相关流量测试技术在某油田的应用分析

【摘要】 本文针对某油田区块的油田地质概况，提出了相关流量测试技术介绍了该技术的方法原理和解释方法。通过现场试验及效果分析认为该测试技术可以克服常规同位素测试的缺点，具有适用范围广，测量范围宽，测量精度高等优点。

【关键词】 注入剖面 相关流量 连续示踪 相关流量解释 大孔道

1 引言

某油田为一完整背斜构造油藏，构造形成于侏罗纪末期，在侏罗系地层自上而下发育七克台组、三间房组和西山窑组三套含油层系。该油田开发后期，地层能量降低，为了驱油补充地层能量，以注水为主要驱油方式，必须通过注入剖面测试了解各个井的注入情况。目前，注水井的注入剖面测试常用方式主要有同位素示踪组合法、中子氧活化水流法等，其中各个方法都有其优点和缺点，常规同位素示踪法经常会出现同位素粘污严重或者管窜槽，解释人员误认为粘污或者窜槽当作吸水层，还有由于同位素颗粒粒径原因无法解决大孔道等问题。氧活化测井虽不失为为一种可选的测井方法，但其施工成本较高，施工工艺也相对复杂。相关流量测井技术克服了以上一些缺点，具有成本低，适用范围广，测量范围宽，精度高等优点，同时还可以对油管漏失进行判断，尤其在对低注入量的井，相比其它测试方式效果更好，在油田注入井剖面测试中得到了较好的认可，经过该油田数十口井的测试，表明相关流量测试是优于常规同位素测试比较可靠的测试方法。

2 测量原理

相关流量注入剖面测井井下仪器由井温、压力、磁性定位、喷射器、双伽马探头等部分组成。

测量时喷射器在配水器或喇叭口的上方一定距离高速喷射出液体131Ba同位素示踪剂，该示踪剂与注入井内的液体均匀混合并随之一起流动。然后仪器快速下放追踪该示踪剂，仪器探测到该示踪剂，伽马曲线就会显示示踪峰，然后再迅速上提，反复上下追踪该示踪峰，由地面处理软件可以读出每个示踪峰的峰值深度和时间，对同一方向的不同的峰（一般以上提为准）进行相关计算，可以得出该水嘴或喇叭口上方的油管内的流速以及流量，当示踪剂进入配水器或者出喇叭口后，仪器就以该水嘴或者喇叭口为中心，上下返复追踪示踪峰的位置，实时地监测井内油套环形空间液体流速的变化，直到示踪剂全部进入地层。其优点是一个水嘴只释放一次示踪剂就可以把该水嘴所配注的每个地层的吸水状况测量清楚，同时还可以测量出该水嘴上下的封隔器密封情况。

3 解释方法

3.1 单探头追踪解释法

从图1可见，示踪峰在不同曲线上所处的深度位置和时间是不同的，示踪剂随着水流流动，这正反映了井下水的流动状态，读取该示踪峰的深度hi和时间ti，通过计算，可以得出相应的流速vi=hi/ti和流量Qi=kvi=khi/ti（其中k为水流所在的油管或者环套的面积）。通过计算，得出不同深度上的流量Q1、Q2……Qi，用分层递减法可以计算出每一个层位的吸水量，如Qi=Qi-1-Qi-2，……。

3.2 双探头追踪解释法

双探头静止点测方法：点测时，在正常注水情况下喷射器高速喷射出示踪剂，仪器停止在将要测量的位置，随着水流的流动，同位素流经两个伽马探头时，会产生两个示踪峰，由于知道两个伽马探头的距离L，从示踪峰上可以读出两个示踪峰出现的时间ti和ti+1，就可以得出该点相应的流速v= L/（titi+1）和流量Q=kv=k L/（ ti-ti+1） （其中k为水流所在的油管或者环套的面积），当注入量低时可以用面积法做为计算流量的一个补充。

4 相关流量测井应用实例

4.1 实例1：大孔道判断

某井为注水井，怀疑存在大孔道现象，经过采用常规同位素吸水剖面测试，从同位素的滤积判断，各吸水层吸水量较均匀，无法判断哪个层位存在大孔道，于是采用相关流量技术进行测试。该井于2012年10月12日进行测井，本次测井共测12个射孔层，其中吸水层4个，实际注入量为11.0 m3/h。

测试时分别释放固体同位素和液体同位素，测试解释成果图见图2。如果单从固体同位素滤积来看，各个层吸水量差不多，通过相关流量曲线看，经过第一个射孔后，明显看到同位素量减少很多，说明第1个射孔段2470.60-2473.10 m为主要吸水层，与温度曲线显示相符合，通过计算峰值深度时间差计算流速、流量，得出该层相对吸水为91.3%，其他3层合计相对吸水8.7%。判断该层存在大孔道。后经过采取封堵措施，该井注水效果明显改善。可见相关流量方法对大孔道判断准确。

4.2 实例2：油水井窜槽与常规同位素效果对比分析

某井2012年用相关流量测试方法进行测试（见图4），本次测试常规同位素显示1627.2-1635.5m有明显同位素滤积，结合相关流量曲线1621.0-1627.5m有明显的液体同位素吸进地层，显示吸水段为1621.0-1627.5m，1627.5-1635.5m为窜槽井段。该井2011年用常规同位素进行测试（见图3），从两次测试结果可以看出，吸水层厚度由1618.5-1628.5m变为1621.0-1627.5m，窜槽厚度由2m增加到8m，通过此次测试发现，吸水厚度比上次有所减少，窜槽比上次有所增加，符合地层规律。可以看出，判断窜槽时用相关流量方法比常规同位素方法更精确。

5 结论

（1）相关流量测试技术不但克服了常规测井技术的不足，综合了常规测试技术的优点，而且还具备应用范围广、测量范围宽、测量精度高等特点。

（2）相关流量测试方法可以解决常规同位素测试方法无法解决的一些问题，比如大孔道判断，沾污的识别，一些特殊井情况的流量判断。

（3）相关流量测试方法对油水井验窜作业有明显的效果。

（4）测试解释成果提供的信息量大。提供地层的绝对吸入量、相对吸入量的同时，还可以提供井下管柱结构及井下工具的工作状况，如配水器吸水情况、封隔器的密封情况、套损漏失情况和井下工具的位置等。

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