油藏評價測井技術的發展與應用

長江大學 地球物理與石油資源學院 李曉燕

中國石油集團 測井有限公司長慶事業部 安銀銀

中國石油集團 青海油田測試公司 羅 娜

油藏評價測井技術的發展與應用

長江大學 地球物理與石油資源學院 李曉燕

中國石油集團 測井有限公司長慶事業部 安銀銀

中國石油集團 青海油田測試公司 羅 娜

為保證油田開發效益的不斷提升，有效控制原油成本，采油方應高度重視套管井剩余油的開采，以確保對原有油田最大限度地開發。為此，需要借助現代先進技術。筆者認為，實施巖心分析技術以及鉆井取心技術的成本較高；在水平井三相流成像儀等測井技術中借助脈沖中子、過套管地層測試儀等設備，可以實現對單井、區域含油飽和度以及殘油飽和度等相關參數的分析和研究，并在此基礎上明確油藏剩余油分布規律：一方面可以從整體上對油田注水開發效果加以評價；另一方面還有助于新井開發及舊井挖潛。從這一意義上講，對油藏進行評價最實用、最經濟的途徑就是測井技術。

一、油藏評價測井技術的發展與應用

1. 核測井。工程測井指的是調查、研究并解決各類建筑工程以及人類活動中涉及的各種地質問題的科學，其目的是為了查明各種工程地區的地質條件，客觀評價工程地區內的各種油藏問題，預測建筑工程過程中可能出現的地質條件變化以及對油氣工程的影響，選擇最優的施工地點，確保油藏評價工程的順利施工以及正常使用。

當前，中子壽命、過套管井地層密度、碳氧比能譜以及儲層評價測量為測井評價的常用方法。碳氧比能譜法可以完成對各個開發時期剩余油飽和度的測試，其限制條件為：地層孔隙度不小于15%，井筒規則，實施測試前要進行通井及洗井，并且對地層水礦化度也有具體要求。例如，于1979年完鉆的西xx井，錄井未見油氣顯示，并未對其作出綜合解釋；1990年又利用碳氧比能譜法進行測井，結果表明，將碳氧比與Si/Ca加以重疊，具有油層特征；對13～15層進行射開測試，日產油34 t。套管井尤其是開發時間較長，并且采用相關裸眼測井法效用不大的老井一般采取脈沖中子儲層評價法。該法以脈沖中子衰減能譜為依據，可以獲取衰減伽馬射線以及非彈性散射伽馬射線，進而可以明確動用層、非動用層以及剩余油分布等相關信息參數。Bxx井經油藏監測儀（RMT）測井評價（表1），在523～540.8 m段進行射孔試油，結果顯示該層具有極大的開發價值。

表1 Bxx井RMT測井評價

2. 電阻率測井。即借助含水含油飽和度評價法確定未動用油氣，將其與裸眼井電阻率相對比，對油層水淹度、油藏流體飽和度等情況借助衰竭指數作出定性評價。例如，倫貝謝公司透露，截至2003年，已完成測井八百余口，其中有一百余口位于中國境內，取得了較為滿意的經濟效益。其中，X井投產后，產油量0.5 t/d，含水量為98.2%；Ⅰ4層水油同層，2006年對其使用套管井電阻率測井儀（CHFR）測井，并將射開層進行封堵，對Ⅰ4層進行補射，之后加以開發。目前，X井日產油量平均達28.4 t，含水降低至61%，效果顯著。

3. 地層測試。地層測試儀器的作用主要是確定遺漏的潛力層，同時對二次采油區地層壓力實施監測并評價泄油能力。目前斯倫貝謝、貝克休斯等公司均已研制并推出了地層測試儀器。其中，其倫貝謝的CHDT過套管油藏評價儀以6 m直徑的通道進入地層1.5 m的深度，每次下井最多可以鉆6個孔眼，實現對數個壓力的測試，同時借助泵入式實現對兩種以上的地層流體樣品的采集。如，X井為1941年所鉆，先后進行7次測試，共獲得壓力值5個，流體樣品3種，借助相關儀器對地層流體進行取樣，鉆孔每次堵塞均獲取成功。完成測試后實施套管密封測試，結果顯示套管具有較好的密封性。游梁式抽油機需要與抽油桿、抽油泵配合使用，由曲柄、連桿、游梁等將將旋轉運動變為抽油機的往復運動，帶動深井泵工作，將井下原油抽到地面。分層注水是目前我國應用最廣泛的提高石油采收率的方法,對我國的石油增產穩產具有重要意義。其中，分層流量控制是分層注水方法的核心技術之一。隨著中老油田開發過程中注采不平衡問題的積累和非均質復雜斷塊油層的開發,使得油田井層間滲透率和壓力產生不平衡,這要求分層注水方法的分層更加細化,而傳統固定水嘴堵塞器存在測調工作量大和流量受地層和注水壓力影響的缺點,因此急需新的替代技術以適應當前注采工藝的要求。 恒流堵塞器具有測調工作量小、結構簡單及成本低等優點,是一種理想的分層注水流量調節方法。但現有恒流堵塞器存在流量調節精度低和使用可靠性差的缺點。

應用變頻調速裝置，能將馬達的高速旋轉變為抽油機的低速運動，從而減小抽油機上下沖程負荷的波動，在降低抽油機自由停車后再啟動時的周期性脈動負荷的疊加瞬間沖擊力的同時，保證抽油機電機有足夠大的啟動轉矩。且能在幾分鐘內完成過去需要停機更換抽油機皮帶輪或通過二次減速裝置進行的抽油機運行參數調整，確保不停機連續生產，盡可能地節省電能和人力，提高生產效率。

4. 生產動態測試。油藏靜態變化及動態變化等可以借助生產測井法進行評價。當前我國大多數的油田已經步入注水開發期，非均質油田的滲透率分布也不同，這就導致注水剖面及產液剖面前緣也程不均勻狀態。只有對高含水層采取調剖堵水，同時對低含水層采取壓裂及酸化等，才能有效避免綜合含水上升，因此，準確掌握油層動用情況及油水分布情況具有極為重要的意義。第一，產液剖面，其主要作用是明確產出層位、每個層位具體的產量、含水率、壓力消耗情況及井下流體流動狀況等。油管測井及環空測井是兩種比較具有代表性的測井方式，具體方法有密度、流量、溫度以及壓力等；第二，注入剖面，主要作用是明確每個層位的吸入量及管外竄流，判斷剩余油飽和度，分析出水及油層水淹情況，進而為具體開發方案的調整及完善創造條件。如，X井為兩級三層井下偏心配注井，每天配注量約為30 m3，注入剖面測試方法為同位素示蹤法及脈沖中子氧活化法。測試結果顯示，總吸水量大致相當，分層吸收量有所差異。

二、結論

綜上，隨著測井技術的不斷發展，借助測井技術，一方面可以獲取油藏物性及地質特性信息，對油藏做出更加精準的描述，從而為之后的開發提供指導和依據;另一方面，也有助于實現對套管井油藏評價測井成本的有效控制，得到更多采油方的認可和接受，進而為促進套管井評價油藏的發展創造便利條件。