生产测井组合仪在气举找水中的应用

刘晶晶

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司　黑龙江　大庆　163153)



·仪器设备与应用·

生产测井组合仪在气举找水中的应用

刘晶晶

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆163153)

为给油田找水堵水、增油上产措施提供依据，采用生产测井组合仪进行产出剖面测试，对在气举测试施工中存在的一些影响因素进行了分析，并提出了解决办法和思路，有效地提高了测井成功率。

PLT；氮气气举；影响因素；气举找水

0　引　言

冀东油田构造位置上位于渤海湾盆地黄骅坳陷北部，属典型的复杂断块油藏。油藏为边底水活跃的层状油藏，地层能量充足，在2008年之前主要依靠天然能量开采，只有个别层位存在污水回注。采油速度0.67%，目前综合含水94.8%，处于高含水、低采出的状态。如今多数油井在常规注水开发中，由于储层的非均质性及开发方案和采取措施不到位，造成注水在横向和纵向上推进很不均匀，造成油井过早出水，过早水淹，产量降低，监测油井井下各产层动用情况和找出主要出水层位，成为急需解决的问题。

常规的环空测试，空气气举及机械找水工艺均存在一定的局限性。氮气气举产出剖面测井工艺可以对非偏心采油机井进行测试，而且在常规压缩空气气举的基础上将空气改为氮气，提高了安全性，而且可以稳定控制流量，为录取准确的资料提供了良好的条件。

PLT生产测井组合仪具有耐高温高压，可靠性高，一次下井，能测量多个参数(节箍、井温、压力、含水、伽玛和流量)，可以进行定量解释的优点，在冀东油田气举产出剖面测井中广泛应用。该项测井技术找水堵水效果比气举动态井温找水后堵水效果提高31.2%[1]， 能动态监测产出井各层产液含水情况，为油田采取措施提供依据。在气举测试过程中，存在着影响测试结果的众多因素，如何避免和克服这些问题，对提高测井成功率和测试资料的准确性有着重要意义。

1　氮气气举施工工艺

1.1氮气气举原理

氮气气举是利用车载式膜分离装置从空气中分离出氮气，并通过增压装置增压后把氮气注入套管环形空间[2]，环空的液面被挤压向下，如果不考虑液体被挤入地层，环空的液体进入到油管。当压缩空气进入油管后，使油管内液体混气，液面不断升高直至喷出地面。在开始喷出前，井底压力总是大于地层压力，当喷出后由于环形空间仍然继续进气，油管内液体继续喷出，使混气水的重度越来越低，油管鞋压力则急剧降低，此时井底压力及压风机的压力也随之急剧下降，当井底压力低于地层压力时，液体则从地层流到井底。

现场制氮气举采油是一种行之有效的工艺技术，已成为油田排液技术的主要手段。充足的气源供应，稳定、可调的压力以及制氮装置可移动的特点，完全可以满足气举工艺对气源的要求[3]。

1.2气举工艺参数设计

为设计最佳，高效的气举系统，气举工艺参数设计暴扣地面气举压力，气举凡尔级数和深度，凡尔开启压力等，其中凡尔开启压力计算公式如下[4]：

(1)

其中， Pop为凡尔开启压力， MPa;Pd为凡尔在井下时封包内的压力， MPa; R为凡尔孔与封包的面积比， R=Ap/Ab;Pt为凡尔处的油管压力，MPa; Ap为封包面积，m2; Ab为凡尔孔面积，m2。

2　PLT生产测井组合仪仪器简介及适用性分析

2.1仪器简介

PLT生产测井组合仪仪器外径38 mm，耐温150℃，耐压60 MPa，由磁定位，多路传输短节，伽马，温度，压力，含水率，流量等测试仪组成，含水率测量范围0～100%，精度±5%，流量测量范围为0.3～60.6 m/min，如果换算成在5.5 in的套管中测量范围是5～1 000 m3/d。其中模拟磁定位信号直接加到电缆上，数字磁定位和另外五种仪器的信号是通过WTC分时传送到电缆至地面仪，故一次测量可获得五种参数和一条CCL曲线。该组合仪多用于自喷井和注水井的测量，其测井资料可以研究生产井的动态产量，含水情况和注入井分层吸水量的问题，对油田调整开发方案，提高单井产量，保证油田长期稳产高产起着重要作用。

2.2仪器适用性分析

1)受氮气车气举注入压力的限制，气举井的深度一般在4 000 m以下，而且冀东油田除南堡潜山油藏外，油藏埋藏深度都在4 000 m以下，冀东油田属于正常温度压力系统，温度一般不会超过135℃，注氮气时井底压力也在50 MPa以内，所以测井仪器完全满足气举测试要求。

2)仪器一次下井，即可完成伽马，定位，井温，压力，持水率，流量等六个参数的测量，仪器的测量范围和精度及仪器指标完全满足测井要求，而且提供参数丰富，可以定量解释产液量和含水率，满足地质要求。

3)气举找水应用效果分析

高76-**井为冀东油田高中深高76断块的一口采油井，2015年5月新井投产，投产初期日产液24.2 m3，日产油0.02 t，含水99.9%，液面675 m，为进一步弄清井下产液状况，厂家决定对这口井进行找水测试，为堵水提供依据。

2015年6月对此井进行气举产液剖面测试的结果如表1所示，75层为主要的出水层位，对其进行封堵。

表1　高76-**井气举产液剖面测试成果表

堵水初期，如图1所示产液量从24.2 m3/d降到15.1 m3/d，含水从99.9%降低到80.8%，产油从0 t/d，上升到2.9 t/d，见到了明显的增油效果，但从7月份开始，产液量逐渐下降，到7月底产液量下降到10.9 m3/d，含水逐渐上升到95.8%，分析怀疑是堵水不密封，作业队又重新堵水后，到目前为止，生产平稳，产液量在12.3 m3/d，含水70%左右，产油每天3.8 t，到目前为止已经累计增油101 t。

图1　高76-**井采油生产曲线图

从图2可以看出G15-**井为多层合采，53#层与周围水井G15-**主吸水层对应关系好，注水受效明显，措施前日产液22.4 t，日产油0.92 t，含水95.9%，动液面1 209 m；分析认为该小层可能水淹；五参数找水证实53#层主产液，双卡该层后，初期日产液16.7 t、日产油10.4 t、含水37.6%、动液面1 158 m，如图3所示。

4　测井影响因素分析

4.1扶正器对连续流量测量效果的影响

NP43-X**井是一口大斜度的抽油机井，最大井斜36.9°，最大井斜深度1 980 m，人工井底3 824 m，射孔层3 759.1～3 804.2 m，产液量10 m3/d，含水37%。

图2　G15-**与G15-**油层连通图

图3　G15-**气举产液剖面成果图

仪器下放至射孔层底界上30 m处遇阻，而且上提电缆张力变大，比正常起电缆张力大1.5 kN，怀疑遇卡,最后增大拉力成功解卡。分析可能由于扶正器携带井底落物而导致的张力变大，但仪器并没有在通过喇叭口时遇卡，再排除地层出砂造成的因素后,怀疑可能是套管变形,仪器加扶正器后会导致阻力变大而遇阻。

因为扶正器起着居中流量计的作用，能避免因流量计碰撞井壁造成叶片收缩不转的情况。但此井特殊，在查阅了相关资料后，得知在过喇叭口以后井斜小于10°，所以可以尝试将扶正器取下，以减少扶正器的阻力而造成仪器遇阻。此次仪器下到射孔层后没有遇阻，成功测井。

如图4所示是另外一口井加上扶正器后测量的连续流量曲线，而图5是此井没有加扶正器的连续流量曲线。

从测井的施工和图3-图5的对比可以得出以下结论:

图4　加扶正器测速600 m/h,900 m/h流量曲线

图5　不加扶正器测速600 m/h,900 m/h流量曲线

1)在测速大于600 m/h以上的时候,仪器加上扶正器测量的全井眼流量比不加扶正器测时测的流量曲线更平稳,抖动较小。

2)对于井身为大斜度,但是射孔井段井斜小于10°的井,为了提高测井成功率,可以不加扶正器下井测量连续流量曲线,但是测量速度必须控制在600 m/h以下。

4.2放压测试对测量结果的影响

在气举测井施工中，一定要注意出口的出液情况，如果在高泵压下长时间井口未出液，必须立即停止气举。如：柳16-**井气举找水，在第一个气举凡尔打开后，出水排液了一段时间，在举通第二个气举凡尔的时候，气举至14.5 MPa时井口仍没有出水，而且这个压力一直持续了几个小时没有变化，怀疑由于气举凡尔未打开造成，此时决定放压测量。此时停止氮气车气举，从环套空间内放压，控制放空闸门的开度，让环套压力逐渐减小，井底流动压力逐渐减小，当地层压力大于井底流动压力时，地层开始出液，这时就达到了测量的时机。图6为环套放压后测量的连续曲线。从图中可以看出，地层出液较好，流量和持水率、温度、压力等各个参数与图7放压前都有明显变。

图6　放压后测量连续曲线

图7　放压前测量连续曲线

4.3压力对测井结果的影响

在氮气气举施工过程中,由于氮气的出口排量一般是固定的,在第一个气举凡尔没有打开的时候,随着往环套空间里注入氮气量的增加,注氮压力不断增加, 这个时候井中的液体一部分进入油管里,一部分往地层里倒灌,所以此时在油顶上监测压力会升高,井温会降低[5]。随着气举凡尔的打开,油管进气,使混气水的重度越来越低，油管鞋压力则急剧降低，此时井底压力及压风机的压力也随之急剧下降，当井底压力低于地层压力时，液体则从地层流到井底。这时温度也有升高的趋势,此时达到测量的时机。一般为了排除洗井液进入地层造成的影响,对一些井甲方会要求达到一定排液量以后才能测量。在达到排液量以后,需要一直监测压力的变化,如果压力只有5 MPa以下的变化时,一般是气举凡尔打开造成的,如果压力减小值达到5 MPa以上的时候,注意流量和温度的变化,当地层压力大于井底流压时,地层出液 ,达到测量的最佳时机。如果错过了这个时机就要等到举通下一级气举凡尔之后,继续等待测量时机。

5　结　论

1)采用PLT生产测井组合仪进行气举产液剖面测试，能实现一次下井，多参数测量(节箍、井温、压力、含水、伽马和流量)，能定量解释。

2)采用PLT生产测井组合仪较好的反映了油井在气举状态下的产出情况，为油田动态监测，制定稳油控水方案提供可靠的依据，具有良好的应用前景。

3)通过对各种测井影响因素的分析，找到如何避免和克服这些问题，能有效的提高测井成功率。

[1] 杨宝华，王庆如.气举找水全套测井技术在大港南部油区的应用[J].油气井测试,2002，11(5):60-62.

[2] 刘东菊.氮气气举采油技术的应用[J].特种油气藏，2003,9(10):90-91.

[3] 冯琦.中原油田气举采油工艺技术[C].全国气举技术研讨会论文集，2007:20.

[4] 陈淑梅.气举测井技术在油田中的应用[J].长江大学学报(自然科学版)，2011,5(36):81-83.

[5] 汤涛，戴恩汉，孟莲香.氮气气举油井动态找水技术在中原油田的应用[J].内蒙古石油化工,2013，12(9):81-84.

Application of Production Logging Tool in Gas Lift to Find Water

LIU Jingjing

(DaqingLoggingandTestingServicesCompany,Daqing,Heilongjiang,China163153)

The production logging tool (PLT) in producing profile can provide an evidence for water plugging and increasing oil production. Some influencing factors in the construction of gas lift test are analyzed, and some solutions and ideas are put forward, the logging success rate improved effectively.

production logging tool (PLT); nitrogen gas lift; influence factor; gas lift to find water

刘晶晶，女，1986年生，助理工程师，2009年毕业于东北石油大学石油工程专业，现主要从事现场施工交接管理工作。E-mail：ljjlcs420@163.com

P631.4+3

A

2096-0077(2016)04-0072-04

2016-2-24编辑：马小芳)