水平井溫度剖面測(cè)試找水技術(shù)研究與應(yīng)用——以河南油田稠油熱采區(qū)塊為例.docx

1、文章編號(hào)：1673-8217(2021)03-0093-04水平井溫度剖面測(cè)試找水技術(shù)研究與應(yīng)用以河南油田稠油熱采區(qū)塊為例程連文I馬宏偉1方倩1周文玉'李劍2,樊琳琳】（1.中國(guó)石化河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南南陽(yáng)473132；2.中國(guó)石化河南油田分公司采油二廠，河南南陽(yáng)473132）摘要：針對(duì)稠油熱采水平井“水平段長(zhǎng)、隔夾層薄''找水困難的問(wèn)題，根據(jù)水平井找水技術(shù)原理及工藝組成特點(diǎn)，研制了一種水平井溫度剖面測(cè)試儀，該技術(shù)作為一種動(dòng)態(tài)溫度剖面測(cè)試找水方法，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄油井抽汲排液生產(chǎn)過(guò)程中的溫度異常，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析判斷出水位置。礦場(chǎng)應(yīng)用表明，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了

2、準(zhǔn)確找水，對(duì)指導(dǎo)稠油熱采井的科學(xué)開(kāi)發(fā)具有重要作用。關(guān)鍵詞：河南油田；水平井找水；溫度剖面測(cè)試；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；稠油熱采中圖分類(lèi)號(hào)：TE357文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：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；修訂日期：2020-12-27o第一作者簡(jiǎn)介：程連文（1987）,男，工程師，現(xiàn)從事井下采油工藝研究工作。E-mail：liq682.osslo隨著水平井應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，水平井開(kāi)采已成為河南油田的重要開(kāi)采方式，其中低效水平井占比較大，油井含水高是水平井低效及關(guān)停的主要原因。稠油熱采水平井綜合含水達(dá)到82%,主要原因是油藏底水發(fā)育、隔夾層?。?4m）。有效治理高含水井的關(guān)鍵是準(zhǔn)確找到水平井的出水點(diǎn)位置。隨著吞吐輪次的增加，水竄加劇，出水點(diǎn)

7、增多，水竄治理難度加大。需要配套精準(zhǔn)的找水技術(shù)，實(shí)施精準(zhǔn)堵水，改善高含水水平井的治理效果J目前，國(guó)內(nèi)水平井找水技術(shù)有儲(chǔ)層評(píng)價(jià)測(cè)井技術(shù)、水平井產(chǎn)液剖面測(cè)試技術(shù)等。但是針對(duì)河南油田稠油熱采水平井“水平段長(zhǎng)、隔夾層薄”的特點(diǎn)，這些技術(shù)都無(wú)法適用。本文介紹的水平井溫度剖面測(cè)試找水技術(shù)是針對(duì)河南油田稠油熱采水平井的特點(diǎn)提出的，重點(diǎn)闡述了應(yīng)用水平井溫度測(cè)試儀測(cè)試水平段溫度剖面的工藝，通過(guò)分析溫度剖面，找出出水位置，為準(zhǔn)確封堵出水點(diǎn)提供可靠依據(jù)。1工藝技術(shù)原理針對(duì)稠油水平井“水平段長(zhǎng)、隔夾層薄”的特點(diǎn)，在井筒中下入水平井抽汲式溫度剖面測(cè)試找水管柱，通過(guò)改變工作制度，造成出水位置溫度差異。水平井溫度測(cè)試儀記錄

8、溫度變化，水平井壓力測(cè)試儀記錄壓力變化。測(cè)試結(jié)束后起出水平井溫度測(cè)試儀和水平井壓力測(cè)試儀，回放、分析數(shù)據(jù)變化特點(diǎn)，準(zhǔn)確找水史吼水平井抽汲式溫度剖面測(cè)試找水管柱主要由抽稠泵、水平井溫度剖面測(cè)試儀以及水平井壓力測(cè)試圖1水平井抽汲式溫度剖面測(cè)試找水管柱2工藝技術(shù)特點(diǎn)2.1水平井溫度剖面測(cè)試儀水平井溫度剖面測(cè)試儀是水平井溫度剖面測(cè)試的核心工具，主要由高精度溫度測(cè)試探頭、耐高溫電路板、耐高溫電池、回放儀和計(jì)算機(jī)分析編輯軟件組成（圖2）。圖2水平井溫度剖面測(cè)試儀2.2水平井壓力測(cè)試儀水平井壓力測(cè)試儀主要用于水平井測(cè)試全過(guò)程壓力監(jiān)測(cè)。壓力測(cè)試一方面可以監(jiān)測(cè)整個(gè)測(cè)試施工過(guò)程，有助于分析溫度測(cè)試異常點(diǎn)；另一方面

9、反映井筒壓力恢復(fù)能力，通過(guò)試井解釋?zhuān)页鏊骄芽p長(zhǎng)度及方式。2.3組成特點(diǎn)水平井溫度剖面測(cè)試找水技術(shù)適用于隔夾層薄的稠油熱采水平井，動(dòng)態(tài)測(cè)試方法記錄了生產(chǎn)過(guò)程中出水變化，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，找水位置更加準(zhǔn)確，找水結(jié)果更加符合實(shí)際生產(chǎn)情況。為保證水平井溫度剖面測(cè)試儀的可靠性，采取了低功耗、時(shí)間同步功能設(shè)計(jì)等，主要特點(diǎn)如下：（1）功耗低。采用低功耗設(shè)計(jì)，整機(jī)功耗小，可以保證連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試。（2）時(shí)間同步功能設(shè)計(jì)。保證多支儀器同時(shí)測(cè)試，同步誤差小，可靠性好。（3）較強(qiáng)的抗機(jī)械沖擊性能。針對(duì)儀器在上下井過(guò)程中的振動(dòng)環(huán)境，采取防震設(shè)計(jì)，保護(hù)核心測(cè)試電路，減少了機(jī)械應(yīng)力對(duì)電路的損傷，延長(zhǎng)了儀器壽命。（4）較強(qiáng)

10、的抗溫度沖擊性能。選用進(jìn)口高溫元器件、高溫材料，減少溫度循環(huán)沖擊引起的熱應(yīng)力對(duì)電路的損傷，同時(shí)保證了儀器在高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試的性能，延長(zhǎng)了儀器壽命。（5）高精度溫度測(cè)試性能。采用特殊的溫度標(biāo)檢方法和溫度標(biāo)定設(shè)備，保證了標(biāo)檢環(huán)境溫度場(chǎng)的穩(wěn)定性和一致性，最大限度地降低了計(jì)算過(guò)程中的精度損失。（6）溫度響應(yīng)時(shí)間短。測(cè)試時(shí)探頭直接暴露在井液中，用開(kāi)窗式外殼進(jìn)行保護(hù)，溫度響應(yīng)時(shí)間短。（7）簡(jiǎn)潔、直觀的數(shù)據(jù)處理軟件。計(jì)算機(jī)軟件操作界面通俗易懂，操作步驟簡(jiǎn)潔，除具備數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)保存、時(shí)間表設(shè)置等基本功能外，還可生成溫度-深度曲線以及壓力-深度曲線，查看各個(gè)深度點(diǎn)溫度值的異常情況，用于分析水平井

11、測(cè)試段的油層動(dòng)用程度和井漏情況。3測(cè)試儀精度測(cè)試3.1室內(nèi)精度實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證水平井溫度剖面測(cè)試儀的測(cè)試精度。實(shí)現(xiàn)過(guò)程：將水平井溫度剖面測(cè)試儀放置于高精度溫控實(shí)驗(yàn)箱中，對(duì)儀器連續(xù)標(biāo)定測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：儀器線性度很好，測(cè)溫精度為土0.2°Co3.2同步性能實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證水平井溫度剖面測(cè)試儀的同步性能。實(shí)現(xiàn)過(guò)程：將20只測(cè)試儀放置于高精度溫控箱內(nèi)，同步加溫測(cè)試，檢測(cè)儀器的同步性能和溫度指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：時(shí)間同步功能設(shè)計(jì)，時(shí)間誤差不大于2So3.3室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模耗M水平井段井底真實(shí)水流通過(guò)情況，檢驗(yàn)井下測(cè)試儀使用性能。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：先按圖3組裝水平井模擬實(shí)驗(yàn)管柱，并將水平井溫度剖面測(cè)

12、試儀置于油管內(nèi)；再在水平油管處灌滿20.025.0°C清水,靜置30min以上；接著在彎角油管內(nèi)罐注100.0°C熱水；最后打開(kāi)單流閥，控制流速為10mL/min，記錄溫度變化。實(shí)驗(yàn)完成后，取出井下溫度剖面測(cè)試儀進(jìn)行回放。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：儀器精度為0,2°C,相鄰溫度剖面測(cè)試儀的距離（即出水點(diǎn)的檢測(cè)距離）最小為2mo距離小于2m時(shí)，溫度無(wú)明顯變化。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示，儀器線性度很好，測(cè)溫精度為±0.2°C,時(shí)間同步誤差不大于2s,出水點(diǎn)的檢測(cè)距離最小為2m,可以滿足現(xiàn)場(chǎng)需要E9_12o度上升，最周溫度達(dá)到52.8°C（圖5）。OOQOOOOOOO

13、OOOOOOOOOOOOOOQOOOOO12溫剖測(cè)試儀油管單流閥圖3水平井溫度剖面測(cè)試實(shí)驗(yàn)管柱4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用4.1現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果統(tǒng)計(jì)為驗(yàn)證溫度剖面測(cè)試工藝的可靠性，在河南油田稠油熱采區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用5口井，實(shí)現(xiàn)了水平井段最長(zhǎng)237m與下部水層隔層為02m的測(cè)試找水，堵水后含水率下降7,2%,階段增油861to4.2實(shí)際應(yīng)用河南油田XX-1水平井水平段長(zhǎng)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%,累計(jì)增油206to下完管柱后溫度恢復(fù)階段：在655710m井段溫度恢復(fù)速度快，在720745m井段，溫度最高恢復(fù)到55,0°C（圖4）。開(kāi)抽測(cè)試恢復(fù)階段：在650、710m井段

14、出現(xiàn)溫時(shí)刻783614595551685715深度/m7454停測(cè)溫度恢復(fù)曲線3:027：409：2810:38680710深度/m15:18740圖5第一次抽測(cè)溫度變化曲線生產(chǎn)后停測(cè)恢復(fù)階段：在650710m井段開(kāi)抽時(shí)溫度上升，停抽時(shí)溫度下降，這表明有高溫液體流出，最后在710740m井段溫度小幅上升，表明了液體流出性不好（圖6）。圖6第二次抽測(cè)溫度變化曲線生產(chǎn)后停測(cè)1h恢復(fù)階段：在680710m井段出現(xiàn)溫度先上升后下降，證明該段為主要出水層（圖7）。5結(jié)論（1）水平井溫度剖面測(cè)試儀具有同步誤差小、可靠性好、精度高、功耗低和較強(qiáng)的抗機(jī)械沖擊性能等優(yōu)點(diǎn)，可以查看各個(gè)深度點(diǎn)溫度值的異常情況，并分

15、析水平井測(cè)試段的油層動(dòng)用程度和井漏情況。（2）建立了一種溫度剖面測(cè)試找水方法，通過(guò)(編輯趙川喜)深度/m圖7停測(cè)1h后溫度恢復(fù)曲線改變油井工作制度，造成水平井溫度異常，進(jìn)行水平井全井段溫度剖面測(cè)試，分析測(cè)試數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地判斷出水位置，對(duì)指導(dǎo)稠油熱采井的開(kāi)發(fā)具有重要作用。參考文獻(xiàn)1 程國(guó)棟，付春波，呂雷，等.水平井找水治水技術(shù)及效果研究J內(nèi)蒙古石油化工，2018,44(8)：80-83.陳維余，孟科全，朱立國(guó).水平井堵水技術(shù)研究進(jìn)展J.石油化工應(yīng)用，2014,33(2)：1-4.吳怡，謝仁軍，劉書(shū)杰，等.考慮溫度效應(yīng)的高溫高壓直井井壁穩(wěn)定性規(guī)律J斷塊油氣田，2019,26(2)：253-256.4

16、 劉為明，李海濤，王永清，等.基于DTS測(cè)試的氣藏水平井溫度分布特征實(shí)驗(yàn)J斷塊油氣田，2020,27(2)：228-232.(上接第92頁(yè))參考文獻(xiàn)1 蘭凱，張金成，母亞軍，等.高研磨性硬地層鉆井提速技術(shù)J石油鉆采工藝，2015,37(6)：18-22.2 張金成，張東清，張新軍.元壩地區(qū)超深井鉆井提速難點(diǎn)與技術(shù)對(duì)策J.石油鉆探技術(shù)，2011,39(6)：6-10.3 顏加柏，翁行芳，蘇振峰，等.渦輪鉆井技術(shù)在中原油HI的應(yīng)用J石油鉆探技術(shù)，2003,31(5)：75-76.4 丁世清，倪紅堅(jiān)，宋淑玲.用于軟硬交互地層鉆進(jìn)的孕鑲鉆頭J石油機(jī)械，2004,32(11)：73-74.5 竇亮彬，李

17、天太，張明，等.山前地區(qū)復(fù)雜地層新型鉆頭技術(shù)及應(yīng)用研究J石油機(jī)械，2015,44(8)：41-45.6 邢星，吳玉杰，張闖，等.超深水平井鉆井水力參數(shù)優(yōu)高彥才，董社霞，陸仁德，等.回火溫度對(duì)2Crl3鋼在H2S-CO2環(huán)境中腐蝕的影響J.斷塊油氣田，2020,27(3)：404-408.5 羅攀登，李涵宇，翟立軍，等.塔河油田超臨界C02壓裂井筒與裂縫溫度場(chǎng)J斷塊油氣田，2019,26(2)：225-230.6 董勝偉，王子健，曹飛，等.深水淺部水合物儲(chǔ)層水平井井筒溫度計(jì)算模型J特種油氣藏，2019,27(5)：157-161.7 秦飛，金燕林.塔河油田YT1斷塊深層凝析油氣藏乳化油堵水技術(shù)J油氣藏評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)，2020,10(2)：101-106.8 馬東民，高正，陳躍，等.不同溫度下低、中、高階煤儲(chǔ)層甲烷吸附解吸特征差異J.油氣藏評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)，2020,10(4)：17-24.9 先花，溫棟良，杜玉川，等.高強(qiáng)度強(qiáng)觸變性化學(xué)堵水技術(shù)研究與應(yīng)用J.石油地質(zhì)與工程，2020,34(5)：106-108.10 王瑞，張義之，張翱，等.熱采水平井找堵水技術(shù)在春光油田的應(yīng)用J石油地質(zhì)與工程，2020,34(3)：108-112.11 孫振彪.蒸汽驅(qū)井下溫度壓力連續(xù)監(jiān)測(cè)采油技術(shù)研究與試驗(yàn)J.石油地質(zhì)與工程，2020,34(1)：103-106.選J