注入井套管找漏测井方法适用性分析

王晓华 (中石油大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司,黑龙江大庆163114)

注入井套管找漏测井方法适用性分析

王晓华 (中石油大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司,黑龙江大庆163114)

注入井套管完好是注入井正常生产运行的必要条件,随着油田开发的逐步深入,注入井套管出现漏点已成为一个比较突出的问题,直接影响了油田的正常开发效果,因此及时、准确地找到漏失点至关重要。通过分析几种测井找漏方法的工艺原理和实用性,总结了几种工艺组合找漏的方法,并进行了现场实际应用效果分析,为漏失情况的处理方案提供准确的信息。

注入井;套管;找漏;测井方法

油田开发过程中,注入井套管受多种因素 (油套管材质、地层温度、压力差、酸化侵蚀以及地应力、作业过程中的机械力作用、射孔、压裂改造等)的影响,长期使用的套管容易出现穿孔漏失现象。套管出现穿孔后,如何找出穿孔位置,是对注入井采取下一步补救措施的前提。目前,常用的套管找漏测井工艺有同位素示踪测井、流量计测井、井温测井、噪声测井、脉冲中子氧活化测井、多臂井径测井及电磁探伤测井等技术[1～6],每种工艺各有优缺点。为此,笔者利用几种方法进行组合测井,扬长避短,互相补充,能够快速、准确地取得井下现场资料,为下一步采取有效的整修措施提供重要依据。

1 不同找漏方法工艺原理及适用性

由于测量方法、使用的仪器外径等不同,每种找漏方法具有不同的施工工艺,适合于不同的管柱测试,具体情况见表1。

表1 在不同管柱中注入井找漏方法适用性统计表

1)同位素示踪测井方法 该方法是用探测器连续测量示踪剂的走向,以确定水的流向。排除影响因素,即可鉴别套管漏失的情况。同位素找漏测井对于日注量大,井筒干净的井效果较好;对于日注量小,井筒沾污严重的井很难确定是同位素沾污还是漏失;对于未固井井段以及表层套管漏失的井,也无法采用该工艺判断。

2)流量计测井方法 该方法是在注水量恒定的前提下对射孔段顶部至井口井段进行连续或定点测量,排除仪器和管柱内径变化因素,流量变化较大处即为漏失点。该工艺不受测量井段长短的限制,是一种快速、准确、低成本的找漏方法。但是流量计测井方法是接触式测量,无法在油管中测量套管的漏失。

3)井温测井方法 井内流体温度与地温梯度不同,必然引起地温梯度的变化,在井温曲线上就会出现异常,从而判断注入井套管漏失井段。井温测井法找漏只能将漏点确定在较大的区间内,漏点位置误差较大;当漏点的漏失量小时,井温测井曲线无法反映出来。该方法只能作为参考,不能给下步措施提供明确的数据资料。

4)噪声测井方法 由于井内流体的流动要产生噪声,流体在产出口、泄漏口、窜槽或缩径处,噪声测井曲线将出现不同频率的峰值。分析噪声的频率和幅度,就可以鉴别井底流体泄漏和管外水泥窜槽等问题。点测噪声时选点需要根据温度异常部位或借鉴其他参考资料,且凭经验进行选择,因此该方法有一定的局限性。

5)脉冲中子氧活化测井方法 该方法采用点测不集流的测量方式,不仅可以测量地层的吸液剖面,还可检验井下管柱工作状况,寻找套管变形或漏失点,以及套管外的水流方向。该方法找漏较有优势,但是氧活化仪器工作时辐射强度大,在井口附近不适合使用,流量不在仪器测量范围,测量结果将受影响。

6)多臂井径成像测井方法 多臂井径成像测井仪是一种接触式测量仪器,通过井径测井可以准确地发现套管直径扩大或缩小情况,从而找出套管穿孔点。由于各测量臂之间存在夹角,在测量臂接触不到的地方会漏测,就说明不了任何问题。

7)电磁探伤测井方法 该方法通过分析和计算管柱的壁厚,判断管柱的裂缝、孔洞及工具位置等。该方法能在油管内检测油套管的壁厚变化 (腐蚀)及破损情况,节省检测套损时起下油管的时间和作业费用,也能在单套管井中对套管腐蚀、破裂、变形等损坏情况进行精确的分析,为损坏井的维修提供参考依据。由于仪器精度,不在测量范围内的小孔反映不出来。

2 注入井套管找漏测井方法优化方案

2.1 在油管中对套管找漏

1)注入状态下在油管中对套管找漏 ①流量计和脉冲中子氧活化组合测井。先用流量计测井判断油管漏失,如果油管不漏失,在第一级封隔器 (配注井)或喇叭口 (喇叭口在射孔层上部的笼统井)以上测量中子氧活化,采用 “找中法”寻找套管漏失段;如果油管漏失,在漏失点上、下测量氧活化,寻找套管漏失段。②同位素五参数组合测井 (磁性定位+井温+压力+油管内流量+同位素示踪)。该方法的同位素示踪、油管内流量和井温资料可以相互印证,某些情况下能够满足找漏需求。③噪声、井温组合测井。对于噪声、井温组合测井,需要在井温异常处作噪声采样,对井温测井的要求更严格。在分析井筒内的温度异常时,需要与地温梯度曲线作比较,井温曲线的测试应尽可能测动、静态井温,便于对比分析异常。如果只测静温,应测到人工井底,使地温梯度得以恢复,便于异常井段的分析。

2)非注入状态下在油管中对套管找漏 在该状态下找漏,只有电磁探伤测井满足要求。

2.2 套管找漏

1)在注入状态下对套管找漏 该状态下对套管找漏,首选流量计测井方法,如果判断窜槽,加测脉冲中子氧活化测井或者噪声、井温测井;同位素五参数组合测井同样能够解决该问题。

2)在非注入状态下对套管找漏 电磁探伤测井只能定性判断管柱的损坏情况,而多臂井径成像测井测量精度高、范围广、测试结果直观,二者组合测井,相辅相成,能够取得更好的效果。

3 应用实例分析

3.1 同位素五参数组合测井找漏

A井为一口喇叭口位于射孔层以上的笼统注入井,开采层位为PⅠ2(1)～PⅠ2(3),日注量120m3。该井利用同位素五参数组合测井仪进行同位素吸水剖面全井找漏测试,井口至喇叭口流量稳定,管柱无异常。共释放二罐同位素进行测试,却发现只有PⅠ2(3)存在很少的吸水显示(见图1),从测井结果可看出,该井在986～994.5m井段占有大片同位素,并且流量和井温在994.2m附近有变化,判断该井吸水存在异常,套管有漏点。

图1 A井同位素五参数组合测井成果图

3.2 流量与脉冲中子氧活化组合测井找漏

A井同位素测井结果表明,在994.2m附近套管存在漏点,为给用户提供有价值的资料,用脉冲中子氧活化进行找漏。从氧活化测井结果(图2)中可以看出,在994.2m出水量为118.3m3/d,在996.2m出水量为0m3/d,说明该井在994.2～996.2m井段存在漏点。

该井存在漏点信息反馈给用户后,用户对该井进行作业,在作业时进行了多臂井径测井,测井结果(图3)表明,在990～995m井段套管有破损。作业后该井恢复生产,进行同位素测井,反映吸水正常。

图2 A井氧活化测井成果图

图3 A井四十臂井径测井成果图

3.3 电磁探伤与多臂井径组合测井找漏

B井为一口注水井,用户怀疑套管在950m左右存在破漏,进行电磁探伤测井。从测井曲线图(图4)上可以发现,971m附近E5～E9曲线上出现明显负异常,表明该处套管壁厚变薄,分析套管有损坏。该井后来进行作业施工,并且进行了多臂井径测井,测井解释曲线如图5所示,可以看到,套管在972m左右有破漏。通过2种资料对比分析,验证了该井套管确实存在漏点。

图4 B井电磁探伤测井曲线原图

图5 B井十六臂井径测井成果图

4 结语

每一种测井找漏方法都存在优缺点,实际应用中,只使用一种测井方法往往效果并不理想,或者根本无法达到测试目的。笔者对各种测井找漏方法进行了优化组合,并进行实例分析,实践证明优化组合方法相互补充、相互验证,行之有效。测试现场情况复杂,认真分析现场的实际情况,应用准确合理的测井方法,可以准确、高效地达到测试目的。

[1]刘继生,谢荣华,王兴国,等.工程测井在套管损坏检查与预防中的应用[J].测井技术,2002,26(1):68.

[2]马显举.同位素验窜测井在河南油田的应用[J].特种油气藏,2004,11(3):72～73.

[3]张秀云.同位素示踪测井找漏方法优化[J].国外测井技术,2006,21(2):39～41.

[4]黎昌华,白璐.井温测井在油气田开发中的应用[J].钻采工艺,2001,25(5):35～37.

[5]王绍峰,韩祥立,龚登峰.“组合测井”找漏技术在临盘油田的应用[J].石油仪器,2003,17(3):14～16.

[6]舒义刚,肖辉昌,罗春红,等.流量法在套管找漏中的应用[J].石油仪器,2006,20(1):51～52,55.

[编辑] 龚丹

P631.84

A

1000-9752(2014)12-0113-04

2014-08-19

王晓华(1973-),男,1995年江汉石油学院毕业,硕士,高级工程师,长期从事油田生产井测试工作。