摘 要:產(chǎn)氣剖面找水測(cè)井作為一種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)手段,為氣田動(dòng)態(tài)分析和開(kāi)發(fā)調(diào)整可提供第一手的資料,通過(guò)應(yīng)用各種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料,動(dòng)靜結(jié)合,系統(tǒng)分析,能為氣藏精細(xì)管理、精細(xì)開(kāi)發(fā)提供更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持 。隨著連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)的完善與拓展,以及液體渦輪流量計(jì)生產(chǎn)測(cè)井儀器的研制與應(yīng)用,液體渦輪流量計(jì)產(chǎn)氣剖面找水測(cè)井為氣田液體渦輪流量計(jì)產(chǎn)出監(jiān)測(cè)中提供了更多依據(jù)。
液體渦輪流量計(jì)測(cè)井需要借助特殊的測(cè)井儀器輸送工具(如連續(xù)油管、爬行器等)實(shí)現(xiàn)儀器下井,同時(shí)還需要配套的測(cè)井工藝和特制儀器才能取全取準(zhǔn)地層參數(shù) [1] 。從整體上來(lái)看,液體渦輪流量計(jì)平均單產(chǎn)、日產(chǎn)能、遞減率等指標(biāo)保持良好,但隨著開(kāi)發(fā)的深入,地層壓力下降,加之開(kāi)采不均衡,縱向上壓力系統(tǒng)紊亂,平面上由于邊水推進(jìn)等,導(dǎo)致高產(chǎn)井、重點(diǎn)井水淹或停躺越來(lái)越嚴(yán)重 [2] 。近幾年通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、攻關(guān)與生產(chǎn)實(shí)踐,液體渦輪流量計(jì)產(chǎn)出剖面測(cè)井技術(shù)對(duì)準(zhǔn)確掌握液體渦輪流量計(jì)段的溫度、壓力、含水、產(chǎn)出量變化和分段產(chǎn)出貢獻(xiàn)率,并依據(jù)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)成果制定合理有效的液體渦輪流量計(jì)開(kāi)發(fā)政策和治理措施發(fā)揮了積極作用 [3] 。
1 液體渦輪流量計(jì)生產(chǎn)測(cè)井技術(shù)現(xiàn)狀
從二下世紀(jì)六、七十年代開(kāi)始,美國(guó)用連續(xù)油管輸送多參數(shù)生產(chǎn)測(cè)井組合儀測(cè)量液體渦輪流量計(jì)的水竄、氣竄和主產(chǎn)油氣層段,計(jì)算其產(chǎn)出率。進(jìn)入九十年代,美、英等國(guó)用機(jī)械爬行器推送多參數(shù)生產(chǎn)測(cè)井組合儀測(cè)量液體渦輪流量計(jì)的產(chǎn)出剖面,用注硼中子壽命測(cè)井識(shí)別液體渦輪流量計(jì)出水點(diǎn)和水竄井段,俄羅斯用硬電纜推送多參數(shù)生產(chǎn)測(cè)井儀進(jìn)行大斜度井和小曲率液體渦輪流量計(jì)的產(chǎn)出剖面測(cè)井,國(guó)外的液體渦輪流量計(jì)生產(chǎn)測(cè)井儀以斯倫貝謝公司的FlowScanner為代表。本世紀(jì)初,我國(guó)開(kāi)始研究液體渦輪流量計(jì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法與施工工藝,2009年勝利油田用機(jī)械爬行器推送多參數(shù)生產(chǎn)測(cè)井儀開(kāi)展液體渦輪流量計(jì)的產(chǎn)出剖面,長(zhǎng)慶油田用油管正洗井方式水力推送氧活化儀下井后氣舉測(cè)量液體渦輪流量計(jì)的出水井段。2011年底江漢油田用連續(xù)油管內(nèi)穿電纜方式成功進(jìn)行液體渦輪流量計(jì)可視化產(chǎn)出剖面測(cè)井 [4] 。
在液體渦輪流量計(jì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中,也出現(xiàn)過(guò)一些問(wèn)題,譬如2011年,勝利油田用機(jī)械爬行器推送多參數(shù)生產(chǎn)測(cè)井儀測(cè)量液體渦輪流量計(jì)產(chǎn)出剖面時(shí),出現(xiàn)機(jī)械爬行器卡死在A靶點(diǎn)造成油井大修作業(yè)。2012年四川涪陵焦石壩頁(yè)巖氣井用機(jī)械爬行器推送測(cè)井,經(jīng)過(guò)多次常嘗試后才完全進(jìn)入水平段取全資料?v觀國(guó)內(nèi)外液體渦輪流量計(jì)測(cè)井工藝方法,用硬電纜輸送的液體渦輪流量計(jì)測(cè)井方法只適合于小曲率短距離液體渦輪流量計(jì)測(cè)井。用常規(guī)作業(yè)油管輸送液體渦輪流量計(jì)測(cè)井方法適合于水平段儲(chǔ)層靜態(tài)參數(shù)測(cè)量或動(dòng)態(tài)找漏竄。由于受井眼條件的限制,采用機(jī)械爬行器的測(cè)井方法更適合于規(guī)則井眼的液體渦輪流量計(jì)生產(chǎn)測(cè)井。用連續(xù)油管推送生產(chǎn)測(cè)井儀器是比較安全可行的,它對(duì)于不同曲率和長(zhǎng)度的
液體渦輪流量計(jì)均具適應(yīng)性,尤其在波狀和臺(tái)階狀的液體渦輪流量計(jì)眼顯示出其優(yōu)越性。
2 液體渦輪流量計(jì)產(chǎn)出剖面測(cè)井關(guān)鍵技術(shù)
結(jié)合氣田液體渦輪流量計(jì)的井眼大小,針對(duì)近水平、臺(tái)階狀等不同軌跡和裸眼、篩管不同完井方式的液體渦輪流量計(jì),采用Φ38mm直徑的生產(chǎn)測(cè)井儀器及扶正集流裝置、井口高壓防噴裝置,在不壓井狀況下通過(guò)連續(xù)油管穿電纜輸送,連續(xù)測(cè)量地層的自然伽馬、溫度、壓力、含水、流密和產(chǎn)出量,含水率成功開(kāi)展20多口液體渦輪流量計(jì)的七參數(shù)產(chǎn)氣剖面測(cè)井,并在實(shí)踐中不斷改進(jìn)和完善,逐步形成了一套液體渦輪流量計(jì)產(chǎn)氣剖面測(cè)井的配套技術(shù)。
2.1 穿電纜輸送及高壓密封技術(shù)
采用連續(xù)油管穿電纜液力噴射輸送測(cè)井儀器時(shí),通過(guò)連續(xù)油管車載液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)產(chǎn)生5000psi的液流輸送到連續(xù)油管內(nèi)置電纜的環(huán)空,再輸送至油管尾部噴嘴,利用噴嘴的噴射孔聚流產(chǎn)生高壓噴射流拍打井眼管壁后形成反作用力來(lái)驅(qū)動(dòng)測(cè)井儀器進(jìn)入液體渦輪流量計(jì)底。噴射液體可以是活性水,也可是液體CO 2 或液氮。在自噴采氣井中進(jìn)行產(chǎn)氣剖面測(cè)井,必須確保測(cè)井儀器起下過(guò)程中井口的高壓密封。目前國(guó)內(nèi)外普遍采用連續(xù)油管液控手自兩用四閘板防噴器和液壓與橡膠雙密封防噴盒連接防噴管的高壓防噴裝置,連續(xù)油管穿電纜測(cè)井采用較高耐壓可達(dá)70Mpa高壓井口液壓密封裝置;電纜從連續(xù)油管兩端引出時(shí),通過(guò)連續(xù)油管滾筒滑環(huán)動(dòng)密封裝置和連續(xù)油管與測(cè)井儀器配接裝置解決了連接端的高壓密封。
2.2 測(cè)井儀器及扶正集流技術(shù)
液體渦輪流量計(jì)產(chǎn)氣剖面測(cè)井采用多參數(shù)生產(chǎn)測(cè)井系統(tǒng)和井下測(cè)量?jī)x器,儀器外徑Φ38mm,張傘較大直徑Φ180mm,耐溫150℃,耐壓60MPa,能在Φ139.7mm或Φ177.8mm的套管內(nèi)連續(xù)測(cè)量井筒內(nèi)的流量變化和持水率變化曲線。所采用的全集流渦輪流量計(jì)、電容式持率儀和音差密度探測(cè)器的較低啟動(dòng)流量4m 3 /d,較大20×10 4 m 3 /d,含水測(cè)量范圍5%~100%,適合中-高產(chǎn)液量低、中、高含水井的產(chǎn)出剖面測(cè)量;集流傘作為儀器與套管形成環(huán)形空間的封隔部件,對(duì)測(cè)井資料的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,所采用的燈籠體集流傘筋耐擠壓30MPa,特質(zhì)傘布抗沖擊力20kN,布傘電動(dòng)張收范圍35~180mm,能滿足流速0~15cm/s的流體沖擊力。該種儀器除具有優(yōu)越采集測(cè)量性能外,采用超強(qiáng)特質(zhì)滾輪扶正器和柔性短節(jié),在保證扶正的同時(shí)較大限度第減小了儀器下井時(shí)的摩擦阻力,確保在液體渦輪流量計(jì)段的集流傘居中和儀器運(yùn)動(dòng)順暢。
2.3 液體渦輪流量計(jì)產(chǎn)出剖面解釋
由于多項(xiàng)流中油氣水各相之間存在多變的相界面,相界面的形狀和分布情況會(huì)隨著流動(dòng)過(guò)程隨時(shí)變化而且具有較大的隨機(jī)性,加之在產(chǎn)出過(guò)程中存在段塞流,各相并非均勻混合,而是趨向于保持分離并具有不同的相對(duì)流速。流體對(duì)于置于管內(nèi)渦輪的作用力使渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),其轉(zhuǎn)動(dòng)速度在一定流速范圍內(nèi)與管內(nèi)流體的流速成正比,通過(guò)對(duì)不同流相的流速測(cè)量后,即可得到某解釋層的各相的流量。
在具體解釋中,通常用井溫曲線的變化特征來(lái)定性判別主產(chǎn)氣層段和主產(chǎn)水層段。氣體從地層出來(lái)后會(huì)降壓、膨脹、吸熱,主產(chǎn)氣段則井溫曲線出現(xiàn)明顯降溫異常;若某層段為主產(chǎn)水段,很可能會(huì)出現(xiàn)明顯升溫異常。定性評(píng)價(jià)某層段的產(chǎn)出狀況時(shí),根據(jù)完井隨鉆測(cè)井曲線結(jié)合產(chǎn)氣剖面測(cè)井曲線形態(tài)劃分成若干小段,采用上述公式即可得出各層的產(chǎn)量,利用電容式持率儀在不同流量的流體進(jìn)入電容器后電容量會(huì)發(fā)生變化,進(jìn)而可轉(zhuǎn)換成流體含水與持水率的之間的關(guān)系,進(jìn)一步計(jì)算得出該層段的含水狀況。
3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例
2013年采用連續(xù)油管+存儲(chǔ)式測(cè)井儀完成5口井六參數(shù)測(cè)井。2014年采用連續(xù)油管+電纜+直讀七參數(shù)(密度)測(cè)井儀進(jìn)行8口井測(cè)井。2015-2017年針對(duì)氣田液體渦輪流量計(jì)含水快速上升,加大了時(shí)間推移產(chǎn)出剖面測(cè)井,對(duì)于認(rèn)識(shí)液體渦輪流量計(jì)不同產(chǎn)層段出水狀況和出水規(guī)律起到了積極作用。
整體來(lái)看,該井產(chǎn)氣段主要集中在水平段靠近A點(diǎn)部分,中部層段水淹相對(duì)嚴(yán)重,靠近B點(diǎn)的中下部弱產(chǎn)水且產(chǎn)氣量相對(duì)較低,井溫曲線上也表現(xiàn)處中部層段相對(duì)高值,靠近B點(diǎn)的中下部相對(duì)低值。由此可見(jiàn),隨著開(kāi)發(fā)過(guò)程的深入,液體渦輪流量計(jì)不同井段的產(chǎn)氣量、出水層段有著明顯的變化,及時(shí)掌握這種變化規(guī)律,對(duì)于準(zhǔn)確把握液體渦輪流量計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中合理措施的選定具有指導(dǎo)意義。
4 結(jié)語(yǔ)
(1)采用加厚和常規(guī)厚度組合的連續(xù)油管推送儀器對(duì)液體渦輪流量計(jì)產(chǎn)出剖面進(jìn)行測(cè)井,對(duì)于不同曲率和長(zhǎng)度的液體渦輪流量計(jì)均具適應(yīng)性,尤其在波狀和臺(tái)階狀的液體渦輪流量計(jì)眼顯示出其優(yōu)越性。
(2)液體渦輪流量計(jì)在不同開(kāi)發(fā)階段,水平段的產(chǎn)氣量、出水層段有著明顯的變化,及時(shí)掌握這種變化規(guī)律,對(duì)于準(zhǔn)確把握液體渦輪流量計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中合理措施的選定具有指導(dǎo)意義。