水平井测井技术在油藏监测中的应用

2016-09-20董广云王树斌韩忠林李卫江黄文忠

西部探矿工程 2016年9期

关键词：集流图版含水

董广云，王树斌，韩忠林，李卫江，黄文忠

（新疆华隆油田科技股份有限公司，新疆克拉玛依834000）

·石油与钻掘工程·

水平井测井技术在油藏监测中的应用

董广云*，王树斌，韩忠林，李卫江，黄文忠

（新疆华隆油田科技股份有限公司，新疆克拉玛依834000）

水平井测井技术是水平井综合配套技术的重要组成部分，作为一种特殊测井工艺，它主要是采用特殊的传输技术，将仪器送入目的层，通过专门研发的钢卡钢铠电缆与仪器对接后进行测井作业。初期只能测取温度、压力。利用水平井专用产液剖面测井五参数组合仪，在水平模拟井筒进行试验标定。以此作为解释依据，通过实测井实现了水平井五参数产液剖面测井。

水平井；测井；应用

1　概述

在直井中，测井仪器靠自身重力下入井中，在水平井测井仪器靠自身重力无法下入水平井段内，而测量的目的层较长，因此必须要有把仪器送到井底的方法。国外大的测井公司，如斯伦贝谢、哈里伯顿、桑德克斯等实现水平井测井，主要传输法是以爬行器法为主。国内外还使用钻杆、连续油管、水动力输送法等。本文只介绍连续管钢铠电缆输送法。

2　水平井测井工艺技术

2.1稠稀油热采水平井测井

水平井测井技术设备、整体包括汽车底盘、绞车滚筒系统、滑架总成、举升系统、驱动注入导向系统总成（注入头、鹅颈导向）、牵引机构、液路系统、电路控制系统、排缆计量系统、电信号传输、防护装置等其他相关辅助部件。该水平井测井车可采用Ø19mm钢铠电缆。将电缆配备相关密封连接和转接头与下端连接测井仪器，依靠注入头系统输送测井仪器传送到水平或斜井的井段进行测井作业。该测井车能够实现稠油、稀油水平井温度、压力梯度、产液剖面等项目测井。

2.2数据采集系统

数据采集系统与驱动电缆主体车分离，单独安装在另一车体上，同时采用分离式操作，工作安全性能提高，同时改善工况，液控信号源从本车尾部引出，配置接线盒与快速插头，信号主要包括测试相关操作油压相关信号、注入头上下夹紧、压力大小控制信号、绞车压力相关信号、排管器相关信号、滚筒控制相关信号、安全辅助设施信号、测量数据采集信号、摄像头控制信号，数据采集系统装配有专用测井数控机柜，实现井下仪器的数据采集、通讯，具备测量和控制功能，监测信号包括：温度、张力、速度、深度，同时可对液压系统实现数传控制。

2.3稀油水平井测井仪器

测井仪器为五参数组合仪，能够测取CCL（接箍磁信号）、流量、持水率、温度和压力5个参数。仪器采用目前最先进的高度集成电路技术设计，将遥传（测井信号编码、输入输出处理器）、磁定位、井温、压力等参数的集成在一起，即共用一块集成电路，这样仪器的长度比传统单个方式可缩短很多。

（1）实验方案：在仪器方案设计并确定之后，要做仪器的流量、含水的模拟实验和图版标定工作。验证集流方式能否将层流变成混合流，确定仪器在理想状态下的最低启排量，验证对含水不同比例下的油水分辨能力。最后确定流量、含水探头在水平井测井中的响应情况，来验证此类仪器在稀油水平井测井中的性能和适用性

（2）实验数据对比分析：在模拟井中能够很清楚的观测到集流伞的集流效果、流体的流态，不同流量对应不同含水率共有66点，实验得出如下图版。与直井图版对比发现仪器响应关系非常好。水平井流量与直井流量标定图版对比见图1、图2。

水平井含水与直井含水标定图版对比见图3、图4。

（3）实验结论：通过分析得出以下结论：

图1　水平井流量标定图版

图2　直井流量标定图版

图3　水平井含水标定图版

图4　直井含水标定图版

①采用集流的方式测水平井是可行的，适用范围在：流量大于5m3，含水在0%～80%以及100%时；流量大于15m3，含水在90%时，能够真实反映水平段的流体性质。

②采用集流的方式测水平井，流量的响应比较稳定，甚至比直井还稳定，线性也很好。

③对流量小于5m3的时候我们可以测取流量数据，但数值不准，但趋势正确。

2.4稠井测井应用实例

2.4.1实例一：水平井温度剖面测试解释（见图5）

该井2009年9月为注汽阶段测试，2009年11月自喷生产、2010年10月、2011年4月为焖井状态测试，2010年9月19生产状态测试。前几年资料反映出在440m处温度都为下降趋势，表明该点后部井段注汽产出效果不佳。2010年9月25日开始注汽，采用段塞式挤注调剖剂的方式施工。2010年10月22日和2011年4月9日又测试2次，经图分析，调剖后，高温段增加，特别是2011年4月9日测试结果，440m后段井段温度呈上升趋势，表明注汽效果增加，调剖效果明显。

2.4.2实例二：水平井复压测试

测试时间：2011年11月5日至2011年11月12日，共测试167h，仪器参数见表1。

表1　测试仪器参数表

该井井深551.00m，其中A点井深273.08m，垂深244.71m；B点井深435.56m，垂深252.77m。主要生产层位为J1b。

根据测试仪器测试167h的T、P数据，利用软件解释出来的结果：该井表现为均质—上下不渗透边界油藏曲线特征，导数曲线分为井筒储集阶段，过渡段，垂直径向流段，线性流段和系统径向流段未表现出。水平出液段总计为49.320m。

图5　温度剖面曲线图

计算出来的油层有效渗透率163.5×10-3μm2，流度为0.177×10-3μm2/（mPa·s），综合考虑，测试层属特低等渗透性储层；垂直渗透率9.125×10-3μm2。表皮系数-4.228，为完善井。井筒储集系数0.704m3/MPa，受井口关井，油套管液面同时恢复影响。探测半径71.332m。本次测试解释地层压力为1.901MPa。

2.5稀油水平井测井应用实例

因稀油水平井第一次采用集流方式进行测井，测井前根据这口井的井下结构和产量等制定了测井方案，确定了最终解释成果必须体现出以下几个特征：①主产液井段；②次产液井段；③主产油井段；④主产水井段。

测井方案：是根据水平段井下结构，先大段分段，再细分小段。该井先进行了2段筛管段的大分段，最后再分别进行细分到20m井段。

实例一：2012年11月7日，对某水平井进行产出剖面测井。测井时产液量17.1t/d，井口含水3%，井口油压3MPa。测井采用五参数测井仪（磁定位、温度、压力、流量、含水）。测井过程中油套管节箍响应明显，依据套管数据表对应套管节箍响应，进行校深。结合流量、含水、温度、压力综合解释，得出本井产液剖面解释成果。

首先对第一段筛管段进行3分段，然后对第二段筛管段进行2分段。

解释结果：该井总产量为16.8m3/d，含水率为8.81%，第一段筛管段第一小段次产1.7m3/d，第二小段不产，第三小段主产12.5m3/d；第二段筛管段第一小段次产2.6m3/d，第二小段不产。