氧活化测井技术在工程井中的应用

程斌

摘要：在油田开发的中后期，油、套管的技术状况的恶化，窜漏现象也越来越严重，常规的测井技术有很多局限性。本文介绍了氧活化测井技术的工作原理以及在不同井况条件下的氧活化测井在找漏、窜的施工工艺的研究并取得好良好的应用效果。

关键词：氧活化 工程找漏窜 注入方式 产出方式 施工工艺

引言

随着油田开发的不断深入，油、套管技术状况不断恶化，油水井窜、漏现象越来越严重，已经成为油田开发普遍存在的问题，影响了油田正常地生产开发。监测油水井的窜、漏情况，判断遇阻层或灰面以下吸水或产出状况，常规的测井技术有：同位素、井温、流量计、中子寿命等，要想准确判断来水方向和水流大小，这些方法存在很多的局限性。

氧活化测井技术能够解决其中的一些难题，可直接判断水流方向及测量水流速度，能在油田动态监测中广泛应用。

1、氧活化测井技术在工程井中的施工工艺

1.1、氧活化测井原理

氧活化测井技术在测量时，每一次测量都包括一个很短的活化期(2～10s)，以及紧随其后的数据采集周期(典型值为60s)。当水经过中子发生器周围时，水中的氧原子被快中子活化，被活化的水在流动过程中发生β衰变释放出6.13MeV的伽马射线，通过对伽马射线时间的测量来反映油管内、环形空间、套管外含氧物质—水的流动状况。通过测量活化水到达探测器所经历的时间，结合中子源至探测器的距离便可计算出水流速度。

1.2、氧活化测井仪器

直径：38mm

结构：单发七收

特点：同步接收，同步记录。在一个测量点可同时测量出上、下水流的流量，更加有利于现场操作和解释人员进行流量状态的分析。内径小，测井成功率更高。同时双向监测水流，减少测井时间。

1.3、施工工艺的研究

常见的油水井窜漏主要分为以下三种：一是注水压力突然下降，一般为套管漏失或管外窜，灰面漏失；二是井口存在溢流，无法判断来水位置，影响注采平衡；三是油井含水急剧上升，或者新投产的井投产后含水极高，但从完井资料显示含水没有那么高，可能是上部或下部水层窜槽所致。

下面按照注水方式和产出方式分别进行施工工艺的研究：

1.3.1、注水条件找漏窜

（1）、对于注水压力突降的水井，根据不同的管柱结构，设计测试点及水流方向，具体情况如下：

正注方式的注水井：采用常规测试工艺，以喇叭口为界分上下两段

进行测试，上端以双水流为主，下端以下水流为主进行测试，寻找窜漏点。

反注方式的注水井：以下水流为主进行测试。

分层注水井：根据封隔器和其他井下工具的位置设计测点。若封隔器工作是正常的，那么在每个配注段的最上面射开层位之上和最下面射开层位之下，不应该测到水流。油管内水嘴上下流量差应该等于该配注段各层注入量之和。

压力突降井：重点对原封堵层位、封隔器、桥塞以及固井质量差的位置进行选点测试。

（2）、油井在注入条件下找漏找窜测试工艺

一般采用泵车向井内注水。注水前先测得一条静温曲线，注水过程中测一条流温曲线进行对比分析，确定井温异常段，注水稳定后，重点在测试井温异常段和射孔层段的上下监测套管内、外水流。

1.3.2、产出条件找漏窜

根据测试井的生产数据和其他地质资料，重点分析以下资料：射孔层上、下固井质量、投产层的物性电性、投产层上下水层分布情况等。

测试方式：一般采用逐点下行，测试管内外水流。分析漏失位置及漏失量。

对于产量较小，低于仪器的探测范围，无法识别窜漏位置时，可以采用气举的方式，摸拟产出条件下的产出情况。

2、氧活化测井在工程测井中的应用效果

2. 1、判断油管浅部漏失　

当注水井中，油管在浅部存在漏失时，水流一部分从油管漏失进入环空继续下行，就会同时存在油管下水流和环空下水流，只有判断清楚时间谱中出现的峰对应的什么空间的水流，才能根据测得的流速和已知的流道截面积计算出流量。

2.2、判断封隔器情况

该井的氧活化测井资料显示，氧活化定点在封隔器上、下位置都有明显的上水流，分析认为这部分上水流为环空上水流，经计算环空上水流为29.5m³/d,说明封隔器失效，喇叭口上 返的水流上行至封隔器继续上行。第9-10号层上部定点显示没有上水流。说明这部分上返的水流全部进入第9-10号层且吸水量为29.5m³/d。

2 .3、高含水油井找出水层

该井4号层上部的2955.0m处的定点显示没有下水流（即环空下水流），第4号层下部的2980.7m处水流时间谱显示有明显的下水流（环空下水流），说明第4号层有水产出，2978.9m处的水流时间谱显示有明显的油管上水流，说明产出的水经失效的封隔器通过喇叭口进入油管产出。

3、结论和认识

（1）氧活化测井技术在监测油井未射孔层与已射孔层之间是否存在窜槽、套管漏失，结果直观准确；遇阻或灰面存在漏失时，可以准确计算水量；在分层注水时用于判断封隔器封隔效果时十分有效。

（2）对于管外窜槽，由于套管水流面积无法确定，水流大小计算存在误差，在实际的解释工作中，结合其它曲线进行综合分析解释。

（3）氧活化测井的影响因素主要有：井下工具和管柱的管径、井口注水量大小及稳定性、活化时间和活化周期的选择、测井工艺等等。

参考文献

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