楊永杰, 牛步能, 傅強, 王偉, 王利寧, 周科

(中國石油集團測井有限公司, 陜西 西安 710077)

0 引 言

快速準確地找到套管漏失點成為油田高效生產的迫切需求。前人在測井現(xiàn)場對套管漏失點的檢測已經進行了較多嘗試。山永蘭等[1]、萬曉玲等[2]利用多臂井徑成像測井對套管進行檢測,發(fā)現(xiàn)多臂井徑成像測井對井下套管變形、彎曲及斷裂等有較好效果。曹峰真等[3]利用井下封隔器在文南油田進行套管找漏,認為封隔器在中淺部找漏可以較好應用。王朝輝等[4]、陳殿芳等[5]分別測得靜壓、加壓及泄壓條件下溫度曲線,分析了產液層、進液層及不進液層在3種情況下的井溫曲線特征,利用實際井下溫度曲線進行對比,發(fā)現(xiàn)井溫異?？梢暂^好地反映套管漏失點位置。孫夫珍等[6]、舒義剛等[7]、劉地淵等[8]通過流量計在套管中找漏,認為井下流量在套管漏失點上下存在變化,定點測量時漏失點以上流量較大,漏點一下流量減少。扶詠梅[9]采用多參數(shù)測試儀在江漢油田進行套管找漏,通過溫度剖面曲線粗略分析井溫異常,在可疑點上下進行流量測試,可以較為準確地找出每個漏點。通過對比以上測漏方法發(fā)現(xiàn)有3點不足:①較少研究微小漏失情況下的測漏方法,現(xiàn)有方法大多對于較小的漏失或套管接箍密封不好造成的壓力漏失不能較好反映;②已有測漏方法比較繁瑣,利用多點逐步縮小范圍的方法不僅需要大量時間,降低了找漏時效,而且不易準確找到漏點;③較多通過一種儀器或者一種方法進行研究,未利用多參數(shù)進行互補,綜合測漏。

研究在已有方法的基礎上,提出了綜合利用自然伽馬、磁定位、溫度計及流量計4種測量儀器,輔助以多臂井徑及磁測井儀器,在分析不同壓力狀態(tài)、不同測量方式下漏失點處流量及微差井溫變化基礎上,按漏失量不同分別提出了不同漏失量下的綜合測漏思路,在實際測井中取得了初步的成效。

1 漏失點處流量及微差井溫變化特征分析

1.1 定點測量漏失點上下流量及微差井溫變化特征

流量及微差井溫在漏失點上下加壓下測量會有不同的變化特征。在漏失點以上,流量計會在壓裂車以穩(wěn)定流量注水加壓情況下測量到井內流體的流動,隨著打壓壓力的增加而增大、打壓壓力減小而降低(見圖1)。由于地層巖石骨架隔熱較好,因此相同深度上地層流體的溫度要比同等深度下井內流體溫度高;由于井內流體流入地層,因此漏失點以上井內局部溫度較低,一般情況會低于地溫梯度的延伸線,但離漏失點較遠處微差井溫主要反映了地溫梯度的大小;漏失點以下無流體活動或者流體活動較弱,打壓過程中檢測不到流體活動,因此在壓裂車注水加壓下流量曲線基本為0。溫度方面,漏失點以下由于流體長期不活動,與地層熱交換時間比較久,因此漏失點以下局部溫度將會等于或者稍微大于地溫梯度的延伸,離漏失點較遠處微差井溫大小大體與距離漏失點以上較遠的測量點微差井溫數(shù)值一致,均反映了地溫梯度的大小(見圖1)。

圖1 漏失點上下流量及微差井溫曲線

1.2 過漏失點連續(xù)測量方式下流量及微差井溫變化特征

通過連續(xù)測量流量及微差井溫變化可以確定可疑漏失點位置。當漏失量較大時連續(xù)測量可以在井口自然壓力狀態(tài)下進行;漏失量較小時,則必須具備壓裂車協(xié)同測量,壓裂車打壓至目標壓力后,在壓裂車穩(wěn)壓條件下,連續(xù)向上及向下記錄流量及微差井溫曲線。

(1) 穩(wěn)壓下向下測量流量及微差井溫。當漏失點處地層流體壓力小于井筒內流體壓力,此時井筒內流體向地層流動,儀器向下測量,由于漏失點較小儀器測量速度較快,因此流量測量為正值。在漏失點以上時,流量計移動方向與水流方向相同,因此流量計所測流量較小;在漏失點以下時,流量計所測流量增大,因此過漏失點流量有增大趨勢,往往存在流量拐點,拐點位置即是漏失點位置。井溫測量時,在漏失點處由于井筒內流體流進地層,井溫曲線將在漏失點位置出現(xiàn)溫度降低的異常,在微差井溫曲線中漏失點以上為波谷,而在緊挨著漏失點以下溫度急劇增加,在微差井溫曲線中表現(xiàn)為波峰[見圖2(a)]。由于注水加壓過大、地層壓力較大時,停止加壓后穩(wěn)壓條件下地層向外“吐水”,向下測量流量時候,過漏點流量向減小方向偏轉,井溫測井曲線將在井漏失點位置出現(xiàn)溫度升高異常,在微差井溫曲線中表現(xiàn)為波峰,而在緊挨著漏失點以下溫度急劇降低,在微差井溫曲線中表現(xiàn)為波谷[見圖2(b)],且漏失量越大,井溫變化越大。

(2) 穩(wěn)壓下向上測量流量及微差井溫。漏失點處為進液時,儀器移動方向與流體流動方向相反,流量為負值。在漏失點以下,流量計所測流量反映了流量計移動快慢,過漏失點以后,流量計所測流量為靜水中正常上提流量與漏失流量之和,因此在向上測量過程中流量計在過漏失點前后有向負值方向擺動趨勢,而當漏失點為出液時,過漏失點以后流量曲線向正方向偏轉。微差井溫曲線表現(xiàn)與向下測量過程相同特征,進液時,漏失點以下為波峰,漏失點以上為波谷[圖2(a)];出液時,漏失點以下為波谷,漏失點以上為波峰[圖2(b)]。

圖2 上下連續(xù)過漏失點流量及微差井溫曲線

2 綜合測漏方法

2.1 較大漏失情況下的綜合找漏方法

(1) 壓裂車以穩(wěn)定的流量向井內注水打壓,定點測量井內流量變化,以500 m為步長,測量流量曲線,對比上下點所測流量。若上下點測點所測量的流量存在突變,則可以判斷上下點測點之間存在漏失點,且下點測點流量仍有流體流量的話,應繼續(xù)

向下測量下部漏點,若下測量點流量指示無流體活動,則下點測點以下無漏點存在。

(2) 對于存在漏點的可疑井段,在壓裂車穩(wěn)壓情況下測量微差井溫及流量變化。過漏點時,流量會有明顯增大或減小趨勢,微差井溫方面則會表現(xiàn)出明顯的波峰、波谷特征。

(3) 利用多臂井徑、磁測井儀器串測量漏失井段,可以準確判斷漏失點處套管破損原因及接箍脫扣類型,為油田生產單位下一步采取措施提供依據(jù)。

2.2 較小漏失情況下的綜合找漏方法

(1) 全井段監(jiān)測微差井溫曲線,當微差井溫有變化時可能存在漏點,微差井溫在漏點上下通常會有波峰、波谷的組合特征,但微差井溫的變化存在多種原因,井內與地層液體交換只是其中一種。由于套管外流體流動或者套管內徑變化以及異常地質體的存在均會產生異常的微差井溫,因此通過全井段檢測出的異常井溫點還需要驗證。

(2) 在初步懷疑的異常井溫點上下定點測量流量變化,壓裂車以穩(wěn)定的流量向井內注水加壓,在異常點上下,分別測量流量在加壓過程中的變化,漏失點以上壓裂車注水加壓會產生井內流體流動;漏失點以下,即便壓力加到最大,也無流體流動。

(3) 壓裂車以穩(wěn)定的流量向井內注水加壓,分別在不同速度下測量過漏失點的流量變化曲線,通過將不同速度下流量曲線交會,去除儀器速度對所測流量的影響,綜合分析漏失點上下流量的變化。

2.文化的發(fā)展必須緊緊圍繞和服務時代主題。文化的發(fā)展必須緊緊圍繞和服務時代主題，才能充分發(fā)揮其引領社會發(fā)展方向的重要作用。團結全民族的力量戰(zhàn)勝日本侵略者，實現(xiàn)民族獨立是抗日戰(zhàn)爭時期的時代主題，當時的文化動員工作即是圍繞和服務于這一時代主題開展的。

(4) 分別在壓裂車持續(xù)注水加壓、泄壓及井內自然泄壓條件下,測量井內漏點處流量及微差井溫曲線。在壓裂車持續(xù)加壓情況下,漏失點處井內流體流向地層,漏失點上流量較大,而漏失點下無流量,微差井溫曲線在漏失點上為波谷,漏失點下為波峰;泄壓情況下,地層流體壓力大于井內壓力,因此地層流體流向井內,在漏失點以上同樣存在流量變化,而漏失點以下無流量變化,微差井溫在漏失點以上為波峰,漏失點以下為波谷;井內自然泄壓情況下根據(jù)地層壓力的大小以及所處的深度有可能井內流體流入地層,但也存在地層流體流向井內的可能,因此在漏失點以上存在流量變化,而漏失點以下無流量變化,微差井溫也同樣存在異常。

微小漏點的檢測較為困難,通常情況下要綜合分析加壓、穩(wěn)壓及泄壓等情況下流量及微差井溫的變化特征,通過多種方法互相驗證,才能準確判斷漏點位置,提高漏失點檢測效率。

3 實際應用

(1) A井人工井底3 894 m,在井口進行試壓,壓力至8 MPa后停止加壓,10 s壓力降低2 MPa。通過現(xiàn)場壓力分析認為該井漏失屬于較大漏失,可以通過壓裂車井口以穩(wěn)定流量注水加壓,以一定的步長定點測量流量變化,找出漏點深度段,再持續(xù)測量流量及溫度曲線,尋找流量及微差井溫異常變化點。

壓裂車以200 L/min流量穩(wěn)定注水加壓,該次加壓最大壓力為8 MPa,分別進行定點測量,發(fā)現(xiàn)在2 000 m處流量基本為0,即使加壓到最大壓力,流量也基本保持不變。而1 800 m處流量計在加壓到8 MPa時流量有顯著增加,壓裂車停止注水壓后流量立即降低。分析認為,該井在1 800～2 000 m井段間存在漏點。隨后,采用壓裂車不泄壓,井內漏點自然泄壓,在可疑井段向下測量流量和微差井溫,發(fā)現(xiàn)在1 830 m處流量和微差井溫突變,流量由-4.5變至1,而微差井溫也在對應位置突變?yōu)椴ǚ濉＞C合判斷后認為該井漏點深度為1 830 m(見圖3)。

圖3 A井流量及微差井溫綜合分析圖

(2) B井人工井底3 978 m,井口加壓至25 MPa,井口10 min壓力降低2 MPa?，F(xiàn)場分析認為該井漏失點較小,流量計對漏失點流量的反應不靈敏,依靠定點打壓測量流量變化確定異常井段尋找漏失點并非最佳的找漏思路。通過壓裂車將井口壓力穩(wěn)至25 MPa,持續(xù)向下測量流量及微差井溫變化異常點,在2 500.0～3 000.0 m井段監(jiān)測曲線2 667.00 m處發(fā)現(xiàn)井溫異常變化。對2 600.00～2 700.00 m井段重點監(jiān)測,往井筒持續(xù)打壓到25 MPa,分別以測速900 m/h向上、450 m/h向下、300 m/h向上深度/m監(jiān)測流量及溫差井溫曲線變化,發(fā)現(xiàn)在2 667.0 m處均發(fā)現(xiàn)井溫有明顯變化,確定漏點位置(見圖4),通過交會不同速度下流量曲線確定該異常點漏失流量。

(3) C井人工井底2 743 m,井口加壓至30 MPa后停止加壓,30 min后井口壓力降低9 MPa。通過現(xiàn)場壓力分析認為該井漏失屬于較小漏失,僅通過流量計進行漏點判斷可能效果較差。采用壓裂車以200 L/min流量穩(wěn)定注水加壓,加壓最大壓力為25 MPa,井內漏點自然泄壓,向下監(jiān)測流量和微差井溫變化,發(fā)現(xiàn)在2 164 m處微差井溫存在波峰加波谷的異常,但該處流量未發(fā)生明顯變化。為驗證該微差井溫異常點,壓裂車持續(xù)加壓至25 MPa,分別在2 300 m及2 100 m處進行定點測量,發(fā)現(xiàn)在2 300 m處流量基本為0,即使加壓到最大壓力,流量也基本保持不變;而2 100 m處流量計在壓力開始增加時就有變化,當壓力加載到4 MPa時,該點處流量變化已經基本穩(wěn)定,加壓到25 MPa后,停止注水加壓,流量曲線立即降低(見圖5)。根據(jù)磁定位曲線可以明顯看出該處漏點對應于套管接箍處,綜合分析后認為該處漏點可能是由于套管接箍密封不嚴造成。

圖4 不同測速下B井漏失點處井微差井溫變化圖

圖5 C井流量及微差井溫綜合分析圖

4 結 論

(1) 漏失量較大情況下的找漏以一定步長定點打壓測量流量曲線。通過流量曲線在上下測量點之間驟變或下測量點流量基本為0時,斷定上下測量點之間有漏點存在,隨后穩(wěn)壓條件下連續(xù)測量流量及微差井溫曲線,分析流量及微差井溫的異常變化,確定漏點位置。通過定點尋找可疑漏點深度段的方法提高了較大漏失時找漏的時效。

(2) 漏失量較小時,通過穩(wěn)壓條件下持續(xù)監(jiān)測流量和微差井溫異常變化點。漏失點處流體流入地層時,微差井溫在漏失點上下為波谷-波峰特征,當流體流出地層時,微差井溫在漏失點上下為波峰-波谷特征,隨后通過可疑漏失點上下打壓,通過流量變化來驗證漏失點,提高較小漏失點檢測準確率。

(3) 油套管漏失點處井內流體與地層流體的交換造成了漏失點上下流量及微差井溫的變化。微差井溫異常拐點可以精確確定漏失點位置,但并非所有溫差井溫的變化均可以解釋為油套管漏失,漏失點的確定需要綜合上下測量點流量變化及不同流速時流量的測量曲線綜合判斷。

(4) 根據(jù)不同漏失量提出了不同的漏失點檢測方法,并將該方法運用于實際找漏中,較好地解決了油套管微小漏失的測漏難題,大大提高了找漏的時效,為油田生產單位下一步補漏提供及時可靠的依據(jù)。

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