气田边底水监测技术与应用.docVIP

气田边底水水侵特征与检测技术1、有水气藏水侵特征和水侵机理在气藏开发过程中，边、底水侵入含气区必须具备的条件，一是含气区压力低于含水区压力，二者压差越大，水侵速度越快；二是含气区至含水区存在高渗透裂缝渗流通道。裂缝性有水气藏的地层水首先沿裂缝快速突进，水侵有两种形式，一是边、底水大面积侵入含气区;二是生产压差使底水很快沿裂缝窜至局部气井，生产压差越大水窜越快，很多气井投产短时间就见地层水而气水同产，不久就被水淹。非均质有水气藏的水侵基本特征是非连续的纵窜横侵复合模式。从国内外有水气田的开发中发现，裂缝水窜以卡断、绕流等方式形成封闭气区。由于岩石的亲水性，水窜入裂缝后，总是沿裂缝和孔隙表面流动，气体占据孔道中央流动，在比较粗糙的裂缝表面和孔隙喉道变形处，由于贾敏效应产生的附加阻力，使连续流动的气体发生卡断现象而形成封闭气；裂缝具有很高的导流能力，在较低的压差下水就会窜入较大的裂缝，以较快的速度发生水窜，绕流现象使许多孔隙和微裂缝中的气体封闭起来，形成封闭气；一端存在盲端的孔隙，由于渗流通道被堵形成封闭气。封闭气有以下几种：1.1、地层水堵塞气通道降低储层渗透率形成孔隙封闭气。有水气藏发生严重水侵后，气只能在中小裂缝、微细裂缝中以段塞状或珠泡状呈断续相分布，大量段塞流及珠泡使气水两相流动阻力大大增加，气流通道发生不同程度的堵塞，气相渗透率降低，基质孔隙及微细裂缝中的气难于采出。如一端存在盲端的孔隙，由于渗流通道被堵形成封闭气。由于毛管力作用，裂缝中首先侵入的水将孔隙中的气封隔，形成孔隙的水锁。1.2、裂缝水窜封隔各气区形成死气区。有水气藏气水主要渗流通道是裂缝，储集层发生水侵后，首先地层水占据大裂缝渗流通道，其次中小裂缝，最后为微细裂缝和孔隙。由于水侵同时补充了裂缝中的压力，与岩块压力平衡后，气就会被封隔在低渗岩块中，即形成水包气。也就是说，气藏出水后大裂缝被地层水占据，通过大裂缝连通的微细裂缝、溶洞、溶孔及基质孔隙的各区块，就会被分割成互不连通的死气区块，而使得在微细裂缝、溶孔、溶洞中及基质岩块中的气很难采出，影响气藏的采收率。此外，由于裂缝性有水气藏的高渗区之间、高渗区与低渗区之间，主要通过裂缝连通。当气藏水侵时，裂缝被水充填，连通性变差，甚至切断区块之间的联系，因此而产生气藏的封隔，使气藏由一个开发单元变成数个开发单元，没有气井或气井水淹被水封隔了的区块就成了死气区，大大影响了气藏采收率。1.3、水侵降低了生产压差提高了废弃压力形成气井的水封有水气藏的气井出水后，由于水对储层的侵入，水饱和度不断上升，气相渗透率变小，同时井筒内的流体密度不断增大，井底回压上升，生产压差变小，导致气井产量迅速下降，水产量不断增大，最终导致气井水淹而停产，这时气井虽然仍保持较高的地层压力，但气井控制储量靠自然能量已不能采出而被封闭在地下，影响气藏采收率。2、有水气藏水侵的危害有水气藏出水后，会对气藏的开发造成严重的危害，造成气田采收率降低、气产量下降、采气速度降低、开采难度增大，开采成本增加。3、国内边底水监测技术现状在国内为了搞清选择性水侵机理，并有针对性地制定监测、调整、控制气田地层水的活动方法，常采用了下列有效监测方法：测井有助于诊断非常规产水的井下状况，并可用生产测井和裸眼井测井评价堵水作业的效率。对于测井而言，能对气井进行流体性质识别的测井方法主要是储层流体识别测井（以脉冲中子测井为主）和井筒流体识别测井（以产出剖面测井为主）。3.1、储层流体识别测井目前，国内外确定套管井中产层（储层）含水饱和度的测井方法，大致包括：伽马射线测井（如中子伽马和中子中子测井）、中子寿命测井、碳氧比能谱测井、声波测井和重力测井等；Error! Reference source not found.列举出了上述测井方法的探测范围及它们的优缺点。测井方法技术工艺探测深度优点缺点中子寿命测井常规测井7-24in（17.5-60cm）精度低测-注-测（水）7-24in（17.5-60cm）精度极高测-注-测（化学剂）7-24in（17.5-60cm）不需要孔隙度数据需要三次注入测-注-测（氯化油）7-24in（17.5-60cm）能够测量可动油(气)饱和度需要四次注入碳氧比能谱测井常规测井9in（23cm）能在各种地层水矿化度下测井精度可疑，性能不稳定测-注-测（水）9in（23cm）能在各种地层水矿化度下测井，精度极高测-注-测（化学剂）9in（23cm）能在各种地层水矿化度下测井，不需要孔隙度数据伽马射线测井测-注-测（水/化学剂）2-4in（5-10cm）垂直分辨率高，适用范围广精度可疑，在第二次测井前很难消除井中的放射性重力测井常规和测-注-测50ft（15m）不受各种井眼条件的影响，测量体积大垂直分辨率低，注入/生产时间长各种测井方法，它们提供的饱和度数据，虽然精度较高，但只能描述一口井周围附近小范围地层内的饱和度。由于不存在一种绝对正确的确定饱和度的方法，而且每种测井方法都存在测量误差及其局部限性，因此，在确定套管井储层油气饱和度时，常常建议采用一种以上的方法来测量，通过多种方法的结果的综合比较和分析，相互验证，去伪存真，最终获得相对可靠的结果。脉冲中子测井是套管井的地层评价和油藏监测的主要测井方法。脉冲中子测井又称中子寿命测井是用脉冲中子源向地层发射能量为14Mev的中子，测量热中子或俘获伽玛计数率随时间的衰减，算出地层的热中子宏观俘获截面或寿命。在地层水矿化度高时，可求出地层含水饱和度，进而得到地层的含油饱和度。其特点是能精确地和连续地测定油层的剩余油饱和度在纵向上的分布，同时应用于多口井时，又有可能确定剩余油饱和度在横向上的分布。3.2、井筒流体识别测井在井筒内部进行流体识别，主要是通过对井筒内部流体性质和流动状态的各项流体参数的测量，通过综合分析确定其流体成份及各相流体的流量和含量，主要是产出剖面测井完成这项工作。产液剖面测井是一种常用的生产测井技术，作为成熟的油田测井技术，不仅能够确定出水层段、判断出水原因提供可靠的依据，也可以有效验证堵水效果。3.2.1井温、伽马测井定性找水在气井找水过程中，一般会使用井温测井和自然伽马相结合的方法来定性识别出水层位。温度测井的主要应用途径是定性分析。在注入井中，注入流体通常使井筒冷却，因此井温通常低于地热温度，在注入层的最低部，温度测井曲线明显上升至地热温度。有时，测井仪器不能下到最底部，此时可用关井温度确定注入层段的注入情况。在生产测井中，产出流体的井温曲线在产出层上部出现正异常，即井温高于地热温度，若产气时，由于气体膨胀吸热，产生了冷却，使温度下降，测井曲线通常产生负异常，但在压力较高时，气体可能不变冷，甚至具有一定的热量，或者气体在流动中由于摩擦作用而产生的热比它膨胀时吸收的热要多。自然伽马测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性元素核衰变过程中放射出来的伽马射线强度，通过测量岩层的自然伽马放射性强度来认识岩层的一种放射性测井方法。但在生产井中，随着开发过程会经常出现产层出水现象，由于产层长期出水或曾经出水对射孔层地方的冲洗，附在井壁上的泥质含有放射性物质，此时在生产井中测量的套管井GR会出现反高现象。因此可以根据套管井中自然伽马曲线来定性识别气井或油井中的出水层位。3.2.2密度测井定性找水生产井中压差密度计测井曲线可用来区别进入井眼的流体类型和划分不同类型流体界面，定量解释则可以确定两相流中的持液率。另外，所测