李興業(yè),付新新

(1.中原油田天然氣產(chǎn)銷廠,河南,濮陽,457162;2.中原油田天然氣處理廠,457162)

剩余氣監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用及改進(jìn)

李興業(yè)1,付新新2

(1.中原油田天然氣產(chǎn)銷廠,河南,濮陽,457162;2.中原油田天然氣處理廠,457162)

隨著氣田開發(fā)壓力逐漸下降,如何通過剩余氣監(jiān)測資料的錄取與分析,提高對氣田的認(rèn)識,挖掘生產(chǎn)潛力,尋找遺漏氣層,優(yōu)選增產(chǎn)措施層位,提高措施效果尤為重要。因此,探索適合于油田的剩余氣監(jiān)測系列技術(shù)和解釋技術(shù),指導(dǎo)油田復(fù)雜斷塊氣藏的挖潛明得很有必要。本文針對剩余氣監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用及改進(jìn)進(jìn)行分析。

氣藏;剩余氣;監(jiān)測技術(shù)

1 氣藏現(xiàn)狀及研發(fā)特點(diǎn)

近年來為了滿足市場對天然氣的需求,加大了氣田的開采力度,主要利用油藏低效報廢井改采氣井、側(cè)鉆等手段進(jìn)一步挖潛小斷塊氣藏,實現(xiàn)了已開發(fā)氣藏(田)穩(wěn)產(chǎn)。以此同時,大力推廣應(yīng)用復(fù)合壓裂等新技術(shù),滾動進(jìn)行產(chǎn)能建設(shè),開發(fā)白廟、橋口等深層凝析氣儲量,使天然氣產(chǎn)量不斷增長。面對油田勘探難度加大的情況下,老油氣田的挖潛穩(wěn)產(chǎn)是中原油田發(fā)展的基礎(chǔ),因此,尋找剩余氣富集區(qū)對油田的發(fā)展尤為重要,目前剩余氣監(jiān)測技術(shù)是最為直觀的研究技術(shù),對老氣田的挖潛起著非常重要的作用。從中表現(xiàn)出的一些特征使的剩余氣監(jiān)測技術(shù)面臨困難。

1.1 氣藏類型 從目前的氣田研究發(fā)現(xiàn),氣藏類型多樣,以低孔低滲氣藏主。可分為整裝氣藏、深層凝析氣藏、復(fù)雜斷塊氣藏和氣頂?shù)人姆N類型,其中大部分氣藏屬于低孔低滲類型。例如東濮凹陷已探明氣田 3個、氣藏 7個、氣頂 7個,文23氣藏 ES41-2砂組孔隙度 8.86-10.32%,平均空氣滲透率 0.27-1.77md,ES43-8砂組孔隙度 11.4-13.86%,平均空氣滲透率 3.79-17.12md,為低孔低滲儲層;戶部寨氣藏平均孔隙度 7-11%,而滲透率相差都較大,最小僅 0.05× 10-3μm2,最大可達(dá) 1×10-3μm2以上。

1.2 氣藏埋藏情況 氣藏埋藏情況表現(xiàn)為氣藏埋藏深,地層溫度高,壓力系數(shù)高,地層水礦化度高。例如中原油田氣藏表現(xiàn)情況來看,主要分布在 S2-S4段,埋藏深度在 2000-4500米左右,整體埋藏較深,導(dǎo)致高溫高壓,地層溫度最高可達(dá) 140℃,最高地層壓力可達(dá) 70 MPa。同時受發(fā)育多套鹽層的影響,地層水的礦化度極高,凹陷北部地區(qū)地層水礦化度25～32萬 PPm,南部地區(qū)地層水礦化度 7～15萬 PPm。1.3 含氣層情況 含氣層情況主要表現(xiàn)為氣層段長短不一,隨著大部分氣藏進(jìn)入開發(fā)后期,開發(fā)程度差的薄差層成為挖潛的主要目標(biāo)。例于東濮凹陷沉積相主要是湖相三角洲和扇三角洲為主,沉積砂體以分流河道為主,儲層分布不穩(wěn)定,橫向變化大,導(dǎo)致含氣層厚度差異很大,厚氣層可以達(dá)到 10-20米,薄氣層只有 0.2-0.5米。

1.4 氣井生產(chǎn)情況 由于鹽膏層蠕動、地層水礦化度高,氣井生產(chǎn)時間長,管柱腐蝕嚴(yán)重。氣井平均壽命只有 15年左右,而目前很多氣藏已經(jīng)開發(fā)了 20-30年,進(jìn)入開發(fā)中后期,井況急劇惡化,導(dǎo)致部分監(jiān)測儀器無法正常下入。

2 剩余氣監(jiān)測技術(shù)調(diào)研

目前國內(nèi)外應(yīng)用飽和度測井、進(jìn)行儲層剩余油飽和度監(jiān)測的方法有主要是C/O能譜測井、熱中子壽命測井和過套管電阻率測井。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn),衍生出很多新的測試技術(shù),主要有脈沖中子衰減 -能譜測井儀 (PND-S)、儲層飽和度測井儀(RST)、儲層監(jiān)測儀 (RMT)、脈沖中子中子測井儀(PNN)以及脈沖中子油藏動態(tài)監(jiān)測儀 (RPM)等。以下對 C/ O能譜測井和熱中子壽命測井兩種技術(shù)展開分析。

2.1 C/O能譜測井 碳氧比能譜測井方法是利用一種每秒20千赫茲(KHz)的脈沖控制下的 14.1兆電子伏特(MeV)中子源,穿透儀器外殼、井內(nèi)流體和套管、水泥環(huán)等介質(zhì)進(jìn)入地層,與地層元素的原子核發(fā)生作用。通過對地層中相應(yīng)的非彈性散射伽馬射線能譜和俘獲伽馬射線能譜進(jìn)行能量和強(qiáng)度分析,就可以確定地層中所含有的部分元素及相應(yīng)的含量。繼而反映地層的巖性、物性及其孔隙中流體的性質(zhì)。選井條件：固井質(zhì)量合格,測量井段沒有竄槽,為消除泥漿濾液的侵入影響,在固井 10-15天后進(jìn)行測井,是測井的最佳時間;孔隙度大于 15%;測量井段跨度小于 150米,深度小于3200米;測量井段內(nèi)最好油、氣、水層。優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性較好,且不受地層水礦化度的影響,為區(qū)分低礦化度水層與油層方面提供了可能。缺點(diǎn)：計數(shù)率低、統(tǒng)計誤差大、受井眼影響嚴(yán)重(施工前需清水洗井,以減少井筒流體對測量結(jié)果的影響)、定量解釋要求孔隙度大于 15%等。

2.2 熱中子壽命測井 中子壽命測井技術(shù)是通過脈沖中子源向地層發(fā)射能量為 14Mev的快中子,經(jīng)過和地層中的原子核發(fā)生非彈性碰撞后,逐漸減速為熱中子,直至被俘獲產(chǎn)生伽馬射線。熱中子壽命與物質(zhì)的俘獲截面有關(guān),地層俘獲截面越大,熱中子壽命越短。對于淡水地層,向其中注入親水不親油且俘獲截面較大的硼酸溶液 (或釓溶液)獲得的宏觀俘獲截面反映了地層水的分布情況。注硼 (釓)中子壽命測井是在注硼(釓)前后各測一條俘獲截面曲線,將兩條曲線重疊,其幅度差的大小可以定性反映地層含水的多少。

適用范圍：地層孔隙度φ＞12%;地層水礦化度大于 10萬ppm;若地層水總礦化度小于 10萬 ppm時,進(jìn)行硼 (釓)-中子壽命測井。井筒規(guī)則、固井質(zhì)量好。選井條件：套管規(guī)則無變形;測量井段小于 200米,單層厚度大于 1米;已知產(chǎn)液層的含水量、水質(zhì)類型、礦化度及地層壓力;同位素施工井、負(fù)壓及漏失井不能進(jìn)行中子壽命的“測 -注 -測”測井;選井要有一定的接替厚度,即目前油層的開采量并未達(dá)到使油層枯竭的程度;重點(diǎn)選取層間、縱向差異較大或注水不均衡的井;固井質(zhì)量好、保證測井施工及以后能正常進(jìn)行堵水措施。優(yōu)點(diǎn)：穿透能力強(qiáng)、縱向分辨率高、橫向探測深、水淹反應(yīng)靈敏。缺點(diǎn)：地層參數(shù)要求較高,地層孔隙度φ＞12%;地層水礦化度大于 10萬 ppm;井筒規(guī)則、固井質(zhì)量好。

3 剩余氣監(jiān)測技術(shù)分析

3.1 問題分析 (1)由于不同氣藏類型剩余氣測井系列優(yōu)選沒有廣泛應(yīng)用,造成剩余氣測井的規(guī)律性、計劃性較差,從而給氣田的開發(fā)調(diào)整造成了一定的影響。(2)缺乏系統(tǒng)的剩余氣測井資料,對老井的儲層措施和采氣依據(jù)不充分,造成老井措施增氣效果較差,影響了剩余氣測井進(jìn)一步發(fā)展。(3)中子壽命測井技術(shù)目前解釋精度較差,要提高測井資料的解釋精度,對于不同的氣田和區(qū)塊應(yīng)該有著不同的測井工藝和解釋圖版,形成符合中原油田地質(zhì)特點(diǎn)的中子壽命測井技術(shù)。(4)由于受投資方面的影響,現(xiàn)有的剩余油測井系列不夠完善,難以滿足不同氣藏類型剩余氣測井的要求,同時制約了剩余氣測井水平的發(fā)展和提高。

3.2 建議 (1)大力宣傳不同氣藏類型剩余氣測井優(yōu)選的必要性和可行性,使項目的研究成果得以廣泛應(yīng)用。(2)需要加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)塊的剩余氣動態(tài)監(jiān)測的力度,為剩余氣分布研究提供豐富的信息,從而為氣田提高采收率發(fā)揮一定的作用。(3)盡快引進(jìn)先進(jìn)的剩余氣飽和度測井方法,滿足低孔、低滲儲層的剩余氣飽和度監(jiān)測,為氣田深層次開發(fā)和剩余氣分布研究的提供依據(jù)。(4)對區(qū)塊進(jìn)行剩余氣飽和度測井時要求集中不要分散,測井與地質(zhì)技術(shù)人員結(jié)合選好區(qū)塊,并根據(jù)地質(zhì)特點(diǎn)優(yōu)選剩余氣測井方法。(5)進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn),掌握剩余氣測井技術(shù)的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用范圍,為氣田尋找剩余氣富集區(qū)奠定良好的基礎(chǔ),進(jìn)而為氣田產(chǎn)量穩(wěn)定發(fā)揮作用。

4 總結(jié)

本文對氣藏現(xiàn)狀及研發(fā)特點(diǎn)展開分析,了解氣藏類型、氣藏埋藏情況、含氣層情況及氣井生產(chǎn)情況。并且對C/O能譜測井、熱中子壽命測井兩項技術(shù)進(jìn)行分析,提出剩余氣監(jiān)測技術(shù)存在的問題。建議大力宣傳不同氣藏類型剩余氣測井優(yōu)選的必要性和可行性,加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)塊的剩余氣動態(tài)監(jiān)測的力度,盡快引進(jìn)先進(jìn)的剩余氣飽和度測井方法等。

[1]李海平.氣藏動態(tài)分析實例[M].北京：石油工業(yè)出版社,2002

[2]廖新維.現(xiàn)代試井分析[M].北京：石油工業(yè)出版社,2002

[3] (美)羅伯特,(美)沃特恩伯格著.王玉普 等譯.氣藏工程[M].石油工業(yè)出版社,2007.

TG115.3+38

A

1003-3467(2010)10-0048-02