水平井生产测井技术应用

摘要：水平井的生产测井技术应用对提高油田的产量有着重要的作用，通过相应的技术合作，探索水平井动态井建设，通过对水平井关键技术和测井工艺的介绍，了解了水平井测井技术的有效应用模式，并通过重点分析油气水三相分离的测井方案，从而为水平井的测井技术的应用提供了有效的发展措施和策略。

关键词：水平井；油田生产；测井技术

中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）02-0029-02

1 概述

水平井广泛应用于稠油油藏、裂缝油藏、低渗透油藏、薄油层和井间剩余油的开发，能够有效解决底（顶）水、气锥进而影响油井生产周期等问题。由于水平井钻井技术的成熟与配套，国内外各油田广泛应用水平井开发各类油气藏。国外每年钻水平井在2000口以上，国内钻水平井也在200口以上，其产量也是直井的4～8倍。水平井在各种油藏开发应用中都见到明显的

效果。

2 水平井测井技术概述

2.1 水平井测井技术

在常规测井中，仪器必须克服与井壁间的摩擦力、电缆上提力、泥浆浮力、泥浆对仪器及电缆粘力等多种阻力，才能到达井底。随着井斜角的增大，仪器靠自身重力克服各种阻力下至井底的难度越来越大，当井斜角大于65°时，仪器重力小于等于各种阻力之和，仪器在井中静止不动，测井施工难度加大。

为了适应水平井测井技术发展的需要，测井工程处分别从哈里伯顿能源服务公司和贝壳阿特拉斯花巨资引进了TOOL PUSHER和PCL湿接头式水平井测井系统，通过配套完善后，目前已顺利投产。根据实际，自己研发了水平井处理解释软件。

湿接头式水平井测井系统主要包括旁通短节、湿接头过渡短节、湿接头公母头、偏心器、旋转短节、井下张力计、柔性短节、张力显示器、液压减震器、缓冲胶锥、扶正器、电缆卡子等。借助湿接头式水平井测井工具一方面可以在水平井中从事所有测井仪器的作业，另一方面还可以取得在精度方面与直井测井相同的资料，同时可以实施所有类型的水平井测井作业。

测井的湿接头式水平井测井工具能够和5700成像测井系统、3700数控测井系统、国产数控测井系统等地面系统配接，能够在井眼造斜曲率大于4°/100ft的大斜度井、水平井、疑难井中从事几乎所有测井项目的裸眼井及套管井测井作业。

2.2 水平井射孔技术

随着盆地油气勘探形势的发展，为了保护气层减少污染并达到射孔解堵的目的，探索改善低压低渗透储层产出特性，了解地层的含气情况及其压力、温度、流体样品、自然产能和压力恢复等资料，对天然气探区试气工作创出一条新路子。为此，形成了深穿透射孔和油管传输负压射孔与酸化、压裂测试联作技术、可钻式电缆桥塞作业的推广应用，形成了解放和保护低孔、低渗气藏的射孔工艺新系列；采用负压联作射孔，改善了油气储层的渗流条件，即减轻了钻井、射孔对储层的伤害，具有较高的产率比。

水平井自定位射孔工艺技术已在9口水平井中应用20井次，射孔准确率100%，发射率100%，施工一次成功率100%。采用水平180°、向下向上150°方向射孔，与封堵技术相结合，形成水平井分段压裂的新工艺技术。

水平井自定位射孔工艺技术的水平定位射孔误差在±3°；压力起爆装置的起爆压力控制精度在±0.6MPa；射孔枪体胀大量小，射孔孔眼规则，射孔枪毛刺高度小于3mm。水平井自定位射孔工艺技术包括压力起爆、水平自定位、枪间传爆、压力开孔、深度定位等关键技术。

3 水平井测井施工要求

（1）测井井段等数据标注清楚，注明接近测量井段的特殊套管位置，由于40臂仪器机械机构磨损较为严重和测井速度的影响，尽量减少长井段测量。（2）测井前必须通井，使用直径Φ110mm以上、长度为3m以上的通井规通井至测井井段底界以下不小于20m，确保井筒通畅。（3）如井下工具有两个相距10m以内的封隔器、配水器等工具起出，没有遇卡现象，测量井段在两个封隔器以上，可以不通井。（4）不适合测量注聚、注胶的井，如需测量时必须井下刮管、洗井处理。（5）40臂井径不能用于全井找漏，套管漏失的井需要应用井温找漏、流量计找漏、封隔器找漏等工艺确定漏失点，然后使用40臂检测该点套管的技术状况。

4 水平井测井的关键技术

4.1 自然伽马测井

自然伽马测井测量地层的天然放射性，是一种老的测井方法，在生产测井中具有很高的使用价值。

4.1.1 自然伽马测井方法原理。沉积岩的放射性，取决于岩石中微量放射性元素的含量，地层中主要放射性元素为铀、钍、锕及其锐变产物和钾的放射性同位素钾40。不稳定元素的自然放射性主要包括α、β和γ射线，但是在井内实际能测量的只有γ射线。自然伽马射线是一种类似于光的高频电磁波。各种沉积岩的微量放射性元素含量不同，所以不同岩性的地层具有不同的自然放射性强度。

4.1.2 自然伽马测井的应用：（1）确定管柱下入深度。利用测得的自然伽马测井曲线与完井测井图上的自然伽马测井曲线对比，对照油管短节的位置，确定管柱下入深度。（2）辅助识别水淹层。由于地层水的产出常常伴随着高放射性物质的堆集，即人们常称的热点现象。因此，可利用自然伽马测井曲线这一特点与其他测井资料配合，如中子寿命测井等，根据放射性物质的堆集量辅助识别相应水淹层。（3）准确地确定射孔层位。测自然伽马曲线同时记录下套管接箍曲线，可以准确地确定射孔层位。

4.1.3 测井施工要求：（1）在定位的井段处下入油管短节或工具（工具内径大于42mm）。（2）如果井内很脏或结垢严重的井必须进行通管。

4.2 超声电视测井

超声电视测井（seisviewer，BHTV）又称井下声波电视，是一种利用声波反射原理获得井壁直观的测井方法。技术监测大队于1998年引进该项目，目前是管理局采油厂开展该项目效果较好的一家。2002年完成工作量3井次。

4.2.1 测井原理。超声电视测井的换能器以固定的速率（5r/s）绕仪器轴（井轴）旋转，与它同步旋转的地磁仪每周产生一个磁北信号，以控制成像的方位。旋转的换能器每秒发射2560次宽度为20μs、频率为20MHz的声脉冲，经井筒内介质垂直入射到井壁后又反射回来被该换能器接收。接收到的反射波幅度被电子线路转换成电信号，送到地面记录仪放大后控制电视显像管光点的辉度：反射波幅度愈小辉度愈暗，反之愈亮。

4.2.2 主要用途：（1）检查射孔质量：套管上的射孔孔眼成像为明显的黑点，黑点面积反映孔眼大小，黑点分布反映孔眼组合方式，若黑点互相连接则表示射孔时套管破裂。根据孔眼深度、孔眼密度（每孔米数）、孔眼清晰程度及套管破裂情况，可评价射孔质量。（2）检查套管破损情况：套管破损可能造成非开采层位的流体流向套管内或套管内的流体流向地层，也可能造成大量泥砂涌向套管内，影响生产。因此，检查套管腐蚀和破损情况也是测井的任务之一。套管破裂的电视成像为黑色条纹，条纹愈粗破裂愈严重。

4.2.3 测井施工要求：（1）测井井段等数据标注清楚，注明接近测量井段的特殊套管位置。（2）洗井、探砂面、冲砂至测井井段底界以下不小于10m。若有条件最好刮管。（3）通井要求：根据套管尺寸，选择通径为Φ116mm或Φ150mm、长5m以上的通井规通井至测井井段底界以下不小于10m，确保井筒通畅。（4）根据井筒内液面情况决定是否要罐车（井下电视的测井井段内测井时必须保证有液柱，没有的要用罐车往井内灌水，直到测井井段内有液柱为止，并要等施工完毕）。（5）如果井筒内井壁较脏时，必须进行刮管处理，以保证测井图像的清晰。

5 结语

测井新技术在油田的油气勘探开发中已得到广泛的推广应用，并取得了良好的应用效果。但是低孔、低渗、低丰度储层，水淹层及低电阻率差异储层等难题仍然困扰着测井评价，为了更好地服务于油田公司的勘探开发，针对测井评价中的问题，我们不但要引进和用好测井新技术，还要开发适合本地地质特点的测井新技术，以促进我国测井技术的发展。

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