吉林油田测调异常井温曲线分析

2015-12-24 03:35:28
石油管材与仪器 2015年5期
关键词:水嘴层段水井

张 云

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163853)

0 引 言

吉林油田以注水开发为主,水驱开发是保持地层压力,提高油井单井产量,进而提高油田最终采收率的重要方式。目前,针对于非均质多油层,我们实施了分层注水开发的工艺技术。这样,既可以提高差油层注入能力,同时对高渗透油层实行定量控制,从而减小油田开发中的层间矛盾,使各类油层都能得到充分、有效地利用。注水井分层测调是全面完成地质配注方案,实现“注够水、注好水”的关键环节。但随着油田注水开发的不断深入和薄差油层的接替动用,各个注水层段之间的矛盾在不断加大,井下情况日益复杂,测调难度也不断增加。面对这一实际性问题,油田技术人员通过不断探索和研究注水井井温测试技术,并将其应用于分析层间矛盾、判断吸水能力上,使其为井下异常情况提供重要依据,并对测调工作提出指导措施。

本文首先从井温测试的工作原理入手,通过对比6种异常的井温曲线形态,提出了根据水井测调资料中的井温曲线变化分析、判断井下异常状况的新思路,从而对测试工作提出相应的指导措施,为注水方案调整提供重要依据。

1 井温测试的工作原理

地球是一个散热体,在未被扰动的情况下,某点的温度只是该点位置的函数,地温与深度的关系基本上是一条直线,称为地温梯度线,其斜率即为地温梯度,随着地区的不同而不同,变化范围在(1.1 ~3.60)℃/100m之间。

井温测试技术是根据井筒内温度随深度变化的规律来研究地质构造、岩层性质,并通过数值的变化反应井内流体流动形态的一种测试技术[1]。在注入井中,流体沿井筒下流产生温度变化,井筒内的流体温度与其周围地层温度之间存在差异,并表现为注入层段与非注入层段的温度恢复不同。在地温正常的井段,其基本上是一条直线;在异常处,井温曲线在注入段呈现出偏离地温梯度的降温或升温变化。注水量的大小又决定了吸水井段温差变化的大小[2]。

2 流量调配中常规的井温曲线

吉林油田注水井的深度多为370 m ~510 m,相对较浅且水温较低,所以井温在停前压平台阶处会出现一个井温峰值。由于井段较浅,地温梯度相对于注入的冷水对整体井温的影响很小,所以随着深度的增加井温呈现出逐渐下降趋势。在井底处井温曲线出现一个极值点,在死水区井温上升会出现第二个井温峰值,而后井温受地温梯度的影响会随着深度的减小而降低[3],如图1所示。

图1 13 -17.1 井温曲线

3 流量调配中异常的井温曲线及分析

3.1 单峰型

测试曲线形态:此类曲线的形态表现为井温的峰值只出现在井口停前压平台阶时,井底处没有明显的峰值,各注水层段的温度降幅在0.1℃左右,层段上的曲线多以小段的直线段相互连接,如图2 所示。

地质情况分析:此类曲线表明此井井底地层能量亏空,地层本身需要外界能量的有力补充。出现的井温峰值表明此井正处在恢复正常地温梯度的过程中,此类井多数为周期关井刚刚打开的注水井、与其连通的注水井正在作业或此注水井作业施工刚刚完成一段时间。

图2 11 -17.2 井温曲线

测调工作指导:出现这样井温曲线的注水井在调配水嘴时,要比相同地质构造、相同注水层位、相同配注量时选用的水嘴缩小0.2 mm ~0.4 mm,以避免地层能量逐渐恢复后,造成的全井注水量的上升,导致测试资料的有效利用率大大降低。

3.2 台阶型

测试曲线形态:此类曲线的形态表现为在井口停前压平台阶时,井温曲线就以平滑的曲线上升,随着深度的增加也不再出现峰值。在井底极值点处仍以平滑的曲线缓慢上升或表现为微弱的下降后继续呈现上升势态。在井底井温达到峰值后在最下端的配水层段表现为极小的温度降幅,这样以微弱的降幅的下降会延续几个注水层段,而后井温曲线出现明显的下降,如图3所示。

图3 25 -23.21 井温曲线

地质情况分析:此类曲线表明最底端的配水层段有连续的极弱吸水层段,层段之间井温差异的大小反映了注水层段的矛盾大小。层间矛盾越大,井温变化幅度就越大[4]。

测调工作指导:对于这样的井温曲线所对应的配水层段表现为吸水能力极差,测调中多数应采用无网或网孔的水嘴进行调试。

3.3 直泻型

测试曲线形态:此类曲线的形态表现为井温的峰值出现在第一点,随着深度的增加,出现明显的井温下降,在井底的极值点处也是呈下降趋势,并且在各个注水层段上井温几乎没有变化,如图4 所示。

图4 +19 -8.2 井温曲线

地质情况分析:此类曲线表明此井井底地层能量尚未稳定,还没有外界能量进行补充,出现的井温峰值表现为地层能量的释放。此类曲线多数为刚刚作业的注水井,由于作业施工时,井底和井口形成的是一个连通的热能传导系统,所以在井底的死水区也没有表现出温度的上升。

测调工作指导:对于这样的井温曲线所对应的注水井在进行调配前,先要适当增大全井注水量,一般为全井注水量的1.5 倍,使地层本身得到外界能量的迅速补充,尽快达到稳定状态。在调配水嘴时,采用1.0 mm ~1.6 mm 的小水嘴即可达到配注要求。

3.4 直线型

测试曲线形态:此类曲线的形态表现为在某一注水层段井温曲线在整个层段上呈直线段,无井温微差变化,并多出现在最底部的1 ~2 个注水层段。在层段之间的上提段曲线形成明显的极值点,如图5 所示。

图5 21 -19.2 井温曲线

地质情况分析:此类曲线表明对应直线段的注水层段为完全不吸水层段。

测调工作指导:对于这样的井温曲线所对应的配水层段应采用裸眼注水或采取全井注水量去除该层位水量,进行减水调试。

3.5 上扬型

测试曲线形态:此类曲线的形态表现为在整体井温应呈逐渐下降趋势时,出现了反向的上升井温曲线,在层段上提处形成极值点,并在连续几个层段后会继续呈下降趋势,如图6 所示。

图6 11 -19.2 井温曲线

地质情况分析:此类曲线表明井下出现的异常配注层段为超强吸水层位[5]。

测调工作指导:对于这样的井温曲线所对应的配水层段,多数只能采用1.0 mm 或1.2 mm 的水嘴,以控制其吸水量,使各个层位达到配注要求。

3.6 上坡型

测试曲线形态:此类曲线的形态表现为井温曲线在停前压平台阶时,以极低的温度开始,说明此井是在冬季调试施工的,直到井底井温一直是上升并且上升幅度很大。在最底端的配注层段井温延续了井底死水区的井温趋势呈现出小幅度地继续上升,温差在1℃ ~3℃之间,而后随着深度减小,井温呈现下降的,如图7 所示。

图7 +21 -03.21 井温曲线

地质情况分析:此类曲线表明井底最下端的配注层段吸水量很小,井温曲线呈现的是1℃~3℃之间的小幅度上升。

测调工作指导:对于这样的井温曲线所对应的配水层段所显示的水量,我们通过验证是因为仪器原因引起的“虚”水[6]。因而要特别注意井底死水区和最底端的配注层段的吸水情况,避免引起最底端配注层段上的选配水嘴过小。

4 结 论

1)吉林油田全井注水量小、油压低,吸水程度相对较好,因此对于超注或欠注的配注层段水嘴的变化应在0.2 mm ~0.6 mm 之间。

2)吉林油田的配水层段在470 m ~510 m 之间对应的注水层段吸水能力一般较差。根据吸水量和对应处的井温数值可适当采用无网、网孔或全井减水进行调试。

3)吉林油田井距小,连通水井多。在对于连通井的调试中,一方面要注意调试井的压力变化;另一方面还要注意与其连通水井的近期工作状况。在调试过程中,为了稳定调试井的地层能量可以适当提高连通井的整体注水量。

4)对于作业后的注水井,地层能量尚未稳定。在调试时,可先适当增大注水量,使地层能量尽快稳定下来,让层间矛盾趋于缓和,以避免地层能量波动带来的不利影响。

5)对于出现超强吸水层的注水井,在更换成小水嘴的同时也要降低全井的注水量,以减少强吸水层造成的层间矛盾。

6)井温曲线是吸水能力和层间矛盾的综合反映,根据其变化重点分析、判断井底死水区和最底端配注层段的吸水情况,减少仪器带来的测试误差。

[1]蔺景龙,古寿松,云美厚.油田开发应用物理[M].北京:石油工业出版社,1996:44 -46.

[2]魏 琼,杨玉忠.井温测试及资料解释技术应用[J].中国石油和化工标准与质量,2013,33(1):14 -17.

[3]申忠如.现代测试技术与系统设计[M].西安:西安交通大学出版社,2009:106 -108.

[4]马殿鹏.低产液井井温曲线分析[J].中国科技博览,2013,24(5):47 -48.

[5]胡 均.井温法测试在合注井的应用[J].试采技术,1999,20(6):15 -18.

[6]尹旭全.超声在测量中的应用[J].现代电子技术,2003,26(5):100 -102.

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