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动态监测技术在孤岛油田开发中的应用

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动态 监测 技术 孤岛 油田 开发 中的 应用 利用 运用
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[收稿日期 ] 2012-04-05 [作者简介 ]邵彦丽 ( 1965- ),女 , 2000年大学毕业 ,工程师 ,主要从事油田动态监测技术应用与资料分析 。 动态监测技术在孤岛油田开发中的应用 邵彦丽 ,宿 宁 ,张振芳 山永兰 ,李艳云 (中石化胜利油田分公司孤岛采油厂 ,山东 东营 257231 ) [摘要 ]孤岛油田进入开发后期 ,面临剩余油分散 、井筒条件日益恶化的形势 ,挖潜难度越来越大 。为实 现综合判断油水井生产动态 、评价生产效率 、掌握井下技术状况以及各种地质参数的动态变化情况 ,就 要依靠动态监测技术 。将生产测井和试井技术的应用与采油 、工程实践相结合 ,分析了动态监测技术的 综合应用效果 ,表明在开发后期动态监测对稳产挖潜 、综合调整的重要性 。 [关键词 ]动态监测 ;注入剖面 ;工程测井 ;饱和度测井 ;水井测试 [中图分类号 ] TE33 [文献标志码 ] A [文章编号 ] 1000-9752 ( 2012 ) 09-0261-04 孤岛采油厂下辖孤岛 、孤南 、垦利 、垦西 、河滩 5 个油田 ,经历 40 多年开发 ,已经进入特高含水 开发后期 ,面临剩余油分散 、井筒条件日益恶化的形势 ,挖潜难度越来越大 。开展区块调整 、寻找剩余 油 、有效治理套变井 、提高现有开发手段的效率是实现稳产的工作重点 。动态监测技术可以实现综合判 断油水井生产动态 、评价生产效率 、了解井下技术状况以及各种地质参数的动态变化情况 ,是油田开发 后期进行注采调整 、实现持续稳产的重要技术 [1,2] 。 1 动态监测技术概况 动态监测技术包括生产测井和试井两大类近 30 个测试项目 ,贯穿油田开发生产的全过程 ,为油田 的开发提供全面的动态监测资料 。 1.1 生产测井技术概况 生产测井是指油气井完井及其后整个生产过程中 ,应用地球物理等方法对井下流体的流动状态 、井 身结构的技术状况和产层性质的变化情况所进行的测量 ,其主要目的是了解和分析油气藏的动态特性 , 提高油气产量和采收率 。 生产动态测井主要用于评价油水井生产效率 ,围绕注入剖面和产出剖面进行的监测 。工程技术测井 主要是解决油套管的工程状况 ,用于检查固井质量 、套管腐蚀 、变形 、破裂 、管外串槽 、压裂效果 ,检 查射孔位置和射孔质量等 ,为油水井大修 、油井补孔和进一步实施各种作业措施提供可靠资料 。产层参 数测井主要用于定量评价可开采层的剩余油饱和度 ,对地层岩性成分作更为详细的定量分析 ,进行定期 跟踪监测 ,对水淹层作出动态指示 ,评价剩余油富聚区 ,是油田挖潜的重要手段 。 1.2 试井技术概况 试井技术主要是以渗流力学理论为基础 ,以各种测试仪器为手段 ,通过改变油气水井工作制度 ,进 行求产 、测压来研究储层特性和油 、气 、水井生产能力的一种方法 。通过试井分析 ,可以求得各种储层 参数 ,如渗透率 、流动系数 、导压系数 、储层边界 、断层位置等 。根据渗流过程中的流动状态把试井分 为稳定试井与不稳定试井 2 大类 。 · 162 · 石油天然气学报 2012 年 9月 第 34卷 第 9期 Journal of Oil and Gas Technology Sep.2012 Vol.34 No.9 2 动态监测技术综合应用 2.1 利用注入剖面测井资料实现控水稳油 分采分注是目前各油田主要的开发方式 。实现各层段有效有控注入 、合理控制单元注采比是确保开 发效率的重要手段 。 在注水开发中 ,动态监测技术可应用于注水剖面 ,检查封隔器密封性 ,水井综合治理等方面 。 例如 :测好注水剖面能摸清注水流向 , GD1-13N8 井是一口常规注水井 。该井在进行水井验封时发 现配水间油压 10.0MPa ,而井口油压仅为 3.9MPa ,并且封隔器失效 。同位素示踪测井资料显示 ,同位 素漏失 ,但流量显示 95% 的水进入了 Ng4 2 ~4 3 层 ( P1 为无滤网 )。为进一步查找问题 ,又进行了注水 井分层测试 ,测试结果与测井结果完全相符 。分析判断该井同位素漏失是存在地层大孔道或者漏失 ,由 此导致井口油压偏低 。采用大剂量同位素快速跟踪测井 ,连续跟踪 4 条同位素曲线 ,资料表明 Ng4 4 层 有明显水量漏失 。并且发现 Ng4 2 层以上存在同位素上流现象 ,可能存在套管漏失的可能 。之后作业找 漏 ,在 371.68~374.12m 发现套管漏失 ,并且 Ng4 4 层 ( P2 )配水器已经被黄泥堵死 ,验证了同位素测 井与水井测试 Ng4 4 层欠注的结论 。该井作业后改为笼统注水恢复生产 。 2.2 利用试井技术监测注汽温度压力 ,监督注汽质量 图 1 GDD22-1 井高温测试成果 (热损失法 ) 当稠油热采井中油层压力 、含 油饱和度逐渐变小时 ,产出液含水 率上升 ,注蒸汽吞吐的效果变差 , 此时应选择合理的转注蒸汽驱开采 来提高油井产量 。例如 GDD22-1 井 组蒸汽驱试验 ,从油藏特征分析 , GDD22-1 井组连通性好 ,剩余油富 集 ,构造平缓 、原油粘度低 、地层 压力低 ,适合蒸汽驱 。 GDD22-1 井于 2011 年 8 月 31 日启炉注汽 , 9 月 28 日进行高温注 汽温度压力测试 。采用蒸汽热损失 法 计 算 ,井 口 干 度 77% ,井 下 900m 处干度为 72.4% (图 1 )。由 于这种方法中选用的隔热管等参数 较为理想化 ,而实际井下工具达不 到理想效果 ,导致干度计算结果偏 高 。采用饱和温度法进行分析 (图 2 ),可以看出 ,饱和温度与实测温 度一致性较好 ,可以判断出该井注 汽效果较好 。 2.3 利用工程测井技术掌握井下状 况 经过多年生产开发 ,受储层胶 结疏松出砂 、长期强注强采 、频繁 作业施工的影响 ,导致油水井出现不同程度的变形损坏 ,随着生产年限的增长 ,套损井的比例逐年递 增 ,严重影响了油水井的正常生产 。 工程技术测井在开发中可以深化井筒技术状况的认识 ,提高工艺治理的针对性 ,是有效修复治理的 · 262 · 石油天然气学报  油气田开发工程 2012年 9月 图 2 GDD22-1 井饱和温度曲线图 (饱和温度法 ) 可靠依据 。四十臂井径成像测井技术 、 MID- K 多层管柱电磁探伤测井技术 、超声成像测井 等测井技术 ,为套损预防和综合治理提供第一 手的技术资料 。井身轨迹测量技术为油水井准 确定位提供了有力保证 。 1 )利用井径成像测井资料 ,为防砂提供 措施依据 , GD2-26-605 井生产井段为 1302~ 1311.4m ,井 径 成 像 测 井 资 料 显 示 该 井 在 1303.7~1307.5m 套 管 弯 曲 变 形 较 为 严 重 , 在 1307~1309m 显示套破 。该井井径成像结 果显示 ,常规防砂注汽生产难以成功 ;采取一 体化防砂管柱注汽措施 (图 3 ),注汽后取得 较好效果 。 2 )利用陀螺测斜技术摸清井身轨迹走向 , 设计加密井网 。孤岛中一区聚驱后井网调整非 均相复合驱先导性试验区 ,设计在中心井区通 图 3 26-605 井完井管柱 过在水井间加密油井 ,在油井间加密水井 ,在 油水井排间正对位置加密一排新井 ,隔井转 注 ,形成 135m×150m 正对行列井网 ,改变 原流线方向 ,同时结合非均相复合驱提高试验 区最终采收率 。因加密后井间最小距离只有 135m ,因此要求井位坐标要高度精确 ,防止 因井距过小形成井间突进 ,影响开发效果 。因 此在部署新井前对影响井位部署的 17 口老井 实施了井斜复测 ,复测后发现老井 9-313 井 Ng3 层靶点坐标与原坐标相差 47m ,造成原 来部署的井网不规则 ,根据复测后数据 ,及时 调整了新井坐标 ,形成了正规井网 ,为先导性 试验的成功奠定了基础 。 2.4 利用储层参数测井技术精确储层评价 , 挖潜剩余油 国内外进行剩余油评价的主要方法有密闭 取心井分析 、油藏工程动态分析 、饱和度测井 、生产动态测井等 。比较直观的方法就是利用饱和度测井 方法 。碳氧比能谱测井技术适用于孤岛油田中高孔隙度高渗透率地质特点 。过套管电阻率测井克服了碳 氧比测井探测深度浅的弊端 ,探测深度达到 1.5~2m ,远远高于中子方法的探测深度 ( <0.5m )。 例 1 利用过套管电阻率测井技术 ,着眼非主力层为寻找 HTGN24-17 井的潜力层 ,提高油井利用 率 。该井实施了过套管电阻率测井 ,资料解释结果表明 :主力油层的 Es 12 2 层和 Es 13-1 2 层水淹严重 ,而非 主力层 Es 13-2 2 层基本未动用 ,存在开发潜力 。从该井的饱和度资料也认识到 ,非主力层与主力层合采 时 ,层间干扰比较严重 。 根据过套管电阻率测井资料分析解释结果 ,采取卡封 Es 12 2 和 Es 13-1 2 两个小层 ,单采 Es 13-2 2 小层 。开 井后 ,初期日产液 21.7t 、日产油 21.5t ,基本不含水 ,成功将停产 10 年的长停井扶活 ,取得了较为明 显的降水增油效果 。 例 2 利用碳氧比测井 ,实现堵水改层 , KXK71-13 井是一口长期报废停产井 ,先后开采过 Ng5 3 和 Ng4 7-9 层 ,于 1999 年 2 月高含水关井 。该井措施前日液 41.4t ,日油 0.8t ,含水 98.0% 。 SNP (井壁 · 362 ·第 34卷第 9期 邵彦丽等 :动态监测技术在孤岛油田开发中的应用 中子孔隙度测井 )饱和度测井资料显示 :射孔井段内 3 、 4 号层含水已达 85% 左右 ,是该井生产过程中 的主要出水层 , 2 号层上部含水较低 ,低于 70% 。制定出丢封出水层 ( Ng4 7 -Ng5 2 ),补孔低水淹层 2 号层上部 ( 1380.0~1384.0m )的措施 。措施后 ,初期日液 27t ,日油 5.9t ,含水 78.2% ,目前已累计 增油 515t ,取得很好的效果 。 3 结 论 1 )综合利用注入剖面测井技术和水井测试 、验封技术 ,可以很好地摸清水流方向 ,针对性地实现 控水稳油 。 2 )应用注汽井温度压力测试技术 ,可以有效监控注汽质量 ,评价注汽效果 。 3 )多臂井径 、井斜测井等工程测井技术可以深化井筒技术状况的认识 ,提高工艺治理的针对性 , 是有效修复治理的可靠依据 。 4 )饱和度测井资料表明 ,非主力层与主力层合采时 ,层间干扰比较严重 。 5 )过套管电阻率 、碳氧比测井技术在孤岛油田具有良好地质适用性 ,可以准确评价剩余油分布 , 确定挖潜方向 。 [参考文献 ] [ 1 ]吴锡令 .石油开发测井原理 [ M ] .北京 :高等教育出版 , 2004. [ 2 ]郭海敏 .生产测井导论 [ M ] .北京 :石油工业出版社 , 2003. [编辑 ] 宋换新 · 462 · 石油天然气学报  油气田开发工程 2012年 9月
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