溢气型低产液低含水产出剖面测井仪实验对比与分析

王纯玲

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163453)

1 仪器的方案设计和各部分采用的新技术

1.1 总体方案设计

溢气型低产液低含水产出剖面测井仪的结构如图1所示。低产液低含水井的产液量低，对原有的集流器进行改进，提高伞筋伞布与井壁的吻合程度，优化伞布的结构，从而提高集流效果。通过对集流器驱动部分机械结构的优化，提高集流器的现场应用可靠性。

图1 溢气型低产液低含水产出剖面测井仪的结构

1.2 采用的新技术

采用伞式集流器应用于低流量测试，基本克服老式伞式集流器漏失量大，在低流量产液剖面测井存在的问题［1］;优化涡轮的结构，在螺旋角方面，对多角度进行试验。在涡轮稳流片的轴尖定位采用精度更高的圆柱面配合;优化测量通道的尺寸，提高被测流体的速度;优选涡轮的轴承，减小阻力矩，降低涡轮的启动下限［2］;合理设计含水率的测量通道，提高在低流量下含水率的分辨。

与普通集流伞相比，溢气型集流伞的最主要变化之处在于其将仪器进液口的位置从距伞顶2 cm 处下移一定的距离，使得当集流伞打开时，进液口上沿位于伞布的底沿所围成平面的下方［3］。在对油井进行过环空找水测井过程中，当采用溢气型集流伞集流时，井中流体(油、气、水三相流)向上流动，到达集流伞部位时由于密度不同而发生分层，气体由于密度小首先占据伞尖位置形成气顶，油层位于气顶下面形成油堵，油层下面是水。随着集流的进行，气顶体积不断增大并向下扩张，当气顶的底面到达伞布的底沿时，由于伞筋与井壁处在微小缝隙，而气体的粘度又非常小，所以气体将通过缝隙直接漏失到伞外，而油由于有相对较高的粘度，其自身漏失可以忽略，同时又阻止了水的漏失［4］。由于溢气型集流伞的进液口位于伞布底沿围成的平面以下，因此该结构决定了改进集流伞具有气、液分离作用，能够使极小部分的气体和几乎全部的液体通过仪器进液口进入仪器内部并由涡轮流量计测量出油井的合层产液量，从而极大地排除了油井产气对测量的影响。

2 现场试验基本情况

2.1 适用条件

对低产液低含水产液剖面的测试工作中，不仅需要了解井内合层产液、含水及分层产液、含水状况，同时辅助井温、压力等参数的测试，了解井内静态温度、压力分布状况，间接确定井内流体的状态，进行测试资料的综合分析［5］。同时亦验证了该仪器的各项技术指标。

(1)油井的全井产液介于1 m3/d ～20 m3/d 之间，全井综合含水率要求在80%以下;

(2)试验井的动液面在200 m ～300 m，以保证泵口的流压大于产出液体的饱和压力;

(3)井口有测试阀门，可以安装防喷管。

(4)温度小于125℃。井深小于1 800 m 的垂直井。

2.2 仪器重复性验证

1)在20 m3/d 左右的井

龙31 -16 井，地面计量产液量20.74 m3/d，化验含水率92. 6%，实测结果，产液量19. 8 m3/d，含水率94.3%，分层最大产液量15.5 m3/d，见表1。试验中进行测量，重复性较好。

表1 仪器在龙31 -16 井的流量含水测量数据表

在SII15 -SIII8 层，仪器的流量测量曲线如图2 所示，含水测量曲线如图3 所示。

图2 流量测量曲线

图3 含水测量曲线

通过测井数据分析，该井为低产液高含水井，主力产层在SI4 +5 层，在SII15 -SIII8 层有0.5 的产液，含水曲线也显示该层产液，在SII15 -SIII8 以下不产液。

在测量完全部预定点后，重新起仪器到预定测点重复由上至下测量，数据如表2。

重复测量数据与第一次测测量数据基本对应。

2)在10 m3/d 左右的井

表2 测量数据

州24 -30 井，地面计量产液量8.9 m3/d，化验含水率91.0%，实测结果，产液量10.0 m3/d，含水率93.5%，分层最大产液量4 m3/d。试验中进行测量，重复性较好。数据如表3 所示。单支仪器重复，重复性很好。

表3 塔52 -11 测井数据

3)在3 m3/d 左右的井

朝124 - 66 井，地面计量2. 3 m3/d，化验含水67.5%，实测结果产液1.9 m3/d，含水率75%左右，重复性好，分层最小测到0.6 m3/d。最下一层测井资料见表4。

表4 朝124 -66 测井资料

2.3 可靠性

仪器在测井过程中，由于井内的条件复杂，存在多种不确定因素，针对这种情况，将仪器的进液口处加装了滤网，一些大的杂质在进入测量通道前被过滤掉，保证仪器下井测成资料，提高了仪器的可靠性。

2.4 一致性

在双68 -48 井进行了两支仪器的一致性试验。该井地面计量产液2.7 m3/d，含水12%，三个产层，测井时发现该井的导锥下沉，占据了第一层测位置，第一层无法测量。因此测井时从第二层开始测量。实际测井资料如图4、图5 所示。

图4 仪器1 的测井资料

图5 仪器2 的测井资料

结论:两支仪器在同一层位、多次对比测量的结果基本一致，有效地验证了仪器的一致性。

3 测井资料解释及效果分析

3.1 施工井概况

在大庆油田测试大队配合下，在外围油田进行了现场试验，其中重点试验井朝80 -110 井，通过测井通知单与地质大队落实了解到施工井况。井号:朝80 -110，人工井底:1 094.3 m，套管规范:φ139.7 mm，射孔井段:877.6 m ～1067.6 m，套补距:3.64 m，放射性校正值:+1.16 m，油层段套管接箍深度:877.97 m、866.95 m，产液:2.06 m3/d，含水:30 %，冲次:4 次/min。

3.2 解释与评价

通过现场测得的合层产液量和合层含水即可以得到合层产水，由上下两层的合层产液差，算出该层的分层产液量，再由上下两层的合层含水差算出分层产水量，将分层产水和分层产液量做比，就可以得到分层的含水率，各层以此类推。朝80 -110 井环空分层测试详细测井数据见表5、表6，测井资料解释成果如图6 所示。

由此解释成果图可以看出，自然电位异常点和我们所解释的产出剖面成果图完全一致，测试结果达到了预期目标，效果较好。

表5 朝80 -110 井环空分层测试及找水成果表

表6 产液状况表

4 结 论

本论文实现了对低产液低含水仪器在低产液测试，解决了油田部分低产液井产液剖面的测试问题，该方法在脱气不严重的低产液低含水井现场应用中取得了一定的效果。

1)通过涡轮的优化设计，降低了涡轮的启动排量，实现了低产液的测量。通过合理设计测量通道的尺寸，提高了仪器的分辨能力。溢气型集流伞的结构改进后具有气、液分离作用，极大地减少甚至排除了油井产气对测量的影响，有效地解决了脱气问题。

2)经过16 井次的现场试验，成功完成了资料的录取，取得了很好的效果，验证了仪器的稳定性。

3)结合测井资料解释和效果分析，可以总结:溢气型低产液产出剖面测井仪具有一定的可靠性，经过进一步改进和试验，对于提高油田低产液低含水井的测量效率、测井成功率应该是一种很好的解决办法。

［1］李 锐，王金钟，张志文，等. 分离式低产液产出剖面测井技术及应用［J］.测井技术，1999，23(增刊):519 -524.

［2］王进旗，白林海.多相流测量中涡轮流量计的影响因子分析［J］.石油仪器，2005，19(2):71 -72.

［3］侯景义，李启清.溢气型集流伞实验特性分析［J］.石油仪器，2007，21(6):57 -59.

［4］徐加梅.溢气型同轴线相位找水仪在海拉尔油田的应用［J］.石油仪器，2012，26(1):36 ～37，39.

［5］宋纯高. 环空三相流测井的现场试验效果分析［J］.大庆石油地质与开发，2004，23(4):76 -77.