产出剖面测井仪器在朝阳沟油田的应用分析

2014-11-16陈天宇

中国新技术新产品 2014年12期

陈天宇

（大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司第一大队，黑龙江大庆 163000）

在油井的生产过程中，由于受各种因素的影响，油井的生产状态是在不断变化的，可以通过对油井采取综合的调整措施，来提高油井的产能。朝阳沟油田是属于高粘度、低渗透率、裂缝性油田，单井的产出量比较低，产液量在1m3-15m3、含水率在30%-50%之间的井约占65%左右。如果能够准确的对这些井的分层产量和含水进行测量，将对油井制定综合的调整措施、提高油井产能提供可靠的依据。磁悬浮环空测井仪是测试分公司研究所针对低产液井研制的一种新型测井仪。本文主要介绍了几种目前正在朝阳沟油田应用的产出剖面测井仪的应用情况及磁悬浮测井仪的现场试验情况，并提出不足之处和改进建议。

一、针对朝阳沟油田不同产出剖面测井仪器的分析

朝阳沟油田是属于高粘度低渗透裂缝性油田，原油粘度大，单层产出量很低，由于低渗透的特性油井的含水也相对较低。目前，应用在朝阳沟油田的产出仪器有阻抗式和同轴线相位法两种仪器，都是采用传统的鑲坑宝石轴承顶针式涡轮流量计，不同的是采用的持水率计不相同。下面，对不同仪器的含水率计的测量原理做一下简单阐述。

阻抗式测井仪采用的是阻抗式持水率计，它含水测量方法采用的是电导法测量。具体原理是：含水的测量部位有四个电极，两个供电电极，两个测量电极，给供电电极供一定频率的交变恒定电流，由于两个测量电极之间有阻抗存在，两个测量电极就会产生电压，电压幅度与流过传感器的液体的电导率成反比的。这种方法测得的含水值是与流过传感器的液体的电导率相关的，所以要求井内的液体水为连续相。而对于含水低的井，井内液体的水为离散相所以含水的测量就会受到很大的影响。所以，它主要适用在高含水的油井，它的含水的测量范围是持水率为50%-100%或水为连续相的井，对低含水的井不适用。

同轴线相位法测井仪它的含水测量原理是采用高频电磁波的传播特性测量含水率。由于油、水介电特性差异较大，导致电磁波在不同含水率的油水混合介质中传播时的相位系数有很大不同。利用同轴线作传感器，油水混合介质在同轴线内流过，并构成传播电磁波的载体，通过测量同轴线两端电磁波在同轴线内油水混合介质中传播的相位系数，得到油水混合介质的含水率。该方法具有较好的响应特性和油水分辨特性，克服了以前瞬态取样测量误差大的缺点，无论是高含水率还是低含水率的油井都可以选用同轴线相位法含水率计进行测量。但是它也存在温度和地层水矿化度对它的影响。

二、磁悬浮低产液测井仪在朝阳沟油田的现场试验情况

以上的两种产出剖面测井仪的产量测量采用的都是传统的涡轮流量计，原理是当集流器封闭仪器与套管壁之间的环形空间后，迫使井内的流体全部流经仪器内部，当运动的流体作用于涡轮的力矩大于阻力力矩时在流体是不可压缩的和涡轮材料是均匀的条件下，根据动量矩守恒和转动定律使涡轮转动，涡轮流量计涡轮的转动受到的外力矩有两部分，一部分是流体作用于涡轮的力矩，另一部分是阻力矩。阻力矩是由流体的粘性磨擦力矩、宝石轴承的磨擦力矩及电磁阻力矩合成。对低产液井来讲，这个阻力矩对涡轮流量计的启动排量影响较大，达到了0.5方，朝阳沟油田多数井产液量都在3方以下，还有一部分井在1方以下，因而对测量精度的影响也较大。研究所新研制的磁悬浮涡轮流量计就是针对阻力力矩这个问题而开展的的，它是由上下两个磁钢同极性排列，涡轮底座有一个悬浮磁钢，与涡轮本身自带的磁钢同极性排列在磁力作用下钢就会带动涡轮悬浮起来，从而减少了摩擦阻力降低了涡轮的测量下限，在现场试验中磁悬浮涡轮测试的最低产量为0.3方。

磁悬浮涡轮在朝阳沟油田试验了14余井次，其中朝100-55分层测得最小的产量为0.3m3/d，如图1。

通过现场的试验证明磁悬浮涡轮在很低的产量下有很好的重复性。