田嘉寧(長江大學, 湖北 武漢 434020)
產出剖面監測技術概述及優化選擇
田嘉寧(長江大學, 湖北 武漢 434020)
通過分析各測井監測技術的測量原理及適用性,以經濟適用性為原則,從生產井的實際情況出發,選擇適用的產出剖面優化測井系列。該研究可以為二次采油及三次采油提供技術支持。
產出剖面;監測技術;優化設計
動態監測涉及注入剖面和產出剖面等測井技術,產出剖面測井主要是在產出井中通過測井的手段,提供在產出過程中有關井內流體的特性和狀況等信息,這些測量信息關系到該井的有效利用,可以評價完井效果,監控儲集層的產量、得到生產層的詳細情況。
常用抽油機井環空產出剖面測井系列包括集流浮子流量測井和示蹤產液剖面測井;常用自噴井(氣舉井)產出剖面測井系列包括生產測井組合測井,集流浮子流量測井和斜井、水平井成像測井。
各產出剖面測井技術都有自己的優勢及局限性,應將這些測井技術取長補短,為地質人員提供最優化的動態監測技術。通過分析各項技術的測量原理及適用性,以經濟適用性為原則,從實際井況出發,選擇適用的優化測井系列。
產出剖面測井技術主要針對生產中的自噴井、機抽井、電潛泵井、螺桿泵井等油氣井進行動態監測,通過測量磁定位、自然伽馬、持水(氣)率、流體密度、溫度、壓力、流量等參數,并進行綜合分析,其目的了解生產井各產層油、氣、水的產出量及各相的含量,評價油氣井的生產狀況,為油田實施卡堵水、調整注采方案等方面提供可靠的依據。
(1)集流浮子流量測井技術 該技術測量原理為儀器采用集流法測量全井眼的流量,當儀器下到測量目的層,通過電機將集流傘張開,對井內流體進行集流,使大部分流體都從進液口流入,從出液口流出。在流體從出液口流出過程中,沖擊浮子向上移動,通過測量浮子的位移就可以確定出流體的流速。
該技術主要適用于解決低產液、輕質稠油井和出砂井的產出剖面動態監測難題。自2004年應用至今,已在遼河油田完成了近500口井的測井任務,為油井的堵水增油做出了貢獻。
(2)SONDEX-PLT生產測井組合測井 SONDEX-PLT生產測井組合儀主要有磁定位、自然伽馬、持水率、流體密度、溫度、壓力、流量計7個參數,根據井況可以選擇不同的流量計機械體,包括CFBM(籃式流量計)、CFSM(連續流量計)、CFJM(寶石流量計),ILS(在線流量計),還可以加DBT(集流傘式流量計)。
該技術采集精度高,耐高溫、高壓,可以解決4000m左右深井產出剖面監測難題,為古潛山等深層油藏的科學開發提供準確的地下生產信息。該技術主要適用于自噴井和氣舉井。
該技術解決了非自噴生產的油井和無偏心井口的抽油機井無法測產出剖面的技術難題,為采油廠提供了準確可靠的堵水措施依據。如某氣井測井前已經高含水面臨關井危險,PLT測井解釋結果表明,全井產水量主要來自32層,據此實施堵水作業,日增氣7689m3/d,日產水2.43m3/d,累計增氣24.7×104m3/a。
(3)斜井和水平井成像測井(MAPS) 斜井和水平井成像測井儀通常由陣列式電容持率成像儀、陣列式電阻持率成像儀、陣列式流量儀組成,可以提供更詳細和更精確的測量結果,提交的三維持水率剖面圖像和三維速度剖面圖像,為油藏管理提供重要的信息。該技術適用自噴井和氣舉井。MAPview 分析軟件可在屏幕上創建湍流模式的三維圖像。幫助工程師了解井液的運動情況,從而提供對井的生產機制更加全面的解釋。
(1)優化設計原則 每口生產井所選用的測井技術是否合理,關系到這口井及該區塊的開發效果。因此,應最大化利用各項技術的優勢,為采油生產單位提供更科學的指導,減少產出剖面測井方法選擇的盲目性。
(2)優化設計方案 根據生產井類型(自噴、氣舉或機采)、井況(井斜、內徑等)、出砂程度、產出流體物理性質、日產量等信息進行優化方案的設計。
①直井和小斜度的自噴井或氣舉井:日產液量低于15m3/ d的低產液井,優選集流浮子流量測井;日產液為15~20m3/ d的中、低產液井,可選集流浮子流量測井或PLT生產測井組合測井,根據流體黏度、密度、出砂程度及井內流溫的不同進行單選。若井內混合流體黏度和密度高,或出砂嚴重的常溫常壓井,可選集流浮子流量測井。若深井井溫在150~177℃時,可選PLT生產測井組合測井;日產液量高于120m3/d的中、高產液井,優選PLT生產測井組合測井。
②大斜度和水平段長的自噴井或氣舉井,優選斜井和水平井成像測井,利用連續油管或牽引器等工具輸送。
③抽油機井具有偏心井口、產液量在0.5~120.0m3/d、井斜小于50°的抽油機井,優選集流浮子流量測井。
④電潛泵井采用“Y”型測試管柱,安裝Y-tool工具。采用調整地面變頻系統使得潛油電泵工作在不同的排量情況下,使用產出剖面測井儀器測量各個產出層的油氣水產出量。
每種產出剖面監測技術都有自己的技術優勢和局限性。因此,要根據井況和實際生產狀況,以經濟適用性為原則,最優化選擇適用的儀器進行監測,從而取得最大效益和最好的應用效果。
[1]郭海敏,戴家才,陳科貴.生產測井原理與資料解釋[M].北京:石油工業出版社,2009:152-178.
[2]劉廣義,司勝平,孫潔.高凝油油藏動態監測技術[J].特種油氣藏,2002,9(增刊1):43-45.
[3]張秋麗,閆峰.油田水在線監測技術研究[J].特種油氣藏,2005,12(增刊1):174-176.