试论氧活化测井技术在注水井查漏找窜的应用--中国期刊网

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试论氧活化测井技术在注水井查漏找窜的应用

发表时间：2021/4/14 来源：《中国科技信息》2021年4月作者：马国伦

[导读] 回注井将一种将油（气）田开发中产生的污水（地层水或者废液等）回注到地下特定层位所钻的井。氧活化水流测井是一种测量井下水流速度的测井方法，本文介绍的小外径-单发七收”新型氧活化测井仪在一个测点可同时监测上水流和下水流双向水流，同步测量不同空间的水流流速，并且计算流量，测井时效块，测井成功率高，是快速评价回注井窜漏的主要方法。

中石化胜利油田分公司油藏动态监测中心孤东监测项目部马国伦

摘要：回注井将一种将油（气）田开发中产生的污水（地层水或者废液等）回注到地下特定层位所钻的井。氧活化水流测井是一种测量井下水流速度的测井方法，本文介绍的小外径-单发七收”新型氧活化测井仪在一个测点可同时监测上水流和下水流双向水流，同步测量不同空间的水流流速，并且计算流量，测井时效块，测井成功率高，是快速评价回注井窜漏的主要方法。测试实例表明：与五参数流量方法相比，该技术具有良好的适用性，应用效果良好。
关键词：氧活化水流测井；回注井；找窜漏
        0 引言
        回注井将一种将油（气）田开发中产生的污水（地层水或者废液等）回注到地下特定层位所钻的井。由于污水水质复杂，长期回注势必对管柱造成腐蚀，严重地引起管柱破损，污水窜流，进而造成严重的环境污染问题。因此对回注井定期进行管柱技术状况的检测、回注层位的监测尤为重要。近年来硼中子、氧活化、涡轮流量等测井技术在回注井查漏找窜方面应用较多，相比之下，氧活化测井较为简单、直观、准确、应用效果好。
        1氧活化水流测井技术
        1.1测井原理简介
        氧活化反应通过活化水中的氧元素，使流动的水具备短时间能被伽马探测器探测到的放射性。通过解析活化伽马射线时间谱可计算出水流速度，在流动截面已知情况下, 就可准确的计算出水流量大小。
        1.2新型氧活化测井仪优势
        目前采用的新型氧活化测井仪包含一个脉冲中子发射器和七个不同源距的伽马射线探测器，见图1-1。在一个测点可同时监测到上水流和下水流双向水流流速，改变了传统氧活化测井仪“双发四收”每次只能探测一个方向的水流速度, 需要上下倒置分两次发射-接收的测量模式，不仅缩短了测井工作时间，而且提高了测井时效。

        新型氧活化仪具有外径小，长度短的特点，通过大量集成化设计外径从传统的43mm减小到38mm；长度从传统的6500mm缩短到5600mm，这种优势大大提高了测井成功率，能在管径小、工具多的复杂管柱中取得较好的测试效果，可直观地测量不同空间的水流状态，准确判断窜、漏部位，定量分析注入剖面，解决疑难问题。
        2.现场应用实例
        2.1测试背景
        A回注井于2008年投注，卡封注水管柱，根据注水动态分析：截止测前，该井累计回注量远超过预测回注空间，怀疑存在管外窜的可能；日常注水时油压、套压出现同升同降，怀疑油管漏失。为查明异常原因以及评价回注井段小层吸水情况，针对注水管柱，现场采用涡流流量和氧活化两种方法，目的是通过对比解释结果优选适合该地区的最佳查漏找窜测试方法。
        2.2测井资料质量评价
        流量资料显示：与注水方向相同的下测流量曲线出现大段回零和跳尖显示，上测流量曲线在射孔层处响应异常，无法定性解释和定量计算，评定流量资料质量不合格，测试失败。氧活化定点资料探测到了不同空间、不同方向的水流流速，能够判断漏失位置，准确定量解释，达到测试目的。结合测试现场、作业井史、化验数据分析，由于常年污水回注致使**11管柱结垢严重，井下杂物较多，涡轮流量计接触式测井方法受其影响较大，致使测试失败。氧活化测试成功表明该方法受结垢影响较小，能够在井况复杂的回注井查漏找窜应用中有较好的适用性。
        2.3解释结果
        本次测井结果：油管存在1处漏失段（1696.0-1701.0m），套管存在2处漏失段（1729.3-1739.4m、1345.0-1348.0m）；共6个吸水层段；封隔器密封良好。
        （1）判断油管漏失
        资料显示：1696.0m油管下水流为242.4m3/d，油套环空下水流为0.0m3/d；1701.0m油管下水流为204.2m3/d，油套环空下水流为38.2m3/d（见图2），表明油管1696.0-1701.0m存在漏失，部分注入水由此段漏失到油套环空内并向下流动，漏失量为38.2m3/d；1729.3m至1739.4m油套环空下水流由38.2m3/d减少为0.0m3/d，表明套管1729.3-1739.4m存在漏失，油套环空的水全部由此段漏失到管外并进入地层。

图2
      （2）判断套管漏失,监测管外窜
        注入水经剪切球座进入套管段，资料显示：2334.6m至2354.7m套管下水流由204.2m3/d减少为168.2m3/d，表明2345.0-2348.0m井段套管漏失，漏失量为36.0m3/d；2348.0-2353.0m井段流温梯度有明显变化，分析认为套管段漏失的水在管外向下窜流至2348.0-2353.0m井段进入地层。因此本井套管漏失段为2345.0-2348.0m，管外窜吸段为2348.0-2353.0m。
        （3）评价回注层段吸水状况
        资料显示：回注井段共4个吸水层段，吸水厚度为20.7m，占总射孔层厚度的18.0%；其中39号层为主吸水层、第37号层为次吸水层、第35、38号层为少量吸水层。
        （4）验证封隔器密封性
        封隔器上、下位置的氧活化计算结果表明：油管内水量未发生变化，油套环空内水量为零，无水流通过封隔器，证实封隔器密封良好。
        3.应用效果
甲方认可了我们提供的测试结果，下发了《A井检管地质任务书》，并且编制了相应的工程施工方案，开展了油套管堵漏作业，目前恢复正常注水。
        4.结论和建议
        （1）氧活化测井技术在**区块管柱结构复杂、井下结垢严重的回注井查漏找窜工程应用中有较好的适用性，受井况、流体性质等客观条件影响小，取得了良好的测试效果。（2）氧活化水流测井能够一次性全面分析管柱漏失、管外窜流、射孔层吸水状况和封隔器密封效果评价，测试结论准确，为后期制定作业方案提供了重要依据，值得进一步推广。
参考文献
[1]氧活化测井技术在塔里木油田应用中存在的问题及对策研究[J]. 揭志军,郭海敏,邓瑞,张金海,冯志勇,霍勇,冯婷婷.长江大学学报(自科版).2014(32)