小直径电磁流量组合仪在合注聚井测试中的应用

2014-02-19藏丽娜

石油工业技术监督 2014年2期

藏丽娜

中国石油大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司测试第四大队（黑龙江大庆 163511）

中国石油大庆油田有限责任公司（以下简称大庆油田）杏北地区笼统注聚井的球座规格多数为Φ48mm，一般使用Φ38mm电磁流量计、Φ42mm脉冲中子氧活化仪进行注入剖面测试。然而，大庆油田采油四厂有近50口合注聚井采用了规格为Φ40mm的球座，受测试通道限制，氧活化仪根本下不去，电磁流量仪也因与球座内径太接近，几乎都在球座处遇阻，这些井的测试一时成了难题。

为解决这部分井的测试问题，大庆油田测试技术分公司测试第四大队（以下简称四大队）在这方面进行了攻关。将Φ29mm小直径电磁流量计挂接在曼彻斯特码传输的Φ28mm 5参数组合仪上，作为5参数组合仪的主要参数。该仪器可与PL2000地面仪配接，完成注入井的井温、压力、定位、伽马和流量5个参数的录取。现场施工采用分体式过芯加重杆，克服了Φ29mm仪器轻、加重轻难以下井的问题。该仪器采取连续、点测2种测量方式，共测Φ40mm球座笼统注聚井88井次，资料准确地反映了施工井的注入剖面。

1 仪器的结构组成、技术指标

1.1 仪器的结构组成

小直径电磁流量组合测井仪主要由流量、伽马、井温、压力、磁性定位5个测量参数组成，同时辅有遥测功能短节及上下扶正器。其中：流量、伽马、遥测为单独短节；井温、压力、磁性定位在一个功能短节上，结构示意图如图1所示。从电缆头开始各短节的连接次序是：上扶正器、遥测短节、定位+井温+压力短节、伽马短节、流量短节、下扶正器。测井时，可以采取连续、点测2种测量方式，录取到流量、定位、井温、伽马、压力5个参数，能够在层内加点，进行厚层细分测试。

图1 小直径电磁流量组合仪结构示意图

1.2 仪器的技术指标

经检验，仪器的主要技术指标如下：①外径Φ29mm；②耐温 125℃；③耐压 60MPa；④流量测量范围0～500m3/d、精度：±5%F.S；⑤井温测量范围0～125℃、精度±1℃；⑥压力测量范围0.1～60MPa、精度≤0.5级。

2 现场施工工艺

生产测井现场施工工艺要求采用密闭施工。大庆油田采油四厂注聚井正常生产时，井口压力多数在10～15 MPa左右，常规的注入剖面测试，仪器下面需要加挂2～3根Φ38mm的粗加重杆，重量为40～60kg，才能使仪器串有足够的重量克服井口与地面压力差，下入井内进行测试。

应用小直径电磁流量组合测井仪测 Φ40mm球座的注聚井时，由于测试通道限制，不能使用常规的粗加重杆，可以使用Φ28mm的细加重杆，但至少需要6根的重量才能够克服井口压力，使仪器下井。但这样做，仪器串过长，一般吊车的起重高度不够用，仪器吊不起来。另外，如果施工井的人工井底与射孔底界距离较近的话，会因仪器遇阻造成射孔井段测不全的情况发生。因此，不能依照常规方法来解决该仪器的加重问题。

采用了分体式过芯加重杆。该加重杆的材质是密度较大的金属钨，外径Φ42mm，由杆体、短节、上下杆头组成。杆体之间及杆体与杆头之间，通过短节连接。每个杆体长度0.4m，重量10kg，能够纵向打开，分成两半。每半的平面上有几个凹凸槽，中间一道全是凹槽，是放电缆的通道，其它部位两半上的凹凸槽形相反，正好对扣。上下杆头长0.15m，可以纵向打开，中间有一条放电缆的凹槽，前头呈锥形，下杆头外表面铣出3道半圆形的凹槽，是流体流过的通道。

仪器与加重的连接方式如图2a所示，电缆头先从分体式过芯加重杆通过，连接仪器串，下面加挂一根Φ28mm细加重。仪器下井到达球座后如图2b所示，仪器串从球座通过，由于分体式过芯加重杆的外径大于球座内径,则其通过下杆头的锥形面坐在球座上，流体则可以通过下杆头外的3个凹形槽流向下面。

测井时，先测连续曲线，然后利用磁定位曲线上的接箍或伽玛曲线进行深度校正，精确流量点测深度。

图2 仪器井下状态图

3 现场应用效果分析

小直径电磁流量组合仪于2009年9月在大庆油田杏北地区投入现场应用，主要用于Φ40mm球座合注聚井的测试。4年来，共测合注聚井88井次，资料合格率100%。

3.1 仪器的现场应用性能分析

图3是X4-31-P902井的5个参数测试结果，该井注入压力9.2MPa，实测1 110m的压力为20.3 MPa，符合注入压力。实测伽马曲线特征峰值明显，与电测曲线重复较好。井温曲线在吸水量较大的层位PI33、PI1以及吸水底界处均有明显变化。磁定位曲线无干扰，工具、接箍清晰。流量连续曲线波动小，在吸水层段显示出流量变化的趋势。流量连续曲线形态与点测结果相吻合，图4是X4-31-P902井示踪连续相关流量与中子氧活化测井结果对比，测试结果与5个参数曲线一致均显示PI33位主要吸水层，PI1为次要吸水层，PI21不吸水，与井温曲线的定性分析相对应，与电磁流量测试结果基本相同。这些结果表明，该仪器性能稳定、可靠，各参数的测试结果准确合理。

图3 X4-31-P902井5个参数测试结果

图4 X4-31-P902井示踪连续相关流量测井与中子氧活化测井结果对比

另外，每年的注入剖面资料因信号传输造成的磁定位干扰严重都是影响资料质量的典型问题之一，该测试项目采用了遥测短节，信号无线传输，避免了信号干扰，测得的磁定位曲线工具清晰，节箍明显，88口井中没有一口井因磁定位干扰影响资料质量的。

3.2 与电磁流量资料和同位素资料对比

电磁流量测井是三次采油技术开展以来，被广泛应用于合注聚井测试的一项非常成熟的技术，仪器测量下限低，精度高，资料一直得到用户的高度认可。我们在5口常规合注聚井（球座为Φ48mm）中，同电磁流量测井做对比测试试验。

图5是X5-21-P36井的电磁流量与小直径电磁流量测试结果对比图。该井注入压力12.6MPa，日注量138m3/d。从图5可以看出，2种方法磁定位曲线反映的工具位置相同，流量曲线在喇叭口上下幅度变化明显，反映出了油套管内流体流速的差异。在套管段，流量曲线形态稳定，波动小，台阶变化明显，2条曲线出现台阶的位置、变化趋势相一致，均在1 028～1 029.5m大幅下降。流量点测的主要产液层段、次要产液层段、零产液层完全吻合，数值相对误差仅为2.1%。主要吸液层段为PI21-22下部（1 027.8～1 030.1m），占全井的96%左右，余下少部分流量被该层上部吸入，其余井段不吸液。点测结果正符合连续曲线反映的情况，二者相互验证。

图5 与电磁流量测试资料对比图

图6是X5-21-P36井5参数测井解释结果，同电磁流量与小直径电磁流量测试结果大致相同，均显示PI21-22下半部为主要吸液层，吸液量占全井79.98%，其他层段不吸液。其他4口井的对比测试结果与这口井基本一致，说明了小直径电磁流量测井技术比较成熟，资料准确可靠。

3.3 资料在油田开发中的应用实例

注入井调剖时，一般用户需要参考注入剖面测试资料，考虑选择油层动用程度低且动用差异较大的注入井调剖，选择吸水状况差异较大、吸水比例和吸水强度较大的高渗透、高水淹层段调剖。X4-3-P31是一口合注聚井，球座规格 Φ40mm，2006年4月进行小直径电磁流量组合仪测试，结果如图7所示。

图6 X5-21-P36井5参数解释结果

图7 X4-3-P31井电磁流量细分测试成果图

全井注入量80m3/d，共射开5个层，层位动用差异比较大，PI2②单层吸入量占全井的76.87%，上部吸水强度较大。PI3②-3③动用仅一小部分，其余3个层未动用。全井射开厚度15.2m，吸液厚度5.1m，动用程度33.5%。PI2②层动用3.8m，占总动用厚度的74.5%，最大渗透率0.889μm2，是全井最高的。根据以上因素，选择该层段调剖。

X4-32-P36是受效于X4-3-P31的一口油井，调剖前其日产液56m3，含水92.7%。调剖后，其产液呈上升趋势，含水下降。调后28d量油结果是日产液62.7m3，含水89.6%，调剖效果很好。说明小直径超声流量资料准确地反映了注入井的实际，为调剖选井、选层提供了重要的参考信息。