段迎利，郭海敏，袁偉 （ 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （長(zhǎng)江大學(xué)）長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢430100）

陳海洋 （中石化中原油田地球物理測(cè)井公司引進(jìn)中心，河南 濮陽(yáng)457001）

張沛 （中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司塔里木事業(yè)部，新疆 庫(kù)爾勒841001）

張金海 （中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司，陜西 西安710077）

羅娜 （中石油青海油田測(cè)試公司，青海 茫崖816400）

目前吉林油田已進(jìn)入低產(chǎn)液、高含水時(shí)期［1］，為了提高注水、注氣效果，達(dá)到優(yōu)化油井生產(chǎn)目的，必須準(zhǔn)確確定油井分層、分相比率 （含水率、含油率）的變化。同時(shí)，隨著勘探開發(fā)的深入，出現(xiàn)了多相流產(chǎn)出剖面測(cè)井，生產(chǎn)測(cè)井處理解釋面臨著更高的需求，而測(cè)井公司現(xiàn)有的探井解釋平臺(tái)尚不具備產(chǎn)出剖面處理功能，非常有必要建立適合自身生產(chǎn)測(cè)井解釋需要的解釋系統(tǒng)。為此，筆者開展了多相流產(chǎn)出剖面解釋方法研究，開發(fā)了相應(yīng)的解釋模塊。

1 測(cè)量原理與儀器介紹

1.1 測(cè)量原理

集流式環(huán)空測(cè)井技術(shù)是在安裝有可動(dòng)的偏心井口的油井上進(jìn)行，測(cè)井儀器通過油套環(huán)形空間下至井下，在測(cè)試層段的每個(gè)測(cè)點(diǎn)分別進(jìn)行撐傘、測(cè)試、收傘等過程，獲取各測(cè)點(diǎn)以下幾個(gè)層的渦輪脈沖數(shù)及持水響應(yīng)頻率值；然后求得合層的流量及含水率，進(jìn)而求得分層的流量及含水率［2～4］。集流式流量計(jì)的渦輪啟動(dòng)排量?。?］，適用于低產(chǎn)液、高含水井。

1.2 儀器介紹

集流式環(huán)空生產(chǎn)測(cè)井組合儀如圖1所示，主要包括：①自然伽馬＋磁定位短節(jié)；②集流傘；③井溫儀；④壓力計(jì)；⑤持水率計(jì)共5部分組成。

圖1 集流式環(huán)空生產(chǎn)測(cè)井組合儀

由于采取集流方式，使得液流加速，油水充分混合，克服了流速低、流量多變、流體黏度差異、持水率不同以及油水相混合不均對(duì)測(cè)量傳感器響應(yīng)的影響，提高了測(cè)量精度。主要測(cè)量參數(shù)有：井溫、流量、壓力、磁定位、含水率5個(gè)參數(shù)［2］。儀器外徑分23mm和26mm兩種，耐壓60MPa，耐溫150℃，適用范圍為1．0～60．0m3／d，井底出砂、套管腐蝕時(shí)不宜用［6］。

2 解釋方法研究

對(duì)集流式環(huán)空測(cè)井資料一般用相應(yīng)的解釋圖版進(jìn)行解釋［7］。常見的集流式環(huán)空測(cè)井儀解釋圖版包括流量圖版和含水率圖版2部分。它們是在地面試驗(yàn)?zāi)M標(biāo)定后經(jīng)數(shù)據(jù)分析得到的。查圖版時(shí)，對(duì)于響應(yīng)值可采用停抽法、面積法和平均值法3種方法進(jìn)行解釋讀值［2］。記錄給定流量和含水情況下儀器的輸出混相值fm，然后測(cè)量全水值fw，求出相對(duì)響應(yīng)R＝fw／fm，從而繪制出不同流量下儀器響應(yīng)和含水率的關(guān)系圖版［6，8］。根據(jù)圖版或由圖版擬合出的公式以及所測(cè)的R，通過插值計(jì)算求得含水率。

1）停抽法 停抽法適用于生產(chǎn)壓差大、采油指數(shù)小的井。該類井停抽后曲線下降緩慢，停抽后曲線開始振蕩，待其穩(wěn)定后再取值也不會(huì)產(chǎn)生較大誤差。具體方法是抽油機(jī)停止工作后，在波動(dòng)到平滑的拐點(diǎn)處取流量計(jì)的測(cè)量值。

2）面積法 面積法適用于生產(chǎn)壓差小、采油指數(shù)大的井。該類井停抽后曲線下降很快，取值很困難，不適宜用 “停抽法”取值。具體方法是：取曲線上相間的2個(gè)波谷低點(diǎn)橫向坐標(biāo)軸作垂線，計(jì)算該段曲線與橫軸圍成的面積，然后用該段的面積除以2條垂線間的時(shí)間長(zhǎng)度，得到等面積矩形的高度，該高度對(duì)應(yīng)的讀數(shù)即為渦輪流量計(jì)的讀數(shù)。

3）平均取值法 平均取值法與面積法類似，在一定時(shí)間內(nèi)記錄了總頻率累計(jì)頻數(shù)，除以取值時(shí)間即可得到相應(yīng)的渦輪流量計(jì)讀數(shù)。由于波形曲線是不對(duì)稱變化的，因此要求取值時(shí)間是單個(gè)沖次的倍數(shù)。

筆者基于吉林油田探井解釋平臺(tái)，采用Visual C＋＋6．0編寫了多相流產(chǎn)出剖面測(cè)井解釋模塊。各子模塊操作方便，人機(jī)交互友好。該模塊共分為井信息和處理解釋2部分：井信息部分主要是進(jìn)行曲線取值操作，可實(shí)現(xiàn)對(duì)曲線分開取值 （圖2）；處理解釋部分主要是根據(jù)圖版插值計(jì)算求取含水率 （圖3）。

圖2 井信息及操作流程圖

圖3 處理解釋及操作流程圖

3 實(shí)例應(yīng)用

利用研制的解釋模塊對(duì)吉林油田的9口井進(jìn)行了產(chǎn)出剖面綜合解釋，多相流產(chǎn)出剖面測(cè)井解釋模塊處理結(jié)果與井口計(jì)量結(jié)果對(duì)比見表1。由表1數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知，軟件解釋結(jié)果與井口計(jì)量數(shù)據(jù)總流量最大誤差0．82%，分相流量最大誤差9．76%，總體應(yīng)用效果較好。分相流量誤差最大的井為X8井，該井為油水兩相井，日產(chǎn)油0．45m3，井口計(jì)量日產(chǎn)油0．41m3，雖然相差才0．04m3，但產(chǎn)量太少，顯得誤差較大。

利用基于吉林油田探井解釋平臺(tái)編寫的軟件繪成處理后的產(chǎn)出剖面成果圖 （圖4）。從圖4中可以看出，測(cè)井解釋合層總產(chǎn)液量4．32m3／d，合層產(chǎn)水量0．43m3／d，合層產(chǎn)油量3．89m3／d。該井井口總產(chǎn)液量為4．57m3／d，產(chǎn)水量0．47m3／d，產(chǎn)油量4．1m3／d。測(cè)井解釋結(jié)果與實(shí)際產(chǎn)量基本相符，說明該模塊解釋精度較高。

表1 多相流產(chǎn)出剖面測(cè)井解釋模塊處理結(jié)果與井口計(jì)量結(jié)果對(duì)比表

圖4 X井產(chǎn)出剖面成果圖

4 結(jié)語(yǔ)

筆者基于吉林油田探井解釋平臺(tái)，利用VisualC＋＋6．0編寫了多相流產(chǎn)出剖面測(cè)井解釋模塊，在吉林油田的低產(chǎn)液井中應(yīng)用效果較好，彌補(bǔ)了吉林油田測(cè)井解釋的不足，并在后期的生產(chǎn)測(cè)井解釋和開發(fā)方案的調(diào)整中發(fā)揮了重要作用。

［1］崔慶保，高臣，郭忠懿 ．大慶油田產(chǎn)出剖面測(cè)井技術(shù)研究與進(jìn)展 ［J］．測(cè)井技術(shù)，2007，31（1）：30～34．

［2］郭海敏 ．生產(chǎn)測(cè)井導(dǎo)論 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2003．

［3］戴家才，王向公，郭海敏 ．測(cè)井方法原理與資料解釋 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2006．

［4］吳錫令 ．石油開發(fā)測(cè)井原理 ［M］．北京：高等教育出版社，2006．

［5］段艷麗，楊燕，宋瑞 ．環(huán)空測(cè)井技術(shù)應(yīng)用效果分析 ［J］．大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2005，24（5）：96～98．

［6］胡金海，劉興斌，張玉輝，等 ．阻抗式含水率計(jì)及其應(yīng)用 ［J］．測(cè)井技術(shù)，1999，23（增刊）：511～514．

［7］崔紅珠 ．環(huán)空產(chǎn)液剖面綜合解釋方法研究 ［J］．石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2008，30（3）：266～268．

［8］王延軍，胡金海，黃春輝，等 ．阻抗式含水率計(jì)自適應(yīng)模塊的設(shè)計(jì)及應(yīng)用 ［J］．測(cè)井技術(shù)，2010，34（5）：469～472．