動態監測技術在某注水油田的應用

摘要：高升采油廠注水油田油藏類型多樣、斷層發育、含油井段長，層間差異大。儲層以低滲為主，泥質含量較高。在注水開發中后期，普遍面臨著注水受效狀況差、受效特征不明顯，綜向上吸水不均、儲量動用程度差的情況。針對以上問題，利用產出剖面測試、吸水剖面、壓力測試、井間示蹤劑測試、飽和度測井等不同的測試工藝，在注水油田建立壓力監測系統、剩余油分布監測系統，對注水油田后期開發具有重大的指導意義。

關鍵詞：注水油田;注水開發中后期;動態監測技術;動態監測系統

1 引言

高升注水油田1977年投入開發，1990年開始注水，歷經29年的注水開發后，目前注水油田存在著一系列的問題，一是油藏以低滲為主，注水受效狀況較差，受效特征不明顯;二是油藏縱向上跨度大，大套合采合注易造成儲量動用程度不均的情況。針對以上問題，高升采油廠地質研究人員認真研究動態監測原理，通過對癥下藥，利用動態監測技術有效評價注水油田注水狀況，制定相應調整方案，有效提高注水油田注水效果。

2 常用動態監測技術原理

2.1?注入剖面測井

（1）同位素測井原理

首先用同位素載體（化學微球或骨質活性碳）吸附放射性同位素離子，與水配制成活化懸浮液，在注水條件下，將活性懸浮液注入水中，在向地層擠入懸浮液時，水進入地層，活性載體濾積在地層井眼表面，吸水量越多，累積量也就越多，放射出的伽馬射線強度就越大。用伽馬探測儀在注入同位素前后各測一條伽馬曲線（基線和同位素曲線），兩者的異常面積增量表示吸水的強弱（圖1）。

（2）氧活化測井原理

氧活化測井儀是通過對中子活化伽馬射線時間譜的測量來反映油管內、環形空間、套管外含氧物質，特別是水的流動狀況的，當流體流經中子發生器時，流體中的氧元素被高能快中子活化，使流體具備了放射性;活化后的流體在流經不同源距的伽馬探測器時，能夠測量其活化時間譜，根據時間譜可以得到流經時間，再結合源距就可計算流體速度;根據被測點的橫截面積，可計算出測點流量。

2.2 產出剖面測井

產液剖面測井技術用于了解生產井各產層產液量及含水率，對開發區域進行系統監測，研究各開發層系動用狀況及水淹情況，為油層改造提供依據，如指導壓裂選層及選擇堵水層位等，同時檢查各種措施效果，達到增產的目的。

2.3 飽和度測井

C/O測井利用14Mev的中子脈沖轟擊地層，當中子與地層元素發生作用后，釋放出伽馬射線，地層元素不同，放出來的伽馬射線的能量也不一樣（C元素：4.44MeV，O元素：6.19MeV），通過測量非彈性散射伽馬射線能譜中碳原子，氧原子伽馬射線的強度，就可以估算出地層中碳和氧兩種元素的含量。實際測量中采用比值法，測量的是上述兩個數的比值，簡寫成C/O。

實際測量表明，C/O測井對地層中碳元素的變化確實是靈敏的。然而在含碳酸鹽巖的砂巖地層中，如果單獨使用C/O參數，卻無法區分孔隙流體中的碳和巖石骨架中的碳，故需引出一個新的參數來指示地層的巖性。非彈性散射Ca/Si是碳酸巖地層的一種很好的指示。

2.4 壓力測試

（1）直接測壓法

選用合適的測壓儀器（主要為各種壓力計）下入井底，直接測取關井恢復后的壓力值。優點是較為準確，最大問題是需關井較長時間（2～3d，低滲油藏則更長），影響油井產量。

1）地面直讀式電子壓力計測試系統：必須選用合適的測壓儀器

2）抽油井環空測壓法：偏心井口環套空間起下側壓儀器

3）重復式地層測試器（簡稱 RFT）：可裸眼測試，可連續測得所有油層分層壓力

（2）間接計算法

1）利用壓力恢復數據求油井平均地層壓力

實質就是對未達到完全穩定的壓力恢復數據進行處理求地層壓力的技術。在開發初期，求油層壓力可用霍納（Horner）法外推來獲得。但油藏中有多口油井開采較長時間后，就不能這樣外推。

2）利用井筒液面計算法

關鍵：求準井筒內液面高度和混合液體密度

2.5 井間示蹤劑測試

井間示蹤劑監測技術是認識注入流體平面上和縱向上分布狀況，認識油藏平面上和縱向上的非均質性特征的有效方法。生產井檢測到的示蹤劑濃度突破曲線，反饋了有關油層特性及開采現狀的信息。這樣就可以通過觀察示蹤劑在生產井中的開采動態，如示蹤劑在生產井的突破時間，峰值的大小及個數等參數，進一步研究和認識注入流體的分布及其運動規律和油藏的非均質性特征。

示蹤劑是指能隨流體運動，指示流體的存在，運動方向和運動速度的化學劑。可選擇的水示蹤劑包括兩大類：放射性示蹤劑：主要用氚水（3HHO）;化學示蹤劑：硫氰酸銨NH₄SCN、硝酸銨NH₄NO₃、溴化鈉NaBr、碘化鈉NaI、氯化鈉NaCl、曙紅Y（四溴熒光素鈉）、乙醇（C₂H₆O）。

3 動態監測技術在注水油田中的應用

3.1 建立壓力監測系統

油層壓力監測系統要求能反映整個油藏的油層壓力分布狀況，因此要求所選擇的測壓井點能遍及油藏各部位，這樣所測得的壓力分布圖才能基本反映油藏本身。確定為每半年測得一次油層壓力資料。而選擇的這些觀測井點要比較均勻地分布，以便能反映出平面上的壓力分布及其變化狀況。同時壓力監測井點要有代表性，主要體現在對局部鄰域壓力的代表性，而壓力與該井的產量、油層性質（流動系數）、空間位置等因素密切相關，因此監測壓力的井點必須滿足以下約束條件：

（1）平面代表性（與鄰域內各井點距離的方差之和為最小）;

（2）油層性質的代表性（與鄰域內各井點物性差異最小，即與其代表區域的非監測井點流動系數方差之和為最小，如區塊的原油黏度是常數，則為地層系數）;

（3）產量（采出、注入）的代表性（與鄰域內各井點產量的方差之和為最小）。

3.2 建立水淹監測系統

油田水淹狀況的研究是油田開發每一個階段都需要重點進行的，因此，建立油層水淹監測系統是注水油田后期開發調整的關鍵。水淹監測系統主要包括以下5個方面：一是對加密調整的新井，則要求對每一口井都進行油層水淹監測;二是對原井網生產的油井，通過碳氣比能譜測井，測得油層飽和度;三是盡可能多地測得每口油井的分層產液和產油資料，比較準確地反映出油藏各類油層的動用狀況和見水狀況，特別是開采動態特殊變化的油井，或挖潛改造作業施工的油井，增加測試次數;四是對水井的各層吸水情況以及注入水的波及范圍進行監測，選取油田注水井的50%，每年測試注入剖面一次，了解水井的吸水狀況;五是對油井的產出流體定期進行油品分析，確定流體中水分的來源。

4 結論

動態監測技術作為勘探與開發油氣田的重要方法技術，它所獲得的測井資料，是測井評價、地質研究和油氣藏開發的科學依據，在油氣勘探、開發和生產的全過程中發揮著更大的作用，為油氣工業帶來更高的經濟效益。利用動態監測技術建立注水油田動態監測系統，是指導注水油田后期開發的重要手段，是了解低滲透油藏后期剩余油潛力的有效方法，是注水油田穩產上產的有利保證。

參考文獻

[1] 鄭珊珊.油田開發動態分析中油水井動態監測資料應用[J].綜述專論，2017（12）：122-123.

[2] 許向峰.井間示蹤劑監測在復雜斷塊油藏描述中的應用[J].錄井工程，2017，28（1）：83-84.

作者簡介：蒙和月（1991-），男，漢族，天津薊縣人，本科，初級工程師，主要從事油藏開發方面的工作。

（作者單位：中國石油遼河油田公司高升采油廠地質研究所）