老油井复查潜力油层评价技术研究

王玉玲 白建平

(1.大庆测试技术服务分公司，黑龙江 大庆 163453;2.重庆科技学院安全工程学院，重庆 401331)

油藏监测是当今测井技术中发展最快、最活跃的一个领域［1］。当前，全国各油田普遍进入了高含水开采期，对注水开发的油田，从老油井内寻找潜力层是调整挖潜的一项重要工作，油藏监测是主要的技术手段。其主要进展包括:应用永久光纤传感器在套管井中监测流体的温度、压力及流量的动态变化来确定地层剩余油分布剖面［2-3］;利用流动成像仪在大斜度井或水平井中的流体成像剖面来确定流体分布状况;在老井中通过过套管地层电阻率测井仪或多功能脉冲中子仪等监测地层流体界面和地层剩余油饱和度的变化。

电缆地层测试器是一种新型的测井仪器，其测试成本大大低于常用的钻杆地层测试(DST)，在油田应用广泛。1955年，斯伦贝谢推出第1个商用电缆地层测试器，最初的目的只是用于地层流体取样，1次下井只能得到1条压力曲线，取得1次样品［4］。20世纪60年代至70年代，斯伦贝谢公司的重复式地层测试器RFT(Repeat Formation Tester)和阿特拉斯公司的多次地层测试器FMT(Formation Multi Tester)是二代产品［5］。

20世纪90年代中期，斯伦贝谢和阿特拉斯先后推出了 MDT［6］和 RCI［7］测试器，相对于前二代仪器进行了重大技术革新，其特点就是应用对压力和温度反应迅速灵敏的高精度石英压力计提高了压力测试精度，减少了井场测压时间;增加了可精确控制的大功率泵抽排模块，利用泵抽排功能将泥浆污染流体排出，经多次测量，地层压力更为精确;采用了井筒双封隔器技术。本文介绍一种国内研制的地层测试器，该仪器能直接测取井下单层(层段)压力并通过仪器自排液方式获得单层流体样品(据此可分析化验多项参数)。

1 电缆输送自排液式分层测压取样(AFT)技术

1.1 AFT测试仪器结构及主要技术指标

采用电缆输送作业的油井分层测压取样仪，是用于获取油井内单个产层(层段)压力和产出液体样品的专用设备。该仪器地面系统由控制面板、电源和采集系统组成;井下部分由电子短节，电机自排液泵短节，温度、压力、含水、伽马测量短节，样品存贮室及上下封隔器等组成。仪器通过测井电缆和绞车起下并操控作业。利用伽马测量参数实现测试层位的精确定位，上下封隔器起到对测试层位封隔的作用，利用电机自排液泵排出封闭空间内的液体，以便使地层内产出的液体充满该封闭的空间;利用含水率监测实现排液是否达到要求的判断;单层排液后获得的流体样品储存在样品存贮室内;该仪器分别在封隔器内外装有压力探头，实现坐封效果的判断及压力测试的功能。

该仪器的主要技术指标如下:

(1)仪器外径102 mm(适合内径为125 mm套管);

(2)耐压100 MPa;耐温125℃;

(3)压力计精度:0.2%(psi);

(4)供电:三相四线制(中性点不接地)220V/380V 50Hz;

(5)卡单层厚度:1～10 m可选配(基本短节:3.5 m)。

1.2 AFT测试工艺

据调查，各种机采井通常在500 d内至少需要进行检泵作业一次，因此，可以在机采井检泵作业时进行AFT测试。在油井作业时利用Φ116*8 000 mm通井器通井，将仪器下入井内，先通过测自然伽马曲线校深定位，将仪器定位在测试层位的深度，并测量记录流压;利用电控封隔器座封，然后启泵排出目的层段仪器与套管环形空间内的流体，同时记录压力曲线;根据监测的含水指示曲线判断抽取到的液体是否为地层原状流体;排液完毕后停泵监测记录压力恢复曲线，然后解封测流压，上提仪器到井口转样，完成一个目的层段的测试。重复上述过程完成其他层段的压力测试与取样。

1.3 AFT测试资料的分析与评价

通过AFT测试的压力资料可以获得单层的地层压力、地层渗透率、地层与液柱压力系数、产能等参数，评价分析方法可参见相关文献［8］。从井下获取的流体样品送化验室化验后分别给出含水率、油和水的各项指标。这些评价分析的结果可以作为油井层间矛盾、动用状况等问题分析的依据，进而制定油井压裂、堵水及油水井调剖等措施，提高开发效果。

2 电缆输送自排液式分层测压取样技术现场应用情况

电缆输送自排液式分层测压取样仪在大庆油田进行了多口井的现场测试，取得了较好的应用效果。

2.1 H2-12-3116井及测试的基本情况

H2-12-3116井是1998年12月投产的机采井，测试作业前日产液54 t，日产油0.3 t，含水率98%。2012年4月7日至10日，进行了AFT测试，测试目的是了解各目的层地层压力，获取目的层流体样品并通过化验确定含水率，寻找本井内的潜力层。测试层段深度为1 828.8～1 949.4 m，具体测试层段见表1。通过测试获得了7个测试层位的压力数据和流体样品。

表1 H2-12-3116井AFT测试层段数据表

2.2 测试分析结果及措施

由测试压力、样品分析的产能、地层渗透率、地层压力、含水率等结果见表2，油水流体样品化验结果略。

表2 H2-12-3116井AFT测试解释成果表

由表2可以看出:该井测试的7个层段中，5#层以下的层段为产水层段，其余2个层段为潜力层段。其中1#—3#层段地层产出液含水率73%，预测产能6.4 t/d;4#层产出液含水率8%，预测产能4.5 t/d;实测的单层压力和压力系数表明各个地层都有一定的能量，不存在层间矛盾，注采关系平衡。因此，根据AFT测试解释结果，建议维持目前注采关系，对5#及以下层进行机械堵水，只开采1#—4#层。

根据AFT测试解释结果及建议，采油厂对该井实施了堵水作业。本井在泵径及工作制度不变的条件下，采取措施后见到显著的降水增油效果，采取措施当月日降液50 t，降含水80%，日增油2.4 t;连续生产数月油井保持日产液4 t、日产油3.5 t的良好效果。

3 结论

使用电缆输送自排液式分层测压取样技术，可在各类采油井内(利用检泵作业时机)测量分层压力并获取单层流体样品，经化验分析得到产层油水比例及相关结果。这是当前在射孔完井的老油井内寻找潜力层的一项高可靠性的独特技术，可直观地确定层间矛盾和潜力层位，为压裂、堵水措施方案的制定提供重要信息。

该技术还需在缩小仪器尺寸、提高压力计精度及测试作业效率等方面进一步改进和完善。

［1］张向林，陶果，刘新茹.油气地球物理勘探技术进展［J］.地球物理学进展，2006，21(1):143-151.

［2］Kersey A D.Optical Fiber Sensors for Permanent Downwell Monitoring Applications in the Oil and Gas Industry［J］.IEICE Trans，Electron，2000，83(3):400-403.

［3］Brown G A，Kennedy B，Meling T.Using Fiber Optic Distributed Temperature Measurements to Provide Real Time Reservoir Surveillance Data on Wytch Farm Field Horizontal Extended Reach wells［G］.Annual Technical Conference and Exhibition，Dallas，SPE62952，2000:1-11.

［4］Gunter J M，Mo ore C V.Improved Use of Wireline Testers for Reservoir Evaluation ［G］.SPE16481，1987:635-644.

［5］林梁.电缆地层测试器资料解释理论与地质应用［M］.北京:石油工业出版社，1994:1-50.

［6］Badry R，Head E，Morris C，et al.New Wireline Formation Tester Techniques and Applications［G］.SPWLA 34th Annual Symposium，Calgary，Alberta，Jun，1993:13-16.

［7］Michaels J.Advances in Wireline Formation Testing［G］.SPWLA 36th Annual Symposium，1995:13-16.

［8］周波，陶果.电缆地层测试器无量纲解释图版研究［J］.测井技术，2004，28(3):203-205.