生產(chǎn)測(cè)井組合儀在氣舉找水中的應(yīng)用

劉晶晶

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司　黑龍江　大慶　163153)

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·儀器設(shè)備與應(yīng)用·

生產(chǎn)測(cè)井組合儀在氣舉找水中的應(yīng)用

劉晶晶

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司黑龍江大慶163153)

為給油田找水堵水、增油上產(chǎn)措施提供依據(jù)，采用生產(chǎn)測(cè)井組合儀進(jìn)行產(chǎn)出剖面測(cè)試，對(duì)在氣舉測(cè)試施工中存在的一些影響因素進(jìn)行了分析，并提出了解決辦法和思路，有效地提高了測(cè)井成功率。

PLT；氮?dú)鈿馀e；影響因素；氣舉找水

0　引　言

冀東油田構(gòu)造位置上位于渤海灣盆地黃驊坳陷北部，屬典型的復(fù)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(kāi)采，只有個(gè)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(tài)。如今多數(shù)油井在常規(guī)注水開(kāi)發(fā)中，由于儲(chǔ)層的非均質(zhì)性及開(kāi)發(fā)方案和采取措施不到位，造成注水在橫向和縱向上推進(jìn)很不均勻，造成油井過(guò)早出水，過(guò)早水淹，產(chǎn)量降低，監(jiān)測(cè)油井井下各產(chǎn)層動(dòng)用情況和找出主要出水層位，成為急需解決的問(wèn)題。

常規(guī)的環(huán)空測(cè)試，空氣氣舉及機(jī)械找水工藝均存在一定的局限性。氮?dú)鈿馀e產(chǎn)出剖面測(cè)井工藝可以對(duì)非偏心采油機(jī)井進(jìn)行測(cè)試，而且在常規(guī)壓縮空氣氣舉的基礎(chǔ)上將空氣改為氮?dú)猓岣吡税踩裕铱梢苑€(wěn)定控制流量，為錄取準(zhǔn)確的資料提供了良好的條件。

PLT生產(chǎn)測(cè)井組合儀具有耐高溫高壓，可靠性高，一次下井，能測(cè)量多個(gè)參數(shù)(節(jié)箍、井溫、壓力、含水、伽瑪和流量)，可以進(jìn)行定量解釋的優(yōu)點(diǎn)，在冀東油田氣舉產(chǎn)出剖面測(cè)井中廣泛應(yīng)用。該項(xiàng)測(cè)井技術(shù)找水堵水效果比氣舉動(dòng)態(tài)井溫找水后堵水效果提高31.2%[1]， 能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)產(chǎn)出井各層產(chǎn)液含水情況，為油田采取措施提供依據(jù)。在氣舉測(cè)試過(guò)程中，存在著影響測(cè)試結(jié)果的眾多因素，如何避免和克服這些問(wèn)題，對(duì)提高測(cè)井成功率和測(cè)試資料的準(zhǔn)確性有著重要意義。

1　氮?dú)鈿馀e施工工藝

1.1氮?dú)鈿馀e原理

氮?dú)鈿馀e是利用車(chē)載式膜分離裝置從空氣中分離出氮?dú)猓⑼ㄟ^(guò)增壓裝置增壓后把氮?dú)庾⑷胩坠墉h(huán)形空間[2]，環(huán)空的液面被擠壓向下，如果不考慮液體被擠入地層，環(huán)空的液體進(jìn)入到油管。當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入油管后，使油管內(nèi)液體混氣，液面不斷升高直至噴出地面。在開(kāi)始噴出前，井底壓力總是大于地層壓力，當(dāng)噴出后由于環(huán)形空間仍然繼續(xù)進(jìn)氣，油管內(nèi)液體繼續(xù)噴出，使混氣水的重度越來(lái)越低，油管鞋壓力則急劇降低，此時(shí)井底壓力及壓風(fēng)機(jī)的壓力也隨之急劇下降，當(dāng)井底壓力低于地層壓力時(shí)，液體則從地層流到井底。

現(xiàn)場(chǎng)制氮?dú)馀e采油是一種行之有效的工藝技術(shù)，已成為油田排液技術(shù)的主要手段。充足的氣源供應(yīng)，穩(wěn)定、可調(diào)的壓力以及制氮裝置可移動(dòng)的特點(diǎn)，完全可以滿足氣舉工藝對(duì)氣源的要求[3]。

1.2氣舉工藝參數(shù)設(shè)計(jì)

為設(shè)計(jì)最佳，高效的氣舉系統(tǒng)，氣舉工藝參數(shù)設(shè)計(jì)暴扣地面氣舉壓力，氣舉凡爾級(jí)數(shù)和深度，凡爾開(kāi)啟壓力等，其中凡爾開(kāi)啟壓力計(jì)算公式如下[4]：

(1)

其中， Pop為凡爾開(kāi)啟壓力， MPa;Pd為凡爾在井下時(shí)封包內(nèi)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(chǎn)測(cè)井組合儀儀器簡(jiǎn)介及適用性分析

2.1儀器簡(jiǎn)介

PLT生產(chǎn)測(cè)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(jié)，伽馬，溫度，壓力，含水率，流量等測(cè)試儀組成，含水率測(cè)量范圍0～100%，精度±5%，流量測(cè)量范圍為0.3～60.6 m/min，如果換算成在5.5 in的套管中測(cè)量范圍是5～1 000 m3/d。其中模擬磁定位信號(hào)直接加到電纜上，數(shù)字磁定位和另外五種儀器的信號(hào)是通過(guò)WTC分時(shí)傳送到電纜至地面儀，故一次測(cè)量可獲得五種參數(shù)和一條CCL曲線。該組合儀多用于自噴井和注水井的測(cè)量，其測(cè)井資料可以研究生產(chǎn)井的動(dòng)態(tài)產(chǎn)量，含水情況和注入井分層吸水量的問(wèn)題，對(duì)油田調(diào)整開(kāi)發(fā)方案，提高單井產(chǎn)量，保證油田長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)起著重要作用。

2.2儀器適用性分析

1)受氮?dú)廛?chē)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(tǒng)，溫度一般不會(huì)超過(guò)135℃，注氮?dú)鈺r(shí)井底壓力也在50 MPa以內(nèi)，所以測(cè)井儀器完全滿足氣舉測(cè)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(gè)參數(shù)的測(cè)量，儀器的測(cè)量范圍和精度及儀器指標(biāo)完全滿足測(cè)井要求，而且提供參數(shù)豐富，可以定量解釋產(chǎn)液量和含水率，滿足地質(zhì)要求。

3)氣舉找水應(yīng)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(chǎn)，投產(chǎn)初期日產(chǎn)液24.2 m3，日產(chǎn)油0.02 t，含水99.9%，液面675 m，為進(jìn)一步弄清井下產(chǎn)液狀況，廠家決定對(duì)這口井進(jìn)行找水測(cè)試，為堵水提供依據(jù)。

2015年6月對(duì)此井進(jìn)行氣舉產(chǎn)液剖面測(cè)試的結(jié)果如表1所示，75層為主要的出水層位，對(duì)其進(jìn)行封堵。

表1　高76-**井氣舉產(chǎn)液剖面測(cè)試成果表

堵水初期，如圖1所示產(chǎn)液量從24.2 m3/d降到15.1 m3/d，含水從99.9%降低到80.8%，產(chǎn)油從0 t/d，上升到2.9 t/d，見(jiàn)到了明顯的增油效果，但從7月份開(kāi)始，產(chǎn)液量逐漸下降，到7月底產(chǎn)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(yè)隊(duì)又重新堵水后，到目前為止，生產(chǎn)平穩(wěn)，產(chǎn)液量在12.3 m3/d，含水70%左右，產(chǎn)油每天3.8 t，到目前為止已經(jīng)累計(jì)增油101 t。

圖1　高76-**井采油生產(chǎn)曲線圖

從圖2可以看出G15-**井為多層合采，53#層與周?chē)瓽15-**主吸水層對(duì)應(yīng)關(guān)系好，注水受效明顯，措施前日產(chǎn)液22.4 t，日產(chǎn)油0.92 t，含水95.9%，動(dòng)液面1 209 m；分析認(rèn)為該小層可能水淹；五參數(shù)找水證實(shí)53#層主產(chǎn)液，雙卡該層后，初期日產(chǎn)液16.7 t、日產(chǎn)油10.4 t、含水37.6%、動(dòng)液面1 158 m，如圖3所示。

4　測(cè)井影響因素分析

4.1扶正器對(duì)連續(xù)流量測(cè)量效果的影響

NP43-X**井是一口大斜度的抽油機(jī)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(chǎn)液量10 m3/d，含水37%。

圖2　G15-**與G15-**油層連通圖

圖3　G15-**氣舉產(chǎn)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(dǎo)致的張力變大，但儀器并沒(méi)有在通過(guò)喇叭口時(shí)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(huì)導(dǎo)致阻力變大而遇阻。

因?yàn)榉稣髌鹬又辛髁坑?jì)的作用，能避免因流量計(jì)碰撞井壁造成葉片收縮不轉(zhuǎn)的情況。但此井特殊，在查閱了相關(guān)資料后，得知在過(guò)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(méi)有遇阻，成功測(cè)井。

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

從測(cè)井的施工和圖3-圖5的對(duì)比可以得出以下結(jié)論:

圖4　加扶正器測(cè)速600 m/h,900 m/h流量曲線

圖5　不加扶正器測(cè)速600 m/h,900 m/h流量曲線

1)在測(cè)速大于600 m/h以上的時(shí)候,儀器加上扶正器測(cè)量的全井眼流量比不加扶正器測(cè)時(shí)測(cè)的流量曲線更平穩(wěn),抖動(dòng)較小。

2)對(duì)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(cè)井成功率,可以不加扶正器下井測(cè)量連續(xù)流量曲線,但是測(cè)量速度必須控制在600 m/h以下。

4.2放壓測(cè)試對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

在氣舉測(cè)井施工中，一定要注意出口的出液情況，如果在高泵壓下長(zhǎng)時(shí)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(gè)氣舉凡爾打開(kāi)后，出水排液了一段時(shí)間，在舉通第二個(gè)氣舉凡爾的時(shí)候，氣舉至14.5 MPa時(shí)井口仍沒(méi)有出水，而且這個(gè)壓力一直持續(xù)了幾個(gè)小時(shí)沒(méi)有變化，懷疑由于氣舉凡爾未打開(kāi)造成，此時(shí)決定放壓測(cè)量。此時(shí)停止氮?dú)廛?chē)氣舉，從環(huán)套空間內(nèi)放壓，控制放空閘門(mén)的開(kāi)度，讓環(huán)套壓力逐漸減小，井底流動(dòng)壓力逐漸減小，當(dāng)?shù)貙訅毫Υ笥诰琢鲃?dòng)壓力時(shí)，地層開(kāi)始出液，這時(shí)就達(dá)到了測(cè)量的時(shí)機(jī)。圖6為環(huán)套放壓后測(cè)量的連續(xù)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(gè)參數(shù)與圖7放壓前都有明顯變。

圖6　放壓后測(cè)量連續(xù)曲線

圖7　放壓前測(cè)量連續(xù)曲線

4.3壓力對(duì)測(cè)井結(jié)果的影響

在氮?dú)鈿馀e施工過(guò)程中,由于氮?dú)獾某隹谂帕恳话闶枪潭ǖ?在第一個(gè)氣舉凡爾沒(méi)有打開(kāi)的時(shí)候,隨著往環(huán)套空間里注入氮?dú)饬康脑黾?注氮壓力不斷增加, 這個(gè)時(shí)候井中的液體一部分進(jìn)入油管里,一部分往地層里倒灌,所以此時(shí)在油頂上監(jiān)測(cè)壓力會(huì)升高,井溫會(huì)降低[5]。隨著氣舉凡爾的打開(kāi),油管進(jìn)氣,使混氣水的重度越來(lái)越低，油管鞋壓力則急劇降低，此時(shí)井底壓力及壓風(fēng)機(jī)的壓力也隨之急劇下降，當(dāng)井底壓力低于地層壓力時(shí)，液體則從地層流到井底。這時(shí)溫度也有升高的趨勢(shì),此時(shí)達(dá)到測(cè)量的時(shí)機(jī)。一般為了排除洗井液進(jìn)入地層造成的影響,對(duì)一些井甲方會(huì)要求達(dá)到一定排液量以后才能測(cè)量。在達(dá)到排液量以后,需要一直監(jiān)測(cè)壓力的變化,如果壓力只有5 MPa以下的變化時(shí),一般是氣舉凡爾打開(kāi)造成的,如果壓力減小值達(dá)到5 MPa以上的時(shí)候,注意流量和溫度的變化,當(dāng)?shù)貙訅毫Υ笥诰琢鲏簳r(shí),地層出液 ,達(dá)到測(cè)量的最佳時(shí)機(jī)。如果錯(cuò)過(guò)了這個(gè)時(shí)機(jī)就要等到舉通下一級(jí)氣舉凡爾之后,繼續(xù)等待測(cè)量時(shí)機(jī)。

5　結(jié)　論

1)采用PLT生產(chǎn)測(cè)井組合儀進(jìn)行氣舉產(chǎn)液剖面測(cè)試，能實(shí)現(xiàn)一次下井，多參數(shù)測(cè)量(節(jié)箍、井溫、壓力、含水、伽馬和流量)，能定量解釋。

2)采用PLT生產(chǎn)測(cè)井組合儀較好的反映了油井在氣舉狀態(tài)下的產(chǎn)出情況，為油田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，制定穩(wěn)油控水方案提供可靠的依據(jù)，具有良好的應(yīng)用前景。

3)通過(guò)對(duì)各種測(cè)井影響因素的分析，找到如何避免和克服這些問(wèn)題，能有效的提高測(cè)井成功率。

[1] 楊寶華，王慶如.氣舉找水全套測(cè)井技術(shù)在大港南部油區(qū)的應(yīng)用[J].油氣井測(cè)試,2002，11(5):60-62.

[2] 劉東菊.氮?dú)鈿馀e采油技術(shù)的應(yīng)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(shù)[C].全國(guó)氣舉技術(shù)研討會(huì)論文集，2007:20.

[4] 陳淑梅.氣舉測(cè)井技術(shù)在油田中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011,5(36):81-83.

[5] 湯濤，戴恩漢，孟蓮香.氮?dú)鈿馀e油井動(dòng)態(tài)找水技術(shù)在中原油田的應(yīng)用[J].內(nèi)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(yè)于東北石油大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事現(xiàn)場(chǎng)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)