小直徑電磁流量組合儀在合注聚井測試中的應用

藏麗娜

中國石油大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司測試第四大隊 （黑龍江 大慶 163511）

中國石油大慶油田有限責任公司 （以下簡稱大慶油田）杏北地區籠統注聚井的球座規格多數為Φ48mm，一般使用Φ38mm電磁流量計、Φ42mm脈沖中子氧活化儀進行注入剖面測試。然而，大慶油田采油四廠有近50口合注聚井采用了規格為Φ40mm的球座，受測試通道限制，氧活化儀根本下不去，電磁流量儀也因與球座內徑太接近，幾乎都在球座處遇阻，這些井的測試一時成了難題。

為解決這部分井的測試問題，大慶油田測試技術分公司測試第四大隊（以下簡稱四大隊）在這方面進行了攻關。將Φ29mm小直徑電磁流量計掛接在曼徹斯特碼傳輸的Φ28mm 5參數組合儀上，作為5參數組合儀的主要參數。該儀器可與PL2000地面儀配接，完成注入井的井溫、壓力、定位、伽馬和流量5個參數的錄取。現場施工采用分體式過芯加重桿，克服了Φ29mm儀器輕、加重輕難以下井的問題。該儀器采取連續、點測2種測量方式，共測Φ40mm球座籠統注聚井88井次，資料準確地反映了施工井的注入剖面。

1 儀器的結構組成、技術指標

1.1 儀器的結構組成

小直徑電磁流量組合測井儀主要由流量、伽馬、井溫、壓力、磁性定位5個測量參數組成，同時輔有遙測功能短節及上下扶正器。其中：流量、伽馬、遙測為單獨短節；井溫、壓力、磁性定位在一個功能短節上，結構示意圖如圖1所示。從電纜頭開始各短節的連接次序是：上扶正器、遙測短節、定位+井溫+壓力短節、伽馬短節、流量短節、下扶正器。測井時，可以采取連續、點測2種測量方式，錄取到流量、定位、井溫、伽馬、壓力5個參數，能夠在層內加點，進行厚層細分測試。

圖1 小直徑電磁流量組合儀結構示意圖

1.2 儀器的技術指標

經檢驗，儀器的主要技術指標如下：①外徑Φ29mm；②耐溫 125℃；③耐壓 60MPa；④流量測量范圍0～500m3/d、精度：±5%F.S；⑤井溫測量范圍0～125℃、精度±1℃；⑥壓力測量范圍0.1～60MPa、精度≤0.5級。

2 現場施工工藝

生產測井現場施工工藝要求采用密閉施工。大慶油田采油四廠注聚井正常生產時，井口壓力多數在10～15 MPa左右，常規的注入剖面測試，儀器下面需要加掛2～3根Φ38mm的粗加重桿，重量為40～60kg，才能使儀器串有足夠的重量克服井口與地面壓力差，下入井內進行測試。

應用小直徑電磁流量組合測井儀測 Φ40mm球座的注聚井時，由于測試通道限制，不能使用常規的粗加重桿，可以使用Φ28mm的細加重桿，但至少需要6根的重量才能夠克服井口壓力，使儀器下井。但這樣做，儀器串過長，一般吊車的起重高度不夠用，儀器吊不起來。另外，如果施工井的人工井底與射孔底界距離較近的話，會因儀器遇阻造成射孔井段測不全的情況發生。因此，不能依照常規方法來解決該儀器的加重問題。

采用了分體式過芯加重桿。該加重桿的材質是密度較大的金屬鎢，外徑Φ42mm，由桿體、短節、上下桿頭組成。桿體之間及桿體與桿頭之間，通過短節連接。每個桿體長度0.4m，重量10kg，能夠縱向打開，分成兩半。每半的平面上有幾個凹凸槽，中間一道全是凹槽，是放電纜的通道，其它部位兩半上的凹凸槽形相反，正好對扣。上下桿頭長0.15m，可以縱向打開，中間有一條放電纜的凹槽，前頭呈錐形，下桿頭外表面銑出3道半圓形的凹槽，是流體流過的通道。

儀器與加重的連接方式如圖2a所示，電纜頭先從分體式過芯加重桿通過，連接儀器串，下面加掛一根Φ28mm細加重。儀器下井到達球座后如圖2b所示，儀器串從球座通過，由于分體式過芯加重桿的外徑大于球座內徑,則其通過下桿頭的錐形面坐在球座上，流體則可以通過下桿頭外的3個凹形槽流向下面。

測井時，先測連續曲線，然后利用磁定位曲線上的接箍或伽瑪曲線進行深度校正，精確流量點測深度。

圖2 儀器井下狀態圖

3 現場應用效果分析

小直徑電磁流量組合儀于2009年9月在大慶油田杏北地區投入現場應用，主要用于Φ40mm球座合注聚井的測試。4年來，共測合注聚井88井次，資料合格率100%。

3.1 儀器的現場應用性能分析

圖3是X4-31-P902井的5個參數測試結果，該井注入壓力9.2MPa，實測1 110m的壓力為20.3 MPa，符合注入壓力。實測伽馬曲線特征峰值明顯，與電測曲線重復較好。井溫曲線在吸水量較大的層位PI33、PI1以及吸水底界處均有明顯變化。磁定位曲線無干擾，工具、接箍清晰。流量連續曲線波動小，在吸水層段顯示出流量變化的趨勢。流量連續曲線形態與點測結果相吻合，圖4是X4-31-P902井示蹤連續相關流量與中子氧活化測井結果對比，測試結果與5個參數曲線一致均顯示PI33位主要吸水層，PI1為次要吸水層，PI21不吸水，與井溫曲線的定性分析相對應，與電磁流量測試結果基本相同。這些結果表明，該儀器性能穩定、可靠，各參數的測試結果準確合理。

圖3 X4-31-P902井5個參數測試結果

圖4 X4-31-P902井示蹤連續相關流量測井與中子氧活化測井結果對比

另外，每年的注入剖面資料因信號傳輸造成的磁定位干擾嚴重都是影響資料質量的典型問題之一，該測試項目采用了遙測短節，信號無線傳輸，避免了信號干擾，測得的磁定位曲線工具清晰，節箍明顯，88口井中沒有一口井因磁定位干擾影響資料質量的。

3.2 與電磁流量資料和同位素資料對比

電磁流量測井是三次采油技術開展以來，被廣泛應用于合注聚井測試的一項非常成熟的技術，儀器測量下限低，精度高，資料一直得到用戶的高度認可。我們在5口常規合注聚井（球座為Φ48mm）中，同電磁流量測井做對比測試試驗。

圖5是X5-21-P36井的電磁流量與小直徑電磁流量測試結果對比圖。該井注入壓力12.6MPa，日注量138m3/d。從圖5可以看出，2種方法磁定位曲線反映的工具位置相同，流量曲線在喇叭口上下幅度變化明顯，反映出了油套管內流體流速的差異。在套管段，流量曲線形態穩定，波動小，臺階變化明顯，2條曲線出現臺階的位置、變化趨勢相一致，均在1 028～1 029.5m大幅下降。流量點測的主要產液層段、次要產液層段、零產液層完全吻合，數值相對誤差僅為2.1%。主要吸液層段為PI21-22下部（1 027.8～1 030.1m），占全井的96%左右，余下少部分流量被該層上部吸入，其余井段不吸液。點測結果正符合連續曲線反映的情況，二者相互驗證。

圖5 與電磁流量測試資料對比圖

圖6是X5-21-P36井5參數測井解釋結果，同電磁流量與小直徑電磁流量測試結果大致相同，均顯示PI21-22下半部為主要吸液層，吸液量占全井79.98%，其他層段不吸液。其他4口井的對比測試結果與這口井基本一致，說明了小直徑電磁流量測井技術比較成熟，資料準確可靠。

3.3 資料在油田開發中的應用實例

注入井調剖時，一般用戶需要參考注入剖面測試資料，考慮選擇油層動用程度低且動用差異較大的注入井調剖，選擇吸水狀況差異較大、吸水比例和吸水強度較大的高滲透、高水淹層段調剖。X4-3-P31是一口合注聚井，球座規格 Φ40mm，2006年4月進行小直徑電磁流量組合儀測試，結果如圖7所示。

圖6 X5-21-P36井5參數解釋結果

圖7 X4-3-P31井電磁流量細分測試成果圖

全井注入量80m3/d，共射開5個層，層位動用差異比較大，PI2②單層吸入量占全井的76.87%，上部吸水強度較大。PI3②-3③動用僅一小部分，其余3個層未動用。全井射開厚度15.2m，吸液厚度5.1m，動用程度33.5%。PI2②層動用3.8m，占總動用厚度的74.5%，最大滲透率0.889μm2，是全井最高的。根據以上因素，選擇該層段調剖。

X4-32-P36是受效于X4-3-P31的一口油井，調剖前其日產液56m3，含水92.7%。調剖后，其產液呈上升趨勢，含水下降。調后28d量油結果是日產液62.7m3，含水89.6%，調剖效果很好。說明小直徑超聲流量資料準確地反映了注入井的實際，為調剖選井、選層提供了重要的參考信息。

4 結論及建議

1）Φ29mm小直徑電磁流量組合儀采取連續、點測的測量方式，可以錄取伽馬、井溫、流量、定位、壓力5個參數，目前主要用于籠統注聚井的測試。

2）該儀器具有外徑小的優勢，適應杏北地區Φ40mm球座籠統注聚井測試需求，解決了這類井測試難的問題。另外由于工具變形等原因造成的測試通徑小的注入井，該儀器同樣適應。

3）小直徑電磁流量測井現場施工打破傳統觀念，采用分體式過芯加重桿克服儀器輕、加重輕的問題，保證儀器正常下井。

4）該測試項目技術成熟，儀器性能穩定可靠，各參數測試結果準確合理，可以為油田開發提供準確可靠的資料。

5）該儀器采用組合測井，可以錄取5個參數，能夠進行常規注入剖面五參數測試。大慶油田采油四廠有幾十口分層配注的注聚井，采用Φ38mm環形靜壓槽配注，常規儀器也無法測試，而該儀器滿足這類井的測試條件，正在嘗試著用該儀器解決這部分井的測試問題。

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