程連文，馬宏偉，方 倩，周文玉，李 劍，樊琳琳

（1.中國(guó)石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南南陽(yáng) 473132；2.中國(guó)石化河南油田分公司采油二廠，河南南陽(yáng) 473132）

隨著水平井應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，水平井開(kāi)采已成為河南油田的重要開(kāi)采方式，其中低效水平井占比較大，油井含水高是水平井低效及關(guān)停的主要原因。稠油熱采水平井綜合含水達(dá)到82%，主要原因是油藏底水發(fā)育、隔夾層?。?～4 m）。有效治理高含水井的關(guān)鍵是準(zhǔn)確找到水平井的出水點(diǎn)位置。隨著吞吐輪次的增加，水竄加劇，出水點(diǎn)增多，水竄治理難度加大。需要配套精準(zhǔn)的找水技術(shù)，實(shí)施精準(zhǔn)堵水，改善高含水水平井的治理效果[1-4]。

目前，國(guó)內(nèi)水平井找水技術(shù)有儲(chǔ)層評(píng)價(jià)測(cè)井技術(shù)、水平井產(chǎn)液剖面測(cè)試技術(shù)等。但是針對(duì)河南油田稠油熱采水平井“水平段長(zhǎng)、隔夾層薄”的特點(diǎn)，這些技術(shù)都無(wú)法適用。本文介紹的水平井溫度剖面測(cè)試找水技術(shù)是針對(duì)河南油田稠油熱采水平井的特點(diǎn)提出的，重點(diǎn)闡述了應(yīng)用水平井溫度測(cè)試儀測(cè)試水平段溫度剖面的工藝，通過(guò)分析溫度剖面，找出出水位置，為準(zhǔn)確封堵出水點(diǎn)提供可靠依據(jù)。

1 工藝技術(shù)原理

針對(duì)稠油水平井“水平段長(zhǎng)、隔夾層薄”的特點(diǎn)，在井筒中下入水平井抽汲式溫度剖面測(cè)試找水管柱，通過(guò)改變工作制度，造成出水位置溫度差異。水平井溫度測(cè)試儀記錄溫度變化，水平井壓力測(cè)試儀記錄壓力變化。測(cè)試結(jié)束后起出水平井溫度測(cè)試儀和水平井壓力測(cè)試儀，回放、分析數(shù)據(jù)變化特點(diǎn)，準(zhǔn)確找水[5-8]。

水平井抽汲式溫度剖面測(cè)試找水管柱主要由抽稠泵、水平井溫度剖面測(cè)試儀以及水平井壓力測(cè)試儀組成（圖1）。

圖1 水平井抽汲式溫度剖面測(cè)試找水管柱

2 工藝技術(shù)特點(diǎn)

2.1 水平井溫度剖面測(cè)試儀

水平井溫度剖面測(cè)試儀是水平井溫度剖面測(cè)試的核心工具，主要由高精度溫度測(cè)試探頭、耐高溫電路板、耐高溫電池、回放儀和計(jì)算機(jī)分析編輯軟件組成（圖2）。

圖2 水平井溫度剖面測(cè)試儀

2.2 水平井壓力測(cè)試儀

水平井壓力測(cè)試儀主要用于水平井測(cè)試全過(guò)程壓力監(jiān)測(cè)。壓力測(cè)試一方面可以監(jiān)測(cè)整個(gè)測(cè)試施工過(guò)程，有助于分析溫度測(cè)試異常點(diǎn)；另一方面反映井筒壓力恢復(fù)能力，通過(guò)試井解釋?zhuān)页鏊骄芽p長(zhǎng)度及方式。

2.3 組成特點(diǎn)

水平井溫度剖面測(cè)試找水技術(shù)適用于隔夾層薄的稠油熱采水平井，動(dòng)態(tài)測(cè)試方法記錄了生產(chǎn)過(guò)程中出水變化，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，找水位置更加準(zhǔn)確，找水結(jié)果更加符合實(shí)際生產(chǎn)情況。為保證水平井溫度剖面測(cè)試儀的可靠性，采取了低功耗、時(shí)間同步功能設(shè)計(jì)等，主要特點(diǎn)如下：

（1）功耗低。采用低功耗設(shè)計(jì)，整機(jī)功耗小，可以保證連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試。

（2）時(shí)間同步功能設(shè)計(jì)。保證多支儀器同時(shí)測(cè)試，同步誤差小，可靠性好。

（3）較強(qiáng)的抗機(jī)械沖擊性能。針對(duì)儀器在上下井過(guò)程中的振動(dòng)環(huán)境，采取防震設(shè)計(jì)，保護(hù)核心測(cè)試電路，減少了機(jī)械應(yīng)力對(duì)電路的損傷，延長(zhǎng)了儀器壽命。

（4）較強(qiáng)的抗溫度沖擊性能。選用進(jìn)口高溫元器件、高溫材料，減少溫度循環(huán)沖擊引起的熱應(yīng)力對(duì)電路的損傷，同時(shí)保證了儀器在高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試的性能，延長(zhǎng)了儀器壽命。

（5）高精度溫度測(cè)試性能。采用特殊的溫度標(biāo)檢方法和溫度標(biāo)定設(shè)備，保證了標(biāo)檢環(huán)境溫度場(chǎng)的穩(wěn)定性和一致性，最大限度地降低了計(jì)算過(guò)程中的精度損失。

（6）溫度響應(yīng)時(shí)間短。測(cè)試時(shí)探頭直接暴露在井液中，用開(kāi)窗式外殼進(jìn)行保護(hù)，溫度響應(yīng)時(shí)間短。

（7）簡(jiǎn)潔、直觀的數(shù)據(jù)處理軟件。計(jì)算機(jī)軟件操作界面通俗易懂，操作步驟簡(jiǎn)潔，除具備數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)保存、時(shí)間表設(shè)置等基本功能外，還可生成溫度-深度曲線以及壓力-深度曲線，查看各個(gè)深度點(diǎn)溫度值的異常情況，用于分析水平井測(cè)試段的油層動(dòng)用程度和井漏情況。

3 測(cè)試儀精度測(cè)試

3.1 室內(nèi)精度實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證水平井溫度剖面測(cè)試儀的測(cè)試精度。

實(shí)現(xiàn)過(guò)程：將水平井溫度剖面測(cè)試儀放置于高精度溫控實(shí)驗(yàn)箱中，對(duì)儀器連續(xù)標(biāo)定測(cè)試。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：儀器線性度很好，測(cè)溫精度為±0.2 ℃。

3.2 同步性能實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證水平井溫度剖面測(cè)試儀的同步性能。

實(shí)現(xiàn)過(guò)程：將20只測(cè)試儀放置于高精度溫控箱內(nèi)，同步加溫測(cè)試，檢測(cè)儀器的同步性能和溫度指標(biāo)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：時(shí)間同步功能設(shè)計(jì)，時(shí)間誤差不大于2 s。

3.3 室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模耗M水平井段井底真實(shí)水流通過(guò)情況，檢驗(yàn)井下測(cè)試儀使用性能。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：先按圖3組裝水平井模擬實(shí)驗(yàn)管柱，并將水平井溫度剖面測(cè)試儀置于油管內(nèi)；再在水平油管處灌滿20.0～25.0 ℃清水，靜置30 min以上；接著在彎角油管內(nèi)罐注100.0 ℃熱水；最后打開(kāi)單流閥，控制流速為10 mL/min，記錄溫度變化。實(shí)驗(yàn)完成后，取出井下溫度剖面測(cè)試儀進(jìn)行回放。

圖3 水平井溫度剖面測(cè)試實(shí)驗(yàn)管柱

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：儀器精度為0.2 ℃，相鄰溫度剖面測(cè)試儀的距離（即出水點(diǎn)的檢測(cè)距離）最小為2 m。距離小于2 m時(shí)，溫度無(wú)明顯變化。

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示，儀器線性度很好，測(cè)溫精度為±0.2 ℃，時(shí)間同步誤差不大于2 s，出水點(diǎn)的檢測(cè)距離最小為2 m，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)需要[9-12]。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

4.1 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果統(tǒng)計(jì)

為驗(yàn)證溫度剖面測(cè)試工藝的可靠性，在河南油田稠油熱采區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用5口井，實(shí)現(xiàn)了水平井段最長(zhǎng)237 m，與下部水層隔層為0～2 m的測(cè)試找水，堵水后含水率下降7.2%，階段增油861 t。

4.2 實(shí)際應(yīng)用

河南油田XX-1水平井水平段長(zhǎng)90 m，采用套管射孔完井，措施前含水100%，措施后含水率下降了6%，累計(jì)增油206 t。

下完管柱后溫度恢復(fù)階段：在655～710 m井段溫度恢復(fù)速度快，在720～745 m井段，溫度最高恢復(fù)到55.0 ℃（圖4）。

圖4 停測(cè)溫度恢復(fù)曲線

開(kāi)抽測(cè)試恢復(fù)階段：在650～710 m井段出現(xiàn)溫度上升，最高溫度達(dá)到52.8 ℃（圖5）。生產(chǎn)后停測(cè)恢復(fù)階段：在650～710 m井段開(kāi)抽時(shí)溫度上升，停抽時(shí)溫度下降，這表明有高溫液體流出，最后在710～740 m井段溫度小幅上升，表明了液體流出性不好（圖6）。生產(chǎn)后停測(cè)1 h恢復(fù)階段：在680～710 m井段出現(xiàn)溫度先上升后下降，證明該段為主要出水層（圖7）。

圖5 第一次抽測(cè)溫度變化曲線

圖6 第二次抽測(cè)溫度變化曲線

圖7 停測(cè)1 h后溫度恢復(fù)曲線

5 結(jié)論

（1）水平井溫度剖面測(cè)試儀具有同步誤差小、可靠性好、精度高、功耗低和較強(qiáng)的抗機(jī)械沖擊性能等優(yōu)點(diǎn)，可以查看各個(gè)深度點(diǎn)溫度值的異常情況，并分析水平井測(cè)試段的油層動(dòng)用程度和井漏情況。

（2）建立了一種溫度剖面測(cè)試找水方法，通過(guò)

改變油井工作制度，造成水平井溫度異常，進(jìn)行水平井全井段溫度剖面測(cè)試，分析測(cè)試數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地判斷出水位置，對(duì)指導(dǎo)稠油熱采井的開(kāi)發(fā)具有重要作用。