井温-、噪声组合找漏测井在龙岗气井中的应用.docx

井温 、噪声组合找漏测井在龙岗气井中的应用郑友志1 , 佘朝毅1 , 刘伟2 , 孙万里1 , 刘志平3 , 王参文3(1 . 中国石油西南油气田公司采气工程研究院 , 四川 广汉 618300 ; 2 . 中国石油川庆钻探公司地球物理 勘探公司 , 重庆 400021 ; 3 . 中国石油川庆钻探工程公司测井公司 , 重庆 400000)摘要 : 介绍了井温 、噪声组合测井找漏原理及其适应条件。井温 、噪声组合找漏测井在龙岗气田 2 口环空带压气井的首次现场应用结果表明 ,在渗漏量较大时 ,通过井温测井能明显检查到井温异常段 ,结合噪声点测资料能准确 找到渗漏点 ;在渗漏量极小的情况下 ,通过多方技术分析 ,综合噪声点测结果 ,能找到正确的渗漏点位置 ; 井温 、噪 声组合找漏测井方法寻找漏失点效果明显 ,可为气井下步治理方案及制定相应的控制措施提供依据 ,具有推广应 用前景 。关键词 : 生产测井 ; 井温 ; 噪声 ; 气井 ; 找漏 ; 龙岗气田中图分类号 : P6311 84 文献标识码 : A0 引言 油气井的套管受地层温度 、压力差 、酸化侵蚀以及地层应力、增产作业过程中的机械力等诸多因素 的影响而产生形变 、损坏 、腐蚀 ,直接影响油气井的高产、稳产 12 。套管伤害以及油气水漏点的检测在油气田开发过程中是非常重要的 ,可有效评价套管 损害程度及其速度和修井效果 ,从而为修井方案的 设计提供依据等。目前国内的高温深井 ,如塔里木克拉 、四川罗家寨、龙岗等气田等均采用封隔器完井方式进行完井 。这些气田的部分气井由于地层异常高压或固井质量 不好等原因而导致管柱泄漏、环空带压 ,致使气井含 水上升、产量下降、采油气速度降低以及影响气井的 安全生产等。部分气井压力来源及井下泄漏点难以 确定 ,对气井漏点检测技术进行评价和现场试验就 显得非常有必要。1、找漏方法对比寻找套管漏失点的方法主要有机械验套法与测 井法。机械验套法作业周期长 、成本高 ,现场实际多 采用测井的方法 。找漏测井方法包括多臂井径测 井、同位素示踪测井、流量测井方法 、硼中子寿命测 井等 ,但这些方法均有其局限性。(1) 多臂井径测井受机械测量原理的局限 ,对 于套管内壁损坏不严重而外壁损坏严重的套漏井测 量效果不佳 ;(2) 同位素测井受沾污影响严重 (管壁沾污、接箍沾污) ,使得测井结果具有多解性 ,其只起到进一 步证实套漏的作用 ;(3) 流量测井可以找漏 ,但不能反映管外流体 窜槽 ;(4) 注硼中子寿命测井受窜槽部位的高压水层等因素影响使其测井准确性及成功率降低 3 。井温 、噪声组合测井方法由于其找漏的精度和 成功率较高 ,逐渐受到国内油气田的重视。但国内 油气田对其应用目前还仅限于油水井 ,在纯气井的 应用还是一个空白。井温 、噪声组合测井方法在龙岗环空带压气井 找漏的首次成功应用 ,测井结果表明此方法能准确 找到气井油套管漏失点位置 ,具有广阔的推广应用 前景。2、井温 、噪声组合测井找漏原理井温测井的测量对象是地温梯度和局部温度异 常。当 1 口井处于相对稳定状态时 ,其本身的温度 场也相对稳定 ;当井筒内或井筒外有流体产出时 ,原 始温度场受到干扰而发生变化。这时 ,井温曲线能 真实地反映出这些变化 4 。井温测井原理是在原始状态下 ,地温与深度的 关系基本成线性关系 ,其斜率为地温梯度。当井筒 内有流体加入时 ,原始地温场受到扰动破坏 ,偏离正常地温而形成井温异常。在生产井中 ,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 ,由于气体膨胀吸热冷却 ,使温度 下降 ,测井曲线通常产生负异常 。井温测井曲线反映的是整个井筒生产剖面 ,对各个产出层段来说 ,能 反映井的各层生产状态 5 。图 1 噪声测井仪示意图噪声测井仪的井下声系只有接收声波的换能 器 ,而无声波发射器。换能器是灵敏度很高的话筒 被密封在充满油的盒内 。换能器接收到的噪声信号经放大滤波产生 200 、600 、1 000 、2 000 Hz 的噪声 曲线 ,曲线幅度以 mV 为单位 6 (见图 1) 。噪声测井原理 , 井眼及其附近的单相流体或多相流体通过阻流位置时将产生压力降 ,流体的动 能在阻流部位转换成热能和声能 ,因此在阻流位置 附近可探测到声音 ,这种声音称为噪声 7 。 通过对噪声特征 噪声幅度及频率的测量可判断流体 的流动位置以及流体类型。 与大多数地面设备有 关的噪声 ,如电缆振动、地面施工 、马达噪声等 ,其频 率低于 200 Hz , 200 Hz 以下的噪声信号在解释时 不能选用 ,由地面设备引起的干扰噪声不会影响其测量结果 。对于单相流动的流体 ,噪声最大幅度 出现在 1000 Hz 的范围内 ,随压差的增大向 2000Hz 的方向发展 8 。 对于双相气液两相流动的流 体 ,噪声能量主要集中在 200600 Hz 的频带 。井温 、噪声组合找漏测井原理 ,首先 ,利用井筒内套管或油管泄漏处流体的流动所产生的温度异常 (井温斜率与初始地温梯度相比发生明显变化) 进行 综合技术分析 ,找到泄漏点的可疑位置 ;然后利用噪 声测井对可疑点进行点测 ,噪声测井仪接收流体在 泄漏点流动时产生的噪声 ,通过曲线的分析解释 ,得出泄漏点的准确位置 。3、 实例分析国内油气田利用井温 、噪声组合测井在油水井 油套管漏失与套损检查中的应用较多 ,但在气井油 套管漏失检查的应用还是一个空白。龙岗 A 井与 龙岗 B 井在获得工业气流后关井一段时间后 ,均发 现油套环空不同程度的起压。随后对 2 口气井进行 了井温、噪声组合测井。3 . 1龙岗 A 井测井分析龙岗 A 井完井在飞仙关储层试油产气 175 104 m3 / d ,无水 ; 之后压井关井至 2009 年 2 月再开 井进行替喷测试 ,产气 114 104 m3 / d ,无水 ;然后关井 ,油压 46M Pa , 但套压由 0M Pa 上升至431 5M Pa , 怀疑油套管环空存在天然气渗漏现象。该井油套管封隔器位置在 5 6261 845 6271 6 m ,环空内 液柱液面位置大约在井深 200 m 左右。为了找出 油管 (或封隔器) 具体的渗漏点 ,采取有效的堵漏方法进行堵漏 ,使该井能安全、高效的生产 ,对该井进 行了流体井温及噪声测井。图 2 是油套环空放压后漏点有气流动状态下实 测的井温与噪声测井曲线。从井温曲线与微差井温 曲线上可以明显看到在 361 50 m 附近出现温度负异常 ,判断为气体从漏点出来时吸收热量引起温度 降低。从油套环空放压后漏点有气流动状态下实测 的噪声测井曲线上可以看到 ,在 361 50 m 附近出现 噪声异常 。图2 流动井温 、噪声测井曲线图 3 噪声点测交会图图 3 为噪声点测 ( 10 50 m) 交会图。从曲线上可以看到在 361 50 m 附近存在渗漏 。200 Hz 的 信号最为明显。通过该次对龙岗 A 井的工程测井资料 (温度及噪声) 分析 ,证实油套管环空天然气渗 漏点为油管安全阀以下的短油管 ( 21 9 m) 下部 。具 体深度为 361 52 m 。可对该井采取有效的堵漏手段 对渗漏点进行封堵 ,以便该井的顺利、高效生产 。3 . 2 龙岗 B 井测井分析龙岗 B 井完井试油结果分别在长兴组储层和 飞仙关储层组获得工业性气流 , 之后分别在 1771 8 mm 套管内加注了 2 段水泥塞封井 ,井内泥浆比重 为 11 18 g/ c m3 。在关井一段时间后 , 发现油管、油套环空、及技套环空都在不同程度的起压 ,在准备进行二次完井前 ,油压 191 6 M Pa ,套压 231 0 M Pa ,技 套压 81 4 M Pa 。由此说明 ,该井不但 1771 8 mm 套 管存在漏点 ,而且固井质量也有问题 。为了便于采取有效的堵漏方法进行堵漏 ,决定下油管进行清水 替喷 ,以造成井内流体流动 ,进行温度及噪声测井 。 此次井温测井是过油管测试 ,且渗漏速度低及流量 极小 (或渗漏点被堵塞) ,井温变化并不明显 。井温 测试后 ,并未见井温异常现象。图 4 龙岗 B 井噪声点测交会图通过对龙岗 B 井井身结构的可能泄漏点位置 的分析 , 重点怀疑漏点位置为 3 3011 70 m 、1771 8 mm 套管回接筒位置、3 5031 18 m 处 9 &3 i n ( 非法定 计量单位 , 1 i n = 251 4 mm , 下同) 、套管鞋位置 、3 9901 00 m须二段气层等。噪声测井结果表明 ,1771 8 mm 套管回接筒处、9 &3 i n 套管鞋处噪声曲线 无明显异常反映 ,在须二储层附近出现了明显异常 (见图 4) ,噪声曲线幅度升高。通过该井的测井结果进行综合技术分析 ,认为1771 8 mm 套管回接筒为该井目前的漏失点 。气体 的来源有 2 种可能 ( 在 3 900 m 附近的噪声曲线存 在异常) ,其一是须二气层的气体窜入水泥环产生的 噪声 (储层处固井质量较差 ,现场放喷的 H2 S 含量低 ,这与区域须二 H2 S 含量吻合) ;其二是飞仙关气 层的气体通过水泥环上窜所致 ,虽然飞仙关储层气 体含 H2 S 较重 ( 48 g/ m3 ) ,但由于经过长井段的上窜 ,部分的 H2 S 被溶解 ,以致于到达地面时其含量 变低。上述 2 种可能性中第 1 种可能性较大 。为了该井天然气的正常开采 ,在 1771 8 mm 套 管回接筒处可采取有效作业手段进行漏点的封堵 ;同时为了封堵 1771 8 mm 套管与 9 &3 i n 套管环空气窜 ,可在须二储层段 (主力气层) 及飞仙关气层 (射孔层段) 以上 ,对套管补孔加注水泥 ,从而彻底避免储层气体窜入环空水泥环 ,保证该井的正常生产。 从龙岗 A 井与 B 井的测井实例可以看出 ,由于龙岗 A 井的渗漏量较大 ,通过井温 、噪声组合测井可明显检查到在 361 52 m 处该井存在泄漏点 ; 龙岗 B 井气体渗漏量极小 ,通过对可疑点的综合分析 ,结 合噪声点测结果 ,也能顺利找到正确的泄漏点位置 。 通过 2 个实例说明 , 天然气井在有渗漏情况时 , 井 温、噪声组合测井能找到泄漏点位置 ,为环空带压气 井的下步治理方案和正常生产提供有力的技术支持。4、结论(1) 环空带压气井在渗漏量较大时 ,通过井温 、 噪声组合测井能明显检查到正确的天然气泄漏点 位置 ;(2) 环空带压气井在渗漏量极小的情况下 ,通 过多方技术分析 ,综合噪声点测结果 ,能找到天然气渗漏点位置 ;(3) 井温、噪声组合找漏测井方法寻找漏失点 效果明显 ,可为气井下步治理方案及制定相应的控 制措施提供依据 ,具有广阔的推广应用前景。参考文献 : 1 夏竹君 ,薛明霞 ,高书霞 ,等. 套管损坏状况检测方法在中原油田的应用J . 石油仪器 ,2005 ,21 (2) :7476 . 2 陈庆波 ,戴宇刚 ,陈庆新. 噪声 、井温组合测井资料在 萨北油田找漏 、找窜方面的应用 J . 石油仪器 , 2007 ,23 (8) :5456 . 3 李国庆. 噪声测井浅谈 J . 油气田地面工程 , 2008 ,27 (4) :69 . 4 郭海敏. 生产测井导论 M . 北京 : 石油工业出版社 ,2003 :259307 . 5 J a mes J S