青海油田产出剖面现状及其影响因素分析
2020-05-08张王斌张君孙超周涛
张王斌 张君 孙超 周涛
摘要:本文就青海油田正在使用的产出剖面测井仪器工作原理、使用效果逐一介绍。目前主力油区进入开发中后期,产液量降低,含水率升高,适用于中低产液量的集流式产出剖面测井应用最为广泛,而示踪产出剖面测井技术、分离式油流量产出剖面测井技术、三相流产出剖面测井技术也有其适用性,各方法从测量原理方面互补,基本满足油田范围内产出剖面的测井需求。
关键词:青海油田;产出剖面;集流式;示踪;分离式油流量;超声波
一、产出剖面测井技术分析
1.1 集流式产出剖面测井技术
目前,油田范围内主要采用集流式测井,该方法主要应用于产液量不高于30m3/d的抽油机井产出剖面,井内流体流型为油水两相,或者产气量不大的三相流。仪器从油套环形空间下入井内,定点测量流量及持水率,该测井仪器可同时满足5.5"和7.0"套管测井需求。定点测量时,集流伞撑开后紧贴套管壁,井筒内所有流体都将流经该流体通道,由于该流体通道较井筒要小,因此井筒内流体将充分混合均匀,同时流经持水率探头,涡轮转动频率反映流量,含水率值反映持水率。该仪器应用较为广泛,属于产出剖面测井中适应性最广的仪器。也是较为成熟的技术,在此便不再作过多赘述。
1.2 示踪产出剖面测井技术
环空示踪产出剖面测井主要适用于产液量高于30m3/d的油水两相产出井,测井仪器通过偏心井口,进入油套环形空间下井,定点释放液体同位素(或工业母牛),追踪放射性物质的运移方向和速度,求取产出流体的量进而求得分层的流量,根据点测含水计算持水率。目前该测井仪器可以满足5.5"和7.0"套管测井需求。
1.3 低产液分离式油流量产出剖面测井技术
测井时集流伞被撑起,套管内形成一个开口向下的密闭空间,向上流动的油、气、水三相由于密度差异和重力分离作用,形成了油水界面。测量电极处于水相分离段时,测量信号输出低电平,频率值为f0,随着油量不断累积,油水界面不断下移,油柱高度增加,测量信号输出高电平,频率值依次为f1-f4。由油水界面测量电极输出信号的频率大小的时间差,即可求出油流量。该技术主要应用于产液量小于10m3/d的产出剖面测井,产气量不大的三相流。该测井仪器可同时满足5.5"和7.0"套管测井需求。
1.4 超声波流量产出剖面测井技术
仪器下井后通过超声探头发射高频超声信号,该信号在油气水多相流中传播,遇到油泡、气泡后,会形成多普勒散射,使用传感器接收多普勒散射信号;对多普勒散射信号做频域分析,可直接得到油泡、气泡的运动速度及油气频谱图得到的面积、以及水的相对流速,即可求得油气水流量。目前,该测井仪器主要满足7.0"套管和无外加厚油管的5.5"套管测井需求。
二、现场应用情况
集流式测井适用于大多数抽油机井产出剖面。其它三类仪器则适合于相对极端条件下的产出剖面测井,各有其适应范围,是集流式测井的补充与完善。这里我们就高产量井、低产量井、井筒内为三相流体井为例作以简介。
跃XX井日产液35.00m3/d左右,含水90.00%以上。测井要求准确找到出水层位以便实施卡堵水。采用集流式测井中,涡轮铁屑卡不转,施工失败。因该井产液量较高,可以采用示踪产出测井技术,在更换施工方案后成功录取该井资料。
乌XX井日产液仅1m3/d左右,含水30.00%左右。测井要求准确识别出液层位,采用适合测取低产液的油流量测井技术,成功完成该井产出剖面资料录取工作。
英XX井日产液9m3/d左右,含水30.00%左右,严重脱气,井筒内流体为油、气、水三相,选择超声波三相流测井技术,准确测得了产液状况,定性了判断产气层位。
三、测井影响因素分析
以上四种方法各有其适用范围,在其测量范围之内所测结果准确度较高,当选择测井工艺不合理时,便会出现测试结论与所测井实际生产状况不符,这需要在现场大量的实验基础上,找出适合各油田的测井工艺,从而有的放矢进行优化选择。但总体而言,制约产出剖面测井成功率的原因存在以下两点:
(1)产量偏大或偏小。在产出剖面测井过程中,时常出现实测流量大于计量流量的问题,原因主要是井内脱气所致造成涡轮转速偏大,给资料解释带来较大误区;当实测产量小于计量产量时,可能因为套管变形使得撑伞后伞筋部分不能完全贴紧井壁,从而部分集流造成所测产量偏小;或者在下井过程中伞布已刮破,撑伞后不能完全集流导致所测产量偏小;涡轮有卡也会导致所測产量偏小,严重时涡轮卡死不转;
(2)遇阻、遇卡及遇缠。遇阻主要在于井况原因,如井下工具,泵挂及目的层位被砂埋等因素,致使仪器无法顺利下至目的层位,从而无法测全地层资料;遇卡、遇缠的原因一方面在于井况较差,一方面在于仪器从偏心井口下井时,电缆绕油管下行,现场操作人员是否平稳控制速度起下,若起下速度不均匀,便极易出现遇卡、遇缠,使仪器无法顺利起出井口。
四、结论
综上所述,目前青海油田拥有的产出剖面测井装备基本上可以满足油田开发测试需要,但在追求精确度上,仍需要做进一步的研究与改善。对于地层产气井,目前只能做出定性判断,无法量化,今后需借鉴好的测井技术加以引进,从而完善产出剖面测井技术,更加准确地求取地层动态监测资料,为油田挖潜增效提供资料基础。
(作者单位:青海油田测试公司)