1、第7卷第6期fl想球物燈專泰Vol.7,No.62010年12月CHINESEJOURNALOFENGINEERINGGEOPHYSICSDec.,2010文章編號s16727940(2010)06074005doi：10.3969/j.issn.1672-7940.2010.06.019水平井產出剖面測井技術在塔河油田的應用張波，孫波，武清釗（勝利石油管理局測井公司，山東東營257096）摘要：由于水平井中流體的流動相態和施工工藝的復雜性，造成常規的產出剖面測井技術難以適應于水平井，因此水平井產出剖面測井技術是一項技術含址高、研究難度大、生產迫切需求的工作.本文簡取介紹了水平井產出削面測井技

2、術及爬行器施工工藝,應用該技術成功完成.了塔河油田TK109H等三口水平井產出剖面測井.并總結了施工經驗與存在的問題.為進一步應用該技術評價生產層段產出狀況提供幫助.關鍵詞：水平井；產出剖面測井技術；爬行器；資料解釋中圖分類號：P631文獻標識碼：A收稿日期：20101022ApplicationofHorizontalWellProductionProfileLoggingTechnologyinTaheOilfieldZhangBo,SunBo,WuQingzhao(TheLoggingCompany%ShengliPetroleumAdministration,Dongying,Shan

3、dong257096.China)Abstract:Conventionalproductionprofileloggingtechnologyisdifficulttobeadaptedtothehorizontalwellbecauseofthelevelofthewellfluidflowphaseandthecomplexityofconstruction.Therefore,thehorizontalwellproductionprofileloggingtechnologyisonethatrequireshighquality,thatisdifficulttodotherese

4、archandthatisurgentlyneededinproduction.Inthispaper,itintroducesthetechnologyofhorizontalwellproductionprofileloggingandcrawlingconstructionanddescribeshowthetechnologyissuccessfullyappliedtotheproductionprofileloggingofthethreehorizontalwellssuchasTK109HinTaheoilfield.Finally*itmakesasummaryoftheco

5、nstructionandproposestheexistingproblems.Keywords:horizontalwell；productionprofileloggingtechnology?crawlingdevicejdatainterpretation作者簡介：張波（1971），男，高級工程師，主要從事測井工程及資料解#1：作.E-mail:bazhoucjsohu>com1引言隨著水平井的投產開采，部分油井含水上升、產最下降以及套管損壞等問題隨之而出，因此適時進行水平井生產測井以了解井下注入與產出狀況、剩余油分布及套管損傷情況，為水平井生產效果評價和增產措施優化提供可靠依

6、據，最終達到穩油控水提高采收率的目的，是水平井生產測井面臨的一項重要課題。勝利測井公司在大力發展常規生產測井技術的同時，緊跟水平井生產的步伐,不斷探索研究和發展水平井生產測井工藝與技術，在突破了常規的“管具輸送水平井測井工藝”基礎上，先后開展了套管水平井的各項生產測井，獲得了大量的施工經驗及良好的資料應用效果。2007年后隨著爬行器施工工藝及水平井測井技術的引進，水平井產出剖面測井"婦在生產中得到了快速的應用和發展。軟件部分，包括兩個軟件包。模擬軟件包WEST可提供預報爬行器在特定油井中爬行的能力；操作軟件包MULEDriver®在作業期間，操作、控制并監視爬行器工作狀況（

7、表Do2水平井產出剖面測井技術表1爬行器技術參數將測井儀器順利輸送到目的層段一直是水平井測井過程中的一個關鍵環節，管具輸送等水平井測井工藝可以解決水平井中的大部分問題，但難以滿足正常生產情況下和要求儀器居中測量的施工項目的需求。英國Sondex公司的爬行器施工工藝，可以保證水平井中各項測井技術的順利進行。產出剖面測井重點錄取的參數為流量和持水率。水平狀況下油、氣、水三相流的相態分布與垂直井眼環境下的相態分布截然不同，因而使得普通流量儀和持水率儀器在水平井中的測量精度降低。陣列式流量和持水率儀器采用多個傳感器探頭進行截面參數測量，能較精確地反映流體在水平井眼中的流動狀況、分段（分層）流量和流體性

8、質，為水平井產出剖面測井提供可靠的技術手段。2.1爬行器簡介及優點爬行器系統由三部分組成。高效電機供電且居中的爬行器，可雙向爬行，并可與地面實時通訊（圖Do地面控制面板，連接到筆記本電腦。該面板提供儀器電源，控制爬行速度，并包含信號傳輸界面接口。計算機實時監控并顯示爬行器的狀態，包括運行狀態，電纜頭張力，接箍位置等。圖1帶扶正器的Sondex爬行器Fig.1SondexcrawlingdevicewithcentralizeTable1Technicalparametersofcrawlingdevice爬行器裝配長度7.42m全速時電纜電壓660V(DC)爬行器本體直徑54mm最大速度負載電

9、流2.0mA重ft86kg最大速度9m/min額定溫度150,C最大拉力273kg額定壓力103MPa貫通電纜單芯電纜最小作業直徑57mm最大作業直徑244mm爬行器的優點：1）爬行器能在水平井正常生產的條件下進行測井施工，如產出剖面、注入剖審等，而管具輸送工藝只能進行井筒靜態條件下俞施工。2）管具輸送工藝進行小直徑'儀器測井時，儀器只能在油管中進行測量.測量結果受管柱影響，且技術范圍受限，測域精度低；而爬行器工藝可使儀器直接在套管中測量，測量精度高。3）爬行器能夠解決井下儀器在井眼中居中的問題，而管具輸送工藝無法徹底解決此項問題。4）爬行器測井施工時無需作業配合；而管具輸送工藝必須有

10、作業配合（包括作業人員、專用管柱、泵車、雄車等）。'5）常規測井項目，爬行器測井施工平均時間為812h,而管具輸送一般在24h以上。其他如水力輸送測井工藝，儀器只能在油管中進行測量，只能完成注入剖面和硼中子找水等少量生產測井項目。2.2陣列式持水率測井儀器簡介1）陣列式電阻率持水率儀RAT儀器結構：12個微型電阻傳感器陣列被安裝在一個兩頭軸環固定的彈簧籠內壁，來測量周圍靠近套管的流體的電阻，所有12個傳感器的數值同時傳送到地面或井下存儲短節，在一個井眼平面/橫截面，而非沿線采取的測量，得到精確的截面流態圖。本儀器在高含水的情況下能夠較好的識別井筒內的流體性質（圖2）。2）陣列式電容持水

11、率儀CAT儀器結構：12個微型電阻傳感器陣列被安裝在一個兩頭軸環固定的彈簧籠內壁，來測量周圍困2陣列式電阻率持水率儀Fig.2Arrayresistivitymeterwaterholdup靠近套管的流體的電阻，所有12個傳感器的數值同時傳送到地面或井下存儲短節，在一個井眼平面/橫截面，而非沿線采取的測信，得到精確的截面流態圖。本儀器在低含水的情況下能夠較好的識別井筒內的流體性質（圖3）。測量原理：油、氣和水具有不同的電容常數，CAT利用這一點來鑒別大斜度井和水平井的流體性質，居中測量，同時CAT可以與Sondex的其他生產測井儀器組合。3應用實例3.1塔河某油田水平開發井TK109HXX井是

12、塔河某油田的一口水平開發井。2002年1月投產后在自噴生產方式下獲得了較好的產量。初期4mm油嘴采油日產原油80奇左右，日產天然氣10000n?左右，含水低于0.1%O測井前，至2009年9月25日5mm油嘴采油產最為64t,日產油7.5t,日產氣4355m3,含水88%。圖3陣列式電容持水率儀Fig.3Arraycapacitormeterwaterholdup鑒于上述情況，采油廠要求進行水平井產出剖面測井，了解井下生產狀況，確定主要產水部位。結合本井實際情況，勝利測井公司制定了雙爬行器施工工藝方案和詳細的測井設計方案，在9月27日10月1日間分別在5mm油嘴和7mm油嘴兩項工作制度下進行了

13、對比測井，錄取了產出剖面測井資料。由于測井時日產液64t,施工設計采取了傘式流量計、在線流量計、全井眼渦輪流量計三組合流量測井方案和普通電容式持水率計、電阻率陣列儀（RAT）、電容陣列儀（CAT）三組合持水率測井方案，常規測取了伽馬、井溫、磁定位、壓力等參數。實際測量過程中由于生產層段流速較緩以及井內鐵屑物質的多方面影響，致使流最測井在水平生產井段的測量未能達到預期結果，而陣列持水率測井則獲得了良好的測井顯示。測井后資料解釋人員根據水平井段持水率曲線相應，結合井溫、壓力、伽馬等曲線顯示結果.給出了本井測井資料解釋結論（圖4）。/m慵。磁定位1000-(rny)4000AMutfaqRAT計算持

14、水+0CAT計力持水形0寸透壬-2000n在線持水率.1089TEMP)IO9'445康也63基本不產液主要產水段基本不產液(a)困4測井解釋結論Fig.4Resultoflogginginterpretation由于沒有流量資料，無法判斷其是否產液或定義為基本不產液，即使在有示蹤流量的井中，如果產液最少，也很難區分的。根據持水率的變化，結合井溫壓力等資料可判斷出主要產水段。兩次測井資料表明，本井出液段主要集中在水平段的前端和尾部，井眼較高部位以出油為主。32某油田TK112H井TK112H井測井目的及測井前情況基本與TK109H相同，在總結TK109H流量測井經驗的基礎上，在TK11

15、2H井流量測量中測井人員用示蹤流最代替了傘式流量計測量，并由此取得了相對較為理想的測井資料結果（圖5）。測井資料表明，本井出液段主要集中在水平段的前部和尾部，井眼較高部位以出油為主。其中處于井眼軌跡較低部位且滲透率好的部位，出水較多。4現場測試工作的經驗及確保數據質量的做法4.1適時全封關井避免將井壓死TK109H施工過程中，測井儀器串總長度達到21m,總重地為350kg,儀器最大外徑為54mm,使用井架吊車噸位為50t。受吊車拔桿高度與防噴管高度限制，生產狀況下測井儀器無困5TKXX井產液剖面削井成果Fig.5ResultofTKXXwellproductionprofilelogging法

16、正常下井，采取不完全關井的措施。由于在生產閥門未完全關死的狀況下，測井儀器下井時間過長（超過2h）,之后又出現油嘴堵塞現象，導致測井過程中油井停噴現象，雖然后經敞噴措施后恢復自噴，但對測井施工產生了較大的不利因素。對此，進行了分析總結，認為測井儀器開始下井時采取不完全關井的措施，一方面井下上行的流體（以油氣為主）仍然對下井儀器產生較大的阻力，致使測井儀器下井時間過長（超過2h）；另一方面,在不完全關井狀態下生產流質大大減小，由于油氣與水的比重差別較大，致使尤其快速產出地面而底層產出水在管柱中的累積液面越來越高，對地層造成的壓越來越大，在地層能M不足的情況下，有可能會將井壓死。因此，在進行TK1

17、12H井測井施工時，現場采取生產閥門全封關井措施，測井儀器靠自重快速下井，下至500m左右，及時將生產閥門打開，由于關井時間控制在30min左右，沒有對油井生產造成影響。建議在此類井測井時，尤其是地層能量不足的井，采取生產閥門全封關井措施，控制測井儀器下孫時間，避免將井壓死的可能。4.2雙爬行器設計工藝獲得成功TK109H與TK112H兩口井井身管柱結構基本相同，測井儀器下井須從2.5"油管下至7"套管，再從7"套管爬行至5"篩管中，最后在5”篩管中爬行近320m至井底B靶點位置。由于7"套管與5”篩管管徑差異較大，結合部位存在臺階，應用于常規

18、井況條件下的單支爬行器無法滿足施工要求。針對這種情況現場施工人員設計了雙爬行器施工工藝，將一支爬行器設置為7套管運行模式，另一支設置為5.5”套管運行模式，順利完成了兩口井的施工任務。43多流量、多持率等參數測確保數據質量針對水平井產出狀況.設計了傘式流量計（適用于套管內低產液狀況）與在線流量計（油管內流量）、全井眼流械計（套管內高流速測量）三組合測井模式進行流景參數的錄取，以確保流量參數的錄取。TK109H井施工中由于水平生產層段套管內鐵屑等物質的影響，傘式流量計葉輪過多吸附鐵屑后被堵塞。后在TK112H井施工時，改進了儀器配接線路，將傘式流量計更換為示蹤流量計，有效消除了井眼內雜質因素影響，成功錄取了流最參數。對于持率參數的測最采取了在線持率（用于總持率測量）、陣列電容持水率（CAT,適用于低含水狀況）、陣列電阻率持水率（RAT,適用于高含水狀況）三組合測井模式進行持率參數的錄取，取得了較為理想的持水率參數。4.4存在的問題在多相流動的水平井中，同一井段可同時存在幾種流動狀態，如沿波動變化的水平井高點存在泡狀氣流，而在下部則為不連續的段塞氣流。在典型的水平井中，流體中輕相運移至井筒高點，在此區域流體流速較高，常出現泡狀流。因輕相宅度軌透宅度軌透井崔就話困6TKXX井示蹤流速與井眼軌跡的關系Fig.6TKXXwellflowandwelltr