多組合找漏找竄測(cè)井技術(shù)在河南油田的應(yīng)用

吳 悅，羅九明，朱義清，張 卓

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多組合找漏找竄測(cè)井技術(shù)在河南油田的應(yīng)用

吳 悅1，羅九明2，朱義清2，張 卓2

（1．西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 710065；2．中國(guó)石化河南油田勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450000）

針對(duì)河南油田開發(fā)后期出現(xiàn)的套管漏失、管外竄槽等影響水井有效注水或油井正常生產(chǎn)的井下技術(shù)狀況復(fù)雜問題，在分析單一油水井找漏找竄技術(shù)缺陷的基礎(chǔ)上，提出了采用提取地層和井況信息多、測(cè)量范圍大、精度高、工藝環(huán)保的井溫、流量、示蹤劑和氧活化水流等多組合找漏找竄測(cè)井技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用表明，該測(cè)井技術(shù)可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)判斷油水井套管漏失或管外竄槽情況，為不正常注水井、采油井有效治理提供了科學(xué)依據(jù)，并在河南油田稀油油藏中被廣泛應(yīng)用，取得了較好的效果。

河南油田；測(cè)井技術(shù)；應(yīng)用效果

隨著油田開發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，油、水井受固井質(zhì)量變差、腐蝕、酸化、壓裂等因素影響，出現(xiàn)套管漏失和管外竄槽狀況，從而導(dǎo)致油井產(chǎn)量下降或不產(chǎn)油、注水井無效注水等問題，嚴(yán)重影響油田的開發(fā)水平和經(jīng)濟(jì)效益。查找管外竄槽和套管漏失的方法有機(jī)械找漏驗(yàn)竄和測(cè)井找漏驗(yàn)竄兩類。機(jī)械找漏驗(yàn)竄成本高、工序復(fù)雜、工期較長(zhǎng)，測(cè)井找漏驗(yàn)竄成本低、施工簡(jiǎn)單快捷、工期短。多組合找漏找竄測(cè)井技術(shù)是正確識(shí)別管外竄漏的有效手段，為河南油田開發(fā)后期封竄堵漏措施的實(shí)施提供了有力依據(jù)。

1 找漏找竄技術(shù)及存在問題

目前，應(yīng)用于油、水井漏竄識(shí)別技術(shù)主要有井溫測(cè)量、同位素測(cè)量、中子壽命測(cè)井和噪聲測(cè)井等[1-2]。常規(guī)監(jiān)測(cè)一般只采用單項(xiàng)測(cè)井技術(shù)，測(cè)井原理不同和精度差異使找漏找竄存在一定的局限性。如中子壽命測(cè)井不能明確斷定來水方向；聲波變密度測(cè)井只能對(duì)生產(chǎn)井段固井質(zhì)量做出評(píng)估；井溫測(cè)井找漏[3]受溫度傳感器材料因素的影響，溫度反應(yīng)不靈敏、滯后，只能將漏點(diǎn)確定在較大的區(qū)間內(nèi)，造成漏點(diǎn)位置誤差較大，當(dāng)漏點(diǎn)的漏失量小時(shí)，溫度測(cè)井曲線無法反應(yīng)出來，很難判定套管漏失情況；同位素示蹤找漏竄[4]無法識(shí)別是管外竄槽還是層間竄槽，由于受同位素沾污以及大孔道的影響，結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響。以上測(cè)試工藝都不能對(duì)漏竄層段水流方向及流量進(jìn)行有效識(shí)別，因此，本文根據(jù)各項(xiàng)測(cè)井的優(yōu)勢(shì)和缺陷進(jìn)行優(yōu)選組合，優(yōu)選出適合本地區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)的組合測(cè)井系列，以滿足油田開發(fā)后期油藏精細(xì)管理所期望的測(cè)試效果和精準(zhǔn)度[9-10]。

2 多組合找漏找竄測(cè)井

多組合找漏竄測(cè)井是對(duì)五組曲線的測(cè)量，即磁定位伽瑪校深曲線、井溫壓力識(shí)別曲線、流量測(cè)井曲線、示蹤測(cè)井曲線和氧活化水流測(cè)井時(shí)譜曲線[6]，并對(duì)各組曲線所完成的各自功能形成互補(bǔ)，做出綜合判斷和定量解釋。

2.1 多組合找漏找竄測(cè)井原理

多組合找漏竄測(cè)井是四種找漏找竄測(cè)井的組合，即井溫測(cè)井、流量測(cè)井、示蹤測(cè)井和氧活化水流測(cè)井。

（1）井溫測(cè)井。用井下高精度的溫度計(jì)測(cè)量關(guān)井3小時(shí)后井內(nèi)無流動(dòng)時(shí)的靜溫和重新啟動(dòng)井內(nèi)流動(dòng)后的流溫。通過靜溫和流溫異常，確定井筒內(nèi)的流動(dòng)段和靜止流動(dòng)段，可大致了解漏失段、竄槽段、吸液段和產(chǎn)液段。

（2）流量測(cè)井[5]。通過井下渦輪流量計(jì)測(cè)量井筒內(nèi)的渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖的變化，通過儀器常數(shù)、管子系數(shù)、測(cè)井速度及渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖數(shù)換算出井筒內(nèi)的流量變化，從有流量變化的層段中辨別出套管的破漏點(diǎn)和射孔層的吸液量。

（3）示蹤測(cè)井。根據(jù)示蹤測(cè)井儀在井筒內(nèi)進(jìn)行投放示蹤劑前后的兩次測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，通過兩條曲線對(duì)比辨別示蹤劑的去向和數(shù)量，從而了解套管的漏失段和套管外的竄通情況。示蹤劑分為兩種，一種是具有放射性的同位素示蹤劑，另一種是無放射性的無機(jī)物溶液示蹤劑。在淺井和有特殊環(huán)保要求的地區(qū)都采用無機(jī)物溶液示蹤劑。

（4）氧活化水流測(cè)井。用井下儀中的人工可控中子源發(fā)射的高能中子去轟擊水中氧核使其躍遷到激發(fā)態(tài)，變成帶放射性的活化氧（半衰期7.13 s），井下測(cè)井儀0.5 m范圍內(nèi)的水便變成了放射性活性水，測(cè)井儀中的伽瑪探頭就會(huì)接到來自活化水的活化伽瑪信號(hào)，信號(hào)的強(qiáng)度變化直接反映活化水與探頭之間的距離變化。當(dāng)中子源與探頭之間的距離（即儀器源距）不變時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化就體現(xiàn)出水流動(dòng)速度的大小，根據(jù)水流速度與管子截面積可求得井筒內(nèi)的測(cè)點(diǎn)水流量。對(duì)比各測(cè)量點(diǎn)的水流量大小，可識(shí)別套管的漏失段、吸液段、產(chǎn)液段和管外竄槽段。

2.2 多組合找漏找竄測(cè)井特點(diǎn)

多組合找漏找竄測(cè)井技術(shù)與單一油水井找漏找竄技術(shù)具有以下四方面的優(yōu)勢(shì)：①施工時(shí)可同時(shí)提取的地層和井況信息較多，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。②測(cè)量范圍大、精度高。溫度計(jì)誤差為±0.5 ℃，壓力計(jì)精度為0.1%，流量計(jì)測(cè)量范圍為3~800 m3/d，精度達(dá)0.5%，氧活化水流的測(cè)量范圍為6~1 000 m3/d，精度為0.25%。③測(cè)井工藝技術(shù)環(huán)保，五組測(cè)井曲線不采用具有放射性的化學(xué)源，僅使用半衰期極短的人工可控中子源、無毒無腐蝕和無放射性的無機(jī)物示蹤劑。④可以了解井下工具實(shí)際位置、射孔層段實(shí)際深度和各層段吸水狀況。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

河南油田稀油油藏歷經(jīng)三十多年的注水開發(fā)，井下技術(shù)狀況持續(xù)變差，套損及層間竄槽井?dāng)?shù)日益增多，2007年以來，新增套損井202口（套變井123口、套漏井61口、套管錯(cuò)斷井18口），層間竄井81口。套損井井下技術(shù)狀況的準(zhǔn)確判斷和精確描述是下步治理問題井的主要依據(jù)。鑒于目前油田的開發(fā)現(xiàn)狀及以往工作經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)采取多組合測(cè)井工藝，取得多項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行資料的綜合判斷和解釋。

3.1 磁定位、井溫、示蹤劑、流量、氧活化測(cè)井組合

儀器下井測(cè)得2條磁定位曲線、4條井溫曲線、2條流量曲線、2條示蹤劑曲線和不同井深氧活化水流測(cè)井時(shí)譜曲線[6-7]。通過監(jiān)測(cè)起下注水管柱前后連續(xù)流量的變化，識(shí)別各射孔層段的吸水流量。該組合測(cè)井技術(shù)針對(duì)注水層段多、層段夾層薄的注水井，實(shí)施管外竄槽和套管漏失的監(jiān)測(cè)，效果明顯，成功率高。

雙H6–137井是雙河油田的一口注水井，該井在注入過程中實(shí)際注入量與動(dòng)態(tài)分析不符，應(yīng)用多組合找漏找竄測(cè)井技術(shù)實(shí)施測(cè)井。起管柱前測(cè)得井下配注工具實(shí)際位置和配水器的實(shí)際注水量，了解配注實(shí)施情況；起管柱后測(cè)得管外竄槽情況和各層段的吸水情況。本次測(cè)井顯示配水器為三級(jí)四段，分層水量為0/0/25/75 m3/d，配水器工具位置與原設(shè)計(jì)基本相符，水嘴井水量與原水井測(cè)試成果有差異。作業(yè)后流溫曲線顯示69~71號(hào)層有明顯低溫異常；氧活化水流測(cè)井時(shí)譜曲線顯示2 126.0 m處管外上水流52 m3/d；示蹤劑測(cè)井曲線顯示未射孔的69號(hào)層、70號(hào)層吸水較好；綜合解釋已射孔71號(hào)與69號(hào)層、70號(hào)層竄通。經(jīng)作業(yè)隊(duì)封隔器找漏證實(shí)2 116.2~2 129.5 m存在漏失，與本次測(cè)試結(jié)果完全吻合。

雙檢7井應(yīng)用多組合找漏找竄測(cè)井也取得了較好的效果。起管柱前磁定位曲線顯示井下配水器為三級(jí)四段，管柱數(shù)據(jù)與原設(shè)計(jì)管柱相符，空井筒測(cè)試時(shí)注入壓力為14.0 MPa，折算注水量為200 m3/d，測(cè)試管柱測(cè)井注入壓力為20.5 MPa；井溫曲線顯示55~65號(hào)層溫度異常；氧活化水流測(cè)井時(shí)譜曲線顯示1 675.2 m處下水流為200 m3/d、1 687.8 m處下水流為95 m3/d、1 701.5 m處下水流為90 m3/d、1725.6 m處下水流為62 m3/d、1748.0 m處下水流為0。綜合測(cè)井資料分析，55~65號(hào)層（井段1 657.2~1 710.0 m）管外竄通，1 741.0~1 748.0 m處套管存在漏失。

3.2 井溫、示蹤劑、氧活化測(cè)井組合

儀器下井測(cè)得2條磁定位曲線、4條井溫曲線、2條流量曲線、2條示蹤劑曲線和不同井段氧活化水流測(cè)井時(shí)譜曲線。通過井溫變化，示蹤劑流向，油管內(nèi)、油套環(huán)空、套管連續(xù)流量的數(shù)量，準(zhǔn)確識(shí)別管外竄漏情況。

程1井為深凹區(qū)泌354井區(qū)的一口采油井，在生產(chǎn)過程中含水突升、日產(chǎn)油下降。通過多組合測(cè)井技術(shù)的運(yùn)用，取得了較好的實(shí)施效果。空井筒測(cè)試時(shí)注入壓力為9.0 MPa，折算注水量為200 m3/d；測(cè)試管柱測(cè)井注入壓力為18.0 MPa；井溫曲線顯示26~27號(hào)層溫度異常；氧活化水流測(cè)井時(shí)譜曲線顯示在2 767.5 m環(huán)空上水流為37 m3/d、在2 780.2 m環(huán)空上水流為50 m3/d。綜合資料分析，23~26號(hào)層與上部未射孔的20~22號(hào)層（水層）管外竄通，與下部未射孔的27號(hào)層管外竄通。根據(jù)測(cè)井結(jié)果對(duì)23~26號(hào)層實(shí)施化學(xué)封竄，措施后產(chǎn)油量由0.6 t/d上升至21.6 t/d，綜合含水由98.9%下降至0.3%，3個(gè)月累計(jì)增油816.3 t。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）對(duì)分層注水井運(yùn)用多組合找竄找漏測(cè)井技術(shù)能夠監(jiān)測(cè)竄漏情況，同時(shí)也可以檢查井下配水管柱的位置及各層段吸水狀況。

（2）對(duì)于不同井況的找竄找漏，注入壓力是施工成敗的關(guān)鍵，針對(duì)特殊需求應(yīng)采取多種測(cè)井技術(shù)和工藝手段綜合應(yīng)用。

（3）多組合找漏竄測(cè)井是集多項(xiàng)參數(shù)為一體的測(cè)井技術(shù)[8]，在油田開發(fā)后期生產(chǎn)中具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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[8] 程國(guó)強(qiáng)，楊國(guó)武，葉志權(quán)，等．動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)新技術(shù)在稠油熱采中的應(yīng)用[J]．石油天然氣學(xué)報(bào)（江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2010，32（2）：333–335．

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Application of well logging technology by multi-combination leakage and channeling detection in Henan oilfield

WU Yue1, LUO Jiuming2, ZHU Yiqing2, ZHANG Zhuo2

(1.School of Earth Resource Sciences and Engineering, Xi'an Petroleum University, Xi'an, Shaanxi 710065, China; 2. Exploration &Development Research Institute of Henan Oilfield Company, SINOPEC, Zhengzhou, Henan 450000, China)

Aiming at the problems at the late development of Henan oilfield, such as the casing leakage and channeling outside the tube, which affected the effective injection of water wells or the normal production of oil wells, based on the shortcoming analysis of leakage and channeling detection by single oil well or single water well, a multi-combination leakage and channeling detection technique was proposed. The practical application shows that the logging technology can accurately evaluate the casing loss of oil and water well or the situation of channeling outside the tube, which will provide a scientific basis for the effective treatment of abnormal injection wells and production wells, and it has been widely used in thin oil reservoirs of Henan oilfield and achieved good results.

Henan oilfield; logging technology; application effect

1673–8217（2019）02–0105–03

P631.9

A

2018–10–08

吳悅，1994年生，礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)在讀碩士研究生，現(xiàn)從事儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)研究。

編輯：黃生娣