PLT结合PNN资料在复杂管柱油井找窜中的应用

马涌贵,许建晖,李健楠

(长城钻探工程有限公司国际测井公司 北京 100101)

0 引 言

在油田开发过程中，PLT(Production Logging Tool)生产测井一直作为油田动态监测的一种重要手段。它既可以通过测量产液剖面来确定生产井中各层的产液贡献，也可以通过测量注入剖面来确定注入井中各层吸入情况，从而为优化和完善油田开发方案提供依据。PLT主要通过测量井筒内的流体流动情况来判断井下生产情况，而对于井筒外的流动即套后流动、窜槽等只能通过温度曲线来定性的判别。因此，如果要完全了解井下实际生产动态，需要结合其它测井方法来进行识别[1-3]。 PNN (Pulse Neutron-Neutron) 测井仪器通过测量热中子时间谱，求取地层的宏观俘获截面，从而得到地层含水饱和度，判断当前各储层的剩余油动用情况[4-6]。PLT与PNN结合可以有效地识别井筒内各层的实际生产情况以及井筒外各层的当前剩余油动用程度，可以用于有效判断各层之间是否存在窜槽情况，为优化开发方案提供可靠依据。本文主要分析PLT结合PNN资料在油井窜槽方面的应用。

1 PLT和PNN测井资料简介

PLT生产测井根据生产井的特征主要分为产液剖面测井和注入剖面测井。通过产液剖面测井可以获得各层的分层产液情况，确定产液剖面，解决多层系开发存在的层间矛盾，为优化开发方案提供依据；确定各层的含水特征，确定高含水层位，为调剖堵水等增产控水措施提供有利帮助；确定气层、倒灌层以及判断是否存在套管破损、管外流动等工程问题[7]。通过注入剖面资料反映注入井各层的吸入情况，检验配注效果，为调整注入剖面以及检验封堵效果等提供可靠依据。根据不同的测量目的PLT测井一般采用七参数或五参数组合测井，主要包括伽马、磁定位、温度、压力、流量、持水率和流体密度。

PNN测井仪通过远、近两个3He计数管探测热中子，通过热中子的时间谱获取地层宏观界面SIGMA(单位c.u.，1 c.u.=10-3cm-1)，从而得到地层含水饱和度[8-10]。

(1)

式中，∑为宏观俘获截面测井值，c.u.；∑ma为岩石骨架俘获截面，c.u.；∑h为油气俘获截面，c.u.；∑sh为泥质俘获截面，c.u.；∑w为水的俘获截面，c.u.；Vsh为地层泥质含量，%；φ为地层有效孔隙度，%；Sw为地层含水饱和度，%。

2 PLT结合PNN资料找窜应用

AD-XX井为中东地区某油田的一口评价井，该井采用套管完井。完井后对主要目的层进行射孔试油，试油结果显示各层系产量与邻井产量基本一致，只是因为构造位置的变化该井与同层位的其他井产量有一定的差异。试油后按照开发方案首先对底部射孔层(3 085.0～3 100.0 m)单独投产，对上部完成测试的3个射孔段(2 918.0～2 934.0 m，2 950.0～2 965.0 m，2 985.1～3 002.1 m)分别进行了挤水泥封隔。同时，为了进一步防止发生窜槽，在上部的射孔段上、下分别在油管和套管之间下入封隔器进行封隔。

该井在投产的近五年中产量都一直相对稳定，而同一层位投产的其他井，不论是直井还是水平井在投产后，都存在产量衰减较快的特征。尤其与该井构造相差不大的邻井相比，邻井投产时间晚，但是同一时期的产量比投产时的产量衰减了近1/3，而该井产量一直很稳定，因此怀疑该井的产量可能不仅仅来自于目前开发的层系，而存在分隔器失效，上部射孔层向下供液的可能。为了掌握该井的实际生产状态，为后续开发提供有利帮助，从而进行了PLT+PNN作业。

2.1 PLT测井资料分析

图1为该井PLT测井曲线响应图。从图中各曲线响应特征可以看出，在底部射孔层位置(紫色虚线方框)密度曲线(DENR)和持水率曲线(CWHC)在射孔层底部均有变化，同时温度曲线(TEMP)和温差曲线(TEMP_D)也有相应的变化，说明在该层有流体流动。而在上部三个已经挤水泥进行了分隔的射孔层段(蓝色虚线方框)温度曲线在相应的层位也存在明显的变化(与地温梯度相比)，尤其是最上部的两个射孔层位。说明在这些层中同样可能存在流体流动。在3 060.8 m附近(红色实线方框中)温度曲线存在明显变化，说明在该部位有流体流动，同时结合密度曲线和持水率曲线可以看出密度明显变小(由1.09 g/cm3至0.74 g/cm3)而持水率值明显增大(由29 856 cps至33 122 cps)由此可以确定该处流动的流体类型主要以油为主。但是该处没有射孔层位，同时该位置距离油管口(油管球座深度为3 058.0 m)较近。结合上述特征分析认为，该部位的曲线响应特征可能是由于上部的三个已经挤水泥的射孔层段分隔失效以及底部的分隔器失效导致上部层位的产出的油向下窜至油管底部所引起。

图1 PLT测井曲线响应图

图2和图3为将温度曲线局部放大后的响应图，从图2中可以看出在三个已经挤水泥封隔射孔层对应的位置，温度曲线以及温差曲线都有明显变化，说明在相应的部位存在流体流动。从温度曲线和温差曲线的变化幅度可以初步判定第一个射孔层温度变化最大、流体产出最多，第三个射孔层位流体产出最少，而中间的射孔层位产出居中。图3为底部目前的生产层。从该图可以看出，密度曲线、持水率曲线以及温度曲线在射孔层位均有变化，说明在该射孔层位有产出，根据温差曲线可以看出主要产出位置在射孔层位中下部(蓝色方框)。密度曲线在射孔层段显示为1.09 g/cm3，说明该段产出为油，同时密度曲线跟持水率曲线显示该井在底部射孔层以下存在静水段。

图2 PLT测井温度曲线放大响应图(挤水泥封隔层位)

图3 PLT测井温度曲线放大响应图(当前生产层位)

2.2 PNN测井资料分析

为了进一步确认上部挤水泥封隔的各层位产出特征以及确定当前各层的储层剩余油分布情况，进一步确认是否存在窜槽，进行了PNN作业。图4～图6为上部已挤水泥封隔层位PNN资料解释成果分析图。图4显示该层温度曲线(小图绿色曲线)在射孔层上部变化量较大，而PNN结果显示在射孔层上部2 918.0～2 921.0 m之间含水饱和度变化量也是最大的。同时在该段原始物性跟含油性也是最好的，因此上部的产出主要是从该段产出。图5的PNN资料显示在物性最好的层段(红色框，2 950.5～2 954.4 m，2 960.1～2 965.0 m)含水饱和度变化量最大，说明在该射孔层段也有产出，但是同第一个射孔段相比该段温度曲线的变化量较小，因此判断该段产出量小于上部层段。图6中 PNN资料显示在2 985.1～2 986.8 m之间含水饱和度变化量较大，而且相对应的物性和含油性也是最好的层段，同样说明该层的产出主要来自于此段。

图4 挤水泥封隔段PNN资料解释结果分析图(2 918.0～2 934.0 m)

图5 挤水泥封隔段PNN资料解释结果分析图(2 950.0～2 965.0 m)

图6 挤水泥封隔段PNN资料解释结果分析图(2 985.1～3 002.1 m)

图7为本井当前生产层段PNN资料解释结果分析图，在射孔层段内PNN资料显示当前含水饱和度有一定的变化，但是相比上部三个层段在射孔层位整体变化不是很大。同时，在射孔段以下到测量段底部含水饱和度变化量较大，说明该层底水在上升。因此可以确定该层有产出，同邻井相比产出不是很多，整体动用程度不高。

图7 当前生产层段PNN资料解释结果分析图(2 985.1～3 002.1 m)

结合上述PLT与PNN资料可以看出，该井主要由于上部3个进行过挤水泥封隔的射孔层位封隔失效以及下部油管与套管之间的封隔器失效，从而导致上部产出的流体下窜到油管底部，随底部射孔层位一起产出。而实际投产的层位有一定的贡献，但是贡献相对较小，该层当前储层剩余油动用程度相对较低。

3 结 论

通过本文分析可以看出，PLT资料在该井中可以有效得到当前生产层位的产液特征以及产液性质，同时结合温度曲线可以定性判断可能存在封隔器漏失和管外窜等特征，但是对于各层的具体窜流情况无法精确判断。通过PNN资料可以评价当前地层含水饱和度，确定各剩余油分布状态。将二者结合起来既可以确定该井存在挤水泥封隔失效以及管外封隔漏失的特征，同时可以定性分析各层的动用程度。

PLT与PNN测井资料结合既可以有效精确评价井筒内各储层的产出特征又可以有效评价井筒外各储层剩余油动用程度。同时，根据PLT资料定性和定量分析结果以及PNN资料计算的储层剩余油分布特征可以有效评价是否存在套后流动，窜槽等特征。该方法在评价是否存在套后流动以及窜槽时需要结合油田开发动态，了解井周生产和注入状态。