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[摘要]本文通过分析认识造成工程井窜槽的主要原因,介绍利用各种测井技术如何识别评价管外窜槽的测井原理、施工工艺及解释方法;为甲方准确确定管外窜槽位置和窜槽流体的流动方向,实施有效的修井措施,为油田采用有效堵水方案,油藏进行优化管理提供了科学的依据。
[关键词]工程井窜漏识别生产测井动态监测
中图分类号:TQ328.06 文献标识码:TQ 文章编号:1009―914X(2013)31―0538―01
1、江苏油田工程井窜漏现状及识别技术
江苏油田套损井已累计达到430多口井,主要集中在原油比较富集的区块,严重制约了油田的良性开发,针对套损现状,我们通过实施电磁探伤、井温找漏、SBT验窜、硼(钆)中子,多臂井径找漏找窜等检测井筒和水泥胶结质量,提高了井身结构“异常”情况的措施针对性和有效性。
2、应用分析
2.1电磁探伤
2.1.1电磁探伤法原理
电磁探伤仪的物理基础是法拉第电磁感应定律。给发射线圈供一电流,接收线圈产生随时间变化的感应电动势Ε。当钢管(油套管)厚度变化或存在缺陷时,感应电动势Ε将发生变化,通过分析和计算,判断管柱的裂缝和孔洞,得到管柱的壁厚。
2.1.2电磁探伤测井应该用效果
M33-3井
M33-3井是东台坳陷高邮凹陷深凹带西部M33块上的一口采油井。m33-3井在投产过程中遇阻,在套管试压不合格后,对该井进行了电磁探伤测试。电磁探伤解释结果显示228~876米井段内套管变形严重,套管变形主要以横向变形为主,变形严重段有破损。根据电磁探伤结果,m33-3井在201.67~900.62米套管段内悬挂外径95.3mm的小套管,悬挂成功后采用73枪89弹射开下部油层,采用外径60.3mm小油管下泵生产,目前该井日产油2.9吨,含水14.0%,累计产油1200吨。
2.2钆中子
2.2.1钆中子测井原理
建立在中子伽马测井基础上,通过将俘获截面较高的钆溶液替换井筒内液体,利用“测- 渗- 测”测井施工工艺。利用注钆前后中子伽马叠合曲线幅度差大小集中反映了钆溶液进入井下地层中的去向及分布情况;在未射孔井段出现幅度差,则证明该井段存在管外窜槽。
2.2.2钆中子测井应用实例
Y25-8井
Y25-8井是东台坳陷高邮凹陷永安构造Y25断块上的一口定向开发井,该井2002年2月完井,对的20号层射孔,初期日产液28.1t,含水3%,2005年12月日产液26.6t,含水91.4%,2006年1月上返生产14号层,日产液36.6t,含水97.8%。根据注钆前后的中子伽马测井资料,发现未射孔层位15号层中子伽马曲线存在幅度差判断为窜槽层,由于本井14、15号层之间存在窜槽,建议封堵该层段。根据测井解释结果上返生产11-13号层,措施后产量由原来的含水率97.8%下降至0%,产油由0.5t增至13.6t。
2.3超声成像+井温测井
2.3.1井温法原理
井温测井找漏找窜是利用井筒上下温度差,当井筒某处存在漏窜时,该点注水的温度比地层水的温度低,当井筒某处存在漏失时,注入水流进入地层,该处产生温度负异常。
2.3.2超声成像测井法原理
超声波成像测井时,探头沿井柱旋转向井壁发射2MHz的超声波,对反射回波的幅度及时间进行处理,以二维、三维方式显示出套管的纵横截面图、立体图。
2.3.3超声成像+井温测井应用实例
ZH32-6井
ZH32-6井是宋家垛油田ZH31断块上的一口泰州组油藏定向开发井,该井于2000年2月30日测井温曲线找漏,在1100~1122 m处井温有异常显示,解释为22 m 破漏段。后测超声成像,解释结论为在井段1103.50-1105.00m处井筒破漏。综合井温结论,确定了破漏段,该井段经挤水泥,将套管修复后出沙停止。4月1日,日产液45.9方,油5.4方。
2.4同位素示踪法+SBT扇区水泥胶结测井
2.4.1同位素示踪法原理
同位素示踪法找窜与同位素吸水剖面测井相似,用伽马探测仪下井,先测一条自然伽马曲线,注入活化悬浮液后,再测一条示踪伽马曲线,两条曲线之间的面积差就是吸入量。在未射孔层段,出现大量吸水情况,可以判断为存在窜槽。
2.4.2 SBT扇区水泥胶结测井原理
SBT扇区水泥胶结测井仪是一种检测水泥胶结质量及探测孔穴道的声波仪器,可以沿纵向和横向两个方向测量水泥的胶结质量。能进行管外环形空间水泥成像,直观,准确地反映水泥沟槽和空隙。
2.4.3 SBT扇区水泥胶结测井应用效果
G6-51(同位素+SBT验证)
G6-51井是位于江苏省金湖县东台坳陷金湖凹陷北斜坡高集构造G6断块上的一口注水井。2003年3月采用CBL-VDL测固井质量,固井质量合格后,该井采用喇叭口构投注,2003年12月进行同位素吸水剖面测井,资料显示射孔层16~21层,未射孔层22~24层均具有一定的吸水能力,因此判断未射孔层22~24层与射孔层16~21层存在管外窜槽。为验证该井的窜槽情况,于2004年4月进行了SBT测井采集。发现2028米—2049米之间水泥胶结差,属于典型的管外窜槽,判断为固井质量不合格;该井管外窜槽的主要焦点集中在射孔打开的21号层部位,从套管内部注入的高压水就是从该层位窜入22、23、24号层。窜槽井段内,水泥环展开剖面大约有240度固井质量良好,造成窜槽的是120度上下通道空间。
2.5产出状态下测井找漏工艺方法
2.5.1产出状态下测井找漏法原理
产出状态下找漏原理主要是参照产液剖面测井方法,在作业抽汲或正常生产状态下环空测量井温、流量、持水率参数等参数,依据井温找漏和产液流量等解释原理和方法进行分析,从而确定破漏段或出水层位。
S20-31井
S20-31井是东台坳陷高邮凹陷北斜坡沙埝构造S20断块东块上的一口滚动开发井。2010年11月19日该井生产突然全水。井温找漏破漏段为两段1540.00-1585.00m和1925.0-1965.0m;封隔器找漏破漏段为1549.26-1580.60m和1920.57-1952.13m。卡封破漏段生产仍全水。改采用抽汲环空测井找漏工艺。根据抽汲找漏结果,采油厂射开1号层,卡封破漏段1540.8-1553.8m。抽汲求产,初期日产纯油3m3。后下泵生产,日产纯油1.5t,累计增油276.5吨,减少产水超过5000m3。该砂体的成功试油生产,预计新增储量800×103t。
3、综合应用效果
通过应用套损检测、诊断技术,结合套损程度及需要达到的工艺目标要求,根据不完全数据统计,自2005年至2013年,在江苏油田试采一厂开展的套损修复治理工作中,共修复套损井125口。随着油田开发的进行,油田目前的套损现象越来越严重,造成注采失衡,严重影响油田的正常生产,江苏测井通过以上多种找窜找漏方法,取得了直观准确的资料,为油水井封窜堵漏提供了可靠的依据。指导工程措施,恢复正常注水。改善产出情况,提高油井生产能力。
作者简介
于鑫汝,女,土家族,1985-10,江苏石油工程有限公司地质测井处,助理工程师,东北石油大学,本科,专业方向:测井解释。
罗辉,男,江苏石油工程有限公司地质测井处,助理工程师。
郑维军,男,江苏石油工程有限公司地质测井处,助理工程师。
[关键词]工程井窜漏识别生产测井动态监测
中图分类号:TQ328.06 文献标识码:TQ 文章编号:1009―914X(2013)31―0538―01
1、江苏油田工程井窜漏现状及识别技术
江苏油田套损井已累计达到430多口井,主要集中在原油比较富集的区块,严重制约了油田的良性开发,针对套损现状,我们通过实施电磁探伤、井温找漏、SBT验窜、硼(钆)中子,多臂井径找漏找窜等检测井筒和水泥胶结质量,提高了井身结构“异常”情况的措施针对性和有效性。
2、应用分析
2.1电磁探伤
2.1.1电磁探伤法原理
电磁探伤仪的物理基础是法拉第电磁感应定律。给发射线圈供一电流,接收线圈产生随时间变化的感应电动势Ε。当钢管(油套管)厚度变化或存在缺陷时,感应电动势Ε将发生变化,通过分析和计算,判断管柱的裂缝和孔洞,得到管柱的壁厚。
2.1.2电磁探伤测井应该用效果
M33-3井
M33-3井是东台坳陷高邮凹陷深凹带西部M33块上的一口采油井。m33-3井在投产过程中遇阻,在套管试压不合格后,对该井进行了电磁探伤测试。电磁探伤解释结果显示228~876米井段内套管变形严重,套管变形主要以横向变形为主,变形严重段有破损。根据电磁探伤结果,m33-3井在201.67~900.62米套管段内悬挂外径95.3mm的小套管,悬挂成功后采用73枪89弹射开下部油层,采用外径60.3mm小油管下泵生产,目前该井日产油2.9吨,含水14.0%,累计产油1200吨。
2.2钆中子
2.2.1钆中子测井原理
建立在中子伽马测井基础上,通过将俘获截面较高的钆溶液替换井筒内液体,利用“测- 渗- 测”测井施工工艺。利用注钆前后中子伽马叠合曲线幅度差大小集中反映了钆溶液进入井下地层中的去向及分布情况;在未射孔井段出现幅度差,则证明该井段存在管外窜槽。
2.2.2钆中子测井应用实例
Y25-8井
Y25-8井是东台坳陷高邮凹陷永安构造Y25断块上的一口定向开发井,该井2002年2月完井,对的20号层射孔,初期日产液28.1t,含水3%,2005年12月日产液26.6t,含水91.4%,2006年1月上返生产14号层,日产液36.6t,含水97.8%。根据注钆前后的中子伽马测井资料,发现未射孔层位15号层中子伽马曲线存在幅度差判断为窜槽层,由于本井14、15号层之间存在窜槽,建议封堵该层段。根据测井解释结果上返生产11-13号层,措施后产量由原来的含水率97.8%下降至0%,产油由0.5t增至13.6t。
2.3超声成像+井温测井
2.3.1井温法原理
井温测井找漏找窜是利用井筒上下温度差,当井筒某处存在漏窜时,该点注水的温度比地层水的温度低,当井筒某处存在漏失时,注入水流进入地层,该处产生温度负异常。
2.3.2超声成像测井法原理
超声波成像测井时,探头沿井柱旋转向井壁发射2MHz的超声波,对反射回波的幅度及时间进行处理,以二维、三维方式显示出套管的纵横截面图、立体图。
2.3.3超声成像+井温测井应用实例
ZH32-6井
ZH32-6井是宋家垛油田ZH31断块上的一口泰州组油藏定向开发井,该井于2000年2月30日测井温曲线找漏,在1100~1122 m处井温有异常显示,解释为22 m 破漏段。后测超声成像,解释结论为在井段1103.50-1105.00m处井筒破漏。综合井温结论,确定了破漏段,该井段经挤水泥,将套管修复后出沙停止。4月1日,日产液45.9方,油5.4方。
2.4同位素示踪法+SBT扇区水泥胶结测井
2.4.1同位素示踪法原理
同位素示踪法找窜与同位素吸水剖面测井相似,用伽马探测仪下井,先测一条自然伽马曲线,注入活化悬浮液后,再测一条示踪伽马曲线,两条曲线之间的面积差就是吸入量。在未射孔层段,出现大量吸水情况,可以判断为存在窜槽。
2.4.2 SBT扇区水泥胶结测井原理
SBT扇区水泥胶结测井仪是一种检测水泥胶结质量及探测孔穴道的声波仪器,可以沿纵向和横向两个方向测量水泥的胶结质量。能进行管外环形空间水泥成像,直观,准确地反映水泥沟槽和空隙。
2.4.3 SBT扇区水泥胶结测井应用效果
G6-51(同位素+SBT验证)
G6-51井是位于江苏省金湖县东台坳陷金湖凹陷北斜坡高集构造G6断块上的一口注水井。2003年3月采用CBL-VDL测固井质量,固井质量合格后,该井采用喇叭口构投注,2003年12月进行同位素吸水剖面测井,资料显示射孔层16~21层,未射孔层22~24层均具有一定的吸水能力,因此判断未射孔层22~24层与射孔层16~21层存在管外窜槽。为验证该井的窜槽情况,于2004年4月进行了SBT测井采集。发现2028米—2049米之间水泥胶结差,属于典型的管外窜槽,判断为固井质量不合格;该井管外窜槽的主要焦点集中在射孔打开的21号层部位,从套管内部注入的高压水就是从该层位窜入22、23、24号层。窜槽井段内,水泥环展开剖面大约有240度固井质量良好,造成窜槽的是120度上下通道空间。
2.5产出状态下测井找漏工艺方法
2.5.1产出状态下测井找漏法原理
产出状态下找漏原理主要是参照产液剖面测井方法,在作业抽汲或正常生产状态下环空测量井温、流量、持水率参数等参数,依据井温找漏和产液流量等解释原理和方法进行分析,从而确定破漏段或出水层位。
S20-31井
S20-31井是东台坳陷高邮凹陷北斜坡沙埝构造S20断块东块上的一口滚动开发井。2010年11月19日该井生产突然全水。井温找漏破漏段为两段1540.00-1585.00m和1925.0-1965.0m;封隔器找漏破漏段为1549.26-1580.60m和1920.57-1952.13m。卡封破漏段生产仍全水。改采用抽汲环空测井找漏工艺。根据抽汲找漏结果,采油厂射开1号层,卡封破漏段1540.8-1553.8m。抽汲求产,初期日产纯油3m3。后下泵生产,日产纯油1.5t,累计增油276.5吨,减少产水超过5000m3。该砂体的成功试油生产,预计新增储量800×103t。
3、综合应用效果
通过应用套损检测、诊断技术,结合套损程度及需要达到的工艺目标要求,根据不完全数据统计,自2005年至2013年,在江苏油田试采一厂开展的套损修复治理工作中,共修复套损井125口。随着油田开发的进行,油田目前的套损现象越来越严重,造成注采失衡,严重影响油田的正常生产,江苏测井通过以上多种找窜找漏方法,取得了直观准确的资料,为油水井封窜堵漏提供了可靠的依据。指导工程措施,恢复正常注水。改善产出情况,提高油井生产能力。
作者简介
于鑫汝,女,土家族,1985-10,江苏石油工程有限公司地质测井处,助理工程师,东北石油大学,本科,专业方向:测井解释。
罗辉,男,江苏石油工程有限公司地质测井处,助理工程师。
郑维军,男,江苏石油工程有限公司地质测井处,助理工程师。