影響同位素吸水剖面原始曲線質(zhì)量的主控因素分析

何秀玲，卓 紅

（中國石油集團測井有限公司長慶分公司，陜西西安 710201）

注水井吸水剖面在油田注水開發(fā)動態(tài)分析中是一項必不可少的數(shù)據(jù),其準確性和可靠程度將直接影響油田的開發(fā)水平[1]。且經(jīng)過多年的開發(fā)，目前國內(nèi)大部分油田都進入高含水率階段，層內(nèi)層間矛盾加劇，不少油田逐步開展以完善單砂體注采關(guān)系為主的井網(wǎng)、注采系統(tǒng)調(diào)整，精細注水越來越受到重視，因而注入剖面的測量日益重要[2-5]。

由于不同的井下地質(zhì)條件，不同的管柱結(jié)構(gòu)，測井過程中的隨機因素等都造成了所測曲線的千差萬別[6]。在同位素吸水剖面的解釋過程中，也會因此遇到多種因素的干擾，甚至出現(xiàn)曲線之間相互矛盾的情況[7-10]。如何分析曲線之間相互關(guān)系，甄別出真正的因果關(guān)系，即去偽存真，是解釋合理性與準確性的前提，也是擺在解釋工程師面前的首要任務。

在長期注水開發(fā)過程中，長慶油田區(qū)域地層低滲透層與大孔道地層共存,吸水剖面測井資料有效采集及解釋困難，難以確定分層吸水量[11]。受放射性微球顆粒（131Ba-GTP 微球示蹤劑）性質(zhì)的影響，同位素曲線通常會受到沾污、進層、沉降等因素的影響[12]。除了以上因素，在實際的測井過程中，原始曲線還受到諸多實際施工情況及井內(nèi)現(xiàn)狀的影響。對此，測井作業(yè)隊施工人員和解釋人員都應有清晰明確的認識，施工時和解釋處理過程中做到心里有數(shù)并盡力避免。

1 測井速度對原始曲線的影響

不同的探測方法因為受方法原理及技術(shù)條件的限制，有不同的探測體積和探測深度，因而具有不同的縱向分辨率，因此，對電纜提升速度都有一定的要求（具體要求詳見相關(guān)標準）[13]。在實際工作中，也能觀察到，較高的測井速度會引起曲線的畸變。測井速度可能會影響所收集數(shù)據(jù)的精度、分辨率，還可能影響原始曲線的形狀和特征[14-16]。

總的來說，盡管測井速度對原始曲線的影響可能比較復雜，但一般來說，適當?shù)臏y井速度可以提高數(shù)據(jù)的精度、分辨率和曲線特征的準確性。因此，在進行測井工作時，需要根據(jù)實際情況選擇合適的測井速度[17]。

1.1 測井速度對伽馬曲線的影響

在同位素微球顆粒隨著注入水向下運移的過程中（圖1），油管內(nèi)測到兩條追蹤曲線，GR-Z1 曲線的測井速度是+3 184（下放），GR-Z2 曲線的測井速度是-2 116（上提）。在此過程中，注入水流在油管內(nèi)流動，油管內(nèi)沾污較少，同位素沒有大量減少，但是曲線幅度明顯減小。這正是因為測井速度過快所造成的曲線畸變。

圖1 測井速度對伽馬曲線的影響

1.2 測井速度對井溫曲線的影響

井溫曲線在喇叭口處的拐點每條曲線都不一樣（圖2），深度間距甚至達到十幾米，測井速度也遠遠超出規(guī)定測井速度。應用井溫曲線對注水井進行定性分析時，需充分考慮測井速度的影響，也即延時問題[18]。

圖2 測井速度對井溫曲線的影響

2 管柱對原始曲線的影響

目前，實施分層配注的注水井較多。在處理這類井的過程中發(fā)現(xiàn)，除了在封隔器上沿會出現(xiàn)尖峰污染外（進入環(huán)空的同位素微球顆粒在此部位堆積造成），在分注井管柱層間封隔器2～4 m 位置處，也經(jīng)常出現(xiàn)同位素高尖污染，且和地層性質(zhì)變化無關(guān)[19]。初步判斷該同位素尖峰為油管外沾污造成，具體形成因素未知。因此，當該尖峰位于射孔段上時，做污染校正更符合注水井實際情況。一旦解釋成吸水，則該層吸水嚴重不均勻，層內(nèi)矛盾突出[20]，會誤導采油廠地質(zhì)所后期實施封堵措施。

3 井內(nèi)異物對原始曲線的影響

長期注水導致井內(nèi)有大量的水垢以及可能存在的腐蝕物、泥沙、油膩、結(jié)蠟等情況[21]，有時會影響到測井施工以及井內(nèi)同位素微球顆粒的分配，甚至可能造成各曲線之間的矛盾，給解釋工作帶來一定的困難。

在開始測試時，井溫和流量曲線都可以印證二配有進水顯示。釋放后在對同位素進行追蹤的過程中，發(fā)現(xiàn)下配不進水且連續(xù)流量-X4 及以后流量曲線也顯示下配不進水，在1 925 m 處二次點測流量，確認二配不進水，懷疑測試過程中二配堵死，進而導致下部射孔段同位素微球顆粒濾積較少。

點測流量：d0-1 890 m，44 m3/d；d1-1 925 m，20 m3/d；d2-1 954 m，0。

4 注水壓力對原始曲線的影響

當注水井處于一個相對穩(wěn)定的注入狀態(tài)時，其注入量、油管壓力、套管壓力都會處于一個平衡狀態(tài)[22]。施工時，加大或減少注入量都會造成井內(nèi)水流異常。加大注入量時，由于瞬時注入水增多，而地層的吸水能力有限，過量的注入水會在環(huán)空內(nèi)向上運移，造成套破假象；減少注入量或停注時，由于地層壓力較高，出現(xiàn)返吐現(xiàn)象，注入水會在油管、套管內(nèi)向上運移[23]。這些運移都將導致同位素微球顆粒在射孔段濾積異常，從而影響到定性定量解釋。

同位素在Z1、Z2、Z3 以及同位素曲線1 時（圖3），運移正常，但同位素2 在套管內(nèi)向上運移，之后又恢復正常。后經(jīng)落實泵站泵壓記錄，表明2016 年9 月3 日12∶50～13∶03 臨時停泵，換螺絲。

圖3 停泵導致注入水在井內(nèi)向上運移

同位素2 已運移至油管喇叭口處（圖4），同位素3及以后曲線表明注入水越過射孔段繼續(xù)向上運移，射孔段吸水情況不明確。

圖4 注入水在環(huán)套空間向上運移

5 擾動現(xiàn)象對原始曲線的影響

擾動是指流體在相對靜止的水域內(nèi)的流動，在注水井中就是指注入水因慣性在液面以下水域內(nèi)的流動，直至靜止下來[24]。受到擾動的水域，流體并非完全靜止而是波動的[25]。因為該擾動來自注入水且攜帶有同位素，因此，井溫曲線和同位素曲線都會受到不同程度的影響，且點測流量值也不為零。井溫曲線在該區(qū)域會逐漸抬升至地溫梯度水平，同位素在該區(qū)域還會隨著擾動運移，直至在真正的死水區(qū)域富集并開始自然下沉[26]。注入量越大，井深越深，油管居中較好，則擾動現(xiàn)象越明顯。處理資料時，對該現(xiàn)象要有清醒的認識，否則容易把其解釋成套破。

現(xiàn)場施工釋放同位素后（圖5），同位素運移到射孔層以后還繼續(xù)向下運移，在2 500 m 處富集。在2 491 m和2 498 m 處有流量顯示，在2 502 m 和2 504 m 處點測流量為0，說明在此深度擾動影響已消失。據(jù)此判斷本井射孔段底部吸水，液面位于附近。分析曲線時，切勿將該現(xiàn)象理解成套破，造成錯誤解釋結(jié)論。

圖5 擾動對曲線的影響

6 結(jié)論與認識

綜合上述分析發(fā)現(xiàn)，影響同位素吸水剖面原始曲線質(zhì)量的主控因素有：測井速度、管柱、井內(nèi)異物、注水壓力和擾動現(xiàn)象。因受到實際測井現(xiàn)狀的影響，同位素吸水剖面曲線關(guān)系復雜，解釋處理時要認真分析，以免誤判形成錯誤結(jié)論。井溫曲線同樣受到多種因素制約，因此，當利用井溫曲線進行串槽、漏失、套破等定性分析時，要確保測井速度足夠低，且排除其他影響。判斷套破時，需充分論證，謹慎下結(jié)論。