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摘要: 在油田开发过程中,通过同位素吸水剖面可以了解不同时期的注水状况为油田动态分析、注水调整提供了可靠依据。但是在测井时会受到诸多因素的影響,这些因素都会对资料的解释精度产生一定的影响,降低准确性。通过对比分析现场施工和异常井的吸水剖面资料,对各种影响因素的识别与矫正能更好地监测单井注入动态,揭示层间、层内矛盾,调整注水剖面,间接了解相邻油井采出状况,优化注水井调整方案,对指导油田开发具有积极的指导意义。
关键词: 吸水剖面;影响因素;准确性;识别矫正;指导意义
中图分类号:P631.827
1、吸水剖面测井的主要用途
1)了解注入井各小层的吸水状况,为水井调整提供可靠依据;
2)在调剖前后分别进行测井可检查调剖效果;
3)检查井下工具到位及工作情况,防止管外窜流;
4)提供分层改造和分层调控的依据;
5)进行浅部找漏;
6)对油田或区块的注水井开发状况及开发形势进行评价。
2、吸水剖面资料影响因素分析
2.1现场施工对剖面资料的影响因素分析
2.1.1沾污
测井资料曲线沾污严重,是影响测井资料质量的重要原因。以北3-342-53井为例,在资料上表现为曲线的幅度由低值突变为高峰,似尖刀形状等(见图1)。经分析主要原因有管柱清洁不好、腐蚀严重、地层污染、同位素微球类型选择不当、同位素用量过大,以及固井质量引起的水泥环破坏、压裂等引起的沾污。
(1)选择的同位素微球粒径不宜过大。
目前我们所使用的同位素微球Ba131,具有较高的能量射线强度,并且对地层有较强的吸附性,不受高压注水冲刷而产生脱附。在颗粒直径大于地层孔隙直径时,保证同位素微球能滤积井壁表面。除了受水流动方向的影响外,还受重力因素影响产生下沉现象,用公式表现为:
Vp= D2 (ρs-ρw)/18μ
式中:Vp—颗粒的沉降速度
D—颗粒的直径
ρs—微球粒密度
ρw—注入水的井下密度
μ—注入水的粘度
从公式中可以看出,同位素球粒与注入水的井下密度和粘度的关系,所以选择的同位素微球粒径不宜过大。因为颗粒直径越大,注入水对其携带能力越差,颗粒的沉降速度越快,对注水管柱及井下工具污染的几率越大,因此,微球粒径必须大于注水层的孔隙直径,应与注水层的渗透性和吸水层的有效厚度相适应;对于胶结疏松容易出砂、井筒周围出现冲刷带的地层或注水压力低、吸水指数高、单层突进严重的注水层,应选用大粒径同位素示踪剂。例北2-5-更水70井,2011年3月20日重点剖析了北2-5-更水70井,该井分5段注水,分层测试结果为:偏1、偏2、偏3、偏4、偏5都吸水;同位素测试结果为:在第一次测量时偏2和偏3连续流量均显示不吸水,但点测流量有数值显示。3月29号又对北2-5-更水70井复测后偏2、偏3吸水,且偏3是主力吸水层段。加测电磁流量计和涡轮流量计后偏2、偏3仍然吸水,且吸水量基本和连续流量一致。偏2、偏3水嘴分别为全网4.0mm和全网4.2mm,分析认为可能由于测量时同位素颗粒堆积堵塞水嘴。
(2)选择合适的替注水量和最佳的测量时间。
通过2011年3月对北2-4-148同一口井进行两次测量分析,第一次测得的资料显示沾污多,吸水层少,没有达到测井目的。复测时,延长了替注水量时间,就发现两次测井结果截然不同。第一次测试中不吸水的,复测时却成了主要吸水层,而第一次测试中主要吸水层则变成了次吸水层甚至不吸水层。很明显,替注水量时间的长短,直接影响着录取资料的准确度。
2.1.2井温曲线分辨差、无变化
同位素吸水剖面测井解释中综合应用井温曲线,能够有效地矫正单一的同位素测井中所出现的一些误差,但有时分析一些资料会发现井温曲线存在着分辨差或没有变化的问题,这主要是由于井口溢流,关井时间短,瞬间放空等因素造成的。[2]
2.1.3施工不密闭吸水层变少
随着油田开发的深入,测井资料不仅要考虑好油层的吸水能力,同时还要考虑到差油层的吸水能力,从而给增油降水制定相应的措施。密闭测井是在维持井内正常注水动态平衡的条件下进行的,而放空测井则打乱了井内正常注水层间的动态平衡关系,重新恢复注水后,在短时间内很难达到放空前正常注水的动态平衡,难以准确地测到孔渗特性差油层的吸水能力。
2.2通过异常井剖面资料分析影响因素
2.2.1 注水量低影响测井效果
以北2-21-442井为例,该井日注水量45m3,连续流量和点测流量对应很好,但和同位素吸水面积不太符合北2-21-442井段内射孔层较多,对应的薄层可能吸水但未测出吸水面积,怀疑当注入量较低时,同位素载体的比重大,注入水携带能力差,难以将同位素载体带到目的层段,不能使同位素载体滤积到井壁上。
2.2.2 通过剖面资料判断井况
如北2-5-丙水111偏2处为停注层,剖面资料上显示该层吸水,排除水嘴不严因素,怀疑油套环形空间不密封上级封隔器漏失所致;北3-丁5-258流量曲线到底部未归零,怀疑底部球座或丝堵漏失,同位素进入油套环形空间;北1-11-558该井在1106米处发现流量曲线异常,配注段流量与同位素存在矛盾,怀疑1106米处油管存在漏失现象。
2.2.3 可能存在大孔道地层
有些区块,由于注水的长期冲刷和地层压力的下降,井腔周围的冲刷带变大,注水的同位素微球推向了地层深处,同位素幅度值很小或者超出了仪器的探测范围,使吸水层同位素异常幅度变低,甚至主吸水层没有异常幅度。
3、利用剖面资料指导油田生产
3.1 利用剖面资料指导注水井的调剖
3.1.1 调剖后调剖层段启动压力升高、视吸水指数下降
统计了我厂一矿的14口井次的调剖效果,调剖后启动压力平均升高2.0MPa,视吸水指数平均下降1.24 m3/d.MPa。具体效果(见表1).
3.1.2 调剖后注入井吸水剖面均得到了调整
统计9口井调剖前后吸水剖面测试结果表明,调剖后吸水剖面均得到了调整,砂岩厚度吸水比例由29.8%增加至38.1%,有效厚度吸水比例由28.9%增加至34.9%,调剖后全井新启动层数为34个。
3.2 利用剖面资料优化注水井的调整
2012年利用剖面资料结合动静态资料细分重组11口注水井,例北2-3-侧斜89利用吸水剖面资料通过砂体发育和周围连通油井生产状况进行分析,发现该井偏2处有提水潜力,偏3处存在层间矛盾,因此对该井偏2处进行停注层恢复注水,偏3处进行细分调整,细分后该井吸水剖面得到了有效的改善。
4、几点认识
1、 随着油田开发进入高含水后期,地下情况更加复杂,在油田动态分析中,吸水剖面受诸多因素的影响常常与动态不符,在应用剖面资料指导油田生产的同时,应综合考虑影响剖面资料的各种因素结合动、静态资料,对其影响因素进行去伪存真的分析研究并提出对策。
2、 改善吸水剖面,是精细注采结构,增加水驱可采储量的主要方法。利用同位素吸水剖面资料结合动、静态资料真实、准确地计算出注水井中各个层的注水情况,为指导油田稳产提供了可靠的保障。
参考文献
[1]王春利,张予生,缪定云,等.同位素示踪注水剖面的分析研究.测井技术,2002,26(6):510~513.
[2] 姜文达.放射性同位素示踪注水剖面测井.北京:石油工业出版社,1997.
关键词: 吸水剖面;影响因素;准确性;识别矫正;指导意义
中图分类号:P631.827
1、吸水剖面测井的主要用途
1)了解注入井各小层的吸水状况,为水井调整提供可靠依据;
2)在调剖前后分别进行测井可检查调剖效果;
3)检查井下工具到位及工作情况,防止管外窜流;
4)提供分层改造和分层调控的依据;
5)进行浅部找漏;
6)对油田或区块的注水井开发状况及开发形势进行评价。
2、吸水剖面资料影响因素分析
2.1现场施工对剖面资料的影响因素分析
2.1.1沾污
测井资料曲线沾污严重,是影响测井资料质量的重要原因。以北3-342-53井为例,在资料上表现为曲线的幅度由低值突变为高峰,似尖刀形状等(见图1)。经分析主要原因有管柱清洁不好、腐蚀严重、地层污染、同位素微球类型选择不当、同位素用量过大,以及固井质量引起的水泥环破坏、压裂等引起的沾污。
(1)选择的同位素微球粒径不宜过大。
目前我们所使用的同位素微球Ba131,具有较高的能量射线强度,并且对地层有较强的吸附性,不受高压注水冲刷而产生脱附。在颗粒直径大于地层孔隙直径时,保证同位素微球能滤积井壁表面。除了受水流动方向的影响外,还受重力因素影响产生下沉现象,用公式表现为:
Vp= D2 (ρs-ρw)/18μ
式中:Vp—颗粒的沉降速度
D—颗粒的直径
ρs—微球粒密度
ρw—注入水的井下密度
μ—注入水的粘度
从公式中可以看出,同位素球粒与注入水的井下密度和粘度的关系,所以选择的同位素微球粒径不宜过大。因为颗粒直径越大,注入水对其携带能力越差,颗粒的沉降速度越快,对注水管柱及井下工具污染的几率越大,因此,微球粒径必须大于注水层的孔隙直径,应与注水层的渗透性和吸水层的有效厚度相适应;对于胶结疏松容易出砂、井筒周围出现冲刷带的地层或注水压力低、吸水指数高、单层突进严重的注水层,应选用大粒径同位素示踪剂。例北2-5-更水70井,2011年3月20日重点剖析了北2-5-更水70井,该井分5段注水,分层测试结果为:偏1、偏2、偏3、偏4、偏5都吸水;同位素测试结果为:在第一次测量时偏2和偏3连续流量均显示不吸水,但点测流量有数值显示。3月29号又对北2-5-更水70井复测后偏2、偏3吸水,且偏3是主力吸水层段。加测电磁流量计和涡轮流量计后偏2、偏3仍然吸水,且吸水量基本和连续流量一致。偏2、偏3水嘴分别为全网4.0mm和全网4.2mm,分析认为可能由于测量时同位素颗粒堆积堵塞水嘴。
(2)选择合适的替注水量和最佳的测量时间。
通过2011年3月对北2-4-148同一口井进行两次测量分析,第一次测得的资料显示沾污多,吸水层少,没有达到测井目的。复测时,延长了替注水量时间,就发现两次测井结果截然不同。第一次测试中不吸水的,复测时却成了主要吸水层,而第一次测试中主要吸水层则变成了次吸水层甚至不吸水层。很明显,替注水量时间的长短,直接影响着录取资料的准确度。
2.1.2井温曲线分辨差、无变化
同位素吸水剖面测井解释中综合应用井温曲线,能够有效地矫正单一的同位素测井中所出现的一些误差,但有时分析一些资料会发现井温曲线存在着分辨差或没有变化的问题,这主要是由于井口溢流,关井时间短,瞬间放空等因素造成的。[2]
2.1.3施工不密闭吸水层变少
随着油田开发的深入,测井资料不仅要考虑好油层的吸水能力,同时还要考虑到差油层的吸水能力,从而给增油降水制定相应的措施。密闭测井是在维持井内正常注水动态平衡的条件下进行的,而放空测井则打乱了井内正常注水层间的动态平衡关系,重新恢复注水后,在短时间内很难达到放空前正常注水的动态平衡,难以准确地测到孔渗特性差油层的吸水能力。
2.2通过异常井剖面资料分析影响因素
2.2.1 注水量低影响测井效果
以北2-21-442井为例,该井日注水量45m3,连续流量和点测流量对应很好,但和同位素吸水面积不太符合北2-21-442井段内射孔层较多,对应的薄层可能吸水但未测出吸水面积,怀疑当注入量较低时,同位素载体的比重大,注入水携带能力差,难以将同位素载体带到目的层段,不能使同位素载体滤积到井壁上。
2.2.2 通过剖面资料判断井况
如北2-5-丙水111偏2处为停注层,剖面资料上显示该层吸水,排除水嘴不严因素,怀疑油套环形空间不密封上级封隔器漏失所致;北3-丁5-258流量曲线到底部未归零,怀疑底部球座或丝堵漏失,同位素进入油套环形空间;北1-11-558该井在1106米处发现流量曲线异常,配注段流量与同位素存在矛盾,怀疑1106米处油管存在漏失现象。
2.2.3 可能存在大孔道地层
有些区块,由于注水的长期冲刷和地层压力的下降,井腔周围的冲刷带变大,注水的同位素微球推向了地层深处,同位素幅度值很小或者超出了仪器的探测范围,使吸水层同位素异常幅度变低,甚至主吸水层没有异常幅度。
3、利用剖面资料指导油田生产
3.1 利用剖面资料指导注水井的调剖
3.1.1 调剖后调剖层段启动压力升高、视吸水指数下降
统计了我厂一矿的14口井次的调剖效果,调剖后启动压力平均升高2.0MPa,视吸水指数平均下降1.24 m3/d.MPa。具体效果(见表1).
3.1.2 调剖后注入井吸水剖面均得到了调整
统计9口井调剖前后吸水剖面测试结果表明,调剖后吸水剖面均得到了调整,砂岩厚度吸水比例由29.8%增加至38.1%,有效厚度吸水比例由28.9%增加至34.9%,调剖后全井新启动层数为34个。
3.2 利用剖面资料优化注水井的调整
2012年利用剖面资料结合动静态资料细分重组11口注水井,例北2-3-侧斜89利用吸水剖面资料通过砂体发育和周围连通油井生产状况进行分析,发现该井偏2处有提水潜力,偏3处存在层间矛盾,因此对该井偏2处进行停注层恢复注水,偏3处进行细分调整,细分后该井吸水剖面得到了有效的改善。
4、几点认识
1、 随着油田开发进入高含水后期,地下情况更加复杂,在油田动态分析中,吸水剖面受诸多因素的影响常常与动态不符,在应用剖面资料指导油田生产的同时,应综合考虑影响剖面资料的各种因素结合动、静态资料,对其影响因素进行去伪存真的分析研究并提出对策。
2、 改善吸水剖面,是精细注采结构,增加水驱可采储量的主要方法。利用同位素吸水剖面资料结合动、静态资料真实、准确地计算出注水井中各个层的注水情况,为指导油田稳产提供了可靠的保障。
参考文献
[1]王春利,张予生,缪定云,等.同位素示踪注水剖面的分析研究.测井技术,2002,26(6):510~513.
[2] 姜文达.放射性同位素示踪注水剖面测井.北京:石油工业出版社,1997.