在線流量計在生產(chǎn)測井中的應(yīng)用

朱 坤，馬涌貴，明東升

(長城鉆探工程技術(shù)有限公司 北京 100101)

0 引 言

生產(chǎn)測井(Production Logging)是對油田生產(chǎn)注入情況監(jiān)測的一種重要手段。根據(jù)油田生產(chǎn)或注入情況確定井內(nèi)流體的產(chǎn)液剖面或者注入剖面，為油田開發(fā)方案提供依據(jù)以便采取有效的施工措施和開采方案。比如產(chǎn)出剖面資料可以用來確定各小層產(chǎn)出情況，明確多層系開發(fā)間矛盾，為優(yōu)化開發(fā)技術(shù)決策提供依據(jù)，同時可以確定高含水層，為調(diào)剖堵水等上產(chǎn)控水措施提供幫助[1]；注入剖面資料可以為調(diào)整注入剖面提供依據(jù)及檢驗配注效果，為水井改造提供依據(jù)及檢驗封堵效果等[2]。另外它還可以確定產(chǎn)油井中的出氣層、灌層以及一些工程問題諸如指出套管破損位置、射孔位置的檢查、管外流動等等。

在實際測井作業(yè)中，一般采用七參數(shù)組合生產(chǎn)測井儀器下井，同時也可以根據(jù)不同的測井目的來組合不同的測井儀器串。目前國內(nèi)外七參數(shù)產(chǎn)液剖面測井方法大多采用Sondex公司組合式生產(chǎn)測井儀器測量，流量主要用渦輪流量計測量[3]。當(dāng)然還可以根據(jù)不同產(chǎn)量情況，選取適合的流量計。而在流量計選擇中，可以考慮將在線式流量計(In-Line Spinner,ILS)短接同時掛接進(jìn)去。很多時候它起備份和對主流量計的印證作用，而在主流量計失靈的時候，它則能直接用來對測井資料進(jìn)行處理解釋。

1 在線流量計簡介

生產(chǎn)測井儀器是國外常用的生產(chǎn)測井組合儀器，斯倫貝謝、哈里伯頓和阿特拉斯等大的測井公司都有自己的生產(chǎn)測井儀器。Sondex公司是專門生產(chǎn)制造油田應(yīng)用儀器的公司，PLT測井儀器也是該公司的主打產(chǎn)品之一[4]。其主要短接包含磁定位、伽馬、溫度、壓力、流量計、持水率以及流體密度儀等。

Sondex在線流量計(In-Line Spinner)短接非常短，長度只有439 mm，其規(guī)格參數(shù)如表1所示。進(jìn)行PLT測井作業(yè)時，進(jìn)入油管后由于井徑變小，全井眼流量計則會收起，無法再正常工作。因此葉片內(nèi)嵌的在線流量計則一般可以作為全井眼流量計(Fullbore Spinner)的補充同時下井。它的應(yīng)用范圍包括：1)油管漏失探測；2)油管中產(chǎn)液剖面測井；3)水平井中作為備份流量計；4)在防砂篩管和割縫襯管中作業(yè)[5]。

表1 在線流量計(ILS)規(guī)格參數(shù)表

2 產(chǎn)出剖面測井

H油田Nxx7井于16年年初投產(chǎn)，產(chǎn)出地層UN層，射孔頂深3 653 m，底深3 682 m。177.8 mm(7 in)套管完井生產(chǎn)2年左右，40/60”油嘴穩(wěn)產(chǎn)純油2 000 桶/d(約274 t/d)左右。油管下深3 625 m。2018年年初地面見水，水產(chǎn)量不穩(wěn)定，但是總產(chǎn)量維持在2 000 桶/d左右。油田管理方為了查明出水層，設(shè)計了磁定位、伽馬、溫度、壓力、密度、持水率、全井眼流量計(CFB)等七參數(shù)測井，要求先在油管鞋(3 633 m)以下定點監(jiān)測壓力，壓力穩(wěn)定在13.8 kPa (2 psi)左右后進(jìn)行作業(yè)。分別以不同的4種測井速度，上提下放各1次，共測取8次連續(xù)七參數(shù)測井曲線。用自然伽馬曲線校深后，利用七參數(shù)曲線結(jié)合測井速度曲線做出測井響應(yīng)剖面圖,如圖1所示。

圖1 PLT曲線在目的層段的響應(yīng)

圖中主流量計CFB曲線及點測數(shù)據(jù)顯示，目的層段幾乎沒有貢獻(xiàn)。作業(yè)過程中，觀察到2 980 m附近有井徑和磁定位異常。分析資料得知，溫度、持率等曲線也同時有響應(yīng)。初步判斷該處油管破裂。在實際作業(yè)時，同時配接的在線流量計顯示，在2 980 m附近轉(zhuǎn)速明顯加快，佐證有流體從油管破裂段流入。但該處沒有對應(yīng)儲層。從圖2的上段可以看出，無法在88.9 mm(3.5 in)油管中正常工作的主流量計CFB已經(jīng)停止運轉(zhuǎn)了，而在線流量計運轉(zhuǎn)良好。

進(jìn)一步從曲線上分析得知，磁定位(CCL)、井徑(C1C2)等曲線確實均指示2 980 m附近油管有漏點。同時在漏點下方100多米處溫度響應(yīng)出現(xiàn)明顯異常，異常段對應(yīng)儲層為含水油層，如圖2所示。此時油管中的CFB流量計工作已經(jīng)失靈，根據(jù)在線流量計轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和測速曲線，計算得知破裂段流入流體產(chǎn)量為1 980桶/d(約271 t/d)，含水30%，通過和當(dāng)時地面計量工作人員多次確認(rèn)得知，漏失點處在線流量計計算得出的產(chǎn)量同當(dāng)時地面的計量較為一致。同時，通過油田現(xiàn)場化驗人員確認(rèn)，該處的石油品質(zhì)和UN層的也是一樣的，而且都不含硫化氫?；究梢詳喽ǖ孛娈a(chǎn)出是來自油管漏失點。根據(jù)管理方要求，邀請多方會議討論后，最終綜合判定該儲層為套管后產(chǎn)出的流體，然后通過破裂段流入油管，流至地面。它的流出對目的儲層UN層的產(chǎn)出起了阻擋作用。

圖2 PLT曲線顯示井筒異常

3 注入剖面測井

H油田M04X井M層于2016年9月份投產(chǎn)，生產(chǎn)1年后封隔，開窗進(jìn)行分層注水。注入量在5 000 桶/d(約685 t/d)。為了查清具體吸水層位，該口井測取了磁定位、伽馬、溫度、壓力和流量等參數(shù)。測量時采用三上三下共測取6次連續(xù)測井曲線。其中連續(xù)流量計(Continuous Flowmeter Spinner，CFS)為主流量計，同時掛接在線流量計。成果圖中顯示ILS的響應(yīng)要比CFS的好，尤其是在第一個開窗點之上的部位(3 060 m之上),如圖3所示。上測3趟的CFS基本重合一起了，對于測井解釋帶來了極大的干擾。資料處理采用ILS進(jìn)行，計算結(jié)果可靠，與預(yù)期較為吻合，見表2所示。

圖3 M04X井注入剖面測井解釋成果剖面

開窗點注入層段深度/m注入量/(桶·d-1)占比/%13057～305821384023152～3153322660

4 結(jié)束語

生產(chǎn)測井不僅可廣泛應(yīng)用于產(chǎn)出剖面和注入剖面等油田動態(tài)監(jiān)測工作，它還可以確定產(chǎn)油井中的出氣層、灌層以及一些工程問題,諸如指出套管破損位置、射孔位置的檢查、管外流動等等。在油管破損處有產(chǎn)出，全井眼流量計在油管中無法張開、無法正常工作的情況下，為了計量產(chǎn)出量，則可以考慮掛接在線流量計。

在目的套管層段和油管破損處均有貢獻(xiàn)的情況下，在線流量計的參與還可以將兩者的產(chǎn)量貢獻(xiàn)分別計算出來。這為后續(xù)的工程措施提供有力支撐。另外很多情況下，在線流量計的作用不僅僅只是備份短接，它的資料還可以直接用來處理解釋。