關(guān)于實現(xiàn)注水剖面三維監(jiān)測的設(shè)想
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楊棠英 1由 分享
摘要：為了滿足油藏精細(xì)化注水的需求，實現(xiàn)對油藏注水流向和突進(jìn)強度的三維監(jiān)測；在現(xiàn)有注水剖面測井系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出重新組合、改裝的設(shè)想，并對其應(yīng)用效果進(jìn)行了預(yù)測。
關(guān)鍵詞：注水剖面測井；三維監(jiān)測；設(shè)想
目前在油藏二次開采過程中，注水監(jiān)測與油藏精細(xì)化管理的需求不相適應(yīng)，設(shè)想通過對同位素法注水剖面測井系統(tǒng)的改造，加裝鉛制偏心儀器套、陀螺儀等，以實現(xiàn)對注水流向和突進(jìn)強度的三維監(jiān)測。雖然設(shè)想還處于原理性設(shè)計階段，未能付諸于實踐的檢驗，但是在注水監(jiān)測測井發(fā)展的道路上進(jìn)行了有意義的探索。
一、油藏注水監(jiān)測的需求
油藏開發(fā)進(jìn)入二次開采后，注入水引起油藏層間、平面矛盾加劇。在油藏注水開發(fā)的過程中，不僅需要監(jiān)測注水的注入層位，還需要監(jiān)測注水流向和突進(jìn)強度等。
目前注水平面監(jiān)測方法主要為注水前緣微地震監(jiān)測法、油水井井間示蹤劑監(jiān)測法、大地電磁探測法等；但是由于經(jīng)濟投入大、適用條件受限等因素，油田實際生產(chǎn)過程中推廣范圍小，效果不理想。目前油藏注水分析方法主要是利用儲層物性、沉積相、地層壓力、井組生產(chǎn)動態(tài)等資料,從地質(zhì)靜態(tài)與油藏動態(tài)的角度進(jìn)行分析或數(shù)值模擬；但是存在分析結(jié)論是定性的或模擬定量的，而非第一手監(jiān)測資料的不足之處。
為了滿足油藏精細(xì)化注水的需求，如何實現(xiàn)注水流向和突進(jìn)強度的三維監(jiān)測就成為亟待解決的技術(shù)瓶頸。
二、注水剖面測井系統(tǒng)的改造
注水剖面測井是目前油藏注水監(jiān)測的最主要、最直接的技術(shù)方法，其中效果最好、應(yīng)用最廣的是同位素法。在現(xiàn)有同位素法注水剖面測井的基礎(chǔ)上，提出重新組合、改裝的設(shè)想，以實現(xiàn)對油藏注水的三維監(jiān)測。
（一）方位定向
在探測儀器組合中加裝陀螺儀。陀螺儀利用陀螺高速旋轉(zhuǎn)不受磁性干擾的特性,可以在油、套管內(nèi)進(jìn)行井斜角、方位角測量，以及可以進(jìn)行單點定向。陀螺儀定向測斜已經(jīng)是一項非常成熟的技術(shù)。
（二）伽馬探測矢量性的實現(xiàn)
改裝現(xiàn)有伽馬探測儀器，給探測儀包覆一個鉛制偏心儀器套。利用高密度物質(zhì)——鉛對伽馬射線的屏蔽效應(yīng)，使單個伽馬探測儀僅能探測來自一個方向上的伽馬射線，從而實現(xiàn)單個探測儀伽馬探測的平面矢量性，原理示意如圖1所示。
?。ㄈ﹥x器微縮化的六分度組合
為了監(jiān)測注水注到哪個方向以及注了多少的問題，需對多個不同方向的平面差異進(jìn)行橫向上的監(jiān)測。通過組合優(yōu)選可確定目前選用六個分度的伽馬探測儀組合為最佳。結(jié)合油管空間局限與伽馬屏蔽效果等因素綜合考慮，采用上下兩部分分體設(shè)計，刪減原有伽馬探測儀器的重復(fù)部分，僅將伽馬探頭分離出來并且放置于等邊三角形的三個頂端。
三、注水三維監(jiān)測效果的預(yù)測
依設(shè)想所述，進(jìn)行一次下井測試，不僅監(jiān)測注水的層間差異，解決注水注到哪個小層的問題，而且可以監(jiān)測平面差異，解決注水注到哪個方向以及注了多少的問題。這將提升油藏注水監(jiān)測的技術(shù)水平，為油水井注采調(diào)整、油藏動態(tài)分析提供更豐富更可靠的數(shù)據(jù)支持。
六分度組合中每個探測儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)單獨存儲為一組，利用現(xiàn)有的生產(chǎn)測井解釋軟件進(jìn)行每組數(shù)據(jù)的單獨解釋，然后附加上方位信息就可以三維顯示，效果預(yù)測示意見圖2。依據(jù)六組來自不同方位的伽馬射線探測強度，用長度和粗細(xì)都不同的矢量箭頭表示，可非常直觀的識別出該小層注入水的流動方向與突進(jìn)強度。另外，六個不同分量的伽馬射線探測強度包絡(luò)線與水驅(qū)前緣存在形態(tài)相近或形狀相似的關(guān)系。
四、討論
通過對同位素法注水剖面測井系統(tǒng)的重新組合、改裝，可實現(xiàn)油藏注水監(jiān)測由縱向的一維向三維監(jiān)測的轉(zhuǎn)變，應(yīng)用前景廣闊，也是注水監(jiān)測測井發(fā)展的必然趨勢。設(shè)想還需進(jìn)一步補充完善，還存在一些技術(shù)問題需要在實踐中解決，例如地層壓裂改造程度與探測深度的關(guān)系等。總之，本設(shè)想有待在實踐的檢驗中逐步發(fā)展成熟。
感謝長慶油田分公司超低滲研發(fā)中心副總工程師陸紅軍，他的建議在方位定向方面完善了本設(shè)想。
參考文獻(xiàn)：
[1]夏竹君,趙軍霞,張麗萍.注水井吸水剖面測井技術(shù)在長慶油田的應(yīng)用[J].國外測井技術(shù),2005,20,(1):28-231.
[2]鄭華,李軍,劉興斌.大慶油田注入剖面測井技術(shù)研究進(jìn)展[J].同位素,2009,22,(2):48-253.
[3]SY/T 5776.1-1995注入剖面測井作業(yè)規(guī)程注水剖面[S].中國石油天然氣總公司,1995.
關(guān)鍵詞：注水剖面測井；三維監(jiān)測；設(shè)想
目前在油藏二次開采過程中，注水監(jiān)測與油藏精細(xì)化管理的需求不相適應(yīng)，設(shè)想通過對同位素法注水剖面測井系統(tǒng)的改造，加裝鉛制偏心儀器套、陀螺儀等，以實現(xiàn)對注水流向和突進(jìn)強度的三維監(jiān)測。雖然設(shè)想還處于原理性設(shè)計階段，未能付諸于實踐的檢驗，但是在注水監(jiān)測測井發(fā)展的道路上進(jìn)行了有意義的探索。
一、油藏注水監(jiān)測的需求
油藏開發(fā)進(jìn)入二次開采后，注入水引起油藏層間、平面矛盾加劇。在油藏注水開發(fā)的過程中，不僅需要監(jiān)測注水的注入層位，還需要監(jiān)測注水流向和突進(jìn)強度等。
目前注水平面監(jiān)測方法主要為注水前緣微地震監(jiān)測法、油水井井間示蹤劑監(jiān)測法、大地電磁探測法等；但是由于經(jīng)濟投入大、適用條件受限等因素，油田實際生產(chǎn)過程中推廣范圍小，效果不理想。目前油藏注水分析方法主要是利用儲層物性、沉積相、地層壓力、井組生產(chǎn)動態(tài)等資料,從地質(zhì)靜態(tài)與油藏動態(tài)的角度進(jìn)行分析或數(shù)值模擬；但是存在分析結(jié)論是定性的或模擬定量的，而非第一手監(jiān)測資料的不足之處。
為了滿足油藏精細(xì)化注水的需求，如何實現(xiàn)注水流向和突進(jìn)強度的三維監(jiān)測就成為亟待解決的技術(shù)瓶頸。
二、注水剖面測井系統(tǒng)的改造
注水剖面測井是目前油藏注水監(jiān)測的最主要、最直接的技術(shù)方法，其中效果最好、應(yīng)用最廣的是同位素法。在現(xiàn)有同位素法注水剖面測井的基礎(chǔ)上，提出重新組合、改裝的設(shè)想，以實現(xiàn)對油藏注水的三維監(jiān)測。
（一）方位定向
在探測儀器組合中加裝陀螺儀。陀螺儀利用陀螺高速旋轉(zhuǎn)不受磁性干擾的特性,可以在油、套管內(nèi)進(jìn)行井斜角、方位角測量，以及可以進(jìn)行單點定向。陀螺儀定向測斜已經(jīng)是一項非常成熟的技術(shù)。
（二）伽馬探測矢量性的實現(xiàn)
改裝現(xiàn)有伽馬探測儀器，給探測儀包覆一個鉛制偏心儀器套。利用高密度物質(zhì)——鉛對伽馬射線的屏蔽效應(yīng)，使單個伽馬探測儀僅能探測來自一個方向上的伽馬射線，從而實現(xiàn)單個探測儀伽馬探測的平面矢量性，原理示意如圖1所示。
?。ㄈ﹥x器微縮化的六分度組合
為了監(jiān)測注水注到哪個方向以及注了多少的問題，需對多個不同方向的平面差異進(jìn)行橫向上的監(jiān)測。通過組合優(yōu)選可確定目前選用六個分度的伽馬探測儀組合為最佳。結(jié)合油管空間局限與伽馬屏蔽效果等因素綜合考慮，采用上下兩部分分體設(shè)計，刪減原有伽馬探測儀器的重復(fù)部分，僅將伽馬探頭分離出來并且放置于等邊三角形的三個頂端。
三、注水三維監(jiān)測效果的預(yù)測
依設(shè)想所述，進(jìn)行一次下井測試，不僅監(jiān)測注水的層間差異，解決注水注到哪個小層的問題，而且可以監(jiān)測平面差異，解決注水注到哪個方向以及注了多少的問題。這將提升油藏注水監(jiān)測的技術(shù)水平，為油水井注采調(diào)整、油藏動態(tài)分析提供更豐富更可靠的數(shù)據(jù)支持。
六分度組合中每個探測儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)單獨存儲為一組，利用現(xiàn)有的生產(chǎn)測井解釋軟件進(jìn)行每組數(shù)據(jù)的單獨解釋，然后附加上方位信息就可以三維顯示，效果預(yù)測示意見圖2。依據(jù)六組來自不同方位的伽馬射線探測強度，用長度和粗細(xì)都不同的矢量箭頭表示，可非常直觀的識別出該小層注入水的流動方向與突進(jìn)強度。另外，六個不同分量的伽馬射線探測強度包絡(luò)線與水驅(qū)前緣存在形態(tài)相近或形狀相似的關(guān)系。
四、討論
通過對同位素法注水剖面測井系統(tǒng)的重新組合、改裝，可實現(xiàn)油藏注水監(jiān)測由縱向的一維向三維監(jiān)測的轉(zhuǎn)變，應(yīng)用前景廣闊，也是注水監(jiān)測測井發(fā)展的必然趨勢。設(shè)想還需進(jìn)一步補充完善，還存在一些技術(shù)問題需要在實踐中解決，例如地層壓裂改造程度與探測深度的關(guān)系等。總之，本設(shè)想有待在實踐的檢驗中逐步發(fā)展成熟。
感謝長慶油田分公司超低滲研發(fā)中心副總工程師陸紅軍，他的建議在方位定向方面完善了本設(shè)想。
參考文獻(xiàn)：
[1]夏竹君,趙軍霞,張麗萍.注水井吸水剖面測井技術(shù)在長慶油田的應(yīng)用[J].國外測井技術(shù),2005,20,(1):28-231.
[2]鄭華,李軍,劉興斌.大慶油田注入剖面測井技術(shù)研究進(jìn)展[J].同位素,2009,22,(2):48-253.
[3]SY/T 5776.1-1995注入剖面測井作業(yè)規(guī)程注水剖面[S].中國石油天然氣總公司,1995.