孟令俊

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶 163513)

·經(jīng)驗(yàn)交流·

注入剖面同位素五參數(shù)與四參數(shù)測(cè)試技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)比

孟令俊

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶 163513)

同位素注入剖面測(cè)井技術(shù)廣泛應(yīng)用于大慶油田，由于同位素四參數(shù)測(cè)試資料存在多解性問(wèn)題，在同位素四參數(shù)測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加了流量測(cè)量功能，形成了同位素五參數(shù)測(cè)試技術(shù)。通過(guò)16井次同位素四參數(shù)和五參數(shù)測(cè)試資料的對(duì)比分析，結(jié)果表明：同位素五參數(shù)測(cè)試資料克服了四參數(shù)測(cè)試資料存在的多解性問(wèn)題，同位素五參數(shù)測(cè)試技術(shù)在識(shí)別和消除工具沾污、精確扣除沾污面積、消除射孔層吸水假象并對(duì)封隔器失效判斷等方面更具優(yōu)勢(shì)。

注入剖面；測(cè)井技術(shù)；同位素；流量測(cè)量

0 引 言

油田注水開(kāi)發(fā)，保持地層壓力，能夠增加原油產(chǎn)量和提高采收率。為了及時(shí)了解注水井中每個(gè)層位絕對(duì)注入量和相對(duì)注入量，必須進(jìn)行注入剖面測(cè)井，由此產(chǎn)生了放射性同位素示蹤注水剖面測(cè)井[1]。同位素注入剖面測(cè)井技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中具有重要作用[1,2]：(1)確定分層注入井的層段注入量；(2)確定各小層注入量；(3)指導(dǎo)壓裂、堵水、調(diào)剖等工程作業(yè)實(shí)施方案及評(píng)價(jià)效果；(4)檢查井下工具及管柱的有效性；(5)為開(kāi)發(fā)方案的制定和調(diào)整提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但隨著油田污水回注技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)的同位素四參數(shù)(井溫、壓力、磁定位、伽馬)測(cè)井資料在小層精細(xì)解釋上存在一定的局限性和多解性[3-5]，主要存在放射源工具處沾污、無(wú)法精確扣除沾污面積、射孔層同位素?zé)o效顯示、工具失效等問(wèn)題。因此，技術(shù)人員在原有同位素四參數(shù)測(cè)井技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制成功了同位素五參數(shù)(電磁流量、井溫、壓力、磁定位、伽馬)測(cè)井技術(shù)，增加了電磁流量測(cè)量功能，使測(cè)井技術(shù)更精確完善。

1 同位素吸水剖面的測(cè)井原理

同位素吸水剖面的測(cè)井原理是使用一次下井同位素釋放器攜帶固相載體的放射性同位素離子，在規(guī)定的深度上釋放，用井內(nèi)注水形成活化懸浮液，吸水層同時(shí)也吸收活化懸浮液。當(dāng)載體顆粒直徑大于地層孔隙直徑時(shí)，懸浮液中的注入水進(jìn)入地層，微球載體濾積在井壁上，地層的吸水量與濾積在該段地層對(duì)應(yīng)井壁上的同位素載體量以及載體的放射性強(qiáng)度三者之間成正比。注入前后分別進(jìn)行伽馬測(cè)井，對(duì)比兩次結(jié)果，分析放射性物質(zhì)在井內(nèi)的分布情況。

2 五參數(shù)測(cè)井可精確識(shí)別和消除沾污

在同位素示蹤注入剖面測(cè)井中，由于示蹤劑表面活性欠佳、注入水質(zhì)不潔、管柱壁不光潔等因素，使同位素微粒沒(méi)能隨水流滲濾到地層表面，而是沾附在致使同位素曲線(xiàn)上產(chǎn)生了與注水量無(wú)關(guān)的假象，即同位素“吸附沾污”。吸附量與管柱工具的粗糙程度有關(guān)，粗糙程度越高，越容易吸附。同時(shí)，油管和套管腐蝕后，腐蝕層發(fā)育的微孔隙也能吸附131I-GTP微球，被吸附的131I-GTP微球不易被水沖掉。同位素五參數(shù)定位參數(shù)精確識(shí)別工具深度，相應(yīng)深度的流量參數(shù)顯示不吸水，就可精確識(shí)別和消除工具沾污。

放射性同位素示蹤劑注水剖面測(cè)井資料上，在目的層以下或死水區(qū)記錄到示蹤劑的放射性顯示，說(shuō)明存在著沉淀沾污，特別是油管下到油層底部正注籠統(tǒng)井，井底堆積嚴(yán)重。同位素五參數(shù)定位、溫度參數(shù)精確識(shí)別死水區(qū)深度，相應(yīng)深度的流量參數(shù)顯示不吸水，就可精確識(shí)別和消除井底沉淀沾污。

2016年3月中旬對(duì)A井進(jìn)行同位素四參數(shù)測(cè)井，測(cè)井結(jié)果如圖1所示。同位素曲線(xiàn)顯示P1 222層吸水1.96%，P132-132a層吸水24.11%，為全井次吸水層。而本次測(cè)試結(jié)果與一周前采油廠(chǎng)內(nèi)部測(cè)試小隊(duì)所測(cè)得的結(jié)果存在較大差異，采油廠(chǎng)內(nèi)部測(cè)試小隊(duì)測(cè)得第5級(jí)配水器吸入量為零。

為了能更加真實(shí)準(zhǔn)確地了解A井的吸水情況，對(duì)A井同時(shí)又進(jìn)行同位素五參數(shù)測(cè)井，測(cè)井結(jié)果如圖2所示。在本次測(cè)試結(jié)果中，流量參數(shù)曲線(xiàn)在第5、第6級(jí)配水器處均無(wú)吸水顯示，說(shuō)明P1222層吸水1.96%為射孔層同位素吸水假象，P132-132a層吸水24.11%為封隔器沾污影響，P132-33a層為沉淀沾污。

圖1 A井同位素四參數(shù)測(cè)井成果圖

3 五參數(shù)測(cè)井可精確扣除沾污面積

針對(duì)層位和配水器等工具重疊的井，同位素四參數(shù)測(cè)井同位素參數(shù)曲線(xiàn)顯示有吸水存在，解釋人員無(wú)法解釋到底是工具吸附沾污還是層位吸水，亦或是兩者兼有。同位素五參數(shù)測(cè)井則很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)流量參數(shù)曲線(xiàn)顯示是否吸水，不僅可以精確識(shí)別吸附沾污、層位吸水、兩者兼有等諸多情況，而且通過(guò)計(jì)算流量曲線(xiàn)顯示吸水的百分比可以精確地扣除同位素曲線(xiàn)沾污面積。

2016年3月下旬對(duì)B井進(jìn)行同位素四參數(shù)測(cè)井時(shí)，998m處P3配水器與射孔層重疊，同位素成片顯示，S2112射孔層的吸水狀況只能憑解釋人員的經(jīng)驗(yàn)給出，無(wú)法精確解釋。而采油廠(chǎng)要對(duì)B井配水器的配水量進(jìn)行調(diào)試工作，要求測(cè)試結(jié)果的精確度在5%以?xún)?nèi)，為了精確其吸水量，對(duì)B井進(jìn)行了同位素五參數(shù)測(cè)井,測(cè)井結(jié)果如圖3所示。參考流量參數(shù)曲線(xiàn)，曲線(xiàn)顯示在P3配水器處有明顯變化，通過(guò)對(duì)P3配水器上下的流量曲線(xiàn)值進(jìn)行計(jì)算，得出P3配水器的吸入量為55 m3/d，占全井注入量的27.5%，從而精確地劃分了S2112射孔層的吸水情況和P3配水器的沾污情況。

圖2 A井五參數(shù)同位素測(cè)井成果圖

圖3 B井同位素五參數(shù)測(cè)井成果圖

4 五參數(shù)測(cè)井可對(duì)封隔器失效起到有效監(jiān)測(cè)

在每年所解釋過(guò)的測(cè)井資料中，有相當(dāng)一部分比例的注入井存在著封隔器失效的情況。通常情況是封隔器卡層或膠皮松動(dòng)，使油套空間不密封，發(fā)生漏失，致使測(cè)得的同位素吸水結(jié)果與流量結(jié)果出現(xiàn)偏差。同位素四參數(shù)測(cè)井同位素參數(shù)曲線(xiàn)顯示吸水，由此很難判斷封隔器的工作狀況，但是同位素五參數(shù)測(cè)井則不同，同位素參數(shù)曲線(xiàn)顯示吸水，而流量參數(shù)曲線(xiàn)顯示不吸水，則有可能是由于井下封隔器不密封，需要通過(guò)進(jìn)一步驗(yàn)封。

2016年4月上旬對(duì)C井進(jìn)行同位素四參數(shù)測(cè)井時(shí)，井溫參數(shù)曲線(xiàn)在P5配水器以下顯示已進(jìn)入死水區(qū)，而同位素顯示第六層段射孔層S2161,2存在明顯吸水。為了能明確這種現(xiàn)象是同位素沾污，還是封隔器失效，對(duì)C井進(jìn)行了同位素五參數(shù)測(cè)井，測(cè)井結(jié)果如圖4所示。流量參數(shù)曲線(xiàn)顯示在P5配水器處有明顯吸水，而P6配水器的吸入量為零。由解釋人員進(jìn)行綜合分析后判定為第六級(jí)封隔器不密封，P5配水器所吸入的水通過(guò)失效的封隔器，由環(huán)套空間進(jìn)入了第六層段。隨后采油廠(chǎng)對(duì)該井進(jìn)行了水井驗(yàn)封作業(yè)，驗(yàn)封結(jié)果顯示第六級(jí)封隔器失效，與同位素五參數(shù)測(cè)井的測(cè)試結(jié)果一致。

圖4 C井同位素五參數(shù)測(cè)井成果圖

16口井次對(duì)比試驗(yàn)資料解釋過(guò)程中，參考同位素五參數(shù)測(cè)井的流量參數(shù)可識(shí)別并消除工具沾污、精確扣除沾污面積、消除射孔層吸水假象并監(jiān)測(cè)工具失效等問(wèn)題。試驗(yàn)中結(jié)合流量參數(shù)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)1。對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題參考流量參數(shù)后，綜合其他參數(shù)精細(xì)解釋?zhuān)瑸橛吞锞?xì)配注提供了更加準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)資料。

表1 試驗(yàn)中結(jié)合流量參數(shù)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題統(tǒng)計(jì)

5 結(jié)束語(yǔ)

同位素四參數(shù)測(cè)井資料解釋存在工具處沾污、無(wú)法精確扣除沾污面積、射孔層同位素?zé)o效顯示、工具失效等不確定性。同位素五參數(shù)測(cè)井技術(shù)由于增加了流量測(cè)量參數(shù)，測(cè)井資料解釋可識(shí)別并消除工具沾污、精確扣除沾污面積、消除射孔層吸水假象并監(jiān)測(cè)工具失效等問(wèn)題，可為油田精細(xì)注水提供更加準(zhǔn)確、可信的測(cè)試資料。

[1] 姜文達(dá).放射性同位素示蹤劑注水剖面測(cè)井[M].北京：石油工業(yè)出版社，1997：130-164.

[2] 付 爽, 趙萬(wàn)娟.注入剖面五參數(shù)組合測(cè)井資料在油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[J].石油儀器，2004，18(4)：57-59.

[3] 張秋平,黃 海,艾 鑫.同位素三參數(shù)測(cè)井與流量計(jì)測(cè)試資料不符原因分析[J].石油化工應(yīng)用，2010，30(Z1)：107-110.

[4] 付 劍, 山永蘭.注入剖面測(cè)井存在問(wèn)題及解決途徑[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)，2004，23(1)：70-71.

[5] 張 慶.注入剖面多參數(shù)組合測(cè)井及綜合解釋[J].技術(shù)縱橫，2012，31(4)：72.

Technology Advantages of Five-parameter Isotope Logging Compared with Four-parameter Isotope Logging in Injection Profile

MENG Lingjun

(LoggingandTestingServiceCompany,DaqingOilfieldCo.Ltd.,Daqing,Heilongjinag163513,China)

The isotope injection profile logging technology is widely used in Daqing oilfield. Because the isotope four-parameter testing technology has the problem of deferent multiple interpretations, the isotope five-parameter testing technology is formed by increasing the function of the flow measurement based on the isotope four-parameter testing technology. Through comparative analysis of the four-parameter isotope logging data and the five-parameter isotope logging data in sixteen wells, a conclusion is drown that the five-parameter isotope logging technology can avoid the problem of multiple interpretations, and also has advantages in identifying and eliminating contamination, precisely excluding contamination area, eliminating the perforation layer suction illusion and effectively monitoring the packer invalidation.

injection profile; well logging technology; isotope; flow measurement

孟令俊，男，1990年生，助理工程師，2012年畢業(yè)于東北石油大學(xué)勘查技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位，目前從事生產(chǎn)測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)操作。E-mail：mlj_1990@126.com

P631.8+17

A

2096-0077(2017)04-0069-04

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.04.018

2017-01-12 編輯：高紅霞)