剩余气监测技术的应用及改进

李兴业,付新新

(1.中原油田天然气产销厂,河南,濮阳,457162;2.中原油田天然气处理厂,457162)

剩余气监测技术的应用及改进

李兴业1,付新新2

(1.中原油田天然气产销厂,河南,濮阳,457162;2.中原油田天然气处理厂,457162)

随着气田开发压力逐渐下降,如何通过剩余气监测资料的录取与分析,提高对气田的认识,挖掘生产潜力,寻找遗漏气层,优选增产措施层位,提高措施效果尤为重要。因此,探索适合于油田的剩余气监测系列技术和解释技术,指导油田复杂断块气藏的挖潜明得很有必要。本文针对剩余气监测技术的应用及改进进行分析。

气藏;剩余气;监测技术

1 气藏现状及研发特点

近年来为了满足市场对天然气的需求,加大了气田的开采力度,主要利用油藏低效报废井改采气井、侧钻等手段进一步挖潜小断块气藏,实现了已开发气藏(田)稳产。以此同时,大力推广应用复合压裂等新技术,滚动进行产能建设,开发白庙、桥口等深层凝析气储量,使天然气产量不断增长。面对油田勘探难度加大的情况下,老油气田的挖潜稳产是中原油田发展的基础,因此,寻找剩余气富集区对油田的发展尤为重要,目前剩余气监测技术是最为直观的研究技术,对老气田的挖潜起着非常重要的作用。从中表现出的一些特征使的剩余气监测技术面临困难。

1.1 气藏类型 从目前的气田研究发现,气藏类型多样,以低孔低渗气藏主。可分为整装气藏、深层凝析气藏、复杂断块气藏和气顶等四种类型,其中大部分气藏属于低孔低渗类型。例如东濮凹陷已探明气田 3个、气藏 7个、气顶 7个,文23气藏 ES41-2砂组孔隙度 8.86-10.32%,平均空气渗透率 0.27-1.77md,ES43-8砂组孔隙度 11.4-13.86%,平均空气渗透率 3.79-17.12md,为低孔低渗储层;户部寨气藏平均孔隙度 7-11%,而渗透率相差都较大,最小仅 0.05× 10-3μm2,最大可达 1×10-3μm2以上。

1.2 气藏埋藏情况 气藏埋藏情况表现为气藏埋藏深,地层温度高,压力系数高,地层水矿化度高。例如中原油田气藏表现情况来看,主要分布在 S2-S4段,埋藏深度在 2000-4500米左右,整体埋藏较深,导致高温高压,地层温度最高可达 140℃,最高地层压力可达 70 MPa。同时受发育多套盐层的影响,地层水的矿化度极高,凹陷北部地区地层水矿化度25～32万 PPm,南部地区地层水矿化度 7～15万 PPm。1.3 含气层情况 含气层情况主要表现为气层段长短不一,随着大部分气藏进入开发后期,开发程度差的薄差层成为挖潜的主要目标。例于东濮凹陷沉积相主要是湖相三角洲和扇三角洲为主,沉积砂体以分流河道为主,储层分布不稳定,横向变化大,导致含气层厚度差异很大,厚气层可以达到 10-20米,薄气层只有 0.2-0.5米。

1.4 气井生产情况 由于盐膏层蠕动、地层水矿化度高,气井生产时间长,管柱腐蚀严重。气井平均寿命只有 15年左右,而目前很多气藏已经开发了 20-30年,进入开发中后期,井况急剧恶化,导致部分监测仪器无法正常下入。

2 剩余气监测技术调研

目前国内外应用饱和度测井、进行储层剩余油饱和度监测的方法有主要是C/O能谱测井、热中子寿命测井和过套管电阻率测井。随着技术的不断改进,衍生出很多新的测试技术,主要有脉冲中子衰减 -能谱测井仪 (PND-S)、储层饱和度测井仪(RST)、储层监测仪 (RMT)、脉冲中子中子测井仪(PNN)以及脉冲中子油藏动态监测仪 (RPM)等。以下对 C/ O能谱测井和热中子寿命测井两种技术展开分析。

2.1 C/O能谱测井 碳氧比能谱测井方法是利用一种每秒20千赫兹(KHz)的脉冲控制下的 14.1兆电子伏特(MeV)中子源,穿透仪器外壳、井内流体和套管、水泥环等介质进入地层,与地层元素的原子核发生作用。通过对地层中相应的非弹性散射伽马射线能谱和俘获伽马射线能谱进行能量和强度分析,就可以确定地层中所含有的部分元素及相应的含量。继而反映地层的岩性、物性及其孔隙中流体的性质。选井条件：固井质量合格,测量井段没有窜槽,为消除泥浆滤液的侵入影响,在固井 10-15天后进行测井,是测井的最佳时间;孔隙度大于 15%;测量井段跨度小于 150米,深度小于3200米;测量井段内最好油、气、水层。优点：经济性较好,且不受地层水矿化度的影响,为区分低矿化度水层与油层方面提供了可能。缺点：计数率低、统计误差大、受井眼影响严重(施工前需清水洗井,以减少井筒流体对测量结果的影响)、定量解释要求孔隙度大于 15%等。

2.2 热中子寿命测井 中子寿命测井技术是通过脉冲中子源向地层发射能量为 14Mev的快中子,经过和地层中的原子核发生非弹性碰撞后,逐渐减速为热中子,直至被俘获产生伽马射线。热中子寿命与物质的俘获截面有关,地层俘获截面越大,热中子寿命越短。对于淡水地层,向其中注入亲水不亲油且俘获截面较大的硼酸溶液 (或钆溶液)获得的宏观俘获截面反映了地层水的分布情况。注硼 (钆)中子寿命测井是在注硼(钆)前后各测一条俘获截面曲线,将两条曲线重叠,其幅度差的大小可以定性反映地层含水的多少。

适用范围：地层孔隙度φ＞12%;地层水矿化度大于 10万ppm;若地层水总矿化度小于 10万 ppm时,进行硼 (钆)-中子寿命测井。井筒规则、固井质量好。选井条件：套管规则无变形;测量井段小于 200米,单层厚度大于 1米;已知产液层的含水量、水质类型、矿化度及地层压力;同位素施工井、负压及漏失井不能进行中子寿命的“测 -注 -测”测井;选井要有一定的接替厚度,即目前油层的开采量并未达到使油层枯竭的程度;重点选取层间、纵向差异较大或注水不均衡的井;固井质量好、保证测井施工及以后能正常进行堵水措施。优点：穿透能力强、纵向分辨率高、横向探测深、水淹反应灵敏。缺点：地层参数要求较高,地层孔隙度φ＞12%;地层水矿化度大于 10万 ppm;井筒规则、固井质量好。

3 剩余气监测技术分析

3.1 问题分析 (1)由于不同气藏类型剩余气测井系列优选没有广泛应用,造成剩余气测井的规律性、计划性较差,从而给气田的开发调整造成了一定的影响。(2)缺乏系统的剩余气测井资料,对老井的储层措施和采气依据不充分,造成老井措施增气效果较差,影响了剩余气测井进一步发展。(3)中子寿命测井技术目前解释精度较差,要提高测井资料的解释精度,对于不同的气田和区块应该有着不同的测井工艺和解释图版,形成符合中原油田地质特点的中子寿命测井技术。(4)由于受投资方面的影响,现有的剩余油测井系列不够完善,难以满足不同气藏类型剩余气测井的要求,同时制约了剩余气测井水平的发展和提高。

3.2 建议 (1)大力宣传不同气藏类型剩余气测井优选的必要性和可行性,使项目的研究成果得以广泛应用。(2)需要加强重点区块的剩余气动态监测的力度,为剩余气分布研究提供丰富的信息,从而为气田提高采收率发挥一定的作用。(3)尽快引进先进的剩余气饱和度测井方法,满足低孔、低渗储层的剩余气饱和度监测,为气田深层次开发和剩余气分布研究的提供依据。(4)对区块进行剩余气饱和度测井时要求集中不要分散,测井与地质技术人员结合选好区块,并根据地质特点优选剩余气测井方法。(5)进一步加强技术人员培训,掌握剩余气测井技术的理论基础和应用范围,为气田寻找剩余气富集区奠定良好的基础,进而为气田产量稳定发挥作用。

4 总结

本文对气藏现状及研发特点展开分析,了解气藏类型、气藏埋藏情况、含气层情况及气井生产情况。并且对C/O能谱测井、热中子寿命测井两项技术进行分析,提出剩余气监测技术存在的问题。建议大力宣传不同气藏类型剩余气测井优选的必要性和可行性,加强重点区块的剩余气动态监测的力度,尽快引进先进的剩余气饱和度测井方法等。

[1]李海平.气藏动态分析实例[M].北京：石油工业出版社,2002

[2]廖新维.现代试井分析[M].北京：石油工业出版社,2002

[3] (美)罗伯特,(美)沃特恩伯格著.王玉普 等译.气藏工程[M].石油工业出版社,2007.

TG115.3+38

A

1003-3467(2010)10-0048-02