细分层注水井封隔器位移磁定位测井误差分析与控制

2014-11-26宋纯安SONGChunan

价值工程 2014年5期

宋纯安SONG Chun-an

（大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司第一大队，大庆 163311）

（The First Brigade，Oil Testing and Perforating Company，Daqing Oilfield Limited Company，Daqing 163311，China）

0 引言

大庆油田开发建设即将进入55 个年头，继续实现稳产目标，开展精细分层注水，有效开发薄、差油层和厚油层内剩余油显得尤为重要。为实施细分层注水，需要对注水井封隔器在井下各工况的位移进行精确的磁定位测量，因此有必要分析磁定位测量的误差。讨论磁定位测井误差的文献非常少，文献[1]介绍了采用磁定位曲线校正薄夹层坐封位置的方法，文献[2]讨论了磁定位曲线结合伽马曲线进行油套管柱位置校正，文献[3]讨论了将自然伽马测井与中子测井或其它测井方式相结合校深的方法，但这些文献都没有涉及磁定位测井误差的问题。本文将分析磁定位测井误差来源，提出误差的控制方法。

1 磁定位测井误差分析

磁定位测井是一种工程测量，它的测试结果必然存在一定的误差。磁定位测井应用电磁感应原理，下井仪器主要由永久磁铁和感应线圈组成。下井仪器由绞车通过测井电缆下放到井中，上提仪器记录因井下油管周围介质磁阻变化而产生的磁定位记号，不同的井下工具（油管接箍、封隔器、配水器等）因内径、壁厚的不同，会产生对应的特征记号，比较电缆记号与工具磁定位记号的深度，通过计算获得工具的实际深度。如图1 所示。

图1 磁定位测井示意图

图2 磁性定位曲线

首先分析磁定位测井过程。测井前，电缆需要在标准井中做深度记号并进行深度校正。电缆相当于是皮卷尺，做记号的过程相当于在皮卷尺上做刻度，每20 米做一个记号，并在每间隔100 米做一特殊记号。测井过程中，绞车拉动仪器匀速上移，同时，测井系统实时读取电缆磁记号和仪器磁定位信号，并将信号输出如图2 所示，左边为电缆磁记号，右边为仪器测得的磁性定位信号。实际上电缆上深度为0 的磁记号并没有做在仪器与电缆的接头处，而是在离仪器端有一定距离处，这一距离称之为电缆零长。此外还要考虑，套补距、记号高、仪器零长，由这些数据相加得到总零长。

例如图2 测井时的总零长为32.33m。在图2 中，依据每百米的特殊记号确定图中左侧所示尖峰为940 米电缆磁记号，表明系统读到该记号时，仪器正处于940m 加总零长32.33m 处，即仪器深度L1为972.33m。假设识别出磁性定位曲线上最下一个尖峰是仪器经过封隔器时产生的，那么封隔器的深度L 为该尖峰距离电缆磁记号尖峰的距离L2乘以比例尺（1：50）加上L1。如式（1）

依据磁定位测试过程及成果解释方法，可知磁定位的误差分两部分，一是系统性误差，包括标准井的原始误差δ1、校电缆时磁记号标定误差δ2、总零长的测量误差δ3、解释时使用的量具误差δ4；二是随机性误差，包括测井过程中采样间隔带来的误差δ5、测井解释时测量磁记号与磁定位曲线距离的读数误差δ6及井底温度、井内介质、仪器起下速度等变化产生的误差δ7。因此磁定位测井的总误差δ为

2 细分层注水井封隔器位移磁定位测试方案

为测量井下封隔器在不同工况下相对于自由悬挂状态的位移，对同一口井，采用同一测试班组、同一测试电缆进行磁定位测试。这样得出的结果其系统性的误差是相同的。计算注水管柱在不同工况下封隔器相对于自由悬挂状态的位移时，系统误差被抵消。制定测试方案如下：

①洗井；②下入管柱串，配水器水嘴为死嘴；③管柱自由悬挂状态下磁定位；④安装防喷管，分别打压5、8、10、12MPa，在每个压力下稳住，完成一次磁定位测试，封隔器完成坐封；⑤投捞水嘴，验封；⑥注水二十天后，在保持注水压力不变的条件下，做一次磁定位测试。

封隔器相对位移误差主要包括随机误差，δ5为采样间隔带来的误差，测井采样间隔为0.025m，因此这一误差为±0.025m。解释测井结果时是采用毫米刻度的钢板尺测量曲线尖峰与磁记号的距离，读数误差导致解释误差δ6为±0.05m，注水井的温度、井内介质、仪器起下速度等一般稳定不变，δ7可相互抵消，设为0。因此单次磁定位测试的随机性误差为±0.075m。设封隔器不同工况下相对于自由悬挂状态下的位移为D，则