高含水油井产出剖面测井方法及应用

不同类型高含水油井产出剖面测井方法及应用中原油田测井公司2008年10月目录引言抽汲找水测井工艺技术环空集流式组合测井技术综合应用效果及分析结论结束语引言随着东部水驱油田开发时间的推移，开发油藏含水逐步上升，油田开发难度逐渐加大，井下情况日益复杂；由于电泵井(无偏心井口)、高含水、低排量、低孔、低渗（高温、高压）多相流动状态下油井的产出剖面测井，常规测井仪器和工艺都满足不了高含水油田的开发需要，导致这些油井的动态资料录取成功率极低或缺少现状；利用电泵井修井期间，研制特殊测井工艺和环空集流式组合测井方法进行测井，目前，这两项测井技术已在油田开发中发挥了作用，收到了良好的地质效果。一、抽汲找水测井工艺技术利用封隔器和油管防顶卡瓦等井下工具将空心柱塞抽汲泵悬挂在套管的一定深度，使2½“油管与内变扣连接的1½”油管及空心柱塞连接为一体，形成抽汲管拄。以作业机为动力，使空心抽汲泵工作，泵的工作原理和抽油机泵的工作原理完全一样。抽汲出来的液体先沿抽汲工具内上升，到脱节器之后沿油套环形空间到达井口进入油池或进站。抽汲产液原理抽汲管柱由油管脱节器、油管防顶卡瓦、封隔器、空心抽汲泵、尾管及喇叭口等组成抽汲测试工艺技术套管阀门油管油管防脱器防顶卡瓦封隔器抽汲泵空心柱塞管尾及喇叭口找水井段ф139.7mm套管套管闸门防顶卡瓦油管封隔器找水井段抽汲管柱抽汲找水测井技术油管脱节器：位于抽汲管柱的最上方，主要的用途是下完抽汲管柱之后保证油管和抽汲管柱的分离，确保油管和抽汲空心泵的连接。抽汲管柱的介绍防顶卡瓦：位于油管脱节器的下方，主要用途是固定抽汲管柱，保证整个抽汲管柱的位置不发生变化。抽汲找水测井技术封隔器：位于防顶卡瓦的下方，主要用来固定抽汲管柱，封隔抽汲泵的流体，保证流体的运动方向，使井筒内所有的产液都是由空心抽汲泵中产出，其上有三层密封胶块可以有效的起到固定和封隔的效果。抽汲管柱的介绍空心抽汲泵：是整个抽汲管柱中最关键的部分，位于整个管柱的最下方，由一节泵筒、一个空心柱塞和一根抽汲杆组成，抽汲的过程就是由油管带动抽汲杆，使空心柱塞工作。抽汲找水测井工艺技术抽汲速度及排液量估算：抽汲泵可下入两级或三级泵筒，长度不一样时，每个冲程的排量就不一样。就下入两级而言，冲程5.5m，一般频率为3-4次/分，排量可达到70-80m3/d，根据抽汲时间可估算出排液量。排液工艺过程抽汲找水测井技术找水测试必须把地层完全抽活，产层正常产液的情况下才能进行。排液量的多少是依据施工井在施工时由于压井、洗井时向地层灌入液量的多少而定。同时化验抽出水的矿化度，根据地层水矿化度的数据来判断地层是否抽活。测井前抽汲排液抽汲找水测井技术仪器的下入是由电缆通过地滑轮、天滑轮，井口滑轮组导入油管内，经过抽汲泵的空心柱塞到达产液层段，在正常抽汲情况下完成产液剖面的测井。仪器的工作环境：最大耐压为80MPa，最高耐温为150℃。仪器下井过程仪器技术指标抽汲找水测井技术适用于低产、高含水油井分层找水:作业机抽汲适应深度≤2000m适应油井套管：51/2″抽汲泵排量≤100m3/d；找水测井适用深度≤3500m适用范围抽汲找水测井技术抽汲找水测井施工要求及步骤检泵作业时尽量采用不压井作业方式，减少不必要的抽汲液量施工要求下抽汲管柱前用Φ118mm通井规通井，通井深度按设计要求确定。在工具坐封和锚定井段反复通刮三次。通井后洗井，洗井液量控制在30m3以内抽汲找水测井技术抽汲找水测井施工要求及步骤下抽汲管柱、坐封、验封、脱节、试抽汲、正常抽汲、抽汲测井、起出抽汲管柱施工步骤抽汲找水测井技术濮5-XXX井是濮城油田的一口抽油机，日产液20m3，综合含水100%，进行抽汲式产出剖面测井，资料解释成果见下图。抽汲找水测井应用1抽汲找水测井技术根据解释结果，采取了相应的措施。措施后，日产液16m3，含水下降12%，日增油2.2t濮5-XXX23号层主产水26号层产水濮6-XXX井抽汲找水测井成果图测井前日产液20m3，含水100%抽汲找水测井技术文33-XXX井是文南油田的一口抽油机井，3214.4m已打桥塞，测井前产水25.77m3,综合含水100%。为了确定主要出水层进行了抽汲式产出剖面测井，解释成果见下图抽汲找水测井应用2抽汲找水测井技术文33-XXX井电桥失效措施重新打灰塞。正常生产后，日产水3.9m3，日产油3.8t，综合含水50.3%，达到了日增油3.8t，综合含水下降50.9%的良好效果二、环空集流式组合测井技术测井原理环空集流式测井技术是在安装有可动的偏心井口的油井进行测井井下仪器是通过油套环行空间下井，录取油井的动态资料在油井测试层段的每个测点分别进行撑伞、测试及收伞等过程分别进行定点和连续测量合层流量及持水响应频率值首先求得合层的流量及含水率，进而求得分层的流量及含水率集流伞流量持水率仪示意图射孔井段泵及动力部分射孔井段集流器套管涡轮流量计伞筋持水率仪测井步骤定位撑伞集流测试收伞下井仪器系列磁定位仪自然伽马井温仪磁定位仪自然伽马井温仪示踪流量计磁定位仪自然伽马井温仪示踪流量计压力磁定位仪自然伽马井温仪集流流量计压力流体密度仪持水率仪采用遥测系统，同步一次测量可获得多个参数组合井下仪器主要特点单芯电缆，曼彻斯特码传输自然伽马仪采用光电倍增管，提高计数率流量计采用集流型，消除流体流动的滑脱影响，增加了流量、持水测井资料的精确性仪器直径缩小，提高测井成功率WTC自然伽马井温流体密度仪压力计磁定位集流伞环空集流式生产测井组合仪示意图持水仪原25.4mm缩小为21-23mm改造井下仪器性能改进后的优点提高了测井精度提高了测井时效之一：缩小仪器外径之二：持水率仪的改造壁厚缩小(由原来1.5mm缩小到0.8mm)改变探头的发射效率(提高测量分辨率)筛选探头材料将半封闭式的导流槽变成完全开放式的，有利于探头与流体的充分接触，增加探头的分辨性能和连续测量功能。优化持水率仪探头结构对持水率仪导流槽的改造组合井下仪器主要技术指标最大耐温150℃最大耐压80MPa最大外径23mm工作电流150mA最大长度7150mm重量19Kg传输方式脉冲方式，单芯电缆传输开伞电压(80±5)VDC收伞电压-(80±5)VDC工作电流100mA下井仪器主要功能磁定位仪用于校深定性评价套管的技术状况井下的各种信号通过单芯电缆传到地面使地面仪器通过单芯电缆向井下仪器供电电缆遥测系统流体密度仪持水率仪识别流体类型划分流体界面计算持液率下井仪器主要功能指示井内流动压力的变化压力计进行流体参数计算判别井内流体性质计算产层目前的压力确定井下地温梯度确定产液层位寻找产气层位判断窜槽部位评价酸化压裂效果井温仪自然伽马仪进行地层对比和校深下井仪器主要功能计算油井产出剖面总产量和分层产量；确定套管漏失位置和漏失量流量计含水率仪计算分层含水率环空集流式测井施工选井条件具有偏心井口安装防喷装置，确保施工安全井场具备测井施工条件井斜不能太大（小于50°），产液量大于3m3/d套管规则无变形，测量井段及下部无落物防喷管电缆仪器车井架车抽油机套管井下仪器油管环空集流式测井井口模拟示意图环空集流式测井示意图射孔层220-30m套管油管井下仪抽油杆射孔层1电缆现场测试仪器下到射孔井段位置，以10m/min的速度测量井温、压力、持水率、流体密度、自然伽马、磁定位,然后定点测量流量曲线在仪器下放的过程中，输入图头，射孔井段，曲线边界，曲线轨道，曲线线型等参数,检查记录磁带是否在目的磁带驱动器内仪器下放100米，打开抽油机使油井正常生产地面定点测量井温、压力、持水、密度值，安装防喷管，将仪器装入防喷管内，并关掉抽油机，打开闸门，慢慢下放仪器环空集流式测井解释方法含水指数计算Yw=(fo-fi)/(fo-fw)图版法资料解释wwcqqwoqqqAFH40集流伞流量解释图版010203001020304050Q(m3/d)F(HZ)100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%两相流动解释图版AFH40集流伞含水解释图版00.10.20.30.40.50.60.70.80.9101020304050Q(m3/d)Yw含水100%含水90%含水80%含水70%含水60%含水50%含水40%含水30%含水20%含水10%含水0%集流伞分测仪含水解释图版计算地面各层产水量及产油量ooCoBUPQ/wwCwBUPQ/式中：Qo——地面原油产量，（m3/d）Qw——地面产水量，（m3/d）Uo、Ug——油、水的表观速度，（m/min）Pc——管子常数，（（m3/d）/（m/min））BO——原油地层体积系数，无量纲Bw——地层水体积系数，无量纲测井资料解释处理软件研制根据流体实验室实验数据绘制的解释图版利用数据回归方法，拟合成不同的数据方程Windows环境中用VisualC++6.0开发平台研制集流式产液剖面测井资料解释处理软件集流式环空测井技术应用应用1：集流环空测井定量计算小层产出状况对于低产液而且多层间隔较小的油井，进行环空测井时，如使用非集流型测井系列，细分层难度较大，甚至难以分层定量计算。而使用集流型测井系列及相应的解释图版，使产层分层解释精度大大提高。应用实例19号层主产油水，日产水8.31m3日产油0.36t，含水95.8%17、22号层产水；26号层产油0.4t/d根据解释成果对其对应注水井卫95-159进行全井段调剖，使该油井见效，日增油2.5t，含水下降11%,达到了良好的应用效果。卫95-XXX井集流型环空测井成果图测井前日产液13.5m3/d，含水96.5%产油0.5t/d。集流式环空测井技术应用应用2：为采取堵水措施提供依据濮3-XXX井是濮城油田的一口抽油机井，井斜47度。测井前日产液56.6m3，含水100%。为了找水进行环空集流式测井，解释成果见下图。未射孔的44号层产水（迂阻），其水窜槽至39号层产出，且39号层自身也出水。采油厂根据测井结果，注灰封堵39号层以下，下ф38mm的长泵生产后，产液量明显下降，产液5.5m3/d，产油1.65t/d，见到了明显的增油降水的效果。集流式环空测井技术应用濮3-XXX集流式环空测井成果图窜槽产水井斜47度。该井日产液56.6m3，含水100%。注灰封堵39号层以下，下ф38mm的长泵生产后，产液量明显下降，产液5.5m3/d，产油1.65t/d未射孔的44号层产水（迂阻），其水窜槽至39号层产出，且39号层自身也出水集流式环空测井技术应用应用3：利用环空集流式测井检查措施效果新胡5-XX井是胡状集油田一口抽油机井，产油0.6t/d，含水上升为98.8%。措施前后进行了两次环空集流组合测井，第二次测井第64号层为主产水层，产水量占全井的73%，第51号层原主产油水，现为不产层，第61、62号层原产油水，现为产水层，井下产出动态变化较大，根据测井成果，封堵了沙三中10的61、62、63、64号层，补射S三中8的44、46、47、48、50号层，正常生产后，日产油2.2t，含水70.2%,增油1.6t,含水下降28.6%。2006-11-052006-05-28检查措施效果，提供堵水措施依据新胡5-64井64号层主产水占全井的73%措施后日增油:1.6t含水下降:28.6%封堵61、62、63、64测井前日产油:0.65t日产水:40.75m34月份实施压裂作业，并进行了泵升级，5月测井结果日增油5.0t三、综合应用效果及分析通过抽汲测井工艺和环空集流式组合测井技术近几年来在油田实际中的应用，见到了明显的地质应用效果。先后在青海、江苏、土哈、华北等油田也进行了应用，取得了良好的地质效果，同时都给予了高度评价。中原油田为了验证其应用的准确性，对每一口井的应用情况进行了追踪。近两年来，在所测的井96口中，采取措施的井有69口，措施有效的井有61口，措施符合率为88.41%，累计日增油186.52t，累计增油33516吨,取得了明显地质效果和效益。四、结论1、抽汲找水测井工艺，利用研制的