生產(chǎn)測井組合儀在氣舉找水中的應(yīng)用

劉晶晶

(大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司　黑龍江　大慶　163153)

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·儀器設(shè)備與應(yīng)用·

生產(chǎn)測井組合儀在氣舉找水中的應(yīng)用

劉晶晶

(大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司黑龍江大慶163153)

為給油田找水堵水、增油上產(chǎn)措施提供依據(jù)，采用生產(chǎn)測井組合儀進(jìn)行產(chǎn)出剖面測試，對在氣舉測試施工中存在的一些影響因素進(jìn)行了分析，并提出了解決辦法和思路，有效地提高了測井成功率。

PLT；氮?dú)鈿馀e；影響因素；氣舉找水

0　引　言

冀東油田構(gòu)造位置上位于渤海灣盆地黃驊坳陷北部，屬典型的復(fù)雜斷塊油藏。油藏為邊底水活躍的層狀油藏，地層能量充足，在2008年之前主要依靠天然能量開采，只有個別層位存在污水回注。采油速度0.67%，目前綜合含水94.8%，處于高含水、低采出的狀態(tài)。如今多數(shù)油井在常規(guī)注水開發(fā)中，由于儲層的非均質(zhì)性及開發(fā)方案和采取措施不到位，造成注水在橫向和縱向上推進(jìn)很不均勻，造成油井過早出水，過早水淹，產(chǎn)量降低，監(jiān)測油井井下各產(chǎn)層動用情況和找出主要出水層位，成為急需解決的問題。

常規(guī)的環(huán)空測試，空氣氣舉及機(jī)械找水工藝均存在一定的局限性。氮?dú)鈿馀e產(chǎn)出剖面測井工藝可以對非偏心采油機(jī)井進(jìn)行測試，而且在常規(guī)壓縮空氣氣舉的基礎(chǔ)上將空氣改為氮?dú)猓岣吡税踩?，而且可以穩(wěn)定控制流量，為錄取準(zhǔn)確的資料提供了良好的條件。

PLT生產(chǎn)測井組合儀具有耐高溫高壓，可靠性高，一次下井，能測量多個參數(shù)(節(jié)箍、井溫、壓力、含水、伽瑪和流量)，可以進(jìn)行定量解釋的優(yōu)點(diǎn)，在冀東油田氣舉產(chǎn)出剖面測井中廣泛應(yīng)用。該項測井技術(shù)找水堵水效果比氣舉動態(tài)井溫找水后堵水效果提高31.2%[1]， 能動態(tài)監(jiān)測產(chǎn)出井各層產(chǎn)液含水情況，為油田采取措施提供依據(jù)。在氣舉測試過程中，存在著影響測試結(jié)果的眾多因素，如何避免和克服這些問題，對提高測井成功率和測試資料的準(zhǔn)確性有著重要意義。

1　氮?dú)鈿馀e施工工藝

1.1氮?dú)鈿馀e原理

氮?dú)鈿馀e是利用車載式膜分離裝置從空氣中分離出氮?dú)?，并通過增壓裝置增壓后把氮?dú)庾⑷胩坠墉h(huán)形空間[2]，環(huán)空的液面被擠壓向下，如果不考慮液體被擠入地層，環(huán)空的液體進(jìn)入到油管。當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入油管后，使油管內(nèi)液體混氣，液面不斷升高直至噴出地面。在開始噴出前，井底壓力總是大于地層壓力，當(dāng)噴出后由于環(huán)形空間仍然繼續(xù)進(jìn)氣，油管內(nèi)液體繼續(xù)噴出，使混氣水的重度越來越低，油管鞋壓力則急劇降低，此時井底壓力及壓風(fēng)機(jī)的壓力也隨之急劇下降，當(dāng)井底壓力低于地層壓力時，液體則從地層流到井底。

現(xiàn)場制氮?dú)馀e采油是一種行之有效的工藝技術(shù)，已成為油田排液技術(shù)的主要手段。充足的氣源供應(yīng)，穩(wěn)定、可調(diào)的壓力以及制氮裝置可移動的特點(diǎn)，完全可以滿足氣舉工藝對氣源的要求[3]。

1.2氣舉工藝參數(shù)設(shè)計

為設(shè)計最佳，高效的氣舉系統(tǒng)，氣舉工藝參數(shù)設(shè)計暴扣地面氣舉壓力，氣舉凡爾級數(shù)和深度，凡爾開啟壓力等，其中凡爾開啟壓力計算公式如下[4]：

(1)

其中， Pop為凡爾開啟壓力， MPa;Pd為凡爾在井下時封包內(nèi)的壓力， MPa; R為凡爾孔與封包的面積比， R=Ap/Ab;Pt為凡爾處的油管壓力，MPa; Ap為封包面積，m2; Ab為凡爾孔面積，m2。

2　PLT生產(chǎn)測井組合儀儀器簡介及適用性分析

2.1儀器簡介

PLT生產(chǎn)測井組合儀儀器外徑38 mm，耐溫150℃，耐壓60 MPa，由磁定位，多路傳輸短節(jié)，伽馬，溫度，壓力，含水率，流量等測試儀組成，含水率測量范圍0～100%，精度±5%，流量測量范圍為0.3～60.6 m/min，如果換算成在5.5 in的套管中測量范圍是5～1 000 m3/d。其中模擬磁定位信號直接加到電纜上，數(shù)字磁定位和另外五種儀器的信號是通過WTC分時傳送到電纜至地面儀，故一次測量可獲得五種參數(shù)和一條CCL曲線。該組合儀多用于自噴井和注水井的測量，其測井資料可以研究生產(chǎn)井的動態(tài)產(chǎn)量，含水情況和注入井分層吸水量的問題，對油田調(diào)整開發(fā)方案，提高單井產(chǎn)量，保證油田長期穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)起著重要作用。

2.2儀器適用性分析

1)受氮?dú)廛嚉馀e注入壓力的限制，氣舉井的深度一般在4 000 m以下，而且冀東油田除南堡潛山油藏外，油藏埋藏深度都在4 000 m以下，冀東油田屬于正常溫度壓力系統(tǒng)，溫度一般不會超過135℃，注氮?dú)鈺r井底壓力也在50 MPa以內(nèi)，所以測井儀器完全滿足氣舉測試要求。

2)儀器一次下井，即可完成伽馬，定位，井溫，壓力，持水率，流量等六個參數(shù)的測量，儀器的測量范圍和精度及儀器指標(biāo)完全滿足測井要求，而且提供參數(shù)豐富，可以定量解釋產(chǎn)液量和含水率，滿足地質(zhì)要求。

3)氣舉找水應(yīng)用效果分析

高76-**井為冀東油田高中深高76斷塊的一口采油井，2015年5月新井投產(chǎn)，投產(chǎn)初期日產(chǎn)液24.2 m3，日產(chǎn)油0.02 t，含水99.9%，液面675 m，為進(jìn)一步弄清井下產(chǎn)液狀況，廠家決定對這口井進(jìn)行找水測試，為堵水提供依據(jù)。

2015年6月對此井進(jìn)行氣舉產(chǎn)液剖面測試的結(jié)果如表1所示，75層為主要的出水層位，對其進(jìn)行封堵。

表1　高76-**井氣舉產(chǎn)液剖面測試成果表

堵水初期，如圖1所示產(chǎn)液量從24.2 m3/d降到15.1 m3/d，含水從99.9%降低到80.8%，產(chǎn)油從0 t/d，上升到2.9 t/d，見到了明顯的增油效果，但從7月份開始，產(chǎn)液量逐漸下降，到7月底產(chǎn)液量下降到10.9 m3/d，含水逐漸上升到95.8%，分析懷疑是堵水不密封，作業(yè)隊又重新堵水后，到目前為止，生產(chǎn)平穩(wěn)，產(chǎn)液量在12.3 m3/d，含水70%左右，產(chǎn)油每天3.8 t，到目前為止已經(jīng)累計增油101 t。

圖1　高76-**井采油生產(chǎn)曲線圖

從圖2可以看出G15-**井為多層合采，53#層與周圍水井G15-**主吸水層對應(yīng)關(guān)系好，注水受效明顯，措施前日產(chǎn)液22.4 t，日產(chǎn)油0.92 t，含水95.9%，動液面1 209 m；分析認(rèn)為該小層可能水淹；五參數(shù)找水證實53#層主產(chǎn)液，雙卡該層后，初期日產(chǎn)液16.7 t、日產(chǎn)油10.4 t、含水37.6%、動液面1 158 m，如圖3所示。

4　測井影響因素分析

4.1扶正器對連續(xù)流量測量效果的影響

NP43-X**井是一口大斜度的抽油機(jī)井，最大井斜36.9°，最大井斜深度1 980 m，人工井底3 824 m，射孔層3 759.1～3 804.2 m，產(chǎn)液量10 m3/d，含水37%。

圖2　G15-**與G15-**油層連通圖

圖3　G15-**氣舉產(chǎn)液剖面成果圖

儀器下放至射孔層底界上30 m處遇阻，而且上提電纜張力變大，比正常起電纜張力大1.5 kN，懷疑遇卡,最后增大拉力成功解卡。分析可能由于扶正器攜帶井底落物而導(dǎo)致的張力變大，但儀器并沒有在通過喇叭口時遇卡，再排除地層出砂造成的因素后,懷疑可能是套管變形,儀器加扶正器后會導(dǎo)致阻力變大而遇阻。

因為扶正器起著居中流量計的作用，能避免因流量計碰撞井壁造成葉片收縮不轉(zhuǎn)的情況。但此井特殊，在查閱了相關(guān)資料后，得知在過喇叭口以后井斜小于10°，所以可以嘗試將扶正器取下，以減少扶正器的阻力而造成儀器遇阻。此次儀器下到射孔層后沒有遇阻，成功測井。

如圖4所示是另外一口井加上扶正器后測量的連續(xù)流量曲線，而圖5是此井沒有加扶正器的連續(xù)流量曲線。

從測井的施工和圖3-圖5的對比可以得出以下結(jié)論:

圖4　加扶正器測速600 m/h,900 m/h流量曲線

圖5　不加扶正器測速600 m/h,900 m/h流量曲線

1)在測速大于600 m/h以上的時候,儀器加上扶正器測量的全井眼流量比不加扶正器測時測的流量曲線更平穩(wěn),抖動較小。

2)對于井身為大斜度,但是射孔井段井斜小于10°的井,為了提高測井成功率,可以不加扶正器下井測量連續(xù)流量曲線,但是測量速度必須控制在600 m/h以下。

4.2放壓測試對測量結(jié)果的影響

在氣舉測井施工中，一定要注意出口的出液情況，如果在高泵壓下長時間井口未出液，必須立即停止氣舉。如：柳16-**井氣舉找水，在第一個氣舉凡爾打開后，出水排液了一段時間，在舉通第二個氣舉凡爾的時候，氣舉至14.5 MPa時井口仍沒有出水，而且這個壓力一直持續(xù)了幾個小時沒有變化，懷疑由于氣舉凡爾未打開造成，此時決定放壓測量。此時停止氮?dú)廛嚉馀e，從環(huán)套空間內(nèi)放壓，控制放空閘門的開度，讓環(huán)套壓力逐漸減小，井底流動壓力逐漸減小，當(dāng)?shù)貙訅毫Υ笥诰琢鲃訅毫r，地層開始出液，這時就達(dá)到了測量的時機(jī)。圖6為環(huán)套放壓后測量的連續(xù)曲線。從圖中可以看出，地層出液較好，流量和持水率、溫度、壓力等各個參數(shù)與圖7放壓前都有明顯變。

圖6　放壓后測量連續(xù)曲線

圖7　放壓前測量連續(xù)曲線

4.3壓力對測井結(jié)果的影響

在氮?dú)鈿馀e施工過程中,由于氮?dú)獾某隹谂帕恳话闶枪潭ǖ?在第一個氣舉凡爾沒有打開的時候,隨著往環(huán)套空間里注入氮?dú)饬康脑黾?注氮壓力不斷增加, 這個時候井中的液體一部分進(jìn)入油管里,一部分往地層里倒灌,所以此時在油頂上監(jiān)測壓力會升高,井溫會降低[5]。隨著氣舉凡爾的打開,油管進(jìn)氣,使混氣水的重度越來越低，油管鞋壓力則急劇降低，此時井底壓力及壓風(fēng)機(jī)的壓力也隨之急劇下降，當(dāng)井底壓力低于地層壓力時，液體則從地層流到井底。這時溫度也有升高的趨勢,此時達(dá)到測量的時機(jī)。一般為了排除洗井液進(jìn)入地層造成的影響,對一些井甲方會要求達(dá)到一定排液量以后才能測量。在達(dá)到排液量以后,需要一直監(jiān)測壓力的變化,如果壓力只有5 MPa以下的變化時,一般是氣舉凡爾打開造成的,如果壓力減小值達(dá)到5 MPa以上的時候,注意流量和溫度的變化,當(dāng)?shù)貙訅毫Υ笥诰琢鲏簳r,地層出液 ,達(dá)到測量的最佳時機(jī)。如果錯過了這個時機(jī)就要等到舉通下一級氣舉凡爾之后,繼續(xù)等待測量時機(jī)。

5　結(jié)　論

1)采用PLT生產(chǎn)測井組合儀進(jìn)行氣舉產(chǎn)液剖面測試，能實現(xiàn)一次下井，多參數(shù)測量(節(jié)箍、井溫、壓力、含水、伽馬和流量)，能定量解釋。

2)采用PLT生產(chǎn)測井組合儀較好的反映了油井在氣舉狀態(tài)下的產(chǎn)出情況，為油田動態(tài)監(jiān)測，制定穩(wěn)油控水方案提供可靠的依據(jù)，具有良好的應(yīng)用前景。

3)通過對各種測井影響因素的分析，找到如何避免和克服這些問題，能有效的提高測井成功率。

[1] 楊寶華，王慶如.氣舉找水全套測井技術(shù)在大港南部油區(qū)的應(yīng)用[J].油氣井測試,2002，11(5):60-62.

[2] 劉東菊.氮?dú)鈿馀e采油技術(shù)的應(yīng)用[J].特種油氣藏，2003,9(10):90-91.

[3] 馮琦.中原油田氣舉采油工藝技術(shù)[C].全國氣舉技術(shù)研討會論文集，2007:20.

[4] 陳淑梅.氣舉測井技術(shù)在油田中的應(yīng)用[J].長江大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011,5(36):81-83.

[5] 湯濤，戴恩漢，孟蓮香.氮?dú)鈿馀e油井動態(tài)找水技術(shù)在中原油田的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工,2013，12(9):81-84.

Application of Production Logging Tool in Gas Lift to Find Water

LIU Jingjing

(DaqingLoggingandTestingServicesCompany,Daqing,Heilongjiang,China163153)

The production logging tool (PLT) in producing profile can provide an evidence for water plugging and increasing oil production. Some influencing factors in the construction of gas lift test are analyzed, and some solutions and ideas are put forward, the logging success rate improved effectively.

production logging tool (PLT); nitrogen gas lift; influence factor; gas lift to find water

劉晶晶，女，1986年生，助理工程師，2009年畢業(yè)于東北石油大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事現(xiàn)場施工交接管理工作。E-mail：ljjlcs420@163.com

P631.4+3

A

2096-0077(2016)04-0072-04

2016-2-24編輯：馬小芳)