江苏油田同位素注入剖面测井控制因素分析及建议

2022-11-29

放射性同位素注入剖面测井资料可以确定各注水层的自然注水情况和配注后分层段及分小层的注水情况, 有效揭示层间吸水矛盾, 反映套管外固井水泥环的窜失情况, 是油田稳油控水、后期调整勘探开发措施的重要依据。深入认知从测井准备到测井现场过程中的各种控制因素, 对提高注入剖面测井资料精度, 全面提升测井成功率大有裨益。

一、同位素释放深度控制

根据现场经验, 释放同位素后10-15min, 同位素固相微球载体才与井筒液形成混合均匀的悬浮液, 这要求操作员现场选择最佳释放深度, 预留释放深度过长会在目的层上部形成人为的管柱沾污, 也延长了替注时间;而预留释放深度过短, 同位素微球来不及均匀分布混合就在井底堆积, 形成沉底沾污。

如果某井日常配注液量C, 单位为m3/d, 以及油管规范D, 单位为mm, 我们首先计算出井筒内液体流速V, 单位为m/s, 进而求出释放位置与第一个水嘴或喇叭口 (有的井是筛管) 的最佳深度H, 单位为m。

设T为10min, 则最佳深度:

假设某井日注50m3, 油管直径62mm, 则计算出最佳深度H为115m, 即同位素微球释放位置与第一个水嘴或喇叭口不小于115m。

需要注意, 如果喇叭口或第一个水嘴附近有非均质性强、吸水指数高、单层突进严重的层位, 操作工程师应在经验公式计算基础上提升释放深度, 避免同位素微球载体来不及均匀混合就迅速进入层位。

二、同位素微球物性控制

1. 比重与耐压

针对江苏油田大部分区块低孔、低渗、高矿化度储层性质, 地质测井处生产测井中心与河南原子科学研究院合作研制新型131Ba-GTP同位素微球, 半衰期11.7d, 比重1.01-1.03g/cm3。该微球载体能够紧密吸附131Ba离子, 即使在高压污水冲击下也不发生“滑脱”现象, 具有足够的耐压强度。

2. 活性剂

在同位素微球表面经过活性处理基础上, 加入表面活性剂配以测井, 江苏油田目前使用烷基苯磺酸钠作碱性活性剂。表面活性剂改变了套管或油管表面性质, 特别是高含油污、结蜡井段, 使管壁吸附力降低, 也就降低了同位素微球附在管壁上的能力, 进一步遏制了同位素微球吸附沾污现象。

建议测井队施工前查询井况日志, 充分了解所测井矿化度、注液介质、含油等情况, 根据不同井况选择不同的表面活性剂。

3. 粒径

根据江苏油田大部分油藏储层孔喉直径, 一般选择600-900μm粒径同位素微球进行实际测井。而对于部分孔喉半径大, 也就是我们常说的大孔道层位, 我们一般采用900-1200μm粒径同位素微球测试大孔道注水井。随着粒径的增加, 微球自身沉降速度亦增大, 同等施工情况要求比600-900μm粒径多预留释放深度。

三、施工工艺控制

1.“注-测-停”

注入剖面测井工序是关井2-3h测取复温、伽马基线曲线资料, 紧接着正常配注后测取流温、同位素曲线, 也就是“停-注-测”顺序。在江苏油田部分区块, 注水井在停注情况下层位容易出沙, 如按正常施工顺序, 增加了仪器沙埋风险。为缩短关井时间, 我们一般先测取流温、伽马基线及同位素曲线, 最后测取复温曲线, 简称“注-测-停”。同理关井状态下易吐油的浅部注水井也可以采取此工艺。

2.“动态监测”

该方法是操作员测完关井资料后, 打开注水阀门至井内压力平衡后释放同位素, 待释放器开关电路开始工作, 快速供正电, 同时指令绞车司机快速上提电缆。此时操作员监控伽马读数, 待伽马API计数值回到基值范围内, 要求司机快速下放仪器至喇叭口或第一个偏配以上5-10m处监测等待同位素, 快速上提和下放也起到冲滤释放器上残余同位素的作用, 待API读数变千、万级, 即说明同位素混合悬浮液将到达目的层位, 此时上提电缆至指定位置测取流温曲线, 通过动态监测同位素的到达时间, 计算出同位素微球行走速度, 综合流温和第一条同位素曲线变化幅度, 采取合理的替注等待时间。这种施工流程客观上避免了等待时间不够或等待时间过长的情况。采取“动态监测法”施工工艺, 使注入剖面测井一次下井成功率跃上了新的台阶。