王玉玲 白建平

(1.大慶測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司，黑龍江 大慶 163453;2.重慶科技學(xué)院安全工程學(xué)院，重慶 401331)

油藏監(jiān)測(cè)是當(dāng)今測(cè)井技術(shù)中發(fā)展最快、最活躍的一個(gè)領(lǐng)域［1］。當(dāng)前，全國(guó)各油田普遍進(jìn)入了高含水開采期，對(duì)注水開發(fā)的油田，從老油井內(nèi)尋找潛力層是調(diào)整挖潛的一項(xiàng)重要工作，油藏監(jiān)測(cè)是主要的技術(shù)手段。其主要進(jìn)展包括:應(yīng)用永久光纖傳感器在套管井中監(jiān)測(cè)流體的溫度、壓力及流量的動(dòng)態(tài)變化來確定地層剩余油分布剖面［2-3］;利用流動(dòng)成像儀在大斜度井或水平井中的流體成像剖面來確定流體分布狀況;在老井中通過過套管地層電阻率測(cè)井儀或多功能脈沖中子儀等監(jiān)測(cè)地層流體界面和地層剩余油飽和度的變化。

電纜地層測(cè)試器是一種新型的測(cè)井儀器，其測(cè)試成本大大低于常用的鉆桿地層測(cè)試(DST)，在油田應(yīng)用廣泛。1955年，斯倫貝謝推出第1個(gè)商用電纜地層測(cè)試器，最初的目的只是用于地層流體取樣，1次下井只能得到1條壓力曲線，取得1次樣品［4］。20世紀(jì)60年代至70年代，斯倫貝謝公司的重復(fù)式地層測(cè)試器RFT(Repeat Formation Tester)和阿特拉斯公司的多次地層測(cè)試器FMT(Formation Multi Tester)是二代產(chǎn)品［5］。

20世紀(jì)90年代中期，斯倫貝謝和阿特拉斯先后推出了 MDT［6］和 RCI［7］測(cè)試器，相對(duì)于前二代儀器進(jìn)行了重大技術(shù)革新，其特點(diǎn)就是應(yīng)用對(duì)壓力和溫度反應(yīng)迅速靈敏的高精度石英壓力計(jì)提高了壓力測(cè)試精度，減少了井場(chǎng)測(cè)壓時(shí)間;增加了可精確控制的大功率泵抽排模塊，利用泵抽排功能將泥漿污染流體排出，經(jīng)多次測(cè)量，地層壓力更為精確;采用了井筒雙封隔器技術(shù)。本文介紹一種國(guó)內(nèi)研制的地層測(cè)試器，該儀器能直接測(cè)取井下單層(層段)壓力并通過儀器自排液方式獲得單層流體樣品(據(jù)此可分析化驗(yàn)多項(xiàng)參數(shù))。

1 電纜輸送自排液式分層測(cè)壓取樣(AFT)技術(shù)

1.1 AFT測(cè)試儀器結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)指標(biāo)

采用電纜輸送作業(yè)的油井分層測(cè)壓取樣儀，是用于獲取油井內(nèi)單個(gè)產(chǎn)層(層段)壓力和產(chǎn)出液體樣品的專用設(shè)備。該儀器地面系統(tǒng)由控制面板、電源和采集系統(tǒng)組成;井下部分由電子短節(jié)，電機(jī)自排液泵短節(jié)，溫度、壓力、含水、伽馬測(cè)量短節(jié)，樣品存貯室及上下封隔器等組成。儀器通過測(cè)井電纜和絞車起下并操控作業(yè)。利用伽馬測(cè)量參數(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)試層位的精確定位，上下封隔器起到對(duì)測(cè)試層位封隔的作用，利用電機(jī)自排液泵排出封閉空間內(nèi)的液體，以便使地層內(nèi)產(chǎn)出的液體充滿該封閉的空間;利用含水率監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)排液是否達(dá)到要求的判斷;單層排液后獲得的流體樣品儲(chǔ)存在樣品存貯室內(nèi);該儀器分別在封隔器內(nèi)外裝有壓力探頭，實(shí)現(xiàn)坐封效果的判斷及壓力測(cè)試的功能。

該儀器的主要技術(shù)指標(biāo)如下:

(1)儀器外徑102 mm(適合內(nèi)徑為125 mm套管);

(2)耐壓100 MPa;耐溫125℃;

(3)壓力計(jì)精度:0.2%(psi);

(4)供電:三相四線制(中性點(diǎn)不接地)220V/380V 50Hz;

(5)卡單層厚度:1～10 m可選配(基本短節(jié):3.5 m)。

1.2 AFT測(cè)試工藝

據(jù)調(diào)查，各種機(jī)采井通常在500 d內(nèi)至少需要進(jìn)行檢泵作業(yè)一次，因此，可以在機(jī)采井檢泵作業(yè)時(shí)進(jìn)行AFT測(cè)試。在油井作業(yè)時(shí)利用Φ116*8 000 mm通井器通井，將儀器下入井內(nèi)，先通過測(cè)自然伽馬曲線校深定位，將儀器定位在測(cè)試層位的深度，并測(cè)量記錄流壓;利用電控封隔器座封，然后啟泵排出目的層段儀器與套管環(huán)形空間內(nèi)的流體，同時(shí)記錄壓力曲線;根據(jù)監(jiān)測(cè)的含水指示曲線判斷抽取到的液體是否為地層原狀流體;排液完畢后停泵監(jiān)測(cè)記錄壓力恢復(fù)曲線，然后解封測(cè)流壓，上提儀器到井口轉(zhuǎn)樣，完成一個(gè)目的層段的測(cè)試。重復(fù)上述過程完成其他層段的壓力測(cè)試與取樣。

1.3 AFT測(cè)試資料的分析與評(píng)價(jià)

通過AFT測(cè)試的壓力資料可以獲得單層的地層壓力、地層滲透率、地層與液柱壓力系數(shù)、產(chǎn)能等參數(shù)，評(píng)價(jià)分析方法可參見相關(guān)文獻(xiàn)［8］。從井下獲取的流體樣品送化驗(yàn)室化驗(yàn)后分別給出含水率、油和水的各項(xiàng)指標(biāo)。這些評(píng)價(jià)分析的結(jié)果可以作為油井層間矛盾、動(dòng)用狀況等問題分析的依據(jù)，進(jìn)而制定油井壓裂、堵水及油水井調(diào)剖等措施，提高開發(fā)效果。

2 電纜輸送自排液式分層測(cè)壓取樣技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

電纜輸送自排液式分層測(cè)壓取樣儀在大慶油田進(jìn)行了多口井的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，取得了較好的應(yīng)用效果。

2.1 H2-12-3116井及測(cè)試的基本情況

H2-12-3116井是1998年12月投產(chǎn)的機(jī)采井，測(cè)試作業(yè)前日產(chǎn)液54 t，日產(chǎn)油0.3 t，含水率98%。2012年4月7日至10日，進(jìn)行了AFT測(cè)試，測(cè)試目的是了解各目的層地層壓力，獲取目的層流體樣品并通過化驗(yàn)確定含水率，尋找本井內(nèi)的潛力層。測(cè)試層段深度為1 828.8～1 949.4 m，具體測(cè)試層段見表1。通過測(cè)試獲得了7個(gè)測(cè)試層位的壓力數(shù)據(jù)和流體樣品。

表1 H2-12-3116井AFT測(cè)試層段數(shù)據(jù)表

2.2 測(cè)試分析結(jié)果及措施

由測(cè)試壓力、樣品分析的產(chǎn)能、地層滲透率、地層壓力、含水率等結(jié)果見表2，油水流體樣品化驗(yàn)結(jié)果略。

表2 H2-12-3116井AFT測(cè)試解釋成果表

由表2可以看出:該井測(cè)試的7個(gè)層段中，5#層以下的層段為產(chǎn)水層段，其余2個(gè)層段為潛力層段。其中1#—3#層段地層產(chǎn)出液含水率73%，預(yù)測(cè)產(chǎn)能6.4 t/d;4#層產(chǎn)出液含水率8%，預(yù)測(cè)產(chǎn)能4.5 t/d;實(shí)測(cè)的單層壓力和壓力系數(shù)表明各個(gè)地層都有一定的能量，不存在層間矛盾，注采關(guān)系平衡。因此，根據(jù)AFT測(cè)試解釋結(jié)果，建議維持目前注采關(guān)系，對(duì)5#及以下層進(jìn)行機(jī)械堵水，只開采1#—4#層。

根據(jù)AFT測(cè)試解釋結(jié)果及建議，采油廠對(duì)該井實(shí)施了堵水作業(yè)。本井在泵徑及工作制度不變的條件下，采取措施后見到顯著的降水增油效果，采取措施當(dāng)月日降液50 t，降含水80%，日增油2.4 t;連續(xù)生產(chǎn)數(shù)月油井保持日產(chǎn)液4 t、日產(chǎn)油3.5 t的良好效果。

3 結(jié)論

使用電纜輸送自排液式分層測(cè)壓取樣技術(shù)，可在各類采油井內(nèi)(利用檢泵作業(yè)時(shí)機(jī))測(cè)量分層壓力并獲取單層流體樣品，經(jīng)化驗(yàn)分析得到產(chǎn)層油水比例及相關(guān)結(jié)果。這是當(dāng)前在射孔完井的老油井內(nèi)尋找潛力層的一項(xiàng)高可靠性的獨(dú)特技術(shù)，可直觀地確定層間矛盾和潛力層位，為壓裂、堵水措施方案的制定提供重要信息。

該技術(shù)還需在縮小儀器尺寸、提高壓力計(jì)精度及測(cè)試作業(yè)效率等方面進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

［1］張向林，陶果，劉新茹.油氣地球物理勘探技術(shù)進(jìn)展［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2006，21(1):143-151.

［2］Kersey A D.Optical Fiber Sensors for Permanent Downwell Monitoring Applications in the Oil and Gas Industry［J］.IEICE Trans，Electron，2000，83(3):400-403.

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［4］Gunter J M，Mo ore C V.Improved Use of Wireline Testers for Reservoir Evaluation ［G］.SPE16481，1987:635-644.

［5］林梁.電纜地層測(cè)試器資料解釋理論與地質(zhì)應(yīng)用［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1994:1-50.

［6］Badry R，Head E，Morris C，et al.New Wireline Formation Tester Techniques and Applications［G］.SPWLA 34th Annual Symposium，Calgary，Alberta，Jun，1993:13-16.

［7］Michaels J.Advances in Wireline Formation Testing［G］.SPWLA 36th Annual Symposium，1995:13-16.

［8］周波，陶果.電纜地層測(cè)試器無量綱解釋圖版研究［J］.測(cè)井技術(shù)，2004，28(3):203-205.