生產測井組合儀在氣舉找水中的應用

劉晶晶

(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司　黑龍江　大慶　163153)

?

·儀器設備與應用·

生產測井組合儀在氣舉找水中的應用

劉晶晶

(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司黑龍江大慶163153)

為給油田找水堵水、增油上產措施提供依據，采用生產測井組合儀進行產出剖面測試，對在氣舉測試施工中存在的一些影響因素進行了分析，并提出了解決辦法和思路，有效地提高了測井成功率。

PLT；氮氣氣舉；影響因素；氣舉找水

0　引　言

冀東油田構造位置上位于渤海灣盆地黃驊坳陷北部，屬典型的復雜斷塊油藏。油藏為邊底水活躍的層狀油藏，地層能量充足，在2008年之前主要依靠天然能量開采，只有個別層位存在污水回注。采油速度0.67%，目前綜合含水94.8%，處于高含水、低采出的狀態。如今多數油井在常規注水開發中，由于儲層的非均質性及開發方案和采取措施不到位，造成注水在橫向和縱向上推進很不均勻，造成油井過早出水，過早水淹，產量降低，監測油井井下各產層動用情況和找出主要出水層位，成為急需解決的問題。

常規的環空測試，空氣氣舉及機械找水工藝均存在一定的局限性。氮氣氣舉產出剖面測井工藝可以對非偏心采油機井進行測試，而且在常規壓縮空氣氣舉的基礎上將空氣改為氮氣，提高了安全性，而且可以穩定控制流量，為錄取準確的資料提供了良好的條件。

PLT生產測井組合儀具有耐高溫高壓，可靠性高，一次下井，能測量多個參數(節箍、井溫、壓力、含水、伽瑪和流量)，可以進行定量解釋的優點，在冀東油田氣舉產出剖面測井中廣泛應用。該項測井技術找水堵水效果比氣舉動態井溫找水后堵水效果提高31.2%[1]， 能動態監測產出井各層產液含水情況，為油田采取措施提供依據。在氣舉測試過程中，存在著影響測試結果的眾多因素，如何避免和克服這些問題，對提高測井成功率和測試資料的準確性有著重要意義。

1　氮氣氣舉施工工藝

1.1氮氣氣舉原理

氮氣氣舉是利用車載式膜分離裝置從空氣中分離出氮氣，并通過增壓裝置增壓后把氮氣注入套管環形空間[2]，環空的液面被擠壓向下，如果不考慮液體被擠入地層，環空的液體進入到油管。當壓縮空氣進入油管后，使油管內液體混氣，液面不斷升高直至噴出地面。在開始噴出前，井底壓力總是大于地層壓力，當噴出后由于環形空間仍然繼續進氣，油管內液體繼續噴出，使混氣水的重度越來越低，油管鞋壓力則急劇降低，此時井底壓力及壓風機的壓力也隨之急劇下降，當井底壓力低于地層壓力時，液體則從地層流到井底。

現場制氮氣舉采油是一種行之有效的工藝技術，已成為油田排液技術的主要手段。充足的氣源供應，穩定、可調的壓力以及制氮裝置可移動的特點，完全可以滿足氣舉工藝對氣源的要求[3]。

1.2氣舉工藝參數設計

為設計最佳，高效的氣舉系統，氣舉工藝參數設計暴扣地面氣舉壓力，氣舉凡爾級數和深度，凡爾開啟壓力等，其中凡爾開啟壓力計算公式如下[4]：

(1)

其中， Pop為凡爾開啟壓力， MPa;Pd為凡爾在井下時封包內的壓力， MPa; R為凡爾孔與封包的面積比， R=Ap/Ab;Pt為凡爾處的油管壓力，MPa; Ap為封包面積，m2; Ab為凡爾孔面積，m2。

2　PLT生產測井組合儀儀器簡介及適用性分析

2.1儀器簡介

PLT生產測井組合儀儀器外徑38 mm，耐溫150℃，耐壓60 MPa，由磁定位，多路傳輸短節，伽馬，溫度，壓力，含水率，流量等測試儀組成，含水率測量范圍0～100%，精度±5%，流量測量范圍為0.3～60.6 m/min，如果換算成在5.5 in的套管中測量范圍是5～1 000 m3/d。其中模擬磁定位信號直接加到電纜上，數字磁定位和另外五種儀器的信號是通過WTC分時傳送到電纜至地面儀，故一次測量可獲得五種參數和一條CCL曲線。該組合儀多用于自噴井和注水井的測量，其測井資料可以研究生產井的動態產量，含水情況和注入井分層吸水量的問題，對油田調整開發方案，提高單井產量，保證油田長期穩產高產起著重要作用。

2.2儀器適用性分析

1)受氮氣車氣舉注入壓力的限制，氣舉井的深度一般在4 000 m以下，而且冀東油田除南堡潛山油藏外，油藏埋藏深度都在4 000 m以下，冀東油田屬于正常溫度壓力系統，溫度一般不會超過135℃，注氮氣時井底壓力也在50 MPa以內，所以測井儀器完全滿足氣舉測試要求。

2)儀器一次下井，即可完成伽馬，定位，井溫，壓力，持水率，流量等六個參數的測量，儀器的測量范圍和精度及儀器指標完全滿足測井要求，而且提供參數豐富，可以定量解釋產液量和含水率，滿足地質要求。

3)氣舉找水應用效果分析

高76-**井為冀東油田高中深高76斷塊的一口采油井，2015年5月新井投產，投產初期日產液24.2 m3，日產油0.02 t，含水99.9%，液面675 m，為進一步弄清井下產液狀況，廠家決定對這口井進行找水測試，為堵水提供依據。

2015年6月對此井進行氣舉產液剖面測試的結果如表1所示，75層為主要的出水層位，對其進行封堵。

表1　高76-**井氣舉產液剖面測試成果表

堵水初期，如圖1所示產液量從24.2 m3/d降到15.1 m3/d，含水從99.9%降低到80.8%，產油從0 t/d，上升到2.9 t/d，見到了明顯的增油效果，但從7月份開始，產液量逐漸下降，到7月底產液量下降到10.9 m3/d，含水逐漸上升到95.8%，分析懷疑是堵水不密封，作業隊又重新堵水后，到目前為止，生產平穩，產液量在12.3 m3/d，含水70%左右，產油每天3.8 t，到目前為止已經累計增油101 t。

圖1　高76-**井采油生產曲線圖

從圖2可以看出G15-**井為多層合采，53#層與周圍水井G15-**主吸水層對應關系好，注水受效明顯，措施前日產液22.4 t，日產油0.92 t，含水95.9%，動液面1 209 m；分析認為該小層可能水淹；五參數找水證實53#層主產液，雙卡該層后，初期日產液16.7 t、日產油10.4 t、含水37.6%、動液面1 158 m，如圖3所示。

4　測井影響因素分析

4.1扶正器對連續流量測量效果的影響

NP43-X**井是一口大斜度的抽油機井，最大井斜36.9°，最大井斜深度1 980 m，人工井底3 824 m，射孔層3 759.1～3 804.2 m，產液量10 m3/d，含水37%。

圖2　G15-**與G15-**油層連通圖

圖3　G15-**氣舉產液剖面成果圖

儀器下放至射孔層底界上30 m處遇阻，而且上提電纜張力變大，比正常起電纜張力大1.5 kN，懷疑遇卡,最后增大拉力成功解卡。分析可能由于扶正器攜帶井底落物而導致的張力變大，但儀器并沒有在通過喇叭口時遇卡，再排除地層出砂造成的因素后,懷疑可能是套管變形,儀器加扶正器后會導致阻力變大而遇阻。

因為扶正器起著居中流量計的作用，能避免因流量計碰撞井壁造成葉片收縮不轉的情況。但此井特殊，在查閱了相關資料后，得知在過喇叭口以后井斜小于10°，所以可以嘗試將扶正器取下，以減少扶正器的阻力而造成儀器遇阻。此次儀器下到射孔層后沒有遇阻，成功測井。

如圖4所示是另外一口井加上扶正器后測量的連續流量曲線，而圖5是此井沒有加扶正器的連續流量曲線。

從測井的施工和圖3-圖5的對比可以得出以下結論:

圖4　加扶正器測速600 m/h,900 m/h流量曲線

圖5　不加扶正器測速600 m/h,900 m/h流量曲線

1)在測速大于600 m/h以上的時候,儀器加上扶正器測量的全井眼流量比不加扶正器測時測的流量曲線更平穩,抖動較小。

2)對于井身為大斜度,但是射孔井段井斜小于10°的井,為了提高測井成功率,可以不加扶正器下井測量連續流量曲線,但是測量速度必須控制在600 m/h以下。

4.2放壓測試對測量結果的影響

在氣舉測井施工中，一定要注意出口的出液情況，如果在高泵壓下長時間井口未出液，必須立即停止氣舉。如：柳16-**井氣舉找水，在第一個氣舉凡爾打開后，出水排液了一段時間，在舉通第二個氣舉凡爾的時候，氣舉至14.5 MPa時井口仍沒有出水，而且這個壓力一直持續了幾個小時沒有變化，懷疑由于氣舉凡爾未打開造成，此時決定放壓測量。此時停止氮氣車氣舉，從環套空間內放壓，控制放空閘門的開度，讓環套壓力逐漸減小，井底流動壓力逐漸減小，當地層壓力大于井底流動壓力時，地層開始出液，這時就達到了測量的時機。圖6為環套放壓后測量的連續曲線。從圖中可以看出，地層出液較好，流量和持水率、溫度、壓力等各個參數與圖7放壓前都有明顯變。

圖6　放壓后測量連續曲線

圖7　放壓前測量連續曲線

4.3壓力對測井結果的影響

在氮氣氣舉施工過程中,由于氮氣的出口排量一般是固定的,在第一個氣舉凡爾沒有打開的時候,隨著往環套空間里注入氮氣量的增加,注氮壓力不斷增加, 這個時候井中的液體一部分進入油管里,一部分往地層里倒灌,所以此時在油頂上監測壓力會升高,井溫會降低[5]。隨著氣舉凡爾的打開,油管進氣,使混氣水的重度越來越低，油管鞋壓力則急劇降低，此時井底壓力及壓風機的壓力也隨之急劇下降，當井底壓力低于地層壓力時，液體則從地層流到井底。這時溫度也有升高的趨勢,此時達到測量的時機。一般為了排除洗井液進入地層造成的影響,對一些井甲方會要求達到一定排液量以后才能測量。在達到排液量以后,需要一直監測壓力的變化,如果壓力只有5 MPa以下的變化時,一般是氣舉凡爾打開造成的,如果壓力減小值達到5 MPa以上的時候,注意流量和溫度的變化,當地層壓力大于井底流壓時,地層出液 ,達到測量的最佳時機。如果錯過了這個時機就要等到舉通下一級氣舉凡爾之后,繼續等待測量時機。

5　結　論

1)采用PLT生產測井組合儀進行氣舉產液剖面測試，能實現一次下井，多參數測量(節箍、井溫、壓力、含水、伽馬和流量)，能定量解釋。

2)采用PLT生產測井組合儀較好的反映了油井在氣舉狀態下的產出情況，為油田動態監測，制定穩油控水方案提供可靠的依據，具有良好的應用前景。

3)通過對各種測井影響因素的分析，找到如何避免和克服這些問題，能有效的提高測井成功率。

[1] 楊寶華，王慶如.氣舉找水全套測井技術在大港南部油區的應用[J].油氣井測試,2002，11(5):60-62.

[2] 劉東菊.氮氣氣舉采油技術的應用[J].特種油氣藏，2003,9(10):90-91.

[3] 馮琦.中原油田氣舉采油工藝技術[C].全國氣舉技術研討會論文集，2007:20.

[4] 陳淑梅.氣舉測井技術在油田中的應用[J].長江大學學報(自然科學版)，2011,5(36):81-83.

[5] 湯濤，戴恩漢，孟蓮香.氮氣氣舉油井動態找水技術在中原油田的應用[J].內蒙古石油化工,2013，12(9):81-84.

Application of Production Logging Tool in Gas Lift to Find Water

LIU Jingjing

(DaqingLoggingandTestingServicesCompany,Daqing,Heilongjiang,China163153)

The production logging tool (PLT) in producing profile can provide an evidence for water plugging and increasing oil production. Some influencing factors in the construction of gas lift test are analyzed, and some solutions and ideas are put forward, the logging success rate improved effectively.

production logging tool (PLT); nitrogen gas lift; influence factor; gas lift to find water

劉晶晶，女，1986年生，助理工程師，2009年畢業于東北石油大學石油工程專業，現主要從事現場施工交接管理工作。E-mail：ljjlcs420@163.com

P631.4+3

A

2096-0077(2016)04-0072-04

2016-2-24編輯：馬小芳)