仲艷華, 魏大農(nóng), 馮愛(ài)國(guó), 袁明前

(中國(guó)石化集團(tuán)江漢石油工程公司測(cè)錄井公司, 湖北 潛江 433123)

0 引 言

中國(guó)大多數(shù)老油田的絕大部分油區(qū)已經(jīng)進(jìn)入開(kāi)采中后期,如何提高老油區(qū)的采收率是一件十分重要的工作,其中剩余油飽和度測(cè)井技術(shù)在提高采收率中具有重要作用。絕大部分油田開(kāi)發(fā)采用注水的方式,多年注水后油區(qū)的地下油氣層巖性、物性、含油(水)性、電、聲特性都發(fā)生了較大的變化,采用剩余油飽和度測(cè)井方法確定剩余油飽和度及其分布十分迫切。剩余油飽和度測(cè)井的方法主要是碳氧比能譜測(cè)井、中子壽命測(cè)井以及最近幾年引進(jìn)的過(guò)套管電阻率測(cè)井和PNN測(cè)井等方法[1-2]。江漢油田地層水礦化度高,從20世紀(jì)60年代就開(kāi)始中子壽命測(cè)井確定剩余油飽和度的實(shí)驗(yàn)研究,根據(jù)不同的地質(zhì)情況,該方法衍生出多種應(yīng)用,中子壽命測(cè)井的應(yīng)用仍然相當(dāng)有效[2]。

1 中子壽命測(cè)井技術(shù)的發(fā)展

江漢油田自1969年開(kāi)始一直從事中子壽命測(cè)井的測(cè)井方法、施工工藝和剩余油評(píng)價(jià)的解釋模型、解釋軟件的研究,使用過(guò)FC731型、SMJ-A型、SMJ-B、C、D型測(cè)井儀器。常規(guī)測(cè)井應(yīng)用于大厚油層非均質(zhì)水淹層解釋、開(kāi)發(fā)調(diào)整井解釋、油水界面判斷、低電阻率油層識(shí)別、特殊巖性識(shí)別等,發(fā)展了一些測(cè)井工藝如時(shí)間推移、測(cè)-注-測(cè)等工藝。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,早期的測(cè)-注-測(cè)方法盡管可以獲取精度較高的地層剩余油飽和度,但由于其施工過(guò)程復(fù)雜,還需動(dòng)用大型設(shè)備等,在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)很少應(yīng)用,取而代之的是結(jié)合作業(yè)過(guò)程的“測(cè)-堵-測(cè)”技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)多年努力,發(fā)展了通過(guò)向地層注入極高俘獲截面物質(zhì)溶液的極低速“測(cè)-注-測(cè)”(如注入硼等高俘獲截面元素的方法)工藝,使中子壽命測(cè)井得以在低礦化度油田應(yīng)用,這種方法在油井已射孔儲(chǔ)層可以計(jì)算出儲(chǔ)層的剩余油飽和度[2]。

2 中子壽命測(cè)井技術(shù)監(jiān)測(cè)剩余油飽和度

2.1 常規(guī)剩余油飽和度監(jiān)測(cè)

常規(guī)剩余油飽和度監(jiān)測(cè)是指在高礦化度地層水油田利用中子壽命測(cè)井的方法原理,一次下井測(cè)得中子壽命曲線,結(jié)合完井測(cè)井曲線對(duì)儲(chǔ)層尤其是已開(kāi)采的油層進(jìn)行剩余油飽和度評(píng)價(jià)。理論上,當(dāng)?shù)貙涌紫抖却笥?0%以及井筒和地層液體礦化度大于5×104mg/L時(shí)便可用中子壽命測(cè)井方法識(shí)別油、氣、水層[3-4]。江漢油田的絕大多數(shù)油區(qū)滿足該條件。對(duì)老井尤其是早期只有橫向資料的井,該方法是資料上的一個(gè)補(bǔ)充。

2.2 開(kāi)發(fā)調(diào)整井判斷水淹層(應(yīng)用)

圖2是GX6-××井固井完井后26 d所測(cè)的中子壽命測(cè)井曲線圖。該井鉆開(kāi)油層段之后發(fā)生卡鉆事故,致使目的層段泥漿浸泡時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1個(gè)多月之后才進(jìn)行完井測(cè)井。完井測(cè)井解釋發(fā)現(xiàn)潛43油組3 271.2～3 273.4 m和3 274.8～3 280.0 m井段2、3號(hào)2個(gè)層7.4 m儲(chǔ)層電阻率都偏低(4 Ω·m),泥漿電阻率0.1 Ω·m,地層水礦化度32×104mg/L(電阻率0.015 Ω·m),地層孔隙度平均14%,含油飽和度僅43.7%,按完井資料解釋較難判斷油層或水淹層。固井26 d后進(jìn)行中子壽命測(cè)井,用中子壽命測(cè)井資料計(jì)算含油飽和度為60%,解釋結(jié)果為油層,油層低電阻率原因是泥漿浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、侵入深造成的。1、2、3號(hào)等3個(gè)層合試結(jié)果日產(chǎn)油8 t,無(wú)水。中子壽命測(cè)井解釋與試油結(jié)論相符[2]。

圖1 GU-××井中子壽命測(cè)井解釋成果圖

圖2 GX6-××井中子壽命測(cè)井解釋成果圖

對(duì)于完井過(guò)程中因特殊原因無(wú)法取全資料的情況,中子壽命測(cè)井資料無(wú)疑對(duì)完井是一個(gè)很好的補(bǔ)充。但是如果在固井后較短的時(shí)間內(nèi)測(cè)得中子壽命測(cè)井資料,則可能會(huì)因?yàn)榈貙記](méi)有得到很好的恢復(fù),中子壽命測(cè)井探測(cè)淺而不能反映地層的真實(shí)狀況,造成解釋與試油結(jié)果不符。

圖3 ZX8-××CZ井中子壽命測(cè)井解釋成果圖

2010年12月31日后的9個(gè)月對(duì)該井進(jìn)行PNN測(cè)井。圖3中2條俘獲截面曲線對(duì)比分析,PNN測(cè)量數(shù)值普遍比中子壽命測(cè)量值低,9個(gè)月后泥漿侵入已消失,PNN測(cè)井反映儲(chǔ)層真實(shí)的流體性質(zhì)。如19號(hào)層及15號(hào)層的俘獲截面值在24～20 c.u.,符合該地區(qū)油層(低水淹)的解釋級(jí)別,解釋為油層。試油結(jié)果也證實(shí)這個(gè)結(jié)論是正確的。

2.3 “測(cè)-注-測(cè)”測(cè)井方法

圖4 CZC J5-×290井中子壽命測(cè)井圖

圖5 W4-9-2井中子壽命時(shí)間推移監(jiān)測(cè)曲線圖

2.4 時(shí)間推移測(cè)井判斷油水界面變化

圖5為W4-9-2井中子壽命時(shí)間推移測(cè)井監(jiān)測(cè)實(shí)例。該井1970年投產(chǎn),初產(chǎn)油51.5 t/d,1980年見(jiàn)水,見(jiàn)水后含水率上升很快;1982年9月含水51%,1985年4月含水90%,為了解地層產(chǎn)液情況,先后4次進(jìn)行中子壽命測(cè)井。圖5中顯示油水界面從初期的1 687.4 m上升到1986年4月的1 684.4 m和1995年10月的1 679 m;注入水推進(jìn)不均勻,即水淹程度不同,在1 671～1 676 m、1 679～1 687 m之間注入水推進(jìn)較快,1 676～1 679 m之間注入水推進(jìn)較慢[2]。

1987年8月中子壽命測(cè)井前,W4-9-2井產(chǎn)油4.4 t/d,水68 m3/d,含水率95.3%。1987年9月,中子壽命測(cè)井后進(jìn)行措施,產(chǎn)油7.1 t/d,產(chǎn)水54.9 m3/d,含水率88.5%。措施后產(chǎn)油上升,產(chǎn)水明顯下降。

2.5 了解注入剖面的吸水情況

H101-××井是一口注水井,2009年進(jìn)行注同位素注水剖面測(cè)井施工,多次反復(fù)測(cè)井因同位素沾污嚴(yán)重,無(wú)法判斷吸水層段。后采用注硼-中子壽命測(cè)井,取得滿意資料,資料顯示吸水層和非吸水層明顯,與地質(zhì)動(dòng)態(tài)分析相符,解決了地質(zhì)上難以判斷的難題(見(jiàn)圖6)。

圖6 H101-××硼中子注水剖面成果圖

2.6 稠油井中找竄

T2×-1井是江漢油田TK稠油區(qū)塊的一口生產(chǎn)井。投產(chǎn)初期日產(chǎn)油7 t,水2.7 m3,隨后產(chǎn)液量迅速上升到25.2 m3,含水率達(dá)到100%,初步判斷是水層竄槽。采用同位素找竄效果不理想,判斷為有竄槽的可能。為了進(jìn)一步證實(shí),建議進(jìn)行注硼中子壽命測(cè)井。注硼中子壽命測(cè)井證實(shí)26號(hào)油層與下部27號(hào)水層竄槽。對(duì)該井實(shí)施封堵,打開(kāi)上部油層,日產(chǎn)油穩(wěn)定在3.7 t,含水下降到74.6%。取得較好的效果(見(jiàn)圖7)。

圖7 T2×-1井注硼中子壽命測(cè)井找竄成果圖

2.7 特殊井監(jiān)測(cè)應(yīng)用

水平井、大斜度井等特殊井的監(jiān)測(cè)一直是油田開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)中的難點(diǎn)之一。2009年,通過(guò)在×××地區(qū)J10-×75井(最大井斜為86 °)(見(jiàn)圖8)采用水平井電纜牽引器+脈沖中子測(cè)井技術(shù),成功完成了該井監(jiān)測(cè)。資料顯示油層及以下地層的俘獲截面基線和曲線一直保持一定幅度的離差,說(shuō)明下部水層上竄,與預(yù)測(cè)結(jié)果一致。根據(jù)這一結(jié)論,改變采油工藝,油層含水率得到了有效控制。根據(jù)資料對(duì)該井進(jìn)行措施后取得降水增油的效果。這是首次在特殊井中進(jìn)行監(jiān)測(cè)施工并取得成功。

圖8 ×××地區(qū)J10-×75井水平井來(lái)水方向監(jiān)測(cè)

3 結(jié) 論

(1) 中子壽命測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用證明該方法值得在江漢油田及類似油區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

(2) 高礦化度地層水油田高孔隙度地層采用儀器一次下井取得的資料,結(jié)合完井資料、區(qū)域地質(zhì)資料以及動(dòng)態(tài)資料,可以有效評(píng)價(jià)地層剩余油飽和度;對(duì)于缺少部分資料的老井、開(kāi)發(fā)調(diào)整井等也可以成為一種補(bǔ)充資料。

(3) 低礦化度地層水油田可以采用“測(cè)-注-測(cè)”的方法尋找剩余油飽和度高的儲(chǔ)層;該方法還可用于找竄(漏)、替代注同位素注水剖面測(cè)井等。

(4) 特殊井監(jiān)測(cè)應(yīng)用的成功進(jìn)一步擴(kuò)大了中子壽命測(cè)井的應(yīng)用范圍。

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