注入剖面測井資料在查竄找漏井中的方法探討

李晨

(大慶油田有限責任公司采油一廠　黑龍江　大慶　163000)

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注入剖面測井資料在查竄找漏井中的方法探討

李晨

(大慶油田有限責任公司采油一廠黑龍江大慶163000)

摘要:為了解決采油廠注水井管柱竄槽漏失的問題，研究查竄找漏井的測試方法，統(tǒng)計了采油三廠2012－2013年查竄找漏井的測試資料，對監(jiān)測方法和結果進行了分析和探討，提出了查竄找漏井的監(jiān)測流程。運用此流程為采油廠解決了實際生產難題，并進一步驗證此方法的可行性。

關鍵詞:注入剖面;測井資料;查竄;找漏

0　引言

近年來采油三廠逐漸加大了問題井的監(jiān)測力度，希望利用測試資料來查找出注入井注入壓力過低、注入量低的原因，同時提供解決的方法。本文統(tǒng)計了采油三廠查竄找漏的問題井共計10井次，注入壓力偏低的油9井次，采用測試方法測試到竄、漏位置的有4井次，解決問題成功率40％。通過對問題井的分析和研究，研究出合理的問題井測試流程和方法，提高測試資料在油田開發(fā)中的利用率。

1　竄漏的成因及類型

大慶油田采油三廠開發(fā)進入特高含水期，綜合含水達到93.96％，地層壓力11.07 MPa，儲層以泛濫平原相、分流平原相及三角洲內外前緣相交互分布為主，儲層非均質性較強，注入井套管和水泥環(huán)在長期注水開發(fā)過程中，可能存在竄漏現象。

竄漏的原因有以下三個方面的原因: 1)固井質量不好，導致氣侵、管外泥漿沒有完全驅出、泥餅的存在以及水泥漿凝聚過程中高壓層反吐水，造成水泥與套管或者套管與地層不能完全膠結，留有油氣水竄流的通道; 2)射孔完井的強烈震蕩，油井工程、增產、作業(yè)等措施引起套管外水泥環(huán)破裂，導致地層流體在上下儲層之間互竄; 3)長期注水沖刷，注入水侵入鹽膏層、泥巖層，在構造應力、巖石自重、溫度、厚度等因素的作用下巖石發(fā)生膨脹、蠕變、滑移、造成巖石破碎、井壁坍塌、鹽層流動引起竄槽。

竄漏類型分為以下幾種: 1)當從井筒注入的流體通過套管外水泥環(huán)縫隙的阻力大于流體直接通過井筒的阻力時，可能會導致射孔層與非射孔層之間的竄通; 2)當兩個射孔層間有阻流物時，使流體通過井筒的阻力大于流體通過水泥縫隙的阻力時，會導致兩個射孔層之間的竄通;3)由于長期注水開發(fā)，造成油水井沒有水泥環(huán)固井的淺層套管因腐蝕嚴重而漏失; 4)受注水及措施等影響，造成套管外水泥環(huán)膠結面松動，或者本身固井時第二膠結面質量較差，從而導致套管外注水與射孔層之間的竄通［1］。

2　利用注入剖面測井方法查找竄漏的實例

目前常用的可以查找竄漏的注入剖面測井方法有同位素測井、相關流量測井、氧活化測井［2］。各種測井方法各有利弊和適應性，單一的測試方法已經不能滿足問題井的測試需求，見表1所示，統(tǒng)計采油三廠10口查找竄漏的問題井資料發(fā)現，找到漏竄的有4井次，單獨采用一種測井方法測試的問題井都無法給出明確的結論，因此合理的采用多種測試方法綜合分析已經成為必然趨勢。

表1　查找竄漏井測試情況統(tǒng)計表

北3－6－59井注入壓力1.2 MPa，注入量為90 m3/d，是一口籠統(tǒng)正注井，為了了解和解決注入壓力低的問題，采油廠下發(fā)同位素監(jiān)測方案，大隊采用了同位素、相關流量和氧活化多種測井方法精細化測試。首先利用超聲流量計測試油管流量，發(fā)現從井口到喇叭口上方無流量變化，排除了油管漏失的可能。然后利用放射性同位素方法測試，測試結果如圖1所示，放射性同位素源從喇叭口出來后，在射孔層位置完全沒有濾積，懷疑該井射孔層段不吸水。在喇叭口下方1 060 m、1 065 m處進行點測相關測試，發(fā)現沒有液態(tài)源流動，進一步驗證了該井射孔層位不吸水。從圖1同位素成果圖上可以看出，同位素源是通過環(huán)套空間向上返，非射孔井段內有大段同位素起伏顯示。跟蹤同位素源至400 m，仍然有源存在，由于同位素源的局限性，無法繼續(xù)跟蹤，采用了連續(xù)示蹤相關測試方法。從相關測井結果上看，該井水流自喇叭口出來后，從環(huán)套空間上返，保持90 m3上水流向上運移，如圖2所示，液態(tài)源從環(huán)套空間上返到425 m處，流速為521 km/h，流量為96 m3/d，追蹤到400 m處，液態(tài)源發(fā)散，無法向上追蹤。兩種測井方法均表明該井射孔層段不吸水，水流從環(huán)套空間上返，由于測試方法的局限性，無法判斷出該井的漏失位置［3］。

為了找到漏失的具體位置，采用了脈沖中子氧活化測井，從測試結果上看結果看，該井有90 m3環(huán)套上水流由35～75 m處進入水層。綜合三種測試方法分析，北3 －6－59井油管無異常，射孔層未吸水，水流從喇叭口處進入環(huán)套空間，全部上返到35～75 m處進入水層，該井35～75 m處套管有漏失。該井屬于典型的淺層漏失，由于長期注水開發(fā)，造成沒有水泥環(huán)固井的淺層套管腐蝕嚴重，從而導致穿孔漏失。

圖1　北3－6－59井同位素測試成果圖

圖2　北3－6－59井425m處連續(xù)相關測試結果

北3－353－E86井是一口籠統(tǒng)上返井，注入量為35 m3/d，注入壓力為2.4 MPa，采油廠急需解決該井注入量低、注入壓力低的問題。該井喇叭口在1 046 m處，位于射孔層下部。全井共有四個射孔層，有效厚度為6.4 m，有效滲透率0.048～0.315 μm2，屬于低滲透油層。如圖3所示為該井的同位素解釋成果圖，測試結果表明，該井射孔層上同位素濾積較少，射孔層段幾乎不吸水，在非射孔層段1 032～1 044 m處有大片同位素吸水顯示，查找該井橫向藍圖發(fā)現該處為發(fā)育較好的未射開砂巖層S31、S32層。該井管柱曲線顯示光滑無毛刺，排除了同位素沾污的影響，懷疑該處存在管外竄槽或漏失。

圖3　北3－353－E86井同位素測試成果圖

為了進一步驗證北3－353－E86井是否存在竄漏，采用脈沖中子氧活化測試驗證，見表2所示，該井吸水部分均在射孔層段內，非射孔層段位置無吸水顯示，說明北3－353－E86井不存在套管漏失造成非射孔層段有同位素吸水。綜合注入剖面同位素和脈沖中子氧活化測井結果表明，該井水流從喇叭口上返到射孔層段內，由于未射開砂巖層S31、S32層發(fā)育較好，從射孔層竄入非射孔層位，造成S31、S32層有吸水顯示，形成了無效水循環(huán)，建議采油廠對該井采用分層措施，封堵高滲透層，挖潛低滲透油層開采潛力。

3　查竄找漏測試方法探討

通過以上實例分析說明發(fā)現，在精細測試過程中采取多種方法綜合測試，可以為采油廠解決實際問題和提供合理化的建議。在錄取測試資料前，需要明確測試的目的和方向。對有異議的部分要重點測試。在實際測試的過程中，需要考慮竄漏類型的不同，根據實際井況來選擇不同的測試方法。

表2　北3－353－E86井脈沖中子氧活化測井解釋成果表

3.1懷疑存在竄槽的注入井

竄槽有兩種形式:1)射孔層段水流竄到鄰近的未射開砂巖層;2)水流從發(fā)育較差的射開砂巖層竄到鄰近的發(fā)育良好的射開砂巖層［4］。首先采用同位素注入剖面測井方法進行鋪墊，利用超聲流量計來驗證注入井油管是否存在漏失。排除油管漏失后，對封隔器進行驗封，排除封隔器不密封后，跟蹤同位素源的測試情況。

如果在非射孔層段有吸水顯示，就要判斷吸水異常處到底是沾污還是竄槽。首先要通過橫向藍圖曲線查找吸水異常部分是否存在通過測試多條同位素跟蹤曲線、管柱曲線是否光滑、異常吸水顯示形態(tài)的判斷排除沾污后，可以采用脈沖中子氧活化測井方法在吸水異常部分定點測試，判斷水流是否從射孔層部分進入地層，如果水流進入射孔層段，在吸水異常部分沒有水流變化，可以綜合判斷水流從射開砂巖層竄入發(fā)育較好的未射開砂巖層［5］。

如果射孔層段位置吸水異常，與流量值相矛盾，就需要考慮是否存在水流在射孔層中互竄的可能性?？梢钥紤]采用連續(xù)示蹤相關追蹤的方法測試，通過放射性源的變化來判斷是否存水流在射孔層中竄槽的可能性。

3.2懷疑有套管漏失的注入井

首先采用同位素注入剖面測井方法進行鋪墊，利用超聲流量計來驗證注入井油管是否存在漏失。排除油管漏失后，對封隔器進行驗封，排除封隔器不密封后，跟蹤同位素源的測試情況，如圖4所示。

如果發(fā)育較好的射孔層段無吸水顯示，或者吸水較少，需要考慮是否存在大孔道。可以采用相關流量或氧活化測井驗證。如圖5所示，北2－321－E86井測試過程中發(fā)現射開砂巖層S27－12層有效滲透率為0.100～0.500 μm2，有效厚度為5.6 m，為該井唯一射開砂巖層，同位素測試曲線顯示在該層處濾積的同位素面積幅值較低，采用相關流量和脈沖中子氧活化測試，結果表明水流全部進入該射孔層，綜合分析認為該層長期水沖刷，砂巖層空隙度變大，存在大孔道。

圖4　查竄找漏流程圖

圖5　北2－321－E86井雙示蹤測試成果圖

排除大孔道的可能后，可以采用點測相關流量、連續(xù)相關、脈沖中子氧活化分段測試異常井段，判斷是否存在漏點及漏點的位置。

在查竄找漏的過程中，可以根據井溫曲線來輔助判斷竄漏情況。在注入井中，由于注水層長期受低溫注入水溫度場的影響，吸水與不吸水層在溫度場上存在明顯的差異，可以根據注入井井溫曲線與停住后的井溫恢復曲線對比，可以有效的把吸水層和非吸水層區(qū)分開來。在正常生產的條件下，當套管外存在竄槽造成層間竄流時，由于竄流的流體與原地層溫度不同，從而在井溫曲線上會有異常的顯示。如果竄槽量較小，不足以引起井溫異常，則無法根據井溫曲線來輔助判斷。

今年大隊完成各類查竄找漏井10井次，采取多方法綜合測試4井次，查找到了影響注入井生產的實際問題，為采油廠提供了合理的措施建議，得到了采油廠技術人員的認可。

4　結論

1)對于不同類型的竄漏井測試，需要從測試目的入手，在基本確定了竄漏的位置后，再采取重點加密定點測試，最大限度的確定竄漏位置。

2)脈沖中子氧活化測井在監(jiān)測注入井射開層與未射開層之間是否存在竄槽、套管是否竄漏方面準確性較高。

3)綜合注入剖面測試資料測試，可以有效的解決采油廠疑難井的問題。

參考文獻

［1］曹新平，周海紅，馬敬超，等.油水井查竄找漏方法研究及應用［J］.大眾商務，2010，11(3): 314.

［2］汪佳榮，曲天虹，滿麗，等.脈沖中子氧活化測井技術在注入剖面井中的應用［J］.內蒙古石油化工，2012，22(16): 122－123.

［3］金勇，陳福利，柴細元，等.注入剖面核示蹤同位素測井技術研究［J］.原子能科學技術，2004，46(38): 214－218，226.

［4］王惠.注入剖面測井資料在油田生產中的應用［J］.長江大學學報(自科版)，2014，11(5): 33－36.

［5］耿師江，陳華.氧活化找漏找竄測試技術在橋口油田的應用［J］.斷塊油氣田，2009，16(5): 123－125.

Discussion on the Application of the Injection Profile Logging Date in Leakage and Channeling Detection

LI Chen
(No.1 Oil Production Plant，PetroChina Daqing Oilfield Company，Daqing，Heilongjiang 163000，China)

Abstract:In order to solve the leakage problem in the water injection well，the test methods were speculated based on the statistical testing data of No.3 oil production plant in Daqing from 2012 to 2013.The monitoring methods and results were studied and discussed.The monitoring procedure for leakage was given to solve the actual problems the production plant faces，and the feasibility of the method was proved.

Key words:injection profile; logging data; channelling detection; leakage detection

(收稿日期:2014－12－08編輯:韓德林)

第一作者簡介:李晨，男，1988年生，2011年畢業(yè)于大慶師范大學，同年取得東北石油大學石油工程專業(yè)第二學歷，現在大慶油田采油一廠第七油礦從事采油工作。E-mail: 285005266@ qq.com

中圖法分類號:TE357

文獻標識碼:A

文章編號:2096－0077(2016)01－0056－04