薩南試驗(yàn)區(qū)二、三類油層注入剖面測(cè)井方法探討

齊向麗

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司　黑龍江　大慶　163000)

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薩南試驗(yàn)區(qū)二、三類油層注入剖面測(cè)井方法探討

齊向麗

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司黑龍江大慶163000)

摘要:針對(duì)大慶油田薩南實(shí)驗(yàn)區(qū)二、三類油層如何測(cè)準(zhǔn)注入剖面進(jìn)行了探討。從地質(zhì)條件分析入手，選擇不同測(cè)井方法，從單井施工設(shè)計(jì)優(yōu)化、儀器標(biāo)定、資料綜合解釋分析等方面結(jié)合實(shí)例論述了監(jiān)測(cè)方案的可行性，為了解二、三類油層的動(dòng)用特征提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞:二、三類油層;注入剖面;測(cè)試資料

0　引言

大慶油田老區(qū)目前已經(jīng)全面進(jìn)入高含水期，主力油層注聚已經(jīng)全面展開(kāi)，二類油層注聚技術(shù)也已成熟，并開(kāi)始工業(yè)化推廣，而作為油田后續(xù)潛力的薄差油層和表外儲(chǔ)層，在三次加密井網(wǎng)下水驅(qū)效果有限，井間、層內(nèi)動(dòng)用狀況難以評(píng)價(jià)，為了研究二、三類油層聚驅(qū)效果及合理開(kāi)采方法，在實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)采用多種方法進(jìn)行測(cè)試。

1　注入剖面測(cè)井方法選擇

大慶油田自1996年開(kāi)始聚合物驅(qū)工業(yè)化推廣應(yīng)用，由于同位素、渦輪流量計(jì)等方法不再適用聚合物混合液的注入井，針對(duì)注聚井的監(jiān)測(cè)技術(shù)也在不斷地發(fā)展，適應(yīng)的方法主要有電磁流量、氧活化、相關(guān)流量等。根據(jù)試驗(yàn)區(qū)注示蹤劑的設(shè)計(jì)要求，在水驅(qū)、聚驅(qū)不同階段要進(jìn)行多次注產(chǎn)剖面對(duì)比測(cè)井，下面針對(duì)二、三類油層特點(diǎn)對(duì)目前測(cè)井方法的適應(yīng)性進(jìn)行分析。

1.1同位素吸水剖面測(cè)井+井溫測(cè)井適用于水驅(qū)階段籠統(tǒng)注入井

同位素吸水剖面測(cè)井是目前測(cè)量水驅(qū)注入剖面的主要方法之一，雖然其定量解釋精度受到沾污、沉淀、大孔道地層等的影響，但因其工藝簡(jiǎn)便，成本低，能夠解決常規(guī)監(jiān)測(cè)井的測(cè)井需求而在各油田廣為應(yīng)用。

井溫測(cè)井是一種重要的方法，它對(duì)井下管內(nèi)或管外的流動(dòng)情況都能產(chǎn)生響應(yīng)，因此在油田開(kāi)發(fā)中有著特別廣泛的應(yīng)用。井溫資料解釋目前仍以定性分析為主，井筒在未射孔條件下，其溫度受地?zé)釡囟群蛶r石熱傳導(dǎo)性影響，具有一定的變化規(guī)律。當(dāng)井筒射開(kāi)油層生產(chǎn)后，井內(nèi)流體溫度必然引起地溫梯度變化，對(duì)于注水井，注入水溫度近似恒定，如果注入量較高，注入水的溫度就會(huì)控制井筒內(nèi)的溫度場(chǎng)，對(duì)于喇叭口在油層之上的籠統(tǒng)注入井，吸水底界位置應(yīng)有明顯的溫度變化。所以在井溫確定吸水底界的前提下，結(jié)合其它方法能夠更準(zhǔn)確地反映井下情況。如圖1所示，南4－丁21－Pxx井同位素與流動(dòng)井溫相對(duì)應(yīng)，吸水底界為1 139 m，P28以下9個(gè)層不吸水。間隔2個(gè)月后對(duì)該井進(jìn)行了復(fù)測(cè)，吸水層位、吸水底界反映基本相同，同位素與井溫具有一致性。

圖1　南4－丁21－PXX井同位素、井溫測(cè)井成果圖

1.2氧活化測(cè)井不適用于低注入量井

脈沖中子氧活化測(cè)井是一種測(cè)量水流速度的測(cè)井技術(shù)，主要用于注水、聚合物和三元復(fù)合劑的注入剖面測(cè)量，可測(cè)量籠統(tǒng)注入井(正注井、反注井)、配注井、油套合注井的向下或向上水流的流速，給出各層的分層吸入情況;同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)配注井內(nèi)的管柱工具(水嘴和封隔器)是否堵死、泄漏、管外竄流的檢測(cè)。其流量測(cè)量的覆蓋范圍達(dá)到7～700 m3/d。該方法在實(shí)際應(yīng)用中，適用范圍較廣，但在本試驗(yàn)區(qū)二、三類油層籠統(tǒng)低注入井中測(cè)井效果不理想。

原因一:由于注入井注入量較低，所以基于流速的測(cè)井方法在低流速時(shí)，測(cè)量誤差會(huì)很大甚至無(wú)法進(jìn)行分層測(cè)量。由于儀器的測(cè)量下限在套管內(nèi)為7 m3/d。在二、三類油層籠統(tǒng)注聚井中實(shí)測(cè)最小流量值均大于10 m3/d，也就是說(shuō)小于10 m3/d的流動(dòng)，儀器很難響應(yīng)。30 m3/d的清水過(guò)喇叭口后的流速為3.25 cm/s，隨著流速逐漸降低，流量的測(cè)量精度也會(huì)逐漸降低，往往不能反映出下部吸水層。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)五口注示蹤劑井注聚后注入量降為25 m3/d，除非吸入層比較集中，否則氧活化測(cè)井很難解決小層定量和厚層細(xì)分的問(wèn)題。

原因二:由于射開(kāi)層間距小，有些夾層小于0.5 m，低于中子發(fā)生器到探測(cè)器的距離，則無(wú)法進(jìn)行分層測(cè)量，影響解釋結(jié)果。

如圖2所示，南3－3－斜水XX井氧活化測(cè)井反映吸水底界為964.5 m，測(cè)得最小流量值為21 m3/d，以下9個(gè)射孔層不吸水。對(duì)該井采取電磁流量和集流點(diǎn)測(cè)流量?jī)煞N方法測(cè)得964.5 m以下至少有3個(gè)層吸水，如圖3所示。所以氧活化測(cè)井不適用于低注入量井。

圖2　南3－3－斜水XX井氧活化測(cè)井成果圖

圖3　南3－3－斜水XX井井溫、集流點(diǎn)測(cè)、電磁流量測(cè)井結(jié)果對(duì)比圖

1.3集流法點(diǎn)測(cè)流量+井溫適用于水驅(qū)階段籠統(tǒng)正注井

集流法點(diǎn)測(cè)流量由上至下定點(diǎn)測(cè)取流量，采用遞減法算出小層吸液量以及厚層內(nèi)吸液位置。

測(cè)井前通過(guò)對(duì)集流傘流量校準(zhǔn)反映出80 m3/d的儀器校準(zhǔn)的精度較高，啟動(dòng)排量都在2 m3/d以內(nèi)，其中半數(shù)在1.5 m3/d以內(nèi)。20 m3/d的儀器校準(zhǔn)的精度較差些，但全都合格，啟動(dòng)排量都在0.5 m3/d以內(nèi)。流量校準(zhǔn)時(shí)表現(xiàn)出集流度在三個(gè)校準(zhǔn)循環(huán)不一致的現(xiàn)象，每只儀器的第三循環(huán)都好于前兩個(gè)循環(huán)。在排除了集流傘張度不夠的可能性外，分析認(rèn)為集流傘在較高流量下會(huì)提高集流傘的集流度。試驗(yàn)表明在30 m3/d的流量下運(yùn)行2～3 min，會(huì)使三個(gè)循環(huán)的集流度保持一致，并得到較好的校準(zhǔn)精度。從測(cè)量原理上看，集流法點(diǎn)測(cè)在單相流水介質(zhì)條件下測(cè)量精度應(yīng)當(dāng)是目前方法中最高的，適合于水驅(qū)籠統(tǒng)低注入井二、三類油層小層吸入量低的情況。為了驗(yàn)證該結(jié)論同時(shí)對(duì)南3－3－斜水XX井采取電磁流量測(cè)井方法做對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如圖3。南3－3－斜水XX井兩種資料反映主產(chǎn)層一致，為S28，但吸液底界不同，電磁流量反映為967 m，反映最低吸液量為2.9 m3/d;集流法反映為985 m，與井溫曲線反映的吸水底界一致，比電磁流量反映的吸水層多5個(gè)，吸液厚度增加4.5 m，反映最低吸液量為1.9 m3/d。由此可見(jiàn)，集流法靈敏度及準(zhǔn)確性比電磁流量相對(duì)要高，在本井測(cè)量上以上兩種方法精度均高于氧活化。

1.4放射性示蹤相關(guān)法在水驅(qū)、聚驅(qū)階段可選

與傳統(tǒng)的放射性同位素示蹤測(cè)井不同，雖然該方法也是通過(guò)釋放器將示蹤劑釋放到井筒中，但由于新研制的示蹤劑具有一定的聚合度，不會(huì)立刻擴(kuò)散，而呈聚集的形式隨井液流動(dòng)。同位素通過(guò)具有一定距離的兩個(gè)探測(cè)器時(shí)探測(cè)器會(huì)有明顯的變化信號(hào)，即使示蹤劑有很大的擴(kuò)散，在時(shí)間－幅度的坐標(biāo)系里也會(huì)有明顯的波形變化，由于兩個(gè)探測(cè)器的距離很短，這一波形不會(huì)有太大變化，通過(guò)相關(guān)分析的方法就可以讀出示蹤劑流經(jīng)兩個(gè)探測(cè)器的時(shí)間間隔，而探測(cè)器的距離是已知的，從而可以計(jì)算出流體的流速。

放射性相關(guān)測(cè)量方法具有較低的測(cè)井成本與較低的測(cè)量下限，比較適合低注入、層間距大的井分層吸水剖面的測(cè)試，在注入量比較大、層間距比較小(如小于0.5 m)時(shí)，示蹤相關(guān)法與氧活化一樣不能細(xì)分層測(cè)試。對(duì)小于1.08 cm/s(10 m3/d)低流量計(jì)算誤差也較大，如南4－丁XX－PXXX井測(cè)至第6點(diǎn)流量(11.6 m3/d)時(shí)曲線拖尾已經(jīng)很嚴(yán)重，相關(guān)性很差，很難識(shí)別峰位，如圖4所示，但在其它井測(cè)試中也有效果好的實(shí)例。

圖4　南4－丁XX－PXXX1133.6m相關(guān)曲線

1.5電磁流量+壓力+井溫適用于水驅(qū)、聚驅(qū)階段籠統(tǒng)正注井

電磁流量計(jì)是基于法拉第電磁感應(yīng)原理，一般被用來(lái)測(cè)量流過(guò)管道中導(dǎo)電流體的流量。不管流體性質(zhì)如何，只要其具有微弱的導(dǎo)電性(電導(dǎo)率大于8×10－5S/ m)就可進(jìn)行測(cè)量。大慶油田注入水及聚合物混合液的導(dǎo)電性能良好，符合測(cè)量條件。

電磁流量測(cè)井作為確定注聚井細(xì)分注水剖面的一種方法，工藝成熟、操作簡(jiǎn)便。電磁流量計(jì)沒(méi)有可動(dòng)部件，具有很高的可靠性。其連續(xù)曲線受影響因素較多，如井筒狀況及流態(tài)、測(cè)速等影響較大，射孔孔眼吸入點(diǎn)附近曲線波動(dòng)較大。另外，目前此方法只能在套管內(nèi)測(cè)量，不能進(jìn)行分層配注井的測(cè)量。對(duì)于二類油層井實(shí)測(cè)過(guò)程中在井況好時(shí)連續(xù)曲線能夠測(cè)出15 m3/d左右吸液量，并且較準(zhǔn)確地確定吸液位置，點(diǎn)測(cè)曲線能夠測(cè)出3 m3/d吸液量。

與水驅(qū)情況相同，配合井溫能夠定性解決注聚井吸水底界的判斷問(wèn)題。壓力參數(shù)能夠監(jiān)測(cè)施工過(guò)程，資料的準(zhǔn)確性得到進(jìn)一步保證。圖5為南4－丁4－XX井結(jié)果。

圖5　南4－丁4－XX井電磁、壓力、井溫組合測(cè)井成果圖

以上分析著重討論了試驗(yàn)區(qū)注入剖面測(cè)井方法的選擇問(wèn)題，前提條件是籠統(tǒng)正注井，而井下管柱結(jié)構(gòu)對(duì)測(cè)井方法的影響也是很大的。對(duì)于分層配注聚驅(qū)階段不能選擇電磁流量方法;對(duì)于籠統(tǒng)注入、喇叭口下過(guò)油層水驅(qū)階段如果選擇同位素井溫組合測(cè)井，喇叭口處易形成沾污，而吸水層在喇叭口以上的，井溫曲線很難判斷吸水底界，如圖6所示南4－21－PXX井情況。其它方面的影響在此不做詳細(xì)闡述。

圖6　南4－21－PXX井同位素、井溫組合測(cè)井成果圖

2　結(jié)論和認(rèn)識(shí)

二、三類油層注入井水驅(qū)階段測(cè)井方法選擇依次為集流法點(diǎn)測(cè)流量、電磁流量井溫組合、同位素吸水剖面井溫組合;下分層配注管柱以后根據(jù)注入量大小可選的方法有注入剖面五參數(shù)組合測(cè)井和氧活化。不論是籠統(tǒng)注入還是分層配注，示蹤相關(guān)流量可作為一種補(bǔ)充方法。

聚驅(qū)階段籠統(tǒng)注入井首選電磁流量、壓力、井溫組合測(cè)井，氧活化或相關(guān)流量受層間距和測(cè)量下限的限制在本試驗(yàn)區(qū)應(yīng)用效果不理想，下分層管柱后仍然沒(méi)有更為理想的方法可供選擇。

井下工具正對(duì)油層，也會(huì)不同程度地影響測(cè)井方法的應(yīng)用效果，建議作業(yè)施工設(shè)計(jì)時(shí)盡量使工具避開(kāi)油層，利于測(cè)井施工和解釋分析。

參考文獻(xiàn)

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Research of Injection Profile Logging Methods in the 2ndClass and the 3rdClass Oil Layer in SA NAN Experimental Area

QI Xiangli
(Logging＆Testing Services Company of Daqing Oilfield Company Ltd，Daqing，Heilongjiang 163000，China)

Abstract:Logging accurately the injection profile in the 2(nd)and the 3(rd)class oil layers of Daqing SA NAN oil field was researched.Starting with the geological condition analyses，several different logging methods were elected，then the design optimization of single－well construction，instrument calibration，and comprehensive interpretation and analysis of logging data were discussed with the feasibility of the monitoring plans，which provide the basis for the further understanding of the 2(nd)class and the 3(rd)class oil layers exploitation feature.

Key words:the 2(nd)and the 3(rd)class oil layer; injection profile; testing data

(收稿日期:2014－12－16編輯:姜婷)

第一作者簡(jiǎn)介:齊向麗，女，1977年生，助理工程師，2010年畢業(yè)于大慶職業(yè)學(xué)院油氣開(kāi)采技術(shù)專業(yè)，目前在大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司監(jiān)測(cè)信息解釋評(píng)價(jià)中心繪解二室從事測(cè)井資料解釋工作。E-mail: dlts_qixl@ petrochina.com.cn

中圖法分類號(hào):P631.8+1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):2096－0077(2016)01－0097－04