坪北油田應(yīng)用吸水剖面測井改善開發(fā)效果研究

宋軍備

（中國石油長慶油田分公司坪北經(jīng)理部，陜西 安塞717408）

坪北油田位于陜西省延安地區(qū)，區(qū)域構(gòu)造位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部坪橋鼻褶帶，為近南北走向傾角小于1°的西傾單斜。于1998年5月正式開發(fā)，主要含油層為C62、C61和C4＋52，次為C63。截至目前，共有油水井938口，綜合含水達(dá)55.2%，采出程度為6.12%。

隨著坪北油田開發(fā)時(shí)間的推移，油層壓力逐漸下降，為了實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定的開發(fā)，需要給油層補(bǔ)充能量，以保持油層壓力。通過注水井給井下油層注水，可以維持油層壓力使油井產(chǎn)量保持穩(wěn)定。利用放射性同位素示蹤測井是檢查油水井竄槽的有效方法之一。在注水開發(fā)過程中，對非均質(zhì)多油層油田來說，注水過程中容易出現(xiàn)兩種現(xiàn)象:滲透性好的層吸水多，水線推進(jìn)快，形成單層突進(jìn)，使油井過早水淹；滲透性差的層吸水少，地層壓力保持不住，采不出油來，影響采收率。為克服這兩種現(xiàn)象就要及時(shí)了解注水井和生產(chǎn)井的注入和產(chǎn)出狀況，隨時(shí)掌握注水井中每個(gè)層位的絕對吸水量和相對吸水量，進(jìn)而采取相應(yīng)措施，使各個(gè)吸水層水線推進(jìn)一致，這就要進(jìn)行吸水剖面測井。

1 吸水剖面測井原理

1.1 放射性同位素示蹤測井找竄

放射性同位素示蹤測井是檢查油水井竄槽的有效方法之一。將加入了示蹤劑的流體在注入地層前、后各測一條伽馬射線強(qiáng)度曲線（見圖1）。其中，注入前測得的伽馬射線強(qiáng)度為地層自身的放射性強(qiáng)度，記為自然伽馬射線；注入后測得的伽馬射線強(qiáng)度為地層自身放射性強(qiáng)度與示蹤劑放射性強(qiáng)度的總和，記為示蹤曲線。對比示蹤劑注入地層前、后的兩條伽馬射線強(qiáng)度曲線，可以看到，由于A、B兩層之間竄通的結(jié)果，注入示蹤劑后上部B、A兩層的伽馬射線強(qiáng)度也都明顯升高。

圖1 放射性同位素示蹤測井找竄

1.2 注水效果測井評價(jià)

油氣田開發(fā)到一定時(shí)期后，高滲透地層會(huì)優(yōu)先見水并發(fā)生水淹，嚴(yán)重制約和影響油氣田采收率的提高。因此，為了進(jìn)一步挖掘油氣田生產(chǎn)潛力，常常對中、高含水油氣田實(shí)施調(diào)剖堵水，通過封堵高滲透層段以達(dá)到高、低滲透性趨于一致的目的，進(jìn)而提高和改良低滲透地層注水效果、注入水波及效率。

1.3 吸水剖面研究

利用放射性同位素示蹤測井曲線計(jì)算各吸水層的相對吸水量時(shí)，要求井壁單位面積上濾積的放射性同位素化合物與單位面積的進(jìn)水量成正比，在注入載體液前后各測一條伽馬曲線，兩曲線對比，出現(xiàn)明顯增值處均為吸水層，根據(jù)曲線增值面積的大小可以計(jì)算吸水量。

根據(jù)兩條曲線包圍的放射性強(qiáng)度異常面積的大小，計(jì)算各小層的相對吸水量以表示各小層的吸水能力（見圖2）。相對吸水量用下式計(jì)算:

式中，qi－小層相對吸水量；Si－單層兩條伽馬曲線包圍的放射性強(qiáng)度異常面積全井兩條伽馬曲線包圍的放射性強(qiáng)度異?？偯娣e。

圖2 放射性同位素示蹤測井吸水剖面圖

2 吸水剖面測井應(yīng)用改善開發(fā)效果分析

根據(jù)坪北油田的動(dòng)態(tài)變化情況，近兩年共優(yōu)選了33口油水井進(jìn)行了吸剖和同位素找竄測井，其測井資料在改善油田開發(fā)效果中起到了積極作用。

2.1 注水井吸剖結(jié)果分析

1）籠統(tǒng)注水井測井結(jié)果表明其層間吸水差異大。從P64－84井測井結(jié)果看（見圖3），地層吸水不均勻，C62層占全井注水量的92.1%，另一層C4＋52層吸水僅占全井的7.9%，說明地層層間吸水差異大，層間矛盾突出，有必要進(jìn)行調(diào)整。

圖3 P64－84吸水剖面曲線圖

從對應(yīng)油井的生產(chǎn)情況看，其油井動(dòng)態(tài)也發(fā)生了一些變化。如P56－100井共測吸剖3次，每次所測資料均不同，從2001年到2008年所測資料變化大。其C61層吸水由40% 上升到80%；C4＋52層吸水變差，周圍生產(chǎn)C4＋52層的油井產(chǎn)量低，見效差。

2）常規(guī)分注井分層調(diào)配合格難度大。從P38－90井吸水剖面看（見圖4），對C61和C62進(jìn)行常規(guī)分注，由于該井對應(yīng)的P38－88、P38－92等油井高含水，該井上下兩層各配注僅5m3／d，且C61層為脈沖注水。實(shí)際注水C61層占全井注水量的82.43%，C62層僅占17.57%，未達(dá)到控制C61層注水的目的?？梢?，常規(guī)分注井分層調(diào)配合格難度大，分層配注水量與實(shí)際分層注水量不一致。

圖4 P38－90吸水剖面曲線圖

3）調(diào)剖井分層吸水狀況局部變化大。從P50－100井吸水剖面看（見圖5），注水層位為C4＋52、C61層，為油套分注井。測吸剖顯示:C61的兩個(gè)層為主要吸水層，占100%，C4＋52不吸水量；同時(shí)C61兩個(gè)層之間吸水較均勻，分別為50.09% 和49.91%。2007年底對該井進(jìn)行調(diào)剖，主要是調(diào)整控制C61的注水。調(diào)剖后反映，主要吸水層位仍為C61，占全井注水的100%，但C61兩個(gè)層之間吸水嚴(yán)重不勻，分別為34.46% 和65.64%。而調(diào)剖注水后對應(yīng)油井P50－98井見水快，說明C61第二層對P50－98井影響大，有必要再針對該層進(jìn)行調(diào)剖。

圖5 P50－100吸剖測井曲線圖

2.2 油井找竄結(jié)果分析

根據(jù)油水井生產(chǎn)過程中暴露出的問題，通過油井找竄和測井分析，基本解釋了油田開發(fā)動(dòng)態(tài)上的矛盾，為下一步調(diào)整挖潛提供了依據(jù)。

1）水井找竄測井，落實(shí)注水目的層。從P42－80井吸水剖面看（見圖6），注水層位為C61。2007年2月沖開C62層注水，并改為油套分注，停C61層注水，加強(qiáng)C62層注水，對應(yīng)油井P43－81井僅生產(chǎn)C61層，但見效明顯，油井含水上升快，周圍注水井經(jīng)過多次調(diào)水仍無效果。懷疑P42－80井管外竄層，懷疑注C62層的水注到C61層了。2008年6月18日進(jìn)行同位素找竄測井。測井結(jié)果表明，其C61和C62層之間井段均有放射性同位素顯示，特別是該井C61層下段有很多放射性同位素顯示，而該層并未注水，說明該井在注水層段之間管外竄層，注水未注到目的層。

圖6 P42－80吸剖測井曲線圖

2）油井找竄測井，落實(shí)出水層位。P35－107井2007年9月投產(chǎn)，生產(chǎn)層位為C4＋52，初期日產(chǎn)液7.6t。其中，日產(chǎn)油1.6t，日產(chǎn)水6t，含水78.7%，動(dòng)液面1064m。一個(gè)月后，日產(chǎn)液降為2t。其中，日產(chǎn)油0.4t，日產(chǎn)水1.6t，含水81.7%，動(dòng)液面1 237m。后調(diào)層生產(chǎn)，2007年10月補(bǔ)孔，C61層生產(chǎn)高含水，正常時(shí)日產(chǎn)液9.8t。其中，日產(chǎn)油0.1t，日產(chǎn)水9.7t，含水98.5%，動(dòng)液面916m。2007年11月27日，回采C4＋52層也高含水，初期與生產(chǎn)C61層情況相同，正常生產(chǎn)日產(chǎn)液3t。其中，日產(chǎn)油0.2t，日產(chǎn)水2.8t，含水92.9%。2008年4月解封后與生產(chǎn)C61層情況相同，日產(chǎn)液8.4t。其中，日產(chǎn)油0.1t，日產(chǎn)水8.3t，含水99.4%，動(dòng)液面1 155m。由于周圍無注水井對應(yīng)注水，懷疑P35－107井管外竄層，分析出水層為生產(chǎn)層下部的C62層的地層水。2008年6月6日進(jìn)行同位素找竄測井，測井結(jié)果表明，C4＋52和C61層與下部的C62水層之間井段均有放射性同位素顯示，特別是該井C61層下段有很多的放射性同位素顯示，而該層解釋為水層，說明了該井生產(chǎn)層段與水層之間管外竄層，水層的出水影響了射開生產(chǎn)層出力，導(dǎo)致油井高含水。

3）新井找竄測井，落實(shí)管外竄槽情況及生產(chǎn)潛力。P59－851井生產(chǎn)層位C62，初期日產(chǎn)液10.7t。其中，日產(chǎn)油0t，日產(chǎn)水10.7t，含水100%，動(dòng)液面157m。調(diào)層生產(chǎn)后，補(bǔ)孔C61層生產(chǎn)也高含水，正常時(shí)日產(chǎn)液17.4t。其中，日產(chǎn)油0.4t，日產(chǎn)水17.0t，含水97.5%，動(dòng)液面井口。由于生產(chǎn)兩層均高含水，為了解現(xiàn)生產(chǎn)層與上部油層的竄槽情況及補(bǔ)孔潛力，2008年6月18日對該井進(jìn)行了同位素找竄測井。測井結(jié)果表明，C61層與上部的C4＋52層之間井段均無放射性同位素顯示，說明該井現(xiàn)生產(chǎn)層段與上部油層之間管外不竄層，現(xiàn)出水層對補(bǔ)開上部油層影響較小，有一定的補(bǔ)孔潛力（見圖7）。

圖7 P59－851吸剖測井曲線圖

3 同位素測井存在的問題

從油水井同位素測井資料、測井工藝分析和動(dòng)態(tài)監(jiān)測實(shí)際看，目前同位素測井仍存在一些問題，主要表現(xiàn)為資料的多解性和不確定性。

1）部分井井底部分同位素顯示幅度大，影響測井解釋的取值精度。

2）井筒污染嚴(yán)重，影響測井解釋結(jié)果。

3）井下工具對同位素的吸附，部分影響了測井結(jié)果。

4）光油管找竄測井結(jié)果，受地層負(fù)壓吸附、井筒污染的干擾較大。

4 結(jié)論及建議

1）通過同位素找竄和注水井吸剖結(jié)果綜合分析，吸水剖面測井解釋了油田開發(fā)動(dòng)態(tài)上的矛盾，改善了開發(fā)效果，為下一步調(diào)整挖潛提供了依據(jù)。

2）注水井吸剖結(jié)果分析表明，多層籠統(tǒng)注水井層間吸水差異大，可考慮多進(jìn)行吸水剖面監(jiān)測或進(jìn)行分層注水。

3）在同位素測井過程中，建議適當(dāng)延長擠水時(shí)間并增加擠水量，以減少井底同位素沉降對地層造成的污染。

4）同位素找竄及同位素測吸剖資料直觀，可靠性高，建議在以后的動(dòng)態(tài)監(jiān)測中多選井應(yīng)用。

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