初克建 史紅兵 吳海亭 李長(zhǎng)江

(勝利油田分公司河口采油廠 山東 東營(yíng) 257200)

0 引 言

河口采油廠老油田區(qū)塊經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)發(fā)，受地層應(yīng)力等因素影響，油水井固井質(zhì)量逐漸變差，套管發(fā)生彎曲、變形、破裂等，管外竄槽現(xiàn)象日益突出，嚴(yán)重影響了油水井的正常生產(chǎn)。因此，充分利用現(xiàn)有的測(cè)井技術(shù)，如聲波變密度測(cè)井等技術(shù)進(jìn)行管外竄槽檢測(cè)分析［1］，找出固井質(zhì)量差發(fā)生層間竄槽的影響因素并進(jìn)行治理，對(duì)油田持續(xù)開(kāi)發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。

1 影響因素分析［2］

管外竄槽是指各層段沿油井套管與水泥環(huán)或水泥環(huán)與井壁之間的竄通。固井質(zhì)量的好壞對(duì)避免或者減少管外竄槽有著至關(guān)重要的作用。好的固井質(zhì)量，為油水井的射孔、壓裂、酸化措施及正常生產(chǎn)提供了充足的層間液封能力，使油水井的分層開(kāi)采或配注得到保證。而差的固井質(zhì)量易發(fā)生層間管外竄通，不能提供充足的層間液封能力，影響到油水井的正常生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)開(kāi)展大量工程測(cè)井項(xiàng)目，如聲波變密度、井溫、硼中子、同位素找竄漏等測(cè)井發(fā)現(xiàn)，管外竄槽的影響因素復(fù)雜多樣，主要原因如下:

1)水泥膠結(jié)不好造成固井質(zhì)量差引起管外竄槽。

2)射孔等施工措施震動(dòng)引起水泥環(huán)破裂，形成竄槽。

3)開(kāi)采過(guò)程中管理措施不當(dāng)引起竄槽。如水井洗井時(shí)放壓過(guò)快，或采油參數(shù)不合理，引起地層出砂和坍塌，造成竄槽。

4)分層高壓作業(yè)引起竄槽。如酸化、分層壓裂，在高壓施工時(shí)易將管外地層憋竄，特別是夾層較薄時(shí)，憋竄的可能性更大。

5)套管腐蝕、錯(cuò)斷造成竄槽。

2 不同管外竄槽檢測(cè)技術(shù)分析與應(yīng)用

隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，管外竄槽檢測(cè)技術(shù)日趨完善。目前，常用的管外竄槽檢測(cè)技術(shù)主要有聲波變密度找竄、同位素載體找竄、封隔器找竄、硼中子找竄、四十臂井徑、井溫找竄等多種方法。重點(diǎn)對(duì)幾種找竄技術(shù)進(jìn)行介紹，并對(duì)應(yīng)用效果分析評(píng)價(jià)［3］。

2.1 聲波變密度測(cè)井判斷管外竄槽

聲波變密度測(cè)井主要測(cè)取油水井第一界面和第二界面的水泥膠結(jié)狀況，從而判斷層間是否存在管外竄槽現(xiàn)象。對(duì)于油層埋藏深，膠結(jié)致密，滲透率低，自然產(chǎn)能小的油井，往往需要采取壓裂、酸化等增產(chǎn)增注措施，但壓裂作業(yè)往往會(huì)把水泥環(huán)一起壓壞，酸化作業(yè)會(huì)把膠結(jié)中等且有封堵能力的水泥環(huán)破壞造成上下竄通。圖1 為陳17 -斜57 井聲波變密度找竄解釋成果圖。

圖1 陳17 -斜57 井聲波變密度找竄解釋成果圖

圖中可以看出:陳17 -斜57 井段內(nèi)聲幅曲線數(shù)值較低，第一界面膠結(jié)良好;而變密度測(cè)井資料則顯示該井段內(nèi)油層與上下水層之間第二界面固井質(zhì)量差，存在管外竄通。測(cè)試前的生產(chǎn)情況也證實(shí)了該判斷的正確性，7 號(hào)油層射開(kāi)后求產(chǎn)液量，產(chǎn)液量3. 5 t/d，100%含水。

2.2 同位素載體找竄

同位素載體找竄就是向地層擠入含有放射性元素的工作液，測(cè)取擠液前后伽馬曲線，通過(guò)對(duì)擠液前后伽馬曲線比較，來(lái)判斷地層的竄槽情況。放射性同位素具有較強(qiáng)的放射性，當(dāng)它進(jìn)入地層中，會(huì)導(dǎo)致自然伽馬曲線數(shù)值明顯增大。當(dāng)存在管外竄槽時(shí)，同位素會(huì)隨高壓水流進(jìn)入竄槽井段，通過(guò)測(cè)量的異常自然伽馬曲線就可以判斷管外竄通。圖2 為埕7 -8 井吸水剖面找竄解釋成果圖。

圖2 埕7 -8 井吸水剖面找竄解釋成果圖

由圖中可以看出:在非射孔層段同位素曲線出現(xiàn)明顯異常，說(shuō)明該井段存在管外竄槽。

2.3 封隔器找竄

封隔器找竄就是作業(yè)時(shí)下入單級(jí)或雙級(jí)封隔器注水管柱至目的井段，然后正擠注清水，在地面測(cè)量套壓變化或套管溢流量的變化，判斷竄槽情況。若套壓變化或套管溢流量變化超過(guò)定值，即該井段竄槽。封隔器法找竄由于管柱自重承壓、絲扣誤差都會(huì)影響封隔器卡點(diǎn)深度發(fā)生變化，因此，封隔器找竄對(duì)層間夾層的厚度有一定要求。

2.4 注硼中子壽命測(cè)井判斷管外竄通

注硼中子壽命測(cè)井就是借助硼溶于水不溶于油和高俘獲截面值的特性，在高壓作用下，竄槽段有明顯的數(shù)值異常顯示。根據(jù)這一特性，在施工時(shí)利用泵車將一定濃度的硼酸液擠入目的層段，查找非射孔層段有無(wú)明顯的數(shù)值異常顯示，判斷層間是否竄通。

埕南13 -2 油井，共射開(kāi)5 個(gè)油層生產(chǎn)，射開(kāi)厚度26.2 m，測(cè)試前平均產(chǎn)油量0.1 t/d，含水99.3%，間開(kāi)井。為了查找原因，該井實(shí)施硼中子壽命測(cè)井尋找潛力層。硼中子測(cè)井解釋結(jié)果顯示:3#、4#、5#層之間發(fā)生層間竄槽;6#、7#層之間也發(fā)生層間竄通。圖3 為埕南13-2 井硼中子找竄解釋成果圖。

根據(jù)解釋結(jié)果對(duì)3#、4#、5#、6#、7#層采取擠灰封堵，封堵后重新補(bǔ)孔6#層生產(chǎn)，增油效果顯著。日產(chǎn)油量由措施前0.1 t/d 增加到9.2 t/d，含水由原來(lái)的99.3%下降到0%。目前，日產(chǎn)油量6.2 t/d，含水為86.2%，措施后累計(jì)產(chǎn)油量15 000 余噸。

圖3 埕南13 -2 井硼中子找竄解釋成果圖

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1)井溫找漏和封隔器找漏是檢查套管漏失比較簡(jiǎn)單有效的方法，但竄槽段只能定性分析。

2)聲波變密度測(cè)井可以依據(jù)水泥膠結(jié)狀況，直接分析判斷管外竄槽確切位置。

3)注硼中子壽命測(cè)井施工繁瑣，施工壓力對(duì)結(jié)論影響大，但層間判斷竄槽準(zhǔn)確，措施效果佳。

4)不同找竄測(cè)井方法組合應(yīng)用對(duì)于準(zhǔn)確判斷竄槽狀況，提高開(kāi)發(fā)質(zhì)量效果極佳。

［1］周秋霞，陳 英，黃秀芬，等.井下技術(shù)狀況監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析［J］.中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，31(9):99 ～100.

［2］史曉梅. 固井質(zhì)量變化的影響因素分析［J］. 石油儀器，2008，22(3):47 -49.

［3］張興國(guó)，高興原，馮 明，等.固井質(zhì)量影響因素分析［J］.鉆采工藝，2002，25(2):10 -12.