水平井温度剖面测试找水技术研究与应用——以河南油田稠油热采区块为例.docx

1、文章编号：1673-8217(2021)03-0093-04水平井温度剖面测试找水技术研究与应用以河南油田稠油热采区块为例程连文I马宏伟1方倩1周文玉'李剑2,樊琳琳】（1.中国石化河南油田分公司石油工程技术研究院，河南南阳473132；2.中国石化河南油田分公司采油二厂，河南南阳473132）摘要：针对稠油热采水平井“水平段长、隔夹层薄''找水困难的问题，根据水平井找水技术原理及工艺组成特点，研制了一种水平井温度剖面测试仪，该技术作为一种动态温度剖面测试找水方法，能实时监测、记录油井抽汲排液生产过程中的温度异常，根据监测数据分析判断出水位置。矿场应用表明，该技术实现了

2、准确找水，对指导稠油热采井的科学开发具有重要作用。关键词：河南油田；水平井找水；温度剖面测试；实时监测；稠油热采中图分类号：TE357文献标识码：AResearchandapplicationofwaterfindingtechnologybytemperatureprofiletestinhorizontalwells-bytakingHenanheavyoilthermalrecoveryblockasanexampleCHENGLianwen1,MAHongwei1,FANGQian1,ZHOUWenyu1,LIJian2,FANLinlin1(1.PetroleumEngineerin

3、gTechnologyResearchInstituteofHenanOilfieldCompany,SINOPEC,Nanyang,Henan473132,China;2.No.2OilProductionPlantofHenanOilfieldCompany,SINOPEC,Nanyang,Henan473132,China)Abstract：Inordertosolvetheproblemof"longhorizontalsectionandthininterlayer"inheavyoilthermalrecoveryhorizontalwells,ahorizon

4、talwelltemperatureprofiletesterisdevelopedaccordingtotheprincipleandprocesscompositioncharacteristicsofhorizontalwellwaterdetectiontechnology.Thistechnologyisadynamictemperatureprofiletestmethodforwaterdetection,whichcanmonitorandrecordtheabnormaltemperatureintheproductionprocessofoilwellpumpingandd

5、rainageinrealtime,andanalyzeanddeterminethelocationofwaterbasedonmonitoringdata.Thefieldapplicationshowsthatthetechnologycanrealizeaccuratewater-finding,whichplaysanimportantroleinguidingthescientificdevelopmentofheavyoilthermalrecoverywells.Keywords：Henanoilfield;waterfindingbyhorizontalwell;temper

6、atureprofiletesting;realtimemonitoring;heavyoilthermalrecovery收稿日期：2020-08-03；修订日期：2020-12-27o第一作者简介：程连文（1987）,男，工程师，现从事井下采油工艺研究工作。E-mail：liq682.osslo随着水平井应用规模的不断扩大，水平井开采已成为河南油田的重要开采方式，其中低效水平井占比较大，油井含水高是水平井低效及关停的主要原因。稠油热采水平井综合含水达到82%,主要原因是油藏底水发育、隔夹层薄（04m）。有效治理高含水井的关键是准确找到水平井的出水点位置。随着吞吐轮次的增加，水窜加剧，出水点

7、增多，水窜治理难度加大。需要配套精准的找水技术，实施精准堵水，改善高含水水平井的治理效果J目前，国内水平井找水技术有储层评价测井技术、水平井产液剖面测试技术等。但是针对河南油田稠油热采水平井“水平段长、隔夹层薄”的特点，这些技术都无法适用。本文介绍的水平井温度剖面测试找水技术是针对河南油田稠油热采水平井的特点提出的，重点阐述了应用水平井温度测试仪测试水平段温度剖面的工艺，通过分析温度剖面，找出出水位置，为准确封堵出水点提供可靠依据。1工艺技术原理针对稠油水平井“水平段长、隔夹层薄”的特点，在井筒中下入水平井抽汲式温度剖面测试找水管柱，通过改变工作制度，造成出水位置温度差异。水平井温度测试仪记录

8、温度变化，水平井压力测试仪记录压力变化。测试结束后起出水平井温度测试仪和水平井压力测试仪，回放、分析数据变化特点，准确找水史吼水平井抽汲式温度剖面测试找水管柱主要由抽稠泵、水平井温度剖面测试仪以及水平井压力测试图1水平井抽汲式温度剖面测试找水管柱2工艺技术特点2.1水平井温度剖面测试仪水平井温度剖面测试仪是水平井温度剖面测试的核心工具，主要由高精度温度测试探头、耐高温电路板、耐高温电池、回放仪和计算机分析编辑软件组成（图2）。图2水平井温度剖面测试仪2.2水平井压力测试仪水平井压力测试仪主要用于水平井测试全过程压力监测。压力测试一方面可以监测整个测试施工过程，有助于分析温度测试异常点；另一方面

9、反映井筒压力恢复能力，通过试井解释，找出水平井裂缝长度及方式。2.3组成特点水平井温度剖面测试找水技术适用于隔夹层薄的稠油热采水平井，动态测试方法记录了生产过程中出水变化，实现多点监测，找水位置更加准确，找水结果更加符合实际生产情况。为保证水平井温度剖面测试仪的可靠性，采取了低功耗、时间同步功能设计等，主要特点如下：（1）功耗低。采用低功耗设计，整机功耗小，可以保证连续长时间测试。（2）时间同步功能设计。保证多支仪器同时测试，同步误差小，可靠性好。（3）较强的抗机械冲击性能。针对仪器在上下井过程中的振动环境，采取防震设计，保护核心测试电路，减少了机械应力对电路的损伤，延长了仪器寿命。（4）较强

10、的抗温度冲击性能。选用进口高温元器件、高温材料，减少温度循环冲击引起的热应力对电路的损伤，同时保证了仪器在高温环境下长时间测试的性能，延长了仪器寿命。（5）高精度温度测试性能。采用特殊的温度标检方法和温度标定设备，保证了标检环境温度场的稳定性和一致性，最大限度地降低了计算过程中的精度损失。（6）温度响应时间短。测试时探头直接暴露在井液中，用开窗式外壳进行保护，温度响应时间短。（7）简洁、直观的数据处理软件。计算机软件操作界面通俗易懂，操作步骤简洁，除具备数据接收、数据删除、数据保存、时间表设置等基本功能外，还可生成温度-深度曲线以及压力-深度曲线，查看各个深度点温度值的异常情况，用于分析水平井

11、测试段的油层动用程度和井漏情况。3测试仪精度测试3.1室内精度实验实验目的：验证水平井温度剖面测试仪的测试精度。实现过程：将水平井温度剖面测试仪放置于高精度温控实验箱中，对仪器连续标定测试。实验结论：仪器线性度很好，测温精度为土0.2°Co3.2同步性能实验实验目的：验证水平井温度剖面测试仪的同步性能。实现过程：将20只测试仪放置于高精度温控箱内，同步加温测试，检测仪器的同步性能和温度指标。实验结论：时间同步功能设计，时间误差不大于2So3.3室内模拟实验实验目的：模拟水平井段井底真实水流通过情况，检验井下测试仪使用性能。实验过程：先按图3组装水平井模拟实验管柱，并将水平井温度剖面测

12、试仪置于油管内；再在水平油管处灌满20.025.0°C清水,静置30min以上；接着在弯角油管内罐注100.0°C热水；最后打开单流阀，控制流速为10mL/min，记录温度变化。实验完成后，取出井下温度剖面测试仪进行回放。实验结论：仪器精度为0,2°C,相邻温度剖面测试仪的距离（即出水点的检测距离）最小为2mo距离小于2m时，温度无明显变化。室内实验显示，仪器线性度很好，测温精度为±0.2°C,时间同步误差不大于2s,出水点的检测距离最小为2m,可以满足现场需要E9_12o度上升，最周温度达到52.8°C（图5）。OOQOOOOOOO

13、OOOOOOOOOOOOOOQOOOOO12温剖测试仪油管单流阀图3水平井温度剖面测试实验管柱4现场应用4.1现场应用效果统计为验证温度剖面测试工艺的可靠性，在河南油田稠油热采区块现场应用5口井，实现了水平井段最长237m与下部水层隔层为02m的测试找水，堵水后含水率下降7,2%,阶段增油861to4.2实际应用河南油田XX-1水平井水平段长90m,采用套管射孔完井，措施前含水100%,措施后含水率下降了6%,累计增油206to下完管柱后温度恢复阶段：在655710m井段温度恢复速度快，在720745m井段，温度最高恢复到55,0°C（图4）。开抽测试恢复阶段：在650、710m井段

14、出现温时刻783614595551685715深度/m7454停测温度恢复曲线3:027：409：2810:38680710深度/m15:18740图5第一次抽测温度变化曲线生产后停测恢复阶段：在650710m井段开抽时温度上升，停抽时温度下降，这表明有高温液体流出，最后在710740m井段温度小幅上升，表明了液体流出性不好（图6）。图6第二次抽测温度变化曲线生产后停测1h恢复阶段：在680710m井段出现温度先上升后下降，证明该段为主要出水层（图7）。5结论（1）水平井温度剖面测试仪具有同步误差小、可靠性好、精度高、功耗低和较强的抗机械冲击性能等优点，可以查看各个深度点温度值的异常情况，并分

15、析水平井测试段的油层动用程度和井漏情况。（2）建立了一种温度剖面测试找水方法，通过(编辑赵川喜)深度/m图7停测1h后温度恢复曲线改变油井工作制度，造成水平井温度异常，进行水平井全井段温度剖面测试，分析测试数据，准确地判断出水位置，对指导稠油热采井的开发具有重要作用。参考文献1 程国栋，付春波，吕雷，等.水平井找水治水技术及效果研究J内蒙古石油化工，2018,44(8)：80-83.陈维余，孟科全，朱立国.水平井堵水技术研究进展J.石油化工应用，2014,33(2)：1-4.吴怡，谢仁军，刘书杰，等.考虑温度效应的高温高压直井井壁稳定性规律J断块油气田，2019,26(2)：253-256.4

16、 刘为明，李海涛，王永清，等.基于DTS测试的气藏水平井温度分布特征实验J断块油气田，2020,27(2)：228-232.(上接第92页)参考文献1 兰凯，张金成，母亚军，等.高研磨性硬地层钻井提速技术J石油钻采工艺，2015,37(6)：18-22.2 张金成，张东清，张新军.元坝地区超深井钻井提速难点与技术对策J.石油钻探技术，2011,39(6)：6-10.3 颜加柏，翁行芳，苏振峰，等.涡轮钻井技术在中原油HI的应用J石油钻探技术，2003,31(5)：75-76.4 丁世清，倪红坚，宋淑玲.用于软硬交互地层钻进的孕镶钻头J石油机械，2004,32(11)：73-74.5 窦亮彬，李

17、天太，张明，等.山前地区复杂地层新型钻头技术及应用研究J石油机械，2015,44(8)：41-45.6 邢星，吴玉杰，张闯，等.超深水平井钻井水力参数优高彦才，董社霞，陆仁德，等.回火温度对2Crl3钢在H2S-CO2环境中腐蚀的影响J.断块油气田，2020,27(3)：404-408.5 罗攀登，李涵宇，翟立军，等.塔河油田超临界C02压裂井筒与裂缝温度场J断块油气田，2019,26(2)：225-230.6 董胜伟，王子健，曹飞，等.深水浅部水合物储层水平井井筒温度计算模型J特种油气藏，2019,27(5)：157-161.7 秦飞，金燕林.塔河油田YT1断块深层凝析油气藏乳化油堵水技术J油气藏评价与开发，2020,10(2)：101-106.8 马东民，高正，陈跃，等.不同温度下低、中、高阶煤储层甲烷吸附解吸特征差异J.油气藏评价与开发，2020,10(4)：17-24.9 先花，温栋良，杜玉川，等.高强度强触变性化学堵水技术研究与应用J.石油地质与工程，2020,34(5)：106-108.10 王瑞，张义之，张翱，等.热采水平井找堵水技术在春光油田的应用J石油地质与工程，2020,34(3)：108-112.11 孙振彪.蒸汽驱井下温度压力连续监测采油技术研究与试验J.石油地质与工程，2020,34(1)：103-106.选J