范琳琳

(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)

0 引 言

喇嘛甸油田位于大慶長垣的最北端，是一個受構(gòu)造控制的多油層非均質(zhì)嚴(yán)重的砂巖油田，含油面積100 km2，原油地質(zhì)儲量81 472 ×104t，作為國家戰(zhàn)略儲備油田，于1960 年大慶油田會戰(zhàn)初期喇72 井獲得工業(yè)油流，1973 年全面投入開發(fā)。按喇嘛甸油田三次采油規(guī)劃部署，一類油層(葡Ⅰ1 -2)已全部聚驅(qū)，二類油層(薩Ⅱ1 +2 ～高Ⅰ4 +5)于2006 年開始逐步分區(qū)塊、分層系投入三次采油開發(fā)。

1 測試方法的選擇

目前注入剖面的測量方法較多，有同位素示蹤法測井、注聚剖面測井、氧活化測井、電磁流量測井，如何同更具針對性、更有效地選擇測試項目，進行現(xiàn)場試驗找出這幾種不同的測井方法在針對一類油層復(fù)合驅(qū)、二三類聚驅(qū)測試方法的適用性。

1.1 同位素示蹤注入剖面測井方法

首先用化學(xué)微球或活性炭吸附放射性同位素的離子，與水配置活化懸浮液，將活化劑注入井中。在向地層中擠懸浮液時，水和固相載體分離，水進入地層，活化載體濾積在地層表面，形成一活化層。在合理選用示蹤劑和載體并正確施工的條件下，地層的吸水量與活化載體的濾積量成正比。通過對比注前與注后自然伽馬測井曲線，判斷并計算吸水強度。

該方法的優(yōu)點是測量工藝簡單，連續(xù)測量，能夠定量計算吸水層部位的面積，靜態(tài)井溫資料能定性的反映出較多的地層吸水信息。缺點是:(1)該方法受井內(nèi)工具、管壁沾污、腐蝕、高滲透地層等影響，注聚井中聚合物往往替注不凈在井下管柱和配水工具上形成吸附沾污，及油套管腐蝕后表面上形成吸附沾污;(2)由于注聚井底的聚合物不容易被清水替注干凈普遍存在沉淀沾污。當(dāng)注入量、流速過小時，沉淀沾污相對嚴(yán)重;(3)在對吸水強度大或存在大孔道的注水井進行測量時，若同位素粒徑選擇不當(dāng)則同位素載體將隨注入水進入地層深處，超出儀器探測范圍，影響測量精度。

1.2 脈沖中子測井方法

測井時，首先由中子發(fā)生器發(fā)射14.1 MeV 的快中子，快中子與水中的氧核發(fā)生反應(yīng)，而16N 要以7.13 s 的半衰期進行β 衰變，同時放射出主要能量為6.13MeV 的γ 射線，通過對16N 衰變時產(chǎn)生的γ 射線進行探測，就可以知道儀器外部16O 的分布狀況。氧核是水分子的一部分，所以通過監(jiān)測氧核的流動就可以得到井筒內(nèi)以及井筒周圍附近流體的流速剖面。

該方法的優(yōu)點是通過測量其活化水中的氧來直接測得水的流速，測井過程中不使用任何放射性示蹤劑，克服了示蹤劑沾污、沉淀、抱團、聚堆、地層漏失等的影響，測量結(jié)果不受井內(nèi)液體粘度影響，與吸液地層孔隙大小無關(guān)，不僅可以測量地層的吸液剖面，還可檢驗井下管柱工具工作狀況，尋找套管變形或漏失點，以及套管外的水流方向。缺點是:必須保證現(xiàn)場的深度控制得非常準(zhǔn)確;受井下管壁內(nèi)徑大小變化的影響較大;測量上限為油管180 m3/d、套管300 m3/d，測量下限為油管5 m3/d、套管10 m3/d;射孔層間距小或?qū)觾?nèi)細(xì)分測量時其流體流態(tài)存在不穩(wěn)定狀況時，測量精度也將受影響。

1.3 電磁流量測井方法

該儀器根據(jù)電磁感應(yīng)原理，可以測量注入層段各點的流量，也可以隨深度連續(xù)測量流量，測試結(jié)果給出各注入層段的相對注入量和絕對注入量，也采用點測不集流的測量方式。

該方法的優(yōu)點是它不受注入液粘度和密度的影響，不影響注入狀態(tài)和注入方式，并且可靠耐用、準(zhǔn)確性好，對測試環(huán)境無放射性污染，測井實效高。缺點是:必須保證現(xiàn)場的深度控制得非常準(zhǔn)確;受井下管壁內(nèi)徑大小變化影響較大;受井下注入狀態(tài)的影響，注入的清水與聚合物混合不均勻時，其井下的流態(tài)也不穩(wěn)定，測量曲線將形不成資料;射孔層間距小或?qū)觾?nèi)細(xì)分測量時其流體流態(tài)存在不穩(wěn)定狀況，測量精度也將受影響。

1.4 FCP-I 型注聚剖面測井方法

采用了可噴射Ba131 微球粘稠懸浮液的新式釋放器，可在注聚井正常生產(chǎn)的狀況下實現(xiàn)密閉測井。根據(jù)需要，該儀器既可以點式噴射，也可以連續(xù)噴射，保證131Ba 微球示蹤劑在注聚合物的井中均勻進入每個小層，進行注聚剖面測量。

該方法的優(yōu)點是測量工藝簡單，受同位素沾污影響較小，在注聚井中能測出較好的吸聚剖面。缺點是:該方法受井內(nèi)工具、管壁沾污、高滲透地層等影響;注聚井中聚合物配比濃度的影響;沒有井溫資料進行定性解釋分析。

2 現(xiàn)場試驗設(shè)計的思想和原則

本次試驗采用已校驗合格的同位素示蹤法測井儀、注聚剖面測井儀、氧活化測井儀、電磁流量測井儀及試井流量計，對地質(zhì)給定的多口一類油層復(fù)合驅(qū)、二三類聚驅(qū)井進行現(xiàn)場試驗。

試驗設(shè)計如下:

1)在同一工作制度下進行不同項目的測試。

2)分層配注井:測試同位素吸水剖面、注聚剖面、中子氧活化。

3)籠統(tǒng)注聚井:測試電磁流量、注聚剖面、中子氧活化、同位素吸水剖面。

4)要求測試時嚴(yán)格按照操作規(guī)程及資料驗收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

5)現(xiàn)場施工時校準(zhǔn)深度。

3 資料解釋與分析

3.1 資料的統(tǒng)計分析

試驗共完成20 口，其中90%以上井為同心配水器分層配注井，這部分井通常只能采用小直徑三參數(shù)組合儀進行測試，測井結(jié)果基本能夠滿足喇嘛甸油田常規(guī)分層配注井動態(tài)監(jiān)測要求。通過小直徑三參數(shù)組合儀組合流量參數(shù)的技術(shù)改進，使得小井眼分層配注井也實現(xiàn)組合流量的測井施工工藝，實現(xiàn)了喇嘛油田一類注聚井的綜合解釋，使得這一部分資料質(zhì)量得到進一步提高及保證。從表1 中數(shù)據(jù)可以看出，在注聚和替注清水下存儲式流量計與同位素示蹤測井儀和注聚剖面測井儀相對量平均誤差差值分別為2.71%、8.84%。相對量差值小于10%的有9 個配注層段，占總數(shù)的90%，相對量差值大于20%的有1 個配注層段，占總數(shù)的10%;其中，拉3 -P2925 井配注的第1 層段，測、試井對比的相對量差值最小為0.21;拉3 -A2825 井配注的第1 層段，測、試井對比的相對量差值最大為25.2%。測、試井對比的相對量差值基本上均在合理誤差20%范圍內(nèi)，試驗總體效果較好。

表1 分層注聚和注水下同位素測井與電磁流量對比實驗表

3.2 試驗中出現(xiàn)的問題及現(xiàn)場驗證

1)在拉3 -斜P2825 第1 次注聚剖面測量結(jié)果與替注清水下同位素的測井結(jié)果相差較大，如圖1、圖2 所示，分層流量相對量最大誤差達到-47.12%，見表2。對兩種資料我們認(rèn)為替注清水下同位素四參數(shù)組合測井儀原始資料，所測的井溫、同位素分配過程及結(jié)果符合性較好，與該井的靜態(tài)地質(zhì)參數(shù)滲透率等符合較好;而注聚剖面測量時可能因同位素進層而沒有探測到。我們對該井進行了氧活化測量，與替清水同位素測井結(jié)果基本一致。

圖1 拉3 -斜P2825(注聚)

圖2 拉3 -斜P2825(注水)

表2 拉3 -斜P2825 井測井結(jié)果對比表

2)為了更為客觀評價儀器在注聚條件下的適用性，我們對3 -斜P2825 井兩種注入情況下進行了氧活化對比試驗，如圖3、圖4 所示。從氧活化測量結(jié)果上看與注水下同位素測試結(jié)果基本相符，主要吸水層段都集中在1 051.5 m ～1 052 m 處，不同之處在于1 053 m ～1 065 m處同位素還有吸水顯示，而氧活化測試結(jié)果卻沒有吸水量。分析認(rèn)為主要原因為，是受儀器源距的限制，氧活化測井儀的測量下限較高，對于油套管環(huán)形空間內(nèi)小于10 m3/d 的低流量的井段測量效果不好。從兩種注入情況下比較氧活化測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)吸水底界替注清水要比注聚的深，這與同位素測井時替注清水比注聚下底界深相一致。

圖3 拉3 -斜P2825 注聚(氧活化)

圖4 拉3 -斜P2825 注水(氧活化)

3.3 試井電磁流量對比

從3 -斜P2825、4 -29 和3 -P2925 這3 口井兩種注入介質(zhì)下的檢配資料看，曲線形態(tài)基本一致，解釋結(jié)果基本相符。以4 -29 井為例，如圖5、圖6 所示。

圖5 4 -29 檢配成果圖(注水)

圖6 4 -29 檢配成果圖(注聚)

4 初步結(jié)論

1)從試井存儲式電磁流量計資料看，在注聚狀態(tài)下曲線不平直，有輕微的波動，而清水條件下曲線非常平直，說明注聚時測量的電磁流量不如清水條件下測量的精度高。

2)從同位素和氧活化測井結(jié)果看，替清水條件下比注聚時測量的吸水底界稍深一些。

3)從這4 口井使用不同測井方法在不同注入介質(zhì)下的測量結(jié)果來看，主、次吸水層一致，解釋結(jié)果基本相符，相對量差值最大為25.2%。說明這幾種方法均適合注聚井注入剖面的測量。

4)測井電磁流量計只能用于籠統(tǒng)注入井，能夠進行厚層細(xì)分，但無法在分層注聚井中進行測量。在注聚井中的測量精度不如替清水條件下的高，有時在聚合物濃度高且混合不均勻時曲線抖動特別大，無法形成資料。地層的非均質(zhì)性、注入液粘度和密度對其測量沒有影響。測量結(jié)果受井下管壁內(nèi)徑大小的變化影響較大。測量范圍較寬。

5)氧活化測井適合于聚驅(qū)井的測量，能夠進行厚層細(xì)分，替清水時曲線成峰清晰，在注聚介質(zhì)下曲線成峰清晰有輕微拖尾現(xiàn)象。該方法克服了示蹤劑沾污、沉淀、抱團、聚堆、地層漏失等的影響，測量結(jié)果與吸液地層孔隙大小無關(guān)。不僅可以測量地層的吸液剖面，還可檢驗井下管柱工具的工作狀況、套管外竄槽現(xiàn)象，尋找油、套管變形或漏失點。但有些聚驅(qū)分層井因其井眼通徑小而無法進行氧活化的測量。測量范圍較窄:測量下限較高，油管為5 m3/d、套管10 m3/d，因此說它不適合于低注入量或注入量太大井的測量。

6)同位素示蹤測井方法適合注聚井在替注清水條件下進行測量，因存在同位素的抱團、沾污等而無法在注聚條件下測量?；\統(tǒng)井和分層配注井均適合采用該方法，不受注入量大小的影響。同位素粒徑選擇不當(dāng)時地層的非均質(zhì)性會對測量結(jié)果有一定的影響。

7)FCP - I 型注聚剖面測井方法采用了可噴射Ba131 微球粘稠懸浮液的新式釋放器，可在注聚井正常生產(chǎn)的狀況下進行測量。該方法受同位素沾污影響較小，在注聚井中能測出較好的吸聚剖面。但測量中也受井內(nèi)工具、管壁沾污、同位素粒徑及高滲透地層等的影響。

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