动态监测技术在某注水油田的应用

摘要：高升采油厂注水油田油藏类型多样、断层发育、含油井段长，层间差异大。储层以低渗为主，泥质含量较高。在注水开发中后期，普遍面临着注水受效状况差、受效特征不明显，综向上吸水不均、储量动用程度差的情况。针对以上问题，利用产出剖面测试、吸水剖面、压力测试、井间示踪剂测试、饱和度测井等不同的测试工艺，在注水油田建立压力监测系统、剩余油分布监测系统，对注水油田后期开发具有重大的指导意义。

关键词：注水油田;注水开发中后期;动态监测技术;动态监测系统

1 引言

高升注水油田1977年投入开发，1990年开始注水，历经29年的注水开发后，目前注水油田存在着一系列的问题，一是油藏以低渗为主，注水受效状况较差，受效特征不明显;二是油藏纵向上跨度大，大套合采合注易造成储量动用程度不均的情况。针对以上问题，高升采油厂地质研究人员认真研究动态监测原理，通过对症下药，利用动态监测技术有效评价注水油田注水状况，制定相应调整方案，有效提高注水油田注水效果。

2 常用动态监测技术原理

2.1 注入剖面测井

（1）同位素测井原理

首先用同位素载体（化学微球或骨质活性碳）吸附放射性同位素离子，与水配制成活化悬浮液，在注水条件下，将活性悬浮液注入水中，在向地层挤入悬浮液时，水进入地层，活性载体滤积在地层井眼表面，吸水量越多，累积量也就越多，放射出的伽马射线强度就越大。用伽马探测仪在注入同位素前后各测一条伽马曲线（基线和同位素曲线），两者的异常面积增量表示吸水的强弱（图1）。

（2）氧活化测井原理

氧活化测井仪是通过对中子活化伽马射线时间谱的测量来反映油管内、环形空间、套管外含氧物质，特别是水的流动状况的，当流体流经中子发生器时，流体中的氧元素被高能快中子活化，使流体具备了放射性;活化后的流体在流经不同源距的伽马探测器時，能够测量其活化时间谱，根据时间谱可以得到流经时间，再结合源距就可计算流体速度;根据被测点的横截面积，可计算出测点流量。

2.2 产出剖面测井

产液剖面测井技术用于了解生产井各产层产液量及含水率，对开发区域进行系统监测，研究各开发层系动用状况及水淹情况，为油层改造提供依据，如指导压裂选层及选择堵水层位等，同时检查各种措施效果，达到增产的目的。

2.3 饱和度测井

C/O测井利用14Mev的中子脉冲轰击地层，当中子与地层元素发生作用后，释放出伽马射线，地层元素不同，放出来的伽马射线的能量也不一样（C元素：4.44MeV，O元素：6.19MeV），通过测量非弹性散射伽马射线能谱中碳原子，氧原子伽马射线的强度，就可以估算出地层中碳和氧两种元素的含量。实际测量中采用比值法，测量的是上述两个数的比值，简写成C/O。

实际测量表明，C/O测井对地层中碳元素的变化确实是灵敏的。然而在含碳酸盐岩的砂岩地层中，如果单独使用C/O参数，却无法区分孔隙流体中的碳和岩石骨架中的碳，故需引出一个新的参数来指示地层的岩性。非弹性散射Ca/Si是碳酸岩地层的一种很好的指示。

2.4 压力测试

（1）直接测压法

选用合适的测压仪器（主要为各种压力计）下入井底，直接测取关井恢复后的压力值。优点是较为准确，最大问题是需关井较长时间（2～3d，低渗油藏则更长），影响油井产量。

1）地面直读式电子压力计测试系统：必须选用合适的测压仪器

2）抽油井环空测压法：偏心井口环套空间起下侧压仪器

3）重复式地层测试器（简称 RFT）：可裸眼测试，可连续测得所有油层分层压力

（2）间接计算法

1）利用压力恢复数据求油井平均地层压力

实质就是对未达到完全稳定的压力恢复数据进行处理求地层压力的技术。在开发初期，求油层压力可用霍纳（Horner）法外推来获得。但油藏中有多口油井开采较长时间后，就不能这样外推。

2）利用井筒液面计算法

关键：求准井筒内液面高度和混合液体密度

2.5 井间示踪剂测试

井间示踪剂监测技术是认识注入流体平面上和纵向上分布状况，认识油藏平面上和纵向上的非均质性特征的有效方法。生产井检测到的示踪剂浓度突破曲线，反馈了有关油层特性及开采现状的信息。这样就可以通过观察示踪剂在生产井中的开采动态，如示踪剂在生产井的突破时间，峰值的大小及个数等参数，进一步研究和认识注入流体的分布及其运动规律和油藏的非均质性特征。

示踪剂是指能随流体运动，指示流体的存在，运动方向和运动速度的化学剂。可选择的水示踪剂包括两大类：放射性示踪剂：主要用氚水（3HHO）;化学示踪剂：硫氰酸铵NH₄SCN、硝酸铵NH₄NO₃、溴化钠NaBr、碘化钠NaI、氯化钠NaCl、曙红Y（四溴荧光素钠）、乙醇（C₂H₆O）。

3 动态监测技术在注水油田中的应用

3.1 建立压力监测系统

油层压力监测系统要求能反映整个油藏的油层压力分布状况，因此要求所选择的测压井点能遍及油藏各部位，这样所测得的压力分布图才能基本反映油藏本身。确定为每半年测得一次油层压力资料。而选择的这些观测井点要比较均匀地分布，以便能反映出平面上的压力分布及其变化状况。同时压力监测井点要有代表性，主要体现在对局部邻域压力的代表性，而压力与该井的产量、油层性质（流动系数）、空间位置等因素密切相关，因此监测压力的井点必须满足以下约束条件：

（1）平面代表性（与邻域内各井点距离的方差之和为最小）;

（2）油层性质的代表性（与邻域内各井点物性差异最小，即与其代表区域的非监测井点流动系数方差之和为最小，如区块的原油黏度是常数，则为地层系数）;

（3）产量（采出、注入）的代表性（与邻域内各井点产量的方差之和为最小）。

3.2 建立水淹监测系统

油田水淹状况的研究是油田开发每一个阶段都需要重点进行的，因此，建立油层水淹监测系统是注水油田后期开发调整的关键。水淹监测系统主要包括以下5个方面：一是对加密调整的新井，则要求对每一口井都进行油层水淹监测;二是对原井网生产的油井，通过碳气比能谱测井，测得油层饱和度;三是尽可能多地测得每口油井的分层产液和产油资料，比较准确地反映出油藏各类油层的动用状况和见水状况，特别是开采动态特殊变化的油井，或挖潜改造作业施工的油井，增加测试次数;四是对水井的各层吸水情况以及注入水的波及范围进行监测，选取油田注水井的50%，每年测试注入剖面一次，了解水井的吸水状况;五是对油井的产出流体定期进行油品分析，确定流体中水分的来源。

4 结论

动态监测技术作为勘探与开发油气田的重要方法技术，它所获得的测井资料，是测井评价、地质研究和油气藏开发的科学依据，在油气勘探、开发和生产的全过程中发挥着更大的作用，为油气工业带来更高的经济效益。利用动态监测技术建立注水油田动态监测系统，是指导注水油田后期开发的重要手段，是了解低渗透油藏后期剩余油潜力的有效方法，是注水油田稳产上产的有利保证。

参考文献

[1] 郑珊珊.油田开发动态分析中油水井动态监测资料应用[J].综述专论，2017（12）：122-123.

[2] 许向峰.井间示踪剂监测在复杂断块油藏描述中的应用[J].录井工程，2017，28（1）：83-84.

作者简介：蒙和月（1991-），男，汉族，天津蓟县人，本科，初级工程师，主要从事油藏开发方面的工作。

（作者单位：中国石油辽河油田公司高升采油厂地质研究所）