氧活化、示踪相关测井在低压井找漏找窜中的应用

王连波

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163153)

0 引 言

由于低压注水能够造成油田注水系统紊乱，影响油田产量，也可能产生环保问题，因此急需了解造成水井低压的原因。经过与地质技术人员共同分析认为，注水井存在漏点和窜流的可能性较大，为此开展了以中子氧活化、示踪相关测井为主，即找漏、找窜为主的地质原因大调查，并辅以其他测试方法进行验证、调查。

1 基本情况

1.1 生产井实际情况

表1是某采油厂给出的低压井情况，由此可以看出低压井的注水压力较正常注水压力变化较大，其中有3口井接近于0 MPa注水。经现场落实其中3口井地面设备有故障，新196-斜XX井地面管线漏，另外2口井古龙北432-斜XX、古龙北338-斜XX井泵故障，已经处理完毕，马上要对这2口井进行施工。

表1 某采油厂先期给出的低压井情况

1.2 实现原理

脉冲中子氧活化测井[1]判断井漏失的原理为：测井仪通过测量中子伽马射线活化的时间谱来算出水流速度，进而计算水流量，来反映油管内、环型空间、套管内水的流动状况，通过对水流状况的分析来判断是否存在漏失。

示踪相关测井[2]同时采用点测和连续测量两种施工方式，点测得到水流动状况，连续测量则对水流动异常井段进行多次跟踪测试，直至跟踪到窜、漏部位。

注水井，经过长期的冲刷，容易形成“大孔道”，也会造成注入压力大幅度降低。试井PI(90)值是对压力降落的速度和变化幅度的量化，地层渗流特性越好，吸水能力就越强，PI值就越小，反之PI值就大。同时结合分层压力测试，如果双对数曲线中的导数曲线出现明显下凹也是“大孔道”的曲线特征，可以识别孔道层。

注入剖面同位素资料叠合曲线对应地层处有效厚度大的层位没有显示出吸水面积或吸水面积很小，也很可能是由于大孔道层的存在，较小的载体粒径源易进入地层，导致同位素测试不到或异常显示微弱。

综合分析PI90试井资料，水井静压解释成果，注入剖面等油水井测试资料，可以判断“大孔道”的存在与否，与管柱漏失进行区分。

2 应用效果分析

经过多次与地质部门协商，制定了相应的测试方案，由于造成水井低压的原因很多，难度也较大，经研究决定通过测井[3]、试井综合测试，解决问题，其方案示意图如图1所示。

首先运用中子氧活化测井[4]，判断该井是否漏失，了解管内的情况；然后运用示踪相关测井[5],有限度地判断是否存在注入水窜流情况；再用全井PI资料测试，了解全井的压力降落情况；再用分层压力测试，了解地层的渗透率、孔隙度情况；再用大、小颗粒同位素载体进行同位素测试，判断是否有大孔道存在，最后综合以上方法，了解这批水井低压的原因。

图1 低压井测试方案示意图

2.1 存在漏点的井造成注水压力低的情况

南186-斜XX井，周边水井平均注入压力为19 MPa，但该井注入压力波动较大，波动区间为5.6～20.4 MPa。在进行中子氧活化找漏施工时，为了便于找到漏点，将注入压力从11.2 MPa提升至19.2 MPa，注水量由10 m3/d提高至42 m3/d，注水稳定。正注施工时，首先用中子氧活化测井[6]对全井水流量进行了追踪，并对保护封隔器上下进行了多次测量，测试结果显示未发现向上水流，水量全部注入PI1、PI4.2层，并没有发现漏点，南186-斜XX正注施工找漏成果图，如图2所示。

图2 南186-斜XX正注施工找漏成果图

考虑到在找漏过程中，由于保护封隔器工作稳定性不够，井下容易出现时而密封，时而失效的现象，造成未找到漏点的假象，从而影响资料质量。为此通过梳理现有技术，改进了现有施工工艺，增加了反注施工方式。反注是注入水经套管闸门由套管注入地层，油压表反映返水压力。通过正、反注相结合施工方式对于非可洗井封隔器，通过观察水井水量套压就能判断保护封隔器以上是否漏失。

于是对该井进行反注施工，压力降为6.4 MPa，发现套管有漏点，漏点范围在132～134 m之间，如图3所示。

图3 南186-斜XX反注施工找漏成果图

第二口井龙61-XX，该井注水压力为7 MPa，其周边水井注水压力为20 MPa。同样运用正注、反注的施工方式对龙61-XX井进行找漏测试，两次测试结果均显示在765.8 m至767.8 m有漏点，如图4所示和图5所示，漏失水量为45 m3/d。

图4 龙61-XX正注施工找漏成果图

随后根据找漏结果地质部门对以上两口井南186-XX和龙61-XX进行了作业措施，作业找到的漏点范围与中子氧活化测试成果漏点范围误差均在1 m以内，证明了用氧活化测井正反注施工工艺方法的准确性。

图5 龙61-XX反注施工找漏成果图

2.2 存在窜流的井造成注水压力低的情况

第三口井南260-XX井注水压力为0.5 MPa，周边水井的平均注入压力为15 MPa。首先对该井进行了中子氧活化测井，如图6所示，该井有2个配注层段，3个射孔层，测井结果显示上、下水流，全井的水量均被PI1层吸入。第二个配段的水流通过封隔器也被PI1层吸入，说明第二级保护封隔器不密封。很可能是该封隔器上下间的压力差，造成了封隔器的解封。通过此次氧活化测试成果，初步判断该井的注入压力低很可能是由第二级封隔器不密封引起的。

为了进一步验证该井压力低是否由封隔器不密封引起的，继续对该井进行示踪相关测试。相对于氧活化测井适用于中高流量[7]，示踪相关测井更适用于中低流量。示踪相关测井的原理[8]是将仪器下入井底，在配水器上部或喇叭口上部释放液体示踪剂，活化液随井内流体进入水嘴，仪器在该水嘴处快速上下连续测量，伽马

探头会测量到放射性峰值，根据相关运算[9]，可以计算水流的速度，进而计算小层吸水量，如公式(1)[10]:

Q=K×L/Δt

(1)

式(1)中，K为管柱系数；

L为双探头短接两探测器间距，cm；

Δt为示踪剂流经两个探测器的时间差，s；

Q为测点吸入量，m3/d。

该井射孔层段位置是1 248～1 256 m，为寻找注入水流踪迹，根据示踪剂的分散特性，确定900～1 270 m为重点寻找范围。首先对该井段进行了大范围的GR基线测试，连续测试两遍，两边测试结果显示GR值均在基线值范围内，且两遍重复性较好，如图7、图8所示。

图6 南260-XX井中子氧活化测井成果图

图7 南260-XX井第一遍自然伽马曲线

图8 南260-XX井第二遍自然伽马曲线

测完基线后，进行示踪曲线测试，经过多次测试，在1 202～1 220 m处发现有注入水窜流示踪显示，如图9所示。该井射孔层位置是1 248～1 256 m，该异常显示并不在射孔层范围内，同时两条基线都显示正常，只有示踪曲线出现了异常显示，并且是在连续的几条示踪曲线中，突然出现，然后又消失，因此，我们断定该处有注入水窜流显示。

图9 窜流显示处示踪曲线

为了验证我们判断的准确性，对有窜流显示的髙值处1 211 m进行点测，通过复测来确定该井注入水是否有窜流显示。点测结果如图10所示，确定该处有窜流。

图10 窜流显示处1 211 m点测重复曲线

南260-XX井结合氧活化和示踪相关测试资料，分析得到全井注入水被PI1层吸入后，由于固井质量不好，注入水从管外上窜，造成该井注入压力低。之后与地质部门结合进行了治理，将有窜流显示的配注层段偏I堵死，偏II配注15 m3/d，调试完成后，压力慢慢回升，目前已升至10.2 MPa，又进一步验证了该井测试的准确性。

3 结 论

1)脉冲中子氧活化找漏测试，在测试过程中随时调整水井的正反注状态，且不存在示踪剂沾污假象，便于漏点的查找。

2)示踪相关测井过程，长时间大剂量释放示踪剂，能够在窜流处有长时间的显示，便于查找。特别是与氧活化结合，有明显的优势。但示踪测井过程中难度较大，因为窜流显示不知何时何处有示踪显示，需要多次长时间地在目标井段搜寻，这一点需要进一步试验研究。