脉冲中子测试技术在老井挖掘中的应用

2017-03-04刘勇中油辽河油田公司兴隆台公用事业处辽宁盘锦124000

化工管理 2017年26期

刘勇（中油辽河油田公司兴隆台公用事业处，辽宁盘锦124000）

脉冲中子测试技术在老井挖掘中的应用

刘勇（中油辽河油田公司兴隆台公用事业处，辽宁盘锦124000）

脉冲中子是在中子寿命测井技术上发展而来的测井方法,能在已经套管完井的油井中探测地层。通过该技术对老井进行重新测试，来重新认识各储层的油水分布,从而重新储层含油饱和度、划分水淹级别，可以对油井潜力进行重新认识，对老井进行二次解释，根据认识结果可以对潜力层进行射孔，封堵高水淹层，是油田老区储量动用评价、确定油水关系的可靠手段。为剩余油挖潜提供了新的测试手段，具有一定的推广意义。

脉冲中子测试；潜力重新认识；剩余油挖潜

油田进入开发中后期，高含水问题严重，老井剩余油挖潜难度大。一方面老井潜力层均射开，剩余未射开层均为高水淹或低潜力层，另一方面需要掌握单井区域上的储层剩余油分布，寻找潜力油层，调整作业方案。部分油井处于停产边缘，给开发中后期的剩余油挖潜工作带来难度，为此，研究引进了脉冲中子测试技术。

1 技术原理

脉冲中子测试技术是一种新的储层剩余油饱和度测井技术[1]，是脉冲中子—中子仪器的简称，使用中子发生器向地层发射14MeV的快中子，经过一系列的非弹性碰撞（10-8—10-7s）和弹性碰撞（10-6—10-3 s），当中子的能量与组成地层的原子处于热平衡状态时，中子处于热中子能量级，此时它的能量是0.025eV左右，速度2.2×105cm/s，直到被地层俘获。PNN仪器利用两个探测器（即长、短源距探测器）记录从快中子束发射30μs后的1800μs时间内的热中子记数率，每个探测器均将其时谱记录分成60道，每道30μs，根据各道记录的热中子记数生成热中子时间衰减谱，从而可以有效地求取地层的宏观俘获截面。同时利用两个中子探测器上得到的中子记数的比值就可以计算储层含氢指数。据此在低矿化度地层水条件下，分辨近井地带的油水分布，计算含油饱和度、划分水淹级别、求取储层孔隙度、计算储层内泥质含量及主要矿物含量等等[2]。运用PNN测试技术不但可以重新录取精通附近储层的孔隙度、含油饱和度和流体分布资料，对测量井段油层及你想二次认识，确定油、气、水界面及油层水淹情况，掌握剩余分布状况，指导下一步的生产；还可以结合其他测井资料，对储层进行实践推移监测，确定储层的生产动态，便于了解油气层情况。

2 技术特点：

⑴、独特热中子探测：解决低孔隙度、低矿化度难题。⑵、独特的高温设计：工作环境可高达150°。⑶、独特的记录方式：记录热中子衰竭时间谱。⑷、独特的成像技术：可直观消除井眼影响。⑸、高精度评价技术：寻找出水点和剩余油。⑹、独特的测量方法克服了标准中子寿命测量仪器中存在的，在低矿化度情况下，不能有效区分油水层位的问题。⑺、施工作业简单，可以在油管内测量，大大减少作业成本。⑻、完全可以在水平井中测量，解决水平井中找水的难题。⑼、可以在新井和老井中测量，为原油开采提供客观、准确的依据。

3 应用实例分析

3.1 N103井生产简况

N103井1983年12月投产，开采层位为沙河街中部，先后对28个小层进行射孔，射孔井段为2041.8-2540m，有效厚度为90.0m，累计产油2.1434×104t，累计产水4.1703×104m3。2012年12月因低压、低产关井。关井前，日产液3.7t/d，日产油0.6t/ d，含水83.8%，2005年5月作业提出管柱进行捞油生产。

由于N103井投产时间长，含油井段多，生产情况复杂，采用现有的工艺技术手段很难发现潜力层，措施挖潜难度大，对N103井进行了脉冲中子测试。

3.2 运用PNN测试结果进行潜力分析

N103脉冲中子测试结果显示：测试井段内的大多数油层具有较高的含水饱和度，相对于裸眼井状态已经出现了衰竭，与该井低压低产关井的生产情况基本相符。但在测量井段中，部分油层仍然显示出了一定的含烃性，具有一定的潜力。从N103常规测试解释结果与测井解释结果对比，已经射开的13、15号小层含油气饱和度较高，具有一定的潜力。

3.3 应用效果分析

根据脉冲中子测试结果及实际生产情况分析结果，对N103井实施堵水、调层措施，封堵高含水层，对含油气饱和度相对较高的13、15、19号小层进行补孔作业。措施后该井初期日产液11.3t/d，日产油7.2t/d，含水36.2%，最高日产达到10.2t/d；截止2007年7月30日阶段累计增产1001.8t，累增天然气27.0191× 104m3，取得了显著的挖潜增产效果。