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大孔道水井吸水剖面测井技术研究(修改)

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孔道 水井 吸水 剖面 测井 技术研究 修改
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大孔道水井吸水剖面测井技术研究 摘要:注水井吸水剖面在油田注水开发动态分析中是一种必不可少的资料。而 资料的准确性和可靠程度将直接影响油田的开发效果。目前大多数注水井用同位素法测注水剖面所存在的问题主要表现在所用的同位素粒径和测试工艺、方法方面。由于地层受长期注水的影响,导致地层孔喉半径变大、冲刷半径变大,致使小粒径同位素悬浮体不能滤积在地层表面,而被水推进冲刷带,造成所测资料失真,故需进行大颗粒同位素测井和测井工艺的研究。主题词:大孔道 吸水剖面 技术研究1 前言注水井吸水剖面资料在油田注水开发动态分析中是一种必不可少的资料。资料的准确性和可靠程度将直接影响油田的开发效果。目前普遍采用的注水井吸水剖面测井方法有三种:连续流量测试法,井温测试法和放射性同位素示踪测井。连续流量计法测井受井下技术状况如分注井、管鞋井、水质差等诸多因素的限制。井温测井虽然不受管柱的限制,也不受温度、压力的影响,但因其分层能力差只能做定性解释,对于长期注水并经过多次作业的注水井井温资料仅能作为参考。同位素测井具有分层性能好,不受井内管柱的影响,与井温并测可以达到定性和定量的一致性,因此同位素注水剖面测井被各油田普遍采用。但在同位素测井的同时,也需要改进。滨南采油厂自 1986 年开展水井吸水剖面测试以来,无论是在测井工艺上和资料解释方法上都有很大程度的提高和改善,但是随着油田注水方式和注水强度的变化,原有的测井方法已不能满足吸水剖面测井的需要。通过对近几年所测的吸水剖面测井资料的复查和分析以及与调配流量测试结果的对比、与油田动态状况对比综合分析发现,用 100径的同位素进行吸水剖面测井时,对于注水量较大的注水井存在吸水剖面测井资料与地层吸水能力不相符和的问题。此类井占吸水剖面测井数量的 20%左右。渗透率好的吸水能力差的小层在吸水剖面上表现为低幅度的同位素异常,甚至没有同位素异常;而那些孔隙度小、渗透率差吸水能力差的小层在吸水剖面易表现为高幅度的同位素异常,而被误认为主力注水层。由于地层长期受注入水的冲刷,使得井筒周围的泥质胶结物的冲刷程度不同、冲刷半径大小不等,致使小粒径井同位素示踪剂不能滤积在地层表面而被注入水推进冲刷带,甚至达到地层深部,超过了伽玛仪器的探测范围(伽玛仪器仅能探测到距井筒 20层的放射性) ,在进行注水井同位素吸水剖面测井时造成所测资料失真,因此在进行同位素吸水剖面测井时要针对区块的储层情况和注 水 井 的 注 水 情 况选 择 适 当 粒 径 的 同位素示踪剂及不同测试工艺进行测井 。2 影响水井吸水剖面测井成果的因素分析滨南采油厂主力油田的注水开发已有相当长的时间,部分水井地层由于长期受注入水的冲刷和作业等影响,地层的孔隙度发生很大变化,使得采用常规的同位素示踪剂进行测井不能真实地反应地层的吸水情况。影响分层吸水强度的直接地质因素是有效孔隙度与有效渗透率。从理论上讲有效孔隙度大,渗透率高的地层应是吸水量大的地层,即吸水剖面高峰值的层段。然而如果测试方法不当,其测试结果却恰恰相反。影响吸水剖面资料质量的情况有如下几种:(1)由于井下作业影响,改变了地层的孔渗特性。(2)由于井下管柱结构、套管表面腐蚀,而在测井时产生不同程度的同位素污染。(3)长期注水对井筒周围的泥质胶结物的冲刷程度不同,冲刷半径大小不等,致使同位素颗粒不是滤积在地层表面,而是被注入水推进到冲刷带,甚至达到地层深部,渗透性好吸水能力强的地层反而出现低幅的同位素异常,甚至没有同位素异常 。而那些渗透差吸水能力弱的地层则由于同位素示踪剂滤积在地层表面出现高幅的同位素异常,而被误认为主力吸水层。(4)原先吸水好的层长期注水后地层胶结物因水敏性影响可能变成差的吸水层。(5)同位素释放深度不合理会影响吸水剖面的质量。(6)污水回注会影响吸水剖面的质量。(7)吸水剖面测试工序不完善会影响吸水剖面的质量。(8)对同位素载体粒径选择不当会影响吸水剖面资料的质量。3 同位素微球颗粒的选择同位素微球在水中的沉降速度与其颗粒直径大小有关,粒径越大,颗粒的自由沉降越快,注入水对其携带能力越差,较大的微球只有较大的水流速度才能被携带到目的层。所以在其颗粒满足了大于地层空隙直径的条件后,不宜选择过大的颗粒直径。一般情况下选择同位素微球粒径必须考虑以下几个方面:(1)同位素微球粒径必须大于注水层孔隙直径。(2)不同的吸水层渗透率特性和不同的地层有效厚度应选择不同的粒径。中低渗透层,有效厚度不小,粒径一般应选用 100——300μ效厚度较大,粒径一般应选用 400——700μ效厚度较大的吸水层由于长期注水的冲刷作用,使其空隙直径不断扩大,形成大孔道地层。对于这类地层进行同位素吸水剖面测井时就应选择更大的粒径。(3)选择同位素微球的粒径要考虑到注水井注水层孔隙的胶结情况。对于胶结疏松容易出砂的地层,由于长期注入水的冲刷,井筒周围可能出现冲刷带,在这种情况下要选择大粒径的同位素微球,以防止示踪剂粒径过于小被注入水冲到冲刷带深处,造成测井曲线失真。(4)选择同位素的微球粒径要考虑到注水压力和注入量。对于注水压力低注水指数高的单层突进严重的注水层,要选用大粒径的同位素。(5)选择同位素的粒径还要根据地层的非均质程度,既要考虑物性好的吸水层,也要考虑物性差的吸水层。对于非均质严重的地层同位素微球粒径范围要大一些,如可选用 100——500μm 或 100——900μm 等粒径。(6)选择同位素微球粒径要和井下分层注水工具匹配。颗粒直径要比配水器出水口小,以防止同位素微球堵塞水嘴,出现沾污等影响,使测井曲线失真。通常所用同位素示踪剂 00—300μm,其密度为 ,同位素的粒径越大,其密度也就越大。4 大粒径同位素吸水剖面测井方法研究(1)分析施工目的:取得所要施工井的流体温度,温度恢复,自然伽玛,同位素,磁性定位五条曲线。并根据所取得的资料对本井各小层的吸水情况做出定量解释。(2)认真研究测井通知单给出的数据,了解井身结构情况,明确与本次测井有关的各种参数。(3)制定同位素预投方案:在测量大孔道注水井时,应对以前取得的注入剖面资料认真分析,初步确认存在大孔道的吸水层,并考虑注水参数的影响,以及同位素粒径的交叉性, (如:100μm~300μm、300μm~600μm 在 300μ,制定同位素微球的投注量。由于 300μm 粒径的同位素可以被一般的地层吸附,因此,在确定大粒径同位素投注量时,应适当加大比例,由于大孔道的存在,会有一部分粒径 100μm~300μm 的同位素微球被注入水携带进孔道内,进入地层深处。因此,对存在大孔道的井,使用释放器井内释放的情况下,选择 m~m 之间比较合适,同时,考虑到地层吸水的非均质性,同位素微球径粒应有一定的分布范围,在利津油田通过利 29,利 29,利 29三口井的测井实验证明100μm~900μm 粒径的同位素微球在该地区可以满足要求。(4)编制施工过程设计按常规测井施工安装井口装置,检查下井仪器的工作状态,确定仪器能否正常工作,给手压泵加压和关死泻流闸门,确保井口漏失量小于 1m3/d。 (这一点尤为重要,这样一来才能确保所测的流温和关井静温真实可靠) 。下放仪器串至射孔段以上 50m,开始以600m/h 速度下测井温曲线和磁性定位曲线,温度曲线测完后,上提仪器串,以 600m/h 速度上测自然伽玛曲线和磁性定位曲线,测完后,下测 50m 流温重复曲线,再上测 50m 自然伽玛重复曲线。上提仪器串至距离油管喇叭口或第一级配水器以上 100m,释放同位素,释放器打开后,以 300m/h 的速度上提仪器 100m。动态监测同位素的井内运移情况。以 600m/h 速度测量同位素曲线和磁定位曲线,并加测重复曲线。关井等待井温恢复,一般等待一小时以上。以 600m/h 速度下测井温恢复曲线和磁性定位曲线,并加测重复曲线。上述过程完成后,仪器串起出井口,测井过程完成。(5)施工过程的注意事项1) 对于分层注水井,应在不破坏流温环境的条件下,先下测流温。2) 同位素释放后,要动态监测同位素的运移情况。3) 在等待和测量井温恢复时,井口溢流要尽量小。5 大颗粒同位素吸水剖面测井与成果分析(1)利 29为混注井,注水量 30 m3/d,注水方式为正注。1)射孔数据表(见附表 1)2)利 29同位素投注方案根据对该井地层参数及以前取得的吸水剖面资料进行综合分析,认为本井存在大孔道,因此,制定出该井同位素投注方案:100μ m,300μ m 300μ m,采用混合投注,释放器井内释放方式。释放深度 2000m。3)利 29吸水剖面资料分析:本井为笼统注水井,在测井时按照施工方案进行施工,首先测流温和 线,然后在 2000m 释放完同位素后,仪器追踪同位素运移方向。从所测资料分析:流温曲线和静温曲线在 17 小层有非常明显的温度变化,是全井段温度变化最大的层。同位素曲线在 17 层表现出明显的同位素异常显示。除了 18 层外有一些同位素显示外,其它各层同位素曲线异常显示并不明显,说明同位素大部滤积到了 17层上。另外,从曲线反映同位素在 17 和 18层之间有同位素沾污显示,这是由于 18 层少量吸水,同位素在上移路径沾污造成的。根据本次所测资料处理后的结果是:主力吸水层为 17 层,相对吸水量为 绝对吸水量为:。本井在 2006 年6 月曾用普通粒径同位素测过同位素吸水剖面,下表是两次使用不同粒径同位素测井资料解释结果的对比(见附表 2) 。从上表对应结果反映:两次测井主力吸水层并没有改变,两次测井反映均是 17 层主力吸水,但通过两次同位素测井曲线形态对比,则有较明显区别。使用 100径测得的同位素曲线,曲线形态要明显差于使用 100径测得的同位素曲线。用大粒径同位素所测得的曲线形态,在吸水层位表现要饱满,幅度也要大于普通同位素曲线。次吸水层处的表现,大粒径同位素曲线的反映也好于普通粒径同位素曲线,这也是由于大孔道所造成的影响,由于次吸水层吸水量较小,同位素悬浮液上移速度较慢,当同位素到达上部的次吸水层时,使用普通粒径同位素,由于底部主吸水层孔道过大,注入水将同位素推入到地层深处,而无法反映其吸水状态;而使用大粒径同位素就可以很好的解决这一难题,合适粒径同位素会牢固地吸附在地层表面,为等待同位素运移到顶部次吸水层争取了时间。本井的两次测井实例,就可以反映出此问题的解决办法。普通粒径同位素曲线反映在主吸水层上部还有一次吸水层,但由于底部的地层存在大孔道,大量的同位素进入主吸水层,上部的次吸水层无法得到相应的同位素,而混合粒径同位素曲线在主、次吸水层都有同位素反映,其真实性要好于普通粒径同位素所测曲线。6 结论及建议在油田注水开发中,一般是:有什么样的吸水剖面,就有什么样的产液剖面。获取真实可信的吸水剖面资料,可以为油田的合理开发,提高采收率,最大限度地提高经济效益,提供非常重要的基本依据。(1)在利津油田通过 29,利 29 29进行大粒径同位素测井实验以及对周围连通生产井的产液状况分析,初步探明了该地区大孔道地层适用的同位素的粒径范围,并总结了一套相应的同位素测井施工方案。认为在该区块使用100μm~900μm 粒径的同位素,采用混和投注方式,可以有效的解决由于该区块注水井大孔道的存在对测井资料失真问题的影响。(2)随着注水时间的延长,地层孔喉直径随时间增加有进一步加大的可能,因此,建议当使用 100μm~900μm 粒径的同位素,仍会有同位素“进层”现象时,逐年增大所使用的同位素微球的粒径。(3)在同位素粒径的选择方面,大粒径同位素并不一定适用于各类井,主要考虑具体井的情况,根据井况来确定其粒径使用大小,粒径选择过大,容易造成沉积,要根据同位素粒径选择原则来定。(4)在资料解释方面,应根据具体井动态监测曲线,及随测的井温曲线来综合判断吸水层位和其它污染情况。(5)在测试工艺上,应采取手压泵、卸流管线控制井口溢流量小于 2m3/d,仪器第一趟下井应下测流温曲线,待同位素曲线曲线测完后再关井测量关井井温,关井时间应在 1 小时以上。电测序号射孔深度(m)厚度(m)孔隙度(% ) 性质15 层16 2136 层17 2173层18 2195层附表 1 射孔数据表电测序号射孔深度(m)孔隙度%100005 8 1368 1730 1950 射孔数据表附表 2 com
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