老油井復查潛力油層評價技術研究

王玉玲 白建平

(1.大慶測試技術服務分公司，黑龍江 大慶 163453;2.重慶科技學院安全工程學院，重慶 401331)

油藏監(jiān)測是當今測井技術中發(fā)展最快、最活躍的一個領域［1］。當前，全國各油田普遍進入了高含水開采期，對注水開發(fā)的油田，從老油井內尋找潛力層是調整挖潛的一項重要工作，油藏監(jiān)測是主要的技術手段。其主要進展包括:應用永久光纖傳感器在套管井中監(jiān)測流體的溫度、壓力及流量的動態(tài)變化來確定地層剩余油分布剖面［2-3］;利用流動成像儀在大斜度井或水平井中的流體成像剖面來確定流體分布狀況;在老井中通過過套管地層電阻率測井儀或多功能脈沖中子儀等監(jiān)測地層流體界面和地層剩余油飽和度的變化。

電纜地層測試器是一種新型的測井儀器，其測試成本大大低于常用的鉆桿地層測試(DST)，在油田應用廣泛。1955年，斯倫貝謝推出第1個商用電纜地層測試器，最初的目的只是用于地層流體取樣，1次下井只能得到1條壓力曲線，取得1次樣品［4］。20世紀60年代至70年代，斯倫貝謝公司的重復式地層測試器RFT(Repeat Formation Tester)和阿特拉斯公司的多次地層測試器FMT(Formation Multi Tester)是二代產品［5］。

20世紀90年代中期，斯倫貝謝和阿特拉斯先后推出了 MDT［6］和 RCI［7］測試器，相對于前二代儀器進行了重大技術革新，其特點就是應用對壓力和溫度反應迅速靈敏的高精度石英壓力計提高了壓力測試精度，減少了井場測壓時間;增加了可精確控制的大功率泵抽排模塊，利用泵抽排功能將泥漿污染流體排出，經多次測量，地層壓力更為精確;采用了井筒雙封隔器技術。本文介紹一種國內研制的地層測試器，該儀器能直接測取井下單層(層段)壓力并通過儀器自排液方式獲得單層流體樣品(據(jù)此可分析化驗多項參數(shù))。

1 電纜輸送自排液式分層測壓取樣(AFT)技術

1.1 AFT測試儀器結構及主要技術指標

采用電纜輸送作業(yè)的油井分層測壓取樣儀，是用于獲取油井內單個產層(層段)壓力和產出液體樣品的專用設備。該儀器地面系統(tǒng)由控制面板、電源和采集系統(tǒng)組成;井下部分由電子短節(jié)，電機自排液泵短節(jié)，溫度、壓力、含水、伽馬測量短節(jié)，樣品存貯室及上下封隔器等組成。儀器通過測井電纜和絞車起下并操控作業(yè)。利用伽馬測量參數(shù)實現(xiàn)測試層位的精確定位，上下封隔器起到對測試層位封隔的作用，利用電機自排液泵排出封閉空間內的液體，以便使地層內產出的液體充滿該封閉的空間;利用含水率監(jiān)測實現(xiàn)排液是否達到要求的判斷;單層排液后獲得的流體樣品儲存在樣品存貯室內;該儀器分別在封隔器內外裝有壓力探頭，實現(xiàn)坐封效果的判斷及壓力測試的功能。

該儀器的主要技術指標如下:

(1)儀器外徑102 mm(適合內徑為125 mm套管);

(2)耐壓100 MPa;耐溫125℃;

(3)壓力計精度:0.2%(psi);

(4)供電:三相四線制(中性點不接地)220V/380V 50Hz;

(5)卡單層厚度:1～10 m可選配(基本短節(jié):3.5 m)。

1.2 AFT測試工藝

據(jù)調查，各種機采井通常在500 d內至少需要進行檢泵作業(yè)一次，因此，可以在機采井檢泵作業(yè)時進行AFT測試。在油井作業(yè)時利用Φ116*8 000 mm通井器通井，將儀器下入井內，先通過測自然伽馬曲線校深定位，將儀器定位在測試層位的深度，并測量記錄流壓;利用電控封隔器座封，然后啟泵排出目的層段儀器與套管環(huán)形空間內的流體，同時記錄壓力曲線;根據(jù)監(jiān)測的含水指示曲線判斷抽取到的液體是否為地層原狀流體;排液完畢后停泵監(jiān)測記錄壓力恢復曲線，然后解封測流壓，上提儀器到井口轉樣，完成一個目的層段的測試。重復上述過程完成其他層段的壓力測試與取樣。

1.3 AFT測試資料的分析與評價

通過AFT測試的壓力資料可以獲得單層的地層壓力、地層滲透率、地層與液柱壓力系數(shù)、產能等參數(shù)，評價分析方法可參見相關文獻［8］。從井下獲取的流體樣品送化驗室化驗后分別給出含水率、油和水的各項指標。這些評價分析的結果可以作為油井層間矛盾、動用狀況等問題分析的依據(jù)，進而制定油井壓裂、堵水及油水井調剖等措施，提高開發(fā)效果。

2 電纜輸送自排液式分層測壓取樣技術現(xiàn)場應用情況

電纜輸送自排液式分層測壓取樣儀在大慶油田進行了多口井的現(xiàn)場測試，取得了較好的應用效果。

2.1 H2-12-3116井及測試的基本情況

H2-12-3116井是1998年12月投產的機采井，測試作業(yè)前日產液54 t，日產油0.3 t，含水率98%。2012年4月7日至10日，進行了AFT測試，測試目的是了解各目的層地層壓力，獲取目的層流體樣品并通過化驗確定含水率，尋找本井內的潛力層。測試層段深度為1 828.8～1 949.4 m，具體測試層段見表1。通過測試獲得了7個測試層位的壓力數(shù)據(jù)和流體樣品。

表1 H2-12-3116井AFT測試層段數(shù)據(jù)表

2.2 測試分析結果及措施

由測試壓力、樣品分析的產能、地層滲透率、地層壓力、含水率等結果見表2，油水流體樣品化驗結果略。

表2 H2-12-3116井AFT測試解釋成果表

由表2可以看出:該井測試的7個層段中，5#層以下的層段為產水層段，其余2個層段為潛力層段。其中1#—3#層段地層產出液含水率73%，預測產能6.4 t/d;4#層產出液含水率8%，預測產能4.5 t/d;實測的單層壓力和壓力系數(shù)表明各個地層都有一定的能量，不存在層間矛盾，注采關系平衡。因此，根據(jù)AFT測試解釋結果，建議維持目前注采關系，對5#及以下層進行機械堵水，只開采1#—4#層。

根據(jù)AFT測試解釋結果及建議，采油廠對該井實施了堵水作業(yè)。本井在泵徑及工作制度不變的條件下，采取措施后見到顯著的降水增油效果，采取措施當月日降液50 t，降含水80%，日增油2.4 t;連續(xù)生產數(shù)月油井保持日產液4 t、日產油3.5 t的良好效果。

3 結論

使用電纜輸送自排液式分層測壓取樣技術，可在各類采油井內(利用檢泵作業(yè)時機)測量分層壓力并獲取單層流體樣品，經化驗分析得到產層油水比例及相關結果。這是當前在射孔完井的老油井內尋找潛力層的一項高可靠性的獨特技術，可直觀地確定層間矛盾和潛力層位，為壓裂、堵水措施方案的制定提供重要信息。

該技術還需在縮小儀器尺寸、提高壓力計精度及測試作業(yè)效率等方面進一步改進和完善。

［1］張向林，陶果，劉新茹.油氣地球物理勘探技術進展［J］.地球物理學進展，2006，21(1):143-151.

［2］Kersey A D.Optical Fiber Sensors for Permanent Downwell Monitoring Applications in the Oil and Gas Industry［J］.IEICE Trans，Electron，2000，83(3):400-403.

［3］Brown G A，Kennedy B，Meling T.Using Fiber Optic Distributed Temperature Measurements to Provide Real Time Reservoir Surveillance Data on Wytch Farm Field Horizontal Extended Reach wells［G］.Annual Technical Conference and Exhibition，Dallas，SPE62952，2000:1-11.

［4］Gunter J M，Mo ore C V.Improved Use of Wireline Testers for Reservoir Evaluation ［G］.SPE16481，1987:635-644.

［5］林梁.電纜地層測試器資料解釋理論與地質應用［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1994:1-50.

［6］Badry R，Head E，Morris C，et al.New Wireline Formation Tester Techniques and Applications［G］.SPWLA 34th Annual Symposium，Calgary，Alberta，Jun，1993:13-16.

［7］Michaels J.Advances in Wireline Formation Testing［G］.SPWLA 36th Annual Symposium，1995:13-16.

［8］周波，陶果.電纜地層測試器無量綱解釋圖版研究［J］.測井技術，2004，28(3):203-205.