油藏评价测井技术的发展与应用

2011-11-01长江大学地球物理与石油资源学院李晓燕

河南科技 2011年24期

关键词：测井技术抽油机饱和度

长江大学地球物理与石油资源学院李晓燕

中国石油集团测井有限公司长庆事业部安银银

中国石油集团青海油田测试公司罗娜

油藏评价测井技术的发展与应用

长江大学地球物理与石油资源学院李晓燕

中国石油集团测井有限公司长庆事业部安银银

中国石油集团青海油田测试公司罗娜

为保证油田开发效益的不断提升，有效控制原油成本，采油方应高度重视套管井剩余油的开采，以确保对原有油田最大限度地开发。为此，需要借助现代先进技术。笔者认为，实施岩心分析技术以及钻井取心技术的成本较高；在水平井三相流成像仪等测井技术中借助脉冲中子、过套管地层测试仪等设备，可以实现对单井、区域含油饱和度以及残油饱和度等相关参数的分析和研究，并在此基础上明确油藏剩余油分布规律：一方面可以从整体上对油田注水开发效果加以评价；另一方面还有助于新井开发及旧井挖潜。从这一意义上讲，对油藏进行评价最实用、最经济的途径就是测井技术。

一、油藏评价测井技术的发展与应用

1. 核测井。工程测井指的是调查、研究并解决各类建筑工程以及人类活动中涉及的各种地质问题的科学，其目的是为了查明各种工程地区的地质条件，客观评价工程地区内的各种油藏问题，预测建筑工程过程中可能出现的地质条件变化以及对油气工程的影响，选择最优的施工地点，确保油藏评价工程的顺利施工以及正常使用。

当前，中子寿命、过套管井地层密度、碳氧比能谱以及储层评价测量为测井评价的常用方法。碳氧比能谱法可以完成对各个开发时期剩余油饱和度的测试，其限制条件为：地层孔隙度不小于15%，井筒规则，实施测试前要进行通井及洗井，并且对地层水矿化度也有具体要求。例如，于1979年完钻的西xx井，录井未见油气显示，并未对其作出综合解释；1990年又利用碳氧比能谱法进行测井，结果表明，将碳氧比与Si/Ca加以重叠，具有油层特征；对13～15层进行射开测试，日产油34 t。套管井尤其是开发时间较长，并且采用相关裸眼测井法效用不大的老井一般采取脉冲中子储层评价法。该法以脉冲中子衰减能谱为依据，可以获取衰减伽马射线以及非弹性散射伽马射线，进而可以明确动用层、非动用层以及剩余油分布等相关信息参数。Bxx井经油藏监测仪（RMT）测井评价（表1），在523～540.8 m段进行射孔试油，结果显示该层具有极大的开发价值。

表1 Bxx井RMT测井评价

2. 电阻率测井。即借助含水含油饱和度评价法确定未动用油气，将其与裸眼井电阻率相对比，对油层水淹度、油藏流体饱和度等情况借助衰竭指数作出定性评价。例如，伦贝谢公司透露，截至2003年，已完成测井八百余口，其中有一百余口位于中国境内，取得了较为满意的经济效益。其中，X井投产后，产油量0.5 t/d，含水量为98.2%；Ⅰ4层水油同层，2006年对其使用套管井电阻率测井仪（CHFR）测井，并将射开层进行封堵，对Ⅰ4层进行补射，之后加以开发。目前，X井日产油量平均达28.4 t，含水降低至61%，效果显著。

3. 地层测试。地层测试仪器的作用主要是确定遗漏的潜力层，同时对二次采油区地层压力实施监测并评价泄油能力。目前斯伦贝谢、贝克休斯等公司均已研制并推出了地层测试仪器。其中，其伦贝谢的CHDT过套管油藏评价仪以6 m直径的通道进入地层1.5 m的深度，每次下井最多可以钻6个孔眼，实现对数个压力的测试，同时借助泵入式实现对两种以上的地层流体样品的采集。如，X井为1941年所钻，先后进行7次测试，共获得压力值5个，流体样品3种，借助相关仪器对地层流体进行取样，钻孔每次堵塞均获取成功。完成测试后实施套管密封测试，结果显示套管具有较好的密封性。游梁式抽油机需要与抽油杆、抽油泵配合使用，由曲柄、连杆、游梁等将将旋转运动变为抽油机的往复运动，带动深井泵工作，将井下原油抽到地面。分层注水是目前我国应用最广泛的提高石油采收率的方法,对我国的石油增产稳产具有重要意义。其中，分层流量控制是分层注水方法的核心技术之一。随着中老油田开发过程中注采不平衡问题的积累和非均质复杂断块油层的开发,使得油田井层间渗透率和压力产生不平衡,这要求分层注水方法的分层更加细化,而传统固定水嘴堵塞器存在测调工作量大和流量受地层和注水压力影响的缺点,因此急需新的替代技术以适应当前注采工艺的要求。恒流堵塞器具有测调工作量小、结构简单及成本低等优点,是一种理想的分层注水流量调节方法。但现有恒流堵塞器存在流量调节精度低和使用可靠性差的缺点。

应用变频调速装置，能将马达的高速旋转变为抽油机的低速运动，从而减小抽油机上下冲程负荷的波动，在降低抽油机自由停车后再启动时的周期性脉动负荷的叠加瞬间冲击力的同时，保证抽油机电机有足够大的启动转矩。且能在几分钟内完成过去需要停机更换抽油机皮带轮或通过二次减速装置进行的抽油机运行参数调整，确保不停机连续生产，尽可能地节省电能和人力，提高生产效率。

4. 生产动态测试。油藏静态变化及动态变化等可以借助生产测井法进行评价。当前我国大多数的油田已经步入注水开发期，非均质油田的渗透率分布也不同，这就导致注水剖面及产液剖面前缘也程不均匀状态。只有对高含水层采取调剖堵水，同时对低含水层采取压裂及酸化等，才能有效避免综合含水上升，因此，准确掌握油层动用情况及油水分布情况具有极为重要的意义。第一，产液剖面，其主要作用是明确产出层位、每个层位具体的产量、含水率、压力消耗情况及井下流体流动状况等。油管测井及环空测井是两种比较具有代表性的测井方式，具体方法有密度、流量、温度以及压力等；第二，注入剖面，主要作用是明确每个层位的吸入量及管外窜流，判断剩余油饱和度，分析出水及油层水淹情况，进而为具体开发方案的调整及完善创造条件。如，X井为两级三层井下偏心配注井，每天配注量约为30 m3，注入剖面测试方法为同位素示踪法及脉冲中子氧活化法。测试结果显示，总吸水量大致相当，分层吸收量有所差异。