3/d。從圖5可以看出，2種方法磁定位曲線反映的工具位置相同，流量曲線在喇叭口上下幅度變化明顯，反映出了油套管內(nèi)流體流速的差異。在套管段，流量曲線形態(tài)穩(wěn)定，波動小，臺階變化明顯，2條曲線出現(xiàn)臺階的位置、變化趨勢相一致，均在1 028～1 029.5m大幅下降。流量點(diǎn)測的主要產(chǎn)液層段、次要產(chǎn)液層段、零產(chǎn)液層完全吻合，數(shù)值相對誤差僅為2.1%。主要吸液層段為PI21-22下部（1 027.8～1 030.1m），占全井的96%左右，余下少部分流量被該層上部吸入，其余井段不吸液。點(diǎn)測結(jié)果正符合連續(xù)曲線反映的情況，二者相互驗(yàn)證。

圖5 與電磁流量測試資料對比圖

圖6是X5-21-P36井5參數(shù)測井解釋結(jié)果，同電磁流量與小直徑電磁流量測試結(jié)果大致相同，均顯示PI21-22下半部為主要吸液層，吸液量占全井79.98%，其他層段不吸液。其他4口井的對比測試結(jié)果與這口井基本一致，說明了小直徑電磁流量測井技術(shù)比較成熟，資料準(zhǔn)確可靠。

3.3 資料在油田開發(fā)中的應(yīng)用實(shí)例

注入井調(diào)剖時(shí)，一般用戶需要參考注入剖面測試資料，考慮選擇油層動用程度低且動用差異較大的注入井調(diào)剖，選擇吸水狀況差異較大、吸水比例和吸水強(qiáng)度較大的高滲透、高水淹層段調(diào)剖。X4-3-P31是一口合注聚井，球座規(guī)格 Φ40mm，2006年4月進(jìn)行小直徑電磁流量組合儀測試，結(jié)果如圖7所示。

圖6 X5-21-P36井5參數(shù)解釋結(jié)果

圖7 X4-3-P31井電磁流量細(xì)分測試成果圖

全井注入量80m3/d，共射開5個(gè)層，層位動用差異比較大，PI2②單層吸入量占全井的76.87%，上部吸水強(qiáng)度較大。PI3②-3③動用僅一小部分，其余3個(gè)層未動用。全井射開厚度15.2m，吸液厚度5.1m，動用程度33.5%。PI2②層動用3.8m，占總動用厚度的74.5%，最大滲透率0.889μm2，是全井最高的。根據(jù)以上因素，選擇該層段調(diào)剖。

X4-32-P36是受效于X4-3-P31的一口油井，調(diào)剖前其日產(chǎn)液56m3，含水92.7%。調(diào)剖后，其產(chǎn)液呈上升趨勢，含水下降。調(diào)后28d量油結(jié)果是日產(chǎn)液62.7m3，含水89.6%，調(diào)剖效果很好。說明小直徑超聲流量資料準(zhǔn)確地反映了注入井的實(shí)際，為調(diào)剖選井、選層提供了重要的參考信息。

4 結(jié)論及建議

1）Φ29mm小直徑電磁流量組合儀采取連續(xù)、點(diǎn)測的測量方式，可以錄取伽馬、井溫、流量、定位、壓力5個(gè)參數(shù)，目前主要用于籠統(tǒng)注聚井的測試。

2）該儀器具有外徑小的優(yōu)勢，適應(yīng)杏北地區(qū)Φ40mm球座籠統(tǒng)注聚井測試需求，解決了這類井測試難的問題。另外由于工具變形等原因造成的測試通徑小的注入井，該儀器同樣適應(yīng)。

3）小直徑電磁流量測井現(xiàn)場施工打破傳統(tǒng)觀念，采用分體式過芯加重桿克服儀器輕、加重輕的問題，保證儀器正常下井。

4）該測試項(xiàng)目技術(shù)成熟，儀器性能穩(wěn)定可靠，各參數(shù)測試結(jié)果準(zhǔn)確合理，可以為油田開發(fā)提供準(zhǔn)確可靠的資料。

5）該儀器采用組合測井，可以錄取5個(gè)參數(shù)，能夠進(jìn)行常規(guī)注入剖面五參數(shù)測試。大慶油田采油四廠有幾十口分層配注的注聚井，采用Φ38mm環(huán)形靜壓槽配注，常規(guī)儀器也無法測試，而該儀器滿足這類井的測試條件，正在嘗試著用該儀器解決這部分井的測試問題。

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