吳 悅，羅九明，朱義清，張 卓

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多組合找漏找竄測井技術(shù)在河南油田的應(yīng)用

吳 悅1，羅九明2，朱義清2，張 卓2

（1．西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 710065；2．中國石化河南油田勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450000）

針對河南油田開發(fā)后期出現(xiàn)的套管漏失、管外竄槽等影響水井有效注水或油井正常生產(chǎn)的井下技術(shù)狀況復(fù)雜問題，在分析單一油水井找漏找竄技術(shù)缺陷的基礎(chǔ)上，提出了采用提取地層和井況信息多、測量范圍大、精度高、工藝環(huán)保的井溫、流量、示蹤劑和氧活化水流等多組合找漏找竄測井技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用表明，該測井技術(shù)可準(zhǔn)確評價(jià)判斷油水井套管漏失或管外竄槽情況，為不正常注水井、采油井有效治理提供了科學(xué)依據(jù)，并在河南油田稀油油藏中被廣泛應(yīng)用，取得了較好的效果。

河南油田；測井技術(shù)；應(yīng)用效果

隨著油田開發(fā)時(shí)間的延長，油、水井受固井質(zhì)量變差、腐蝕、酸化、壓裂等因素影響，出現(xiàn)套管漏失和管外竄槽狀況，從而導(dǎo)致油井產(chǎn)量下降或不產(chǎn)油、注水井無效注水等問題，嚴(yán)重影響油田的開發(fā)水平和經(jīng)濟(jì)效益。查找管外竄槽和套管漏失的方法有機(jī)械找漏驗(yàn)竄和測井找漏驗(yàn)竄兩類。機(jī)械找漏驗(yàn)竄成本高、工序復(fù)雜、工期較長，測井找漏驗(yàn)竄成本低、施工簡單快捷、工期短。多組合找漏找竄測井技術(shù)是正確識別管外竄漏的有效手段，為河南油田開發(fā)后期封竄堵漏措施的實(shí)施提供了有力依據(jù)。

1 找漏找竄技術(shù)及存在問題

目前，應(yīng)用于油、水井漏竄識別技術(shù)主要有井溫測量、同位素測量、中子壽命測井和噪聲測井等[1-2]。常規(guī)監(jiān)測一般只采用單項(xiàng)測井技術(shù)，測井原理不同和精度差異使找漏找竄存在一定的局限性。如中子壽命測井不能明確斷定來水方向；聲波變密度測井只能對生產(chǎn)井段固井質(zhì)量做出評估；井溫測井找漏[3]受溫度傳感器材料因素的影響，溫度反應(yīng)不靈敏、滯后，只能將漏點(diǎn)確定在較大的區(qū)間內(nèi)，造成漏點(diǎn)位置誤差較大，當(dāng)漏點(diǎn)的漏失量小時(shí)，溫度測井曲線無法反應(yīng)出來，很難判定套管漏失情況；同位素示蹤找漏竄[4]無法識別是管外竄槽還是層間竄槽，由于受同位素沾污以及大孔道的影響，結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響。以上測試工藝都不能對漏竄層段水流方向及流量進(jìn)行有效識別，因此，本文根據(jù)各項(xiàng)測井的優(yōu)勢和缺陷進(jìn)行優(yōu)選組合，優(yōu)選出適合本地區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)的組合測井系列，以滿足油田開發(fā)后期油藏精細(xì)管理所期望的測試效果和精準(zhǔn)度[9-10]。

2 多組合找漏找竄測井

多組合找漏竄測井是對五組曲線的測量，即磁定位伽瑪校深曲線、井溫壓力識別曲線、流量測井曲線、示蹤測井曲線和氧活化水流測井時(shí)譜曲線[6]，并對各組曲線所完成的各自功能形成互補(bǔ)，做出綜合判斷和定量解釋。

2.1 多組合找漏找竄測井原理

多組合找漏竄測井是四種找漏找竄測井的組合，即井溫測井、流量測井、示蹤測井和氧活化水流測井。

（1）井溫測井。用井下高精度的溫度計(jì)測量關(guān)井3小時(shí)后井內(nèi)無流動時(shí)的靜溫和重新啟動井內(nèi)流動后的流溫。通過靜溫和流溫異常，確定井筒內(nèi)的流動段和靜止流動段，可大致了解漏失段、竄槽段、吸液段和產(chǎn)液段。

（2）流量測井[5]。通過井下渦輪流量計(jì)測量井筒內(nèi)的渦輪轉(zhuǎn)動脈沖的變化，通過儀器常數(shù)、管子系數(shù)、測井速度及渦輪轉(zhuǎn)動脈沖數(shù)換算出井筒內(nèi)的流量變化，從有流量變化的層段中辨別出套管的破漏點(diǎn)和射孔層的吸液量。

（3）示蹤測井。根據(jù)示蹤測井儀在井筒內(nèi)進(jìn)行投放示蹤劑前后的兩次測井?dāng)?shù)據(jù)，通過兩條曲線對比辨別示蹤劑的去向和數(shù)量，從而了解套管的漏失段和套管外的竄通情況。示蹤劑分為兩種，一種是具有放射性的同位素示蹤劑，另一種是無放射性的無機(jī)物溶液示蹤劑。在淺井和有特殊環(huán)保要求的地區(qū)都采用無機(jī)物溶液示蹤劑。

（4）氧活化水流測井。用井下儀中的人工可控中子源發(fā)射的高能中子去轟擊水中氧核使其躍遷到激發(fā)態(tài)，變成帶放射性的活化氧（半衰期7.13 s），井下測井儀0.5 m范圍內(nèi)的水便變成了放射性活性水，測井儀中的伽瑪探頭就會接到來自活化水的活化伽瑪信號，信號的強(qiáng)度變化直接反映活化水與探頭之間的距離變化。當(dāng)中子源與探頭之間的距離（即儀器源距）不變時(shí)，信號強(qiáng)度隨時(shí)間的變化就體現(xiàn)出水流動速度的大小，根據(jù)水流速度與管子截面積可求得井筒內(nèi)的測點(diǎn)水流量。對比各測量點(diǎn)的水流量大小，可識別套管的漏失段、吸液段、產(chǎn)液段和管外竄槽段。

2.2 多組合找漏找竄測井特點(diǎn)

多組合找漏找竄測井技術(shù)與單一油水井找漏找竄技術(shù)具有以下四方面的優(yōu)勢：①施工時(shí)可同時(shí)提取的地層和井況信息較多，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。②測量范圍大、精度高。溫度計(jì)誤差為±0.5 ℃，壓力計(jì)精度為0.1%，流量計(jì)測量范圍為3~800 m3/d，精度達(dá)0.5%，氧活化水流的測量范圍為6~1 000 m3/d，精度為0.25%。③測井工藝技術(shù)環(huán)保，五組測井曲線不采用具有放射性的化學(xué)源，僅使用半衰期極短的人工可控中子源、無毒無腐蝕和無放射性的無機(jī)物示蹤劑。④可以了解井下工具實(shí)際位置、射孔層段實(shí)際深度和各層段吸水狀況。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

河南油田稀油油藏歷經(jīng)三十多年的注水開發(fā)，井下技術(shù)狀況持續(xù)變差，套損及層間竄槽井?dāng)?shù)日益增多，2007年以來，新增套損井202口（套變井123口、套漏井61口、套管錯(cuò)斷井18口），層間竄井81口。套損井井下技術(shù)狀況的準(zhǔn)確判斷和精確描述是下步治理問題井的主要依據(jù)。鑒于目前油田的開發(fā)現(xiàn)狀及以往工作經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)采取多組合測井工藝，取得多項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行資料的綜合判斷和解釋。

3.1 磁定位、井溫、示蹤劑、流量、氧活化測井組合

儀器下井測得2條磁定位曲線、4條井溫曲線、2條流量曲線、2條示蹤劑曲線和不同井深氧活化水流測井時(shí)譜曲線[6-7]。通過監(jiān)測起下注水管柱前后連續(xù)流量的變化，識別各射孔層段的吸水流量。該組合測井技術(shù)針對注水層段多、層段夾層薄的注水井，實(shí)施管外竄槽和套管漏失的監(jiān)測，效果明顯，成功率高。

雙H6–137井是雙河油田的一口注水井，該井在注入過程中實(shí)際注入量與動態(tài)分析不符，應(yīng)用多組合找漏找竄測井技術(shù)實(shí)施測井。起管柱前測得井下配注工具實(shí)際位置和配水器的實(shí)際注水量，了解配注實(shí)施情況；起管柱后測得管外竄槽情況和各層段的吸水情況。本次測井顯示配水器為三級四段，分層水量為0/0/25/75 m3/d，配水器工具位置與原設(shè)計(jì)基本相符，水嘴井水量與原水井測試成果有差異。作業(yè)后流溫曲線顯示69~71號層有明顯低溫異常；氧活化水流測井時(shí)譜曲線顯示2 126.0 m處管外上水流52 m3/d；示蹤劑測井曲線顯示未射孔的69號層、70號層吸水較好；綜合解釋已射孔71號與69號層、70號層竄通。經(jīng)作業(yè)隊(duì)封隔器找漏證實(shí)2 116.2~2 129.5 m存在漏失，與本次測試結(jié)果完全吻合。

雙檢7井應(yīng)用多組合找漏找竄測井也取得了較好的效果。起管柱前磁定位曲線顯示井下配水器為三級四段，管柱數(shù)據(jù)與原設(shè)計(jì)管柱相符，空井筒測試時(shí)注入壓力為14.0 MPa，折算注水量為200 m3/d，測試管柱測井注入壓力為20.5 MPa；井溫曲線顯示55~65號層溫度異常；氧活化水流測井時(shí)譜曲線顯示1 675.2 m處下水流為200 m3/d、1 687.8 m處下水流為95 m3/d、1 701.5 m處下水流為90 m3/d、1725.6 m處下水流為62 m3/d、1748.0 m處下水流為0。綜合測井資料分析，55~65號層（井段1 657.2~1 710.0 m）管外竄通，1 741.0~1 748.0 m處套管存在漏失。

3.2 井溫、示蹤劑、氧活化測井組合

儀器下井測得2條磁定位曲線、4條井溫曲線、2條流量曲線、2條示蹤劑曲線和不同井段氧活化水流測井時(shí)譜曲線。通過井溫變化，示蹤劑流向，油管內(nèi)、油套環(huán)空、套管連續(xù)流量的數(shù)量，準(zhǔn)確識別管外竄漏情況。

程1井為深凹區(qū)泌354井區(qū)的一口采油井，在生產(chǎn)過程中含水突升、日產(chǎn)油下降。通過多組合測井技術(shù)的運(yùn)用，取得了較好的實(shí)施效果?？站矞y試時(shí)注入壓力為9.0 MPa，折算注水量為200 m3/d；測試管柱測井注入壓力為18.0 MPa；井溫曲線顯示26~27號層溫度異常；氧活化水流測井時(shí)譜曲線顯示在2 767.5 m環(huán)空上水流為37 m3/d、在2 780.2 m環(huán)空上水流為50 m3/d。綜合資料分析，23~26號層與上部未射孔的20~22號層（水層）管外竄通，與下部未射孔的27號層管外竄通。根據(jù)測井結(jié)果對23~26號層實(shí)施化學(xué)封竄，措施后產(chǎn)油量由0.6 t/d上升至21.6 t/d，綜合含水由98.9%下降至0.3%，3個(gè)月累計(jì)增油816.3 t。

4 結(jié)論與認(rèn)識

（1）對分層注水井運(yùn)用多組合找竄找漏測井技術(shù)能夠監(jiān)測竄漏情況，同時(shí)也可以檢查井下配水管柱的位置及各層段吸水狀況。

（2）對于不同井況的找竄找漏，注入壓力是施工成敗的關(guān)鍵，針對特殊需求應(yīng)采取多種測井技術(shù)和工藝手段綜合應(yīng)用。

（3）多組合找漏竄測井是集多項(xiàng)參數(shù)為一體的測井技術(shù)[8]，在油田開發(fā)后期生產(chǎn)中具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

[1] 任華．油田驗(yàn)竄測試技術(shù)應(yīng)用及封竄方式優(yōu)選[J]．大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，25（增1）：64–65．

[2] 胡年有，余傳斌．河南油田找竄測井方法及評價(jià)[J]．內(nèi)江科技，2006，27（3）：129．

[3] 姜文達(dá)．放射性同位素示蹤注水剖面測井[Ｍ]．北京：石油工業(yè)出版社，1997．

[4] 楊樹棟．采油工程[Ｍ]．山東東營：石油大學(xué)出版社，2001．

[5] 焦燕．集流式電子流量測井技術(shù)及其在海拉爾油田的應(yīng)用[J]．內(nèi)蒙古石油化工，2011，37（7）：193–194．

[6] 王林根，吳樂軍，黃志潔，等．氧活化水流測井在渤海油田的應(yīng)用[J]．測井技術(shù)，2010，34（2）：64–68．

[7] 常文莉，修春紅，閏學(xué)紅，等．氧活化水流測井技術(shù)原理及在管外找竄中應(yīng)用[J]．石油儀器，2010，24（2）：67–68，72．

[8] 程國強(qiáng)，楊國武，葉志權(quán)，等．動態(tài)監(jiān)測新技術(shù)在稠油熱采中的應(yīng)用[J]．石油天然氣學(xué)報(bào)（江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2010，32（2）：333–335．

[9] 竇洪武．XMACⅡ測井技術(shù)在油田注水開發(fā)的初步應(yīng)用[J]．石油地質(zhì)與工程，2010，24（4）：70–72．

[10] 王?。甐SP測井技術(shù)在錦州油田勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J]．石油地質(zhì)與工程，2010，24（2）：47–49．

Application of well logging technology by multi-combination leakage and channeling detection in Henan oilfield

WU Yue1, LUO Jiuming2, ZHU Yiqing2, ZHANG Zhuo2

(1.School of Earth Resource Sciences and Engineering, Xi'an Petroleum University, Xi'an, Shaanxi 710065, China; 2. Exploration &Development Research Institute of Henan Oilfield Company, SINOPEC, Zhengzhou, Henan 450000, China)

Aiming at the problems at the late development of Henan oilfield, such as the casing leakage and channeling outside the tube, which affected the effective injection of water wells or the normal production of oil wells, based on the shortcoming analysis of leakage and channeling detection by single oil well or single water well, a multi-combination leakage and channeling detection technique was proposed. The practical application shows that the logging technology can accurately evaluate the casing loss of oil and water well or the situation of channeling outside the tube, which will provide a scientific basis for the effective treatment of abnormal injection wells and production wells, and it has been widely used in thin oil reservoirs of Henan oilfield and achieved good results.

Henan oilfield; logging technology; application effect

1673–8217（2019）02–0105–03

P631.9

A

2018–10–08

吳悅，1994年生，礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)在讀碩士研究生，現(xiàn)從事儲層地質(zhì)學(xué)研究。

編輯：黃生娣