注入剖面测井资料在查窜找漏井中的方法探讨

李晨

(大庆油田有限责任公司采油一厂　黑龙江　大庆　163000)



注入剖面测井资料在查窜找漏井中的方法探讨

李晨

(大庆油田有限责任公司采油一厂黑龙江大庆163000)

摘要:为了解决采油厂注水井管柱窜槽漏失的问题，研究查窜找漏井的测试方法，统计了采油三厂2012－2013年查窜找漏井的测试资料，对监测方法和结果进行了分析和探讨，提出了查窜找漏井的监测流程。运用此流程为采油厂解决了实际生产难题，并进一步验证此方法的可行性。

关键词:注入剖面;测井资料;查窜;找漏

0　引言

近年来采油三厂逐渐加大了问题井的监测力度，希望利用测试资料来查找出注入井注入压力过低、注入量低的原因，同时提供解决的方法。本文统计了采油三厂查窜找漏的问题井共计10井次，注入压力偏低的油9井次，采用测试方法测试到窜、漏位置的有4井次，解决问题成功率40％。通过对问题井的分析和研究，研究出合理的问题井测试流程和方法，提高测试资料在油田开发中的利用率。

1　窜漏的成因及类型

大庆油田采油三厂开发进入特高含水期，综合含水达到93.96％，地层压力11.07 MPa，储层以泛滥平原相、分流平原相及三角洲内外前缘相交互分布为主，储层非均质性较强，注入井套管和水泥环在长期注水开发过程中，可能存在窜漏现象。

窜漏的原因有以下三个方面的原因: 1)固井质量不好，导致气侵、管外泥浆没有完全驱出、泥饼的存在以及水泥浆凝聚过程中高压层反吐水，造成水泥与套管或者套管与地层不能完全胶结，留有油气水窜流的通道; 2)射孔完井的强烈震荡，油井工程、增产、作业等措施引起套管外水泥环破裂，导致地层流体在上下储层之间互窜; 3)长期注水冲刷，注入水侵入盐膏层、泥岩层，在构造应力、岩石自重、温度、厚度等因素的作用下岩石发生膨胀、蠕变、滑移、造成岩石破碎、井壁坍塌、盐层流动引起窜槽。

窜漏类型分为以下几种: 1)当从井筒注入的流体通过套管外水泥环缝隙的阻力大于流体直接通过井筒的阻力时，可能会导致射孔层与非射孔层之间的窜通; 2)当两个射孔层间有阻流物时，使流体通过井筒的阻力大于流体通过水泥缝隙的阻力时，会导致两个射孔层之间的窜通;3)由于长期注水开发，造成油水井没有水泥环固井的浅层套管因腐蚀严重而漏失; 4)受注水及措施等影响，造成套管外水泥环胶结面松动，或者本身固井时第二胶结面质量较差，从而导致套管外注水与射孔层之间的窜通［1］。

2　利用注入剖面测井方法查找窜漏的实例

目前常用的可以查找窜漏的注入剖面测井方法有同位素测井、相关流量测井、氧活化测井［2］。各种测井方法各有利弊和适应性，单一的测试方法已经不能满足问题井的测试需求，见表1所示，统计采油三厂10口查找窜漏的问题井资料发现，找到漏窜的有4井次，单独采用一种测井方法测试的问题井都无法给出明确的结论，因此合理的采用多种测试方法综合分析已经成为必然趋势。

表1　查找窜漏井测试情况统计表

北3－6－59井注入压力1.2 MPa，注入量为90 m3/d，是一口笼统正注井，为了了解和解决注入压力低的问题，采油厂下发同位素监测方案，大队采用了同位素、相关流量和氧活化多种测井方法精细化测试。首先利用超声流量计测试油管流量，发现从井口到喇叭口上方无流量变化，排除了油管漏失的可能。然后利用放射性同位素方法测试，测试结果如图1所示，放射性同位素源从喇叭口出来后，在射孔层位置完全没有滤积，怀疑该井射孔层段不吸水。在喇叭口下方1 060 m、1 065 m处进行点测相关测试，发现没有液态源流动，进一步验证了该井射孔层位不吸水。从图1同位素成果图上可以看出，同位素源是通过环套空间向上返，非射孔井段内有大段同位素起伏显示。跟踪同位素源至400 m，仍然有源存在，由于同位素源的局限性，无法继续跟踪，采用了连续示踪相关测试方法。从相关测井结果上看，该井水流自喇叭口出来后，从环套空间上返，保持90 m3上水流向上运移，如图2所示，液态源从环套空间上返到425 m处，流速为521 km/h，流量为96 m3/d，追踪到400 m处，液态源发散，无法向上追踪。两种测井方法均表明该井射孔层段不吸水，水流从环套空间上返，由于测试方法的局限性，无法判断出该井的漏失位置［3］。

为了找到漏失的具体位置，采用了脉冲中子氧活化测井，从测试结果上看结果看，该井有90 m3环套上水流由35～75 m处进入水层。综合三种测试方法分析，北3 －6－59井油管无异常，射孔层未吸水，水流从喇叭口处进入环套空间，全部上返到35～75 m处进入水层，该井35～75 m处套管有漏失。该井属于典型的浅层漏失，由于长期注水开发，造成没有水泥环固井的浅层套管腐蚀严重，从而导致穿孔漏失。

图1　北3－6－59井同位素测试成果图

图2　北3－6－59井425m处连续相关测试结果

北3－353－E86井是一口笼统上返井，注入量为35 m3/d，注入压力为2.4 MPa，采油厂急需解决该井注入量低、注入压力低的问题。该井喇叭口在1 046 m处，位于射孔层下部。全井共有四个射孔层，有效厚度为6.4 m，有效渗透率0.048～0.315 μm2，属于低渗透油层。如图3所示为该井的同位素解释成果图，测试结果表明，该井射孔层上同位素滤积较少，射孔层段几乎不吸水，在非射孔层段1 032～1 044 m处有大片同位素吸水显示，查找该井横向蓝图发现该处为发育较好的未射开砂岩层S31、S32层。该井管柱曲线显示光滑无毛刺，排除了同位素沾污的影响，怀疑该处存在管外窜槽或漏失。

图3　北3－353－E86井同位素测试成果图

为了进一步验证北3－353－E86井是否存在窜漏，采用脉冲中子氧活化测试验证，见表2所示，该井吸水部分均在射孔层段内，非射孔层段位置无吸水显示，说明北3－353－E86井不存在套管漏失造成非射孔层段有同位素吸水。综合注入剖面同位素和脉冲中子氧活化测井结果表明，该井水流从喇叭口上返到射孔层段内，由于未射开砂岩层S31、S32层发育较好，从射孔层窜入非射孔层位，造成S31、S32层有吸水显示，形成了无效水循环，建议采油厂对该井采用分层措施，封堵高渗透层，挖潜低渗透油层开采潜力。

3　查窜找漏测试方法探讨

通过以上实例分析说明发现，在精细测试过程中采取多种方法综合测试，可以为采油厂解决实际问题和提供合理化的建议。在录取测试资料前，需要明确测试的目的和方向。对有异议的部分要重点测试。在实际测试的过程中，需要考虑窜漏类型的不同，根据实际井况来选择不同的测试方法。

表2　北3－353－E86井脉冲中子氧活化测井解释成果表

3.1怀疑存在窜槽的注入井

窜槽有两种形式:1)射孔层段水流窜到邻近的未射开砂岩层;2)水流从发育较差的射开砂岩层窜到邻近的发育良好的射开砂岩层［4］。首先采用同位素注入剖面测井方法进行铺垫，利用超声流量计来验证注入井油管是否存在漏失。排除油管漏失后，对封隔器进行验封，排除封隔器不密封后，跟踪同位素源的测试情况。

如果在非射孔层段有吸水显示，就要判断吸水异常处到底是沾污还是窜槽。首先要通过横向蓝图曲线查找吸水异常部分是否存在通过测试多条同位素跟踪曲线、管柱曲线是否光滑、异常吸水显示形态的判断排除沾污后，可以采用脉冲中子氧活化测井方法在吸水异常部分定点测试，判断水流是否从射孔层部分进入地层，如果水流进入射孔层段，在吸水异常部分没有水流变化，可以综合判断水流从射开砂岩层窜入发育较好的未射开砂岩层［5］。

如果射孔层段位置吸水异常，与流量值相矛盾，就需要考虑是否存在水流在射孔层中互窜的可能性。可以考虑采用连续示踪相关追踪的方法测试，通过放射性源的变化来判断是否存水流在射孔层中窜槽的可能性。

3.2怀疑有套管漏失的注入井

首先采用同位素注入剖面测井方法进行铺垫，利用超声流量计来验证注入井油管是否存在漏失。排除油管漏失后，对封隔器进行验封，排除封隔器不密封后，跟踪同位素源的测试情况，如图4所示。

如果发育较好的射孔层段无吸水显示，或者吸水较少，需要考虑是否存在大孔道。可以采用相关流量或氧活化测井验证。如图5所示，北2－321－E86井测试过程中发现射开砂岩层S27－12层有效渗透率为0.100～0.500 μm2，有效厚度为5.6 m，为该井唯一射开砂岩层，同位素测试曲线显示在该层处滤积的同位素面积幅值较低，采用相关流量和脉冲中子氧活化测试，结果表明水流全部进入该射孔层，综合分析认为该层长期水冲刷，砂岩层空隙度变大，存在大孔道。

图4　查窜找漏流程图

图5　北2－321－E86井双示踪测试成果图

排除大孔道的可能后，可以采用点测相关流量、连续相关、脉冲中子氧活化分段测试异常井段，判断是否存在漏点及漏点的位置。

在查窜找漏的过程中，可以根据井温曲线来辅助判断窜漏情况。在注入井中，由于注水层长期受低温注入水温度场的影响，吸水与不吸水层在温度场上存在明显的差异，可以根据注入井井温曲线与停住后的井温恢复曲线对比，可以有效的把吸水层和非吸水层区分开来。在正常生产的条件下，当套管外存在窜槽造成层间窜流时，由于窜流的流体与原地层温度不同，从而在井温曲线上会有异常的显示。如果窜槽量较小，不足以引起井温异常，则无法根据井温曲线来辅助判断。

今年大队完成各类查窜找漏井10井次，采取多方法综合测试4井次，查找到了影响注入井生产的实际问题，为采油厂提供了合理的措施建议，得到了采油厂技术人员的认可。

4　结论

1)对于不同类型的窜漏井测试，需要从测试目的入手，在基本确定了窜漏的位置后，再采取重点加密定点测试，最大限度的确定窜漏位置。

2)脉冲中子氧活化测井在监测注入井射开层与未射开层之间是否存在窜槽、套管是否窜漏方面准确性较高。

3)综合注入剖面测试资料测试，可以有效的解决采油厂疑难井的问题。

参考文献

［1］曹新平，周海红，马敬超，等.油水井查窜找漏方法研究及应用［J］.大众商务，2010，11(3): 314.

［2］汪佳荣，曲天虹，满丽，等.脉冲中子氧活化测井技术在注入剖面井中的应用［J］.内蒙古石油化工，2012，22(16): 122－123.

［3］金勇，陈福利，柴细元，等.注入剖面核示踪同位素测井技术研究［J］.原子能科学技术，2004，46(38): 214－218，226.

［4］王惠.注入剖面测井资料在油田生产中的应用［J］.长江大学学报(自科版)，2014，11(5): 33－36.

［5］耿师江，陈华.氧活化找漏找窜测试技术在桥口油田的应用［J］.断块油气田，2009，16(5): 123－125.

Discussion on the Application of the Injection Profile Logging Date in Leakage and Channeling Detection

LI Chen
(No.1 Oil Production Plant，PetroChina Daqing Oilfield Company，Daqing，Heilongjiang 163000，China)

Abstract:In order to solve the leakage problem in the water injection well，the test methods were speculated based on the statistical testing data of No.3 oil production plant in Daqing from 2012 to 2013.The monitoring methods and results were studied and discussed.The monitoring procedure for leakage was given to solve the actual problems the production plant faces，and the feasibility of the method was proved.

Key words:injection profile; logging data; channelling detection; leakage detection

(收稿日期:2014－12－08编辑:韩德林)

第一作者简介:李晨，男，1988年生，2011年毕业于大庆师范大学，同年取得东北石油大学石油工程专业第二学历，现在大庆油田采油一厂第七油矿从事采油工作。E-mail: 285005266@ qq.com

中图法分类号:TE357

文献标识码:A

文章编号:2096－0077(2016)01－0056－04