核子流量计测井仪在油田开发中的应用

   2023-11-15 互联网1680
核心提示:1 引言 在注聚合物水井中,由于进入地层的液体粘度很大,使原有的注水井吸水剖面测井仪失效了。原因是注聚合物水井的液体粘度

    1 引言

    在注聚合物水井中,由于进入地层的液体粘度很大,使原有的注水井吸水剖面测井仪失效了。原因是注聚合物水井的液体粘度大,吸水剖面测井仪下到井下以后,释放器打开,钡球不能象在注水井中那样均匀地分散开,而且多集中于高吸液层位,很难或根本不能进入低吸液层位造成资料假象。目前的注聚合物吸液剖面测井方法很少,不足以完全解决问题。

    为此,我们研制出一种新的测井仪器。这种仪器即可以准确测量大孔道地层的吸液量,又可以测量低注入量的注聚合物水井的吸液剖面。由于在全国其他油田都相继开展注聚合物的三次采油,这种测井方法将为公司带来很好的经济效益。

    2 原理

    其原理与自然伽马测井仪原理相似,其包括两个自然伽马探测器,上端配以开关可控的新型释放器。用Sn-In发生器产生的液源作为示踪剂,测量示踪剂经过两个探测器所用的时间差,从而测得井中流体的流速,然后计算出各层体积流量。核子流量计测井仪的示意图见图1。其工作原理为仪器下井,到测量层段后,测量一条自然伽马基线,配合套管接箍曲线确定测量点,然后仪器停在测量点,地面时间谱记录开始,给释放器加瞬间电流,释放出点放射性示踪剂,示踪剂随注入流体向下流动;当示踪剂经过下部双探测器伽马仪时,谱曲线将显示尖峰,计算两尖峰间时间差和示踪剂在井中流速,经过校正,确定各注入层的注入量。

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   2.1 开关可控新型释放器的工作原理

    由于本仪器测量的是各层流体流速,所以对释放器的要求比较严格,调研了各油田这种流量计的应用效果,我们设计了振动泵和简单的单向溢流阀结构的释放器,其原理图如图2所示,在仪器的上部是振动泵,中部是释放筒,示踪剂装入释放筒中,释放筒上方与振动泵连接,当通电以后,振动泵工作,把外界的流体充入释放筒中,当释放筒中的压力大于溢流阀的开启压力时,溢流阀打开,示踪剂溢出。在此为防止示踪剂沿着仪器壁流动影响测量结果,要保证振动泵的功率,示踪剂向外喷出。

    整个释放结构包括上下接头、释放筒、溢流阀部分、活塞和长铜管。其中使用长铜管的目的是,当外界液体被打入释放筒时,通过长铜管直接到达释放筒底部,从下向上推动示踪剂,这样使从上方溢出的示踪剂比较纯,以提高测量精度。

    2.2 双探测器自然伽马测井仪的测量原理

    为准确测量示踪剂在井筒中的流动时间,我们研制了双探测器自然伽马测井仪,本仪器需要比较严格地挑选两支探测器,使其具有较好的一致性,本底刻度值为单探测器自然伽马测井仪的两倍,两探测器间最小源距为95cm,另外设计加工了中间短接头以调节源距,使其适应不同层间距离的注液井的测量。如果示踪剂流经探测器一和探测器二时的时间分别为t1、t2,则流速v=0.95/(t2-t1)。

    3 主要技术指标及室内试验结果

    核子流量计示踪测井仪的具体指标为:
    最高工作温度:80℃
    最大工作压力:40Mpa;
    测量范围:12m3/d- 500m3/d;
    测量精度:<10%。

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    核子流量计聚合物注入剖面测井仪研制完成后,在室内进行了试验。

    首先对双探测器伽马测井仪进行刻度,首先测室内本底伽马基线,结果基值曲线的伽马值平均为100API左右,刚好为原来单探测器伽马仪的2倍;用自然伽马三级刻度器对两探测器进行刻度,分别显示自然伽马高值,当在模型井中进行模拟测量时,刻度曲线及重复曲线显示出仪器灵敏度较好。

    然后我们对开关可控新型释放器进行了室内试验,在释放筒内装入墨水,将释放器置入透明玻璃筒中,释放器加600mA电流,经过约30s,释放器打开,墨水喷出;然后,每次给释放器加600mA瞬间电流,释放器立即打开,时间置后小于1S,达到了测井要求。

    4 现场试验与应用效果

    核子流量计聚合物注入剖面测井仪经过室内试验后,十月份在采油一厂的两口注聚合物水井中进行了现场试验。取得了较好的测量结果。

    北1-4-P136井注人压力为11.2Mpa,日注人量为300方,射开层为从葡I1-葡I6。从横向图上可以看出葡I1和葡I6层岩性较好,有效渗透率较高,空隙度相对较大,目前含水饱和度较高,有利于聚合物水溶液的推进。图2为该井示踪测井和核子流量计测井结果对比图。可见这两个地层的示踪曲线值较高,包围编辑较大,是主要的吸液层,流量计测井结果与示踪测井结果有较好一致性。北1-4-P139井注人压力为12.8Mpa,日注人量为198立方米,射孑L层段为984.5米~l006.2米,其核子流量计测井结果与示踪测井结果对比(见图3),也表现出较好符合性。可见本仪器的现场应用效果良好。

    5 结论及存在的问题

    核子流量计聚合物注人剖面测井仪达到了开题时提出的要求,它能够较准确地测量笼统注液井的吸液剖面,可以找漏,不受地层大孔道的影响.又可以测量较低注人量的注液井的吸液剖面,可以在笼统注液井中进行推广。

    从其实际测井结果来看,主要问题是不能测量管外水流流动,测量吸液剖面的覆盖率有一定的局限性。认为其有以下几个发展方向:

    1、成本较低,用其进行笼统注液井吸液剖面监测,效益更好;
    2、与示踪测井仪组合在一起,可以定量确定大孔道问题;
    3、在此基础上,继续研制产液剖面核子流量计测井仪,尝试产出剖面测井仪器的开发。

    参考文献

    [1]《生产测井原理及资料解释》,乔贺堂,石油工业出版社
    [2]《生产测井原理》,吴锡令著,石油工业出版社
    [3]《油气田开发测井技术与应用》,姜文达等、石油工业出版社
    [4]《示踪流量测井与锡-钢同位索发生器》,黄道开,李增录等,《地球物理测井》Vol.13


 
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