层间管外窜槽检测技术分析与应用

2015-12-24初克建史红兵吴海亭李长江

石油管材与仪器 2015年4期

初克建史红兵吴海亭李长江

(胜利油田分公司河口采油厂山东东营 257200)

0 引言

河口采油厂老油田区块经过几十年的开发，受地层应力等因素影响，油水井固井质量逐渐变差，套管发生弯曲、变形、破裂等，管外窜槽现象日益突出，严重影响了油水井的正常生产。因此，充分利用现有的测井技术，如声波变密度测井等技术进行管外窜槽检测分析［1］，找出固井质量差发生层间窜槽的影响因素并进行治理，对油田持续开发具有重要的指导意义。

1 影响因素分析［2］

管外窜槽是指各层段沿油井套管与水泥环或水泥环与井壁之间的窜通。固井质量的好坏对避免或者减少管外窜槽有着至关重要的作用。好的固井质量，为油水井的射孔、压裂、酸化措施及正常生产提供了充足的层间液封能力，使油水井的分层开采或配注得到保证。而差的固井质量易发生层间管外窜通，不能提供充足的层间液封能力，影响到油水井的正常生产。经过开展大量工程测井项目，如声波变密度、井温、硼中子、同位素找窜漏等测井发现，管外窜槽的影响因素复杂多样，主要原因如下:

1)水泥胶结不好造成固井质量差引起管外窜槽。

2)射孔等施工措施震动引起水泥环破裂，形成窜槽。

3)开采过程中管理措施不当引起窜槽。如水井洗井时放压过快，或采油参数不合理，引起地层出砂和坍塌，造成窜槽。

4)分层高压作业引起窜槽。如酸化、分层压裂，在高压施工时易将管外地层憋窜，特别是夹层较薄时，憋窜的可能性更大。

5)套管腐蚀、错断造成窜槽。

2 不同管外窜槽检测技术分析与应用

随着技术的发展和进步，管外窜槽检测技术日趋完善。目前，常用的管外窜槽检测技术主要有声波变密度找窜、同位素载体找窜、封隔器找窜、硼中子找窜、四十臂井径、井温找窜等多种方法。重点对几种找窜技术进行介绍，并对应用效果分析评价［3］。

2.1 声波变密度测井判断管外窜槽

声波变密度测井主要测取油水井第一界面和第二界面的水泥胶结状况，从而判断层间是否存在管外窜槽现象。对于油层埋藏深，胶结致密，渗透率低，自然产能小的油井，往往需要采取压裂、酸化等增产增注措施，但压裂作业往往会把水泥环一起压坏，酸化作业会把胶结中等且有封堵能力的水泥环破坏造成上下窜通。图1 为陈17 -斜57 井声波变密度找窜解释成果图。

图1 陈17 -斜57 井声波变密度找窜解释成果图

图中可以看出:陈17 -斜57 井段内声幅曲线数值较低，第一界面胶结良好;而变密度测井资料则显示该井段内油层与上下水层之间第二界面固井质量差，存在管外窜通。测试前的生产情况也证实了该判断的正确性，7 号油层射开后求产液量，产液量3. 5 t/d，100%含水。

2.2 同位素载体找窜

同位素载体找窜就是向地层挤入含有放射性元素的工作液，测取挤液前后伽马曲线，通过对挤液前后伽马曲线比较，来判断地层的窜槽情况。放射性同位素具有较强的放射性，当它进入地层中，会导致自然伽马曲线数值明显增大。当存在管外窜槽时，同位素会随高压水流进入窜槽井段，通过测量的异常自然伽马曲线就可以判断管外窜通。图2 为埕7 -8 井吸水剖面找窜解释成果图。

图2 埕7 -8 井吸水剖面找窜解释成果图

由图中可以看出:在非射孔层段同位素曲线出现明显异常，说明该井段存在管外窜槽。

2.3 封隔器找窜

封隔器找窜就是作业时下入单级或双级封隔器注水管柱至目的井段，然后正挤注清水，在地面测量套压变化或套管溢流量的变化，判断窜槽情况。若套压变化或套管溢流量变化超过定值，即该井段窜槽。封隔器法找窜由于管柱自重承压、丝扣误差都会影响封隔器卡点深度发生变化，因此，封隔器找窜对层间夹层的厚度有一定要求。

2.4 注硼中子寿命测井判断管外窜通

注硼中子寿命测井就是借助硼溶于水不溶于油和高俘获截面值的特性，在高压作用下，窜槽段有明显的数值异常显示。根据这一特性，在施工时利用泵车将一定浓度的硼酸液挤入目的层段，查找非射孔层段有无明显的数值异常显示，判断层间是否窜通。

埕南13 -2 油井，共射开5 个油层生产，射开厚度26.2 m，测试前平均产油量0.1 t/d，含水99.3%，间开井。为了查找原因，该井实施硼中子寿命测井寻找潜力层。硼中子测井解释结果显示:3#、4#、5#层之间发生层间窜槽;6#、7#层之间也发生层间窜通。图3 为埕南13-2 井硼中子找窜解释成果图。

根据解释结果对3#、4#、5#、6#、7#层采取挤灰封堵，封堵后重新补孔6#层生产，增油效果显著。日产油量由措施前0.1 t/d 增加到9.2 t/d，含水由原来的99.3%下降到0%。目前，日产油量6.2 t/d，含水为86.2%，措施后累计产油量15 000 余吨。