黃引娣 朱東華

(河南石油勘探局地球物理測(cè)井公司 河南南陽(yáng))

射孔深度誤差的產(chǎn)生與控制

黃引娣 朱東華

(河南石油勘探局地球物理測(cè)井公司 河南南陽(yáng))

如何提高射孔深度的精度一直是射孔質(zhì)量控制的難題,在測(cè)井與射孔作業(yè)過(guò)程中可能產(chǎn)生導(dǎo)致射孔深度誤差的多種因素,這些因素不斷積累,將直接影響射孔的質(zhì)量。文章分析了測(cè)井及射孔作業(yè)中影響射孔深度的因素,指出在從完井電測(cè)到固井質(zhì)量測(cè)井及射孔作業(yè)各環(huán)節(jié)中儀器、電纜、環(huán)境、射孔資料校正、管柱丈量、測(cè)井速度等所產(chǎn)生射孔深度誤差的原因,提出了在實(shí)際操作中盡量減小深度誤差的具體方法及措施,以此提高射孔質(zhì)量,為油田的油氣層開發(fā)提供可靠準(zhǔn)確的資料。

測(cè)井;射孔;管柱;深度誤差;校正值

0 引 言

射孔在油氣田開發(fā)中的重要性是眾所周知的,射孔的目的是打通套管與油氣層之間通道,使地層的油氣流人井筒。射孔作業(yè)時(shí),最理想狀態(tài)應(yīng)該是射孔槍的第—孔和最后一孔恰好射入油氣層的上界面和下界面,但在實(shí)際操作時(shí)由于各種原因往往存在著一定的深度誤差,如何縮小這一誤差,是急需解決的一個(gè)問(wèn)題。研究測(cè)井技術(shù)對(duì)射孔深度誤差的直接影響,對(duì)薄油氣層的開發(fā)顯得尤為重要。另外,如果射孔深度定位不理想,就會(huì)直接影響對(duì)油氣藏的評(píng)價(jià),特別是勘探井,射孔的準(zhǔn)確與否可能會(huì)影響對(duì)一個(gè)構(gòu)造、一個(gè)區(qū)塊的評(píng)價(jià),從而影響到—個(gè)油區(qū)的開發(fā)前景。因此,研究分析造成射孔深度誤差產(chǎn)生的原因并采取相應(yīng)的措施將其降到最小限度,有著重要意義[1]。

1 測(cè)井方法及施工的影響因素[2、3]

1.1 測(cè)井儀器深度系統(tǒng)自身的誤差

測(cè)井過(guò)程中由于滑輪尺寸、電纜磨損、馬丁代克以及電纜磁性記號(hào)等因素的存在,直接造成儀器記錄的深度與實(shí)際井下深度的誤差,嚴(yán)重影響到測(cè)井深度的準(zhǔn)確性。

1.2 測(cè)井電纜造成的深度誤差

從完井電測(cè)到固井質(zhì)量測(cè)井,一般需要兩套設(shè)備完成全部作業(yè)過(guò)程。在這兩次作業(yè)中,各個(gè)測(cè)井隊(duì)的電纜型號(hào)、電纜的疲勞程度、電纜的產(chǎn)地、電纜的粗細(xì)、材質(zhì)、抗拉強(qiáng)度及電纜的投產(chǎn)時(shí)間都會(huì)有所不同,因此電纜的伸縮變化量就會(huì)不一樣,由此而處理出來(lái)的測(cè)井資料就不可避免會(huì)產(chǎn)生深度誤差,從而影響射孔作業(yè)深度的準(zhǔn)確性。

1.3 測(cè)井環(huán)境造成的深度誤差

完井電測(cè)和固井質(zhì)量測(cè)井,由于兩次測(cè)井時(shí)的壓井液密度、粘度等參數(shù)的不同,電纜和井下儀器在井下所受的浮力和磨擦阻力也不一樣,這些也會(huì)直接影響電纜的張力值。另外,井斜的大小、井身結(jié)構(gòu)、井下儀器掛卡現(xiàn)象、測(cè)井速度的快慢也會(huì)不同程度地引起測(cè)井深度誤差。

以上這些因素,在以往射孔作業(yè)中很少考慮,但在實(shí)際射孔作業(yè)過(guò)程中,這些誤差卻是實(shí)實(shí)在在不可避免的,由于測(cè)井資料是確定射孔層位的依據(jù),也是以后進(jìn)行射孔施工的依據(jù),所以這些將會(huì)直接影響到射孔深度的準(zhǔn)確性。

1.4 射孔作業(yè)的影響因素

1)射孔資料校正值產(chǎn)生的射孔深度誤差

我們?cè)谶M(jìn)行射孔施工時(shí),射孔資料所給出的深度均是完井資料上的深度,而在固井質(zhì)量測(cè)井時(shí),CCL與CR曲線的深度與完井深度本身存在一定的差值,雖然對(duì)CCL與CR曲線進(jìn)行了分段校正,但是每—段的校正值只能代表該段的平均校正值,并不能代表該段上每一點(diǎn)的校正值。而且有時(shí)相鄰兩個(gè)校正段的校正值相差比較大,一般均在幾十厘米左右,有時(shí)甚至?xí)?這就意味著相鄰兩個(gè)校正段的臨界處接箍深度就有可能有幾十厘米的誤差。在實(shí)際施工中,如果這樣的兩個(gè)校正段均為射孔井段,就會(huì)出現(xiàn)射孔深度上的誤差。

2)射孔器材和工具長(zhǎng)度不固定所產(chǎn)生的誤差

在電纜射孔中,現(xiàn)在的射孔槍與磁定位儀多是硬連接,磁定位儀記錄點(diǎn)位置與射孔槍第一孔之間的距離就是炮頭長(zhǎng)。雖然這個(gè)數(shù)值可以通過(guò)丈量取得,但是由于機(jī)械加工的原因,射孔槍的首孔位置也會(huì)存在一定的偏差,同時(shí)每個(gè)磁定位儀的記錄點(diǎn)位置也會(huì)有微小的差別,而我們每次的電纜射孔施工時(shí)這個(gè)值都是固定不變的,這也將帶來(lái)射孔的深度誤差。這種誤差在軟連接中會(huì)更加嚴(yán)重。

在油管傳輸射孔施工中,所有的射孔槍都是用專門的連接接頭在井口連接在一起下井的,而所有的連接接頭和同一規(guī)格的射孔槍都是按一個(gè)固定值來(lái)計(jì)算的,其系統(tǒng)誤差是顯而易見的,而且連接的槍串越長(zhǎng),這個(gè)誤差值就越大。我們?cè)谛Ｉ畹臅r(shí)候通常是把射孔槍串的上面第一孔定位在油層的頂界,如果在理想狀態(tài)下,射孔槍串的上面第一孔剛好對(duì)準(zhǔn)油層頂界的話,那么其最后一孔顯然會(huì)超出油層底界。

3)油管傳輸射孔時(shí),管柱丈量時(shí)存在誤差

在進(jìn)行油管傳輸射孔施工時(shí),特別是測(cè)試聯(lián)作施工中,校深定位短節(jié)下部有很多測(cè)試工具、射孔工具和油管要從井口連接在一起下井,校深定位短節(jié)與射孔槍第一孔的距離通常在150 m以上,這部分長(zhǎng)度就是我們所說(shuō)的射孔零長(zhǎng),我們就是通過(guò)它來(lái)計(jì)算校深定位短節(jié)的預(yù)定深度的。而管柱各部分尺寸均是用軟尺丈量取得的,這就存在著不可避免的讀數(shù)誤差和丈量誤差,而且在進(jìn)行管柱連接時(shí),絲扣上得有緊有松,也會(huì)影響到射孔深度誤差的大小。如果連接次數(shù)越多(測(cè)試聯(lián)作作業(yè)通常要進(jìn)行十幾次的井口連接),這個(gè)誤差值也會(huì)越大。

4)油管加壓起爆時(shí)管柱受壓下移產(chǎn)生的誤差

油管傳輸射孔作業(yè)一般有兩種常用的起爆方式,即撞擊式起爆和壓力起爆。

在使用壓力起爆器時(shí),出于安全方面的考慮,一般油管和套管是不連通的,只是在油管內(nèi)加一定高度的液墊,在加壓起爆過(guò)程中,由于是直接對(duì)油管內(nèi)進(jìn)行加壓,隨著壓力的增大,管柱也會(huì)在壓力的作用下下移,所加壓力值越大,下移量當(dāng)然也越大。

5)現(xiàn)場(chǎng)讀圖誤差

眾所周知,用GR曲線校深比傳統(tǒng)的磁記號(hào)校深方法更為科學(xué),更加經(jīng)濟(jì),深度方面也比原來(lái)更為準(zhǔn)確。但是在現(xiàn)場(chǎng)校深讀圖時(shí),按照現(xiàn)在的操作規(guī)程由小隊(duì)長(zhǎng)、操作員和校深員分別讀數(shù),由于視覺(jué)、對(duì)圖角度等原因,相互之間的讀數(shù)有時(shí)會(huì)相差很大,所以盡管最后的取值是按照三個(gè)人的平均數(shù)來(lái)確定的,但仍然存在著人為讀數(shù)產(chǎn)生的射孔誤差。

6)射孔校深時(shí)測(cè)井速度也會(huì)對(duì)誤差產(chǎn)生影響

在進(jìn)行GR測(cè)井時(shí),地面儀器所加的滯后值是在某一基本不變的速度下得到的,一旦這個(gè)值確定下來(lái),在以后的測(cè)井時(shí)就應(yīng)恒定在這一速度值附近,否則就會(huì)帶來(lái)誤差。例如,速度為500 m/h時(shí)的滯后值是0.5 m,那么以600 m/h測(cè)井時(shí),滯后值就是0.6 m。所以校深時(shí)的測(cè)井速度也是—個(gè)不可忽略的因素。

2 相應(yīng)解決方法

以上所分析的這些因素在一定程度上都會(huì)對(duì)射孔深度造成誤差,產(chǎn)生的誤差累計(jì)效應(yīng)有時(shí)相當(dāng)大。它們中有些屬于系統(tǒng)本身的誤差,有些是在進(jìn)行資料處理時(shí)出現(xiàn)的,還有些是人為操作時(shí)產(chǎn)生的。針對(duì)以上產(chǎn)生誤差的因素,為了能進(jìn)一步把射孔深度誤差減小到最低限度,提出以下幾點(diǎn)措施和建議:

1)對(duì)于完井電測(cè)作業(yè),應(yīng)對(duì)深度系統(tǒng)進(jìn)行定期校正,對(duì)天地滑輪、馬丁代克等深度傳輸系統(tǒng)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修保養(yǎng),磨損嚴(yán)重的要及時(shí)更換,電纜記號(hào)定期進(jìn)行校對(duì),盡量把測(cè)井深度誤差減小到最低限度,為測(cè)井解釋提供準(zhǔn)確的深度依據(jù)。

2)目前的射孔作業(yè)中,校正值還不可避免。建議在確定各井段的校正值時(shí),應(yīng)當(dāng)把校正井段取得盡量短一些,這樣細(xì)化以后,每段的校正值就有可能控制在20 cm以內(nèi),避免相鄰兩段的校正值存在較大的差別。

3)定期精確丈量射孔槍和連接頭的長(zhǎng)度并測(cè)試每個(gè)磁定位儀的記錄點(diǎn)位置,發(fā)現(xiàn)其長(zhǎng)度有變化時(shí)應(yīng)及時(shí)更改炮頭長(zhǎng)和接頭長(zhǎng)的計(jì)算值。特別是在長(zhǎng)井段的油管傳輸射孔時(shí),在排炮時(shí)要認(rèn)真計(jì)算。

4)在進(jìn)行測(cè)試聯(lián)作施工中,丈量測(cè)試聯(lián)作管串的總零長(zhǎng)時(shí),盡量把讀數(shù)精確到0.1 cm,比較短的射孔工具和測(cè)試工具應(yīng)盡可能在地面上連接好一起丈量。因?yàn)檎闪康拇螖?shù)越少,產(chǎn)生誤差的機(jī)會(huì)就越少。同時(shí),由于減震器質(zhì)量的提高,減震器上方的六根油管可以適當(dāng)減少或者不用,將減震器直接與封隔器相連,以縮短校深定位短節(jié)與射孔槍第一孔之間的距離。

5)要求作業(yè)隊(duì)在施工前多準(zhǔn)備一些規(guī)格齊全的短油管以適應(yīng)管柱調(diào)整的需要。在確實(shí)無(wú)法精確調(diào)整管柱時(shí)應(yīng)盡量將管柱調(diào)整為上提方式,因?yàn)檫@樣做可以考慮在保證安全的前提下先準(zhǔn)確上提好管柱,定準(zhǔn)位置,再?gòu)挠凸苤羞M(jìn)行投棒或加壓引爆射孔槍。

6)對(duì)于油管加壓起爆射孔,由于其產(chǎn)生的誤差肯定是向下的,可以考慮在管柱定位時(shí)適當(dāng)偏上,雖然這個(gè)值是無(wú)法確定的,但可以根據(jù)管柱深度加以修正,例如1 000 m井深多上提0.1 m,2 000 m井深多上提0. 2 m,當(dāng)然這要依據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)以及經(jīng)過(guò)射后曲線的檢驗(yàn)來(lái)確定并在以后的施工中進(jìn)行調(diào)整和驗(yàn)證。

7)在讀圖校深時(shí),如果在校深定位短節(jié)附近沒(méi)有明顯的特征尖峰,這時(shí)很難準(zhǔn)確讀出定位短節(jié)在組合圖上的深度,所以應(yīng)當(dāng)采取分別讀深度、分別計(jì)算的方法來(lái)進(jìn)行校深。

8)在進(jìn)行油管傳輸射孔施工時(shí),測(cè)井時(shí)的速度應(yīng)控制在與確定滯后值時(shí)的測(cè)井速度基本一致,這樣滯后值才會(huì)產(chǎn)生其真正的意義。

3 結(jié) 論

從完井電測(cè)到最后的射孔要經(jīng)過(guò)許多的中間環(huán)節(jié),需要我們對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行仔細(xì)的分析研究,要求我們?cè)谶M(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際操作時(shí)應(yīng)盡量減小誤差,減小累積誤差,從而進(jìn)一步提高射孔質(zhì)量,為油氣層的準(zhǔn)確開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。

[1] 中國(guó)石油天然氣總公司勞資局.射孔取心工[M].東營(yíng):石油大學(xué)(華東)出版社,1996

[2] 劉玉芝.油氣井射孔井壁取心技術(shù)手冊(cè)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2000

[3] 韓永軍.射孔取心工[M].山東:石油大學(xué)出版社,2000

TE257+1

B

1004-9134(2010)04-0085-03

黃引娣,女,1966年生,2000年畢業(yè)與河南油田職工大學(xué)測(cè)井專業(yè),現(xiàn)在河南油田測(cè)井公司從事校深工作。郵編:473132

2010-06-22 編輯:梁保江)