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临盘油田注水井测试测井资料综合应用研究

2022-05-31刘荐张光旭

科技创新导报 2022年2期
关键词:注水井综合应用测井

刘荐 张光旭

摘要:油田进入开发后期,地层天然能量逐渐下降,为了保持较高的采油速度,大多数油田采用注水保持压力开采。有效注水是高含水开发采油阶段的主要工作。注水井实现有效注水才能使油田开发递减率较低,保持长期的稳定开采,提高油田采收率。作为了解注采矛盾、油水关系,改善注水效果的重要手段,注水井测试、测井虽然是相对独立的体系,但更是相辅相成的,同样解释资料也不能单一化,应该综合运用分析。

关键词:注水井 测试 测井 综合应用

油田进入开发后期,地层天然能量逐渐下降,为了保持较高的采油速度,大多数油田采用注水保持压力开采。但由于油水关系复杂、层间物性差异大,高渗透层容易造成单层突进,导致注采矛盾突出。弄清掌控水驱动向,是指导水井调整,充分发挥各层潜力实现有效注水的重要方向。注水井测试、测井是了解注采矛盾、油水关系,改善注水效果,实现有效注水的两种重要手段。

1临盘油田注水井测试、测井方法

临盘油田常规注水井测试工艺方法有:分层流量测试、测调一体化流量计管柱验封验漏、压力降落等。临盘油田实施注水井测井工艺方法主要有:同位素吸水剖面、脉冲中子氧活化水流测井、多参数组合测井、套测吸水指数测井等[1-6]。

1.1分层测试

利用电磁或超声波原理测管内流量,通过点测不同深度压力、温度、流量这3个参数,逐层递减求出注水层绝对吸水量,了解各层段吸水性能的方法。流量值受测试环境内径变化影响大。

1.2测调一体化

測调一体化是在不改变原注水管柱结构的情况下,采用边测边调方式进行流量测量和配水器水嘴调整的方法。电缆携带测调仪与井下可调水器对接,通过地面仪器监视流量、压力曲线,根据实时监测数据发出指令,调整配水器水嘴大小直至达到配注。一层一层调配,直至所有层段测调完毕。流量值受测试环境内径变化影响大。

1.3同位素示踪吸水剖面测井

同位素示踪剂能够放射出伽玛射线。同位素示踪吸水剖面测井原理是将同位素示踪剂混入注入水中,随着注入水流动到地层,被滤积在地层表面,而被滤积的放射性物质的多少,与该层注水的注水量成正比;测得伽玛射线异常大的注水量就多,异常少的注入的水就少。对比施工前后两条伽玛曲线,能够跟踪注入流体,判断流体流经的路径,计算流体注入量,以研究注入、技术状态。受大孔道、沾污、沉淀 、污染的影响大。

1.4脉冲中子氧活化水流测井

脉冲中子氧活化测井仪是一种测量水流速度的测井仪器,可测试注入井管内以及管外向下或向上水流的流速,准确给出各层的分层吸入情况,同时还可实现对配注井内的管柱工具(水嘴和封隔器)是否堵死、泄漏以及管外窜流的检测。流量值受测试环境内径变化影响大。

1.5井温法测井

一般注入水的温度低于注入层段原始温度。低温注入水长期注入井内,吸水好的层段地温场就会发生变化。测量不同关井时间的井温恢复曲线就能反映注水层段吸水性能。但对于浅层存在套管漏失的井,注入水温度就有可能高于地层温度。温度场变化范围大,不易分层。

1.6自然伽马磁定位组合测井

自然伽马磁定位组合测井可采取三参数(温度、磁定位、伽马)、五参数(温度、流量、磁定位、伽马、压力)测井仪施工。伽马参数用于校深深度;磁定位参数准确确定井下工具(油管、套管、封隔器、配水器等)长度、结构及位置;流量参数辅助判断油套管技术状况。

1.7套测吸水指数测井

套测吸水指数测井采取多参数(流量、压力、温度等)连续、点测相结合的方式,确定各储层的相对和绝对吸水量,还可以用于检查窜槽和管柱漏失。压力参数反映该井注水强度,随着井口注水量的加大井底压力也将增大。施工时有意识地多次改变井口注水量,那么对于每个注入层,通过分析其吸水量和流动压力的变化情况就可推算地层启动压力、达到配注压力、吸水指数、分层吸水量以及各注入层的流量剖面。

注水井测试、测井方法,在工艺实施和资料应用上各有优缺点。将两种方法结合应用,可以达到相得益彰、互相印证的作用,从而有效提高监测资料评价的准确性,保障水井措施的有效性[7-8]。临盘油田注水井测试测井工艺功能评价如表1所示。

2注水井测试测井方法综合应用情况

2.1测井方法修正测试结论

X1井为2016年作业新投两层分注井,油压10MPa,日注水70m3/d,封隔器设计深度1759m。2020年6月4日实施注水井测调一体化,资料显示1750~1780m之间流量减少10 m3/d,怀疑封隔器或者油管存在漏失。为确定漏失部位,随后实施多参数组合测井。资料显示P1配水器至封隔器整段油管对应流量偏高,结合连续流量变化认为该段油管内径较小,从而形成上下测试流量差,1750~1780m之间不存在漏失。

因常规流量测试采用点测方式完成,受管径、深度、油压等参数影响,易造成管柱漏失误判。针对本井资料,可通过多参数组合测井排除影响因素,从而保证注水井测试准确性。同位素示踪吸水剖面测井、脉冲中子氧活化水流测井也能确定是否漏失,但不能发现管径影响。

2.2测试为测井解疑释惑

X2井为一口新投笼统注水井,注水井段为3305.8~3582m(31.8m/10),配注40 m3/d ,2020年5月14日实施同位素吸水剖面测井时,配水间流量40 m3/d ,同位素在1500m释放后不下移,怀疑上部油管漏失。为了查明原因,5月16日实施流量计找漏测试。测试资料显示油管不存在漏失,但配水间水表计量存在较大误差(配水间流量91 m3/d时实测注入量仅15 m3/d)。依据水表误差比推算同位素吸水剖面测井时,注入量仅约6 m3/d,从而造成同位素不下移。更换水表后,该井成功复测同位素吸水剖面。

注水井测试、测井方法功能各有优劣。测井方法一般采用连续测量记录各参数随深度变化,判断精确井下工具深度,但对于高压井浅层施工受限。测试方法一般采用点测,可以反映浅层、井口装置及配水间情况,但其深度、流量值存着不确定性。将两种方法结合应用,可以达到取长补短、相得益彰的作用。

2.3测井辅助测试施工

X3井2020年5月补孔作业,两级三段注水。当月实施测调一体化测试时P3配水器设计位置无法坐挂调节,点测流量发现2375~2385m之间(包含第二级封隔器),流量减少了47 m3/d,怀疑工具下入错误。为验证疑问随后实施多参数组合测井,资料显示该井井下工具深度错误(见表2、图1)。

多参数组合测井资料显示该井KTP1、KTP2配水器及一级封隔器深度误差均达18m左右,同时KTP2配水器与二级封隔器直连,之间未接油管。按照修正配水器深度再次实施测调一体化,顺利坐挂完成测调。注水井测调一体化测试需依靠配水器定位施工,较大井下工具深度错误易导致调配失败。类似问题可依靠实施多参数组合测井确定其准确下深。

2.4测井测试综合运用

套测吸水指數测井,是套管流量测井与分层流量测试技术紧密结合的工艺,可用于指导制定酸化调剖方案。依据该工艺可以第一手掌握注水井注水能力及油层吸水能力的大小,分析地层渗透性,计算各层启动压力,指导调整酸化方案,保障注水井分注合格率。

X4井两级三段注水,分层配注20/30/20 m3/d,因严重欠注测调不成功,需实施酸化增注。酸化前实施套测吸水指数测井,资料显示第二层段好于第一、三层段。实施笼统酸化后再次实施套测吸水指数测井,资料显示第一层段改善,可以完成配注,但第三层段酸化无效。之后再次单独酸化第三层段,成功改善该层段吸水能力,最终该井分注测调合格。

3结论与建议

(1)常规注水井测试可通过测井技术排除管径、深度、油压等影响因素,精确测试解释结论。(2)高压注水井浅层测井施工,需了解井口装置问题井,可以结合测试方法,达到相得益彰的作用。(3)分层测试测调时,怀疑存在漏失、井下工具位置不准确,建议实施复核定位测井。(4)新投(转)注水井、欲酸化分注井、笼统注水井作业时,为了解注水井原始吸水状况、启动压力等信息,建议实施套测吸水指数测井。注水井测试、测井虽然是相对独立的体系,但更是相辅相成的,同样解释资料也不能单一化,应该综合运用分析。

参考文献

[1]赵爽.分层注水井测试工艺的前沿技术与发展趋势[J].科技与企业,2012(9):319.

[2]孙鑫宁,魏斌,王建梅,等 分层注水井测试调配技术现状及发展方向[J].测井与射孔,2006(4):6-10.

[3]陈羊羊.低渗透油藏分层注水水驱前缘分析及仿真[D].西安:西安石油大学,2019.

[4]沈辰.注水井分层测试提效工艺技术研究与应用[J].石化技术,2019,26(12):293,295.

[5]王军,程汉生.同心测调一体化技术在江汉油田的应用[J].江汉石油职工大学学报, 2020,33(4):34-36.

[6]李秀,刘成文,张鹏.油气田开发分层注水工艺技术现状与发展[J].化工管理,2021(28):161-162.

[7]耿钦.注水井双向无线压力波通信研究[D].北京:中国石油大学(北京),2020.

[8]蔡苗苗.注水井测试遇阻原因分析与对策[J].石油石化节能,2020(6):51-53.

作者简介:刘荐(1973—),男,大专,助理工程师,研究方向为石油、水井测试。

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