產出剖面測井儀器在朝陽溝油田的應用分析

陳天宇

（大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司第一大隊，黑龍江 大慶 163000）

在油井的生產過程中，由于受各種因素的影響，油井的生產狀態是在不斷變化的，可以通過對油井采取綜合的調整措施，來提高油井的產能。朝陽溝油田是屬于高粘度、低滲透率、裂縫性油田，單井的產出量比較低，產液量在1m3-15m3、含水率在30%-50%之間的井約占65%左右。如果能夠準確的對這些井的分層產量和含水進行測量，將對油井制定綜合的調整措施、提高油井產能提供可靠的依據。磁懸浮環空測井儀是測試分公司研究所針對低產液井研制的一種新型測井儀。本文主要介紹了幾種目前正在朝陽溝油田應用的產出剖面測井儀的應用情況及磁懸浮測井儀的現場試驗情況，并提出不足之處和改進建議。

一、針對朝陽溝油田不同產出剖面測井儀器的分析

朝陽溝油田是屬于高粘度低滲透裂縫性油田，原油粘度大，單層產出量很低，由于低滲透的特性油井的含水也相對較低。目前，應用在朝陽溝油田的產出儀器有阻抗式和同軸線相位法兩種儀器，都是采用傳統的鑲坑寶石軸承頂針式渦輪流量計，不同的是采用的持水率計不相同。下面，對不同儀器的含水率計的測量原理做一下簡單闡述。

阻抗式測井儀采用的是阻抗式持水率計，它含水測量方法采用的是電導法測量。具體原理是：含水的測量部位有四個電極，兩個供電電極，兩個測量電極，給供電電極供一定頻率的交變恒定電流，由于兩個測量電極之間有阻抗存在，兩個測量電極就會產生電壓，電壓幅度與流過傳感器的液體的電導率成反比的。這種方法測得的含水值是與流過傳感器的液體的電導率相關的，所以要求井內的液體水為連續相。而對于含水低的井，井內液體的水為離散相所以含水的測量就會受到很大的影響。所以，它主要適用在高含水的油井，它的含水的測量范圍是持水率為50%-100%或水為連續相的井，對低含水的井不適用。

同軸線相位法測井儀它的含水測量原理是采用高頻電磁波的傳播特性測量含水率。由于油、水介電特性差異較大，導致電磁波在不同含水率的油水混合介質中傳播時的相位系數有很大不同。利用同軸線作傳感器，油水混合介質在同軸線內流過，并構成傳播電磁波的載體，通過測量同軸線兩端電磁波在同軸線內油水混合介質中傳播的相位系數，得到油水混合介質的含水率。該方法具有較好的響應特性和油水分辨特性，克服了以前瞬態取樣測量誤差大的缺點，無論是高含水率還是低含水率的油井都可以選用同軸線相位法含水率計進行測量。但是它也存在溫度和地層水礦化度對它的影響。

二、磁懸浮低產液測井儀在朝陽溝油田的現場試驗情況

以上的兩種產出剖面測井儀的產量測量采用的都是傳統的渦輪流量計，原理是當集流器封閉儀器與套管壁之間的環形空間后，迫使井內的流體全部流經儀器內部，當運動的流體作用于渦輪的力矩大于阻力力矩時在流體是不可壓縮的和渦輪材料是均勻的條件下，根據動量矩守恒和轉動定律使渦輪轉動，渦輪流量計渦輪的轉動受到的外力矩有兩部分，一部分是流體作用于渦輪的力矩，另一部分是阻力矩。阻力矩是由流體的粘性磨擦力矩、寶石軸承的磨擦力矩及電磁阻力矩合成。對低產液井來講，這個阻力矩對渦輪流量計的啟動排量影響較大，達到了0.5方，朝陽溝油田多數井產液量都在3方以下，還有一部分井在1方以下，因而對測量精度的影響也較大。研究所新研制的磁懸浮渦輪流量計就是針對阻力力矩這個問題而開展的的，它是由上下兩個磁鋼同極性排列，渦輪底座有一個懸浮磁鋼，與渦輪本身自帶的磁鋼同極性排列在磁力作用下鋼就會帶動渦輪懸浮起來，從而減少了摩擦阻力降低了渦輪的測量下限，在現場試驗中磁懸浮渦輪測試的最低產量為0.3方。

磁懸浮渦輪在朝陽溝油田試驗了14余井次，其中朝100-55分層測得最小的產量為0.3m3/d，如圖1。

通過現場的試驗證明磁懸浮渦輪在很低的產量下有很好的重復性。

三、磁懸浮渦輪存在的一些不足和改進建議

通過對磁懸浮環空測井儀在朝陽溝油田現場試驗的情況進行分析可以看出，其優點是啟動排量低，可以達到0.3方，反應靈敏。缺點是磁懸浮渦輪受井況的影響很大，一次測井成功率低。

1 井況的影響。（1）井內的液體除了油水外還存在像調剖液的粘稠物，將渦輪整個糊住了。（2）磁懸浮渦輪上下是磁鋼，井內含有細小的鐵磁物質，常常被吸在上下磁軸的盲孔中，導致了渦輪卡死。

2 改進建議。（1）油井定期洗井保證井內液體為油氣水三項，便于測試。（2）在儀器的進液孔附近安裝一個小的磁性套把液體中的鐵屑和磁性物質吸附住，再在進液孔安裝護網防止雜質進入卡住渦輪。（3）脫氣嚴重的油井不易使用磁懸浮渦輪。

四、結論

通過以上論述可以得出以下結論：1對低產液井的產出剖面測井，集流器應采用皮球式集流器進行全集流；2低產液井的含水測量應采用同軸線相位找水儀，產量測量應采用改進后的磁懸浮測井儀；3對多渦輪組合的測井方法進行論證；4開發研制三相流環空找水儀來提高測量精度。

[1]喬賀堂，生產測井原理及資料解釋[M].北京：石油工業出版社，1992.