2020年07月16日 星期四 国内统一刊号:CN51—0098     中国•企业家日报

“技术超市”:保障供给 支撑有力

来源:企业家日报 作者:

1.png

测井技术人员在应用现场认真落实技术方案

  ■ 江杰 王勤聪 马立新

  在石油生产中,生产测井被认为是油田开发的“医生”,它是油气井从投产至报废整个生产过程中,利用各种测试仪器进行井下测试以获取相应地下信息的测井。西北油田工程院完井测试所测井团队,为满足生产现场需要,不断研发新技术,开起了生产测井“技术超市”。

  作为西北油田石油技术开发研究院完井测试所的一个分支专业,测井团队只有5个人。五年前,他们提出要在这沙漠戈壁上开起生产测井“技术超市”,现场出现相关难题,就开展专业研究,现场需要什么技术,就提供什么技术,不但满足眼前的实际需求,还能提前预判发现潜在需要。5个人的超市,因为技术的实现,每年平均增油达2万吨以上。

  超市开张,立足小问题满足大需求

  西北油田是碳酸盐岩储层井深、油稠、裸眼完井,生产测井中使用的测试流体密度的仪器带有放射性源,一旦放射性源落井就是天大的事故。这项技术就像悬在人们头上的达摩克利斯之剑,大家在忧心忡忡中习以为常。那一年,时任团队负责人的李国玺实在受不了这柄悬头之剑,决定带着大家攻关在不使用密度源的情况下完成密度测量技术。翻教科书、查资料、搞调研……终于,他们提出的仪器设计思路得到一家仪器厂家的认可。厂家通过对设计方案的进一步优化和完善,最终实现了高精度无源压差密度仪器的生产。西北油田终于用上了无放射源的流体密度仪器,放射源的威胁解除了。

  这个问题的解决,让老李受到鼓舞,也得到启发。他说在这大漠深处,一遇问题,我们几乎只能靠自己处理,要在戈壁上建立一个生产测井“技术超市”,现场需要什么技术,我们就要有什么技术。“技术超市”成为一种理念,一种工作方式。将这种方式引入专业领域,满足了现场对新技术的需要。

  近年来,除了测井仪器的改造创新,他们还对测井工艺也进行不断的优化和完善,满足不同测井工况需求。

  注气是老区提高采收率的重要技术手段。伴水注气保证了井口安全却导致注气剖面监测过程中电缆的严重腐蚀,普通电缆一次下井即报废,即使防腐最好的三防钢丝,也只在一定程度上延缓腐蚀。用高温防腐胶皮包裹电缆、用特氟隆涂敷电缆、用石墨烯涂敷电缆等等,一个个方案被提出,又一个个被否定。最后,请教本院防腐研究所的专家,专家提议:提高不了材料的防腐能力,就降低环境的腐蚀成分和浓度,选择合适的防腐缓蚀剂也能减缓腐蚀。按这个思路,他们一遍遍实验,一遍遍筛选,找到了合适的缓蚀剂,确定了合适的添加浓度,最终实现注汽井的安全监测。

  今年上半年利用这个“超市”共进行注气剖面监测2井组,测井成功率100%,首次解决了塔河油田裸眼井伴水注气剖面监测难题,指导注气受效井达7口井,增油2000多吨,增效150万多元。

  生产测井“技术超市”不仅有测井仪器、测井工艺,还有生产测井解释技术。解释人员在一次次实践中另辟蹊径,形成了具有本油田特色的解释技术。

  由于碳酸岩储层不固井不射孔直接投产,解释人员无法利用射孔段判断产出位置,开发初期直接将完井测井储层解释为产层,解释符合率仅能达到60%。当时为了提高解释符合率,解释团队与完井解释人员多次讨论无法将结论归一化,甚至互相怀疑彼此解释的结论是错误的。

  在一次技术交流中,团队负责人听到油藏工程师汇报缝洞单元图,突然想到能否将碳酸盐岩缝洞相对位置地温梯度的差异理论引入到生产测井解释中。通过分析生产测井温度纵向变化率,发现完井解释的储层和生产的产层并不完成对应,尤其是酸压后的井差异更大。于是他们用涡轮的变化结合温度异常重新进行产层位置划分,形成了碳酸岩储层与产层相对位置的判断依据,达到准确划分产层的目的。

  稠油专店,解得稠油几多“愁”

  塔河油田产出以稠油为主,稠油被大家称为“愁油”。有着20年现场工作经验、从小队测井技术员干起的院完井测试研究所副主任师马立新回忆说:那种愁,可比稠油还稠,是一种你化解不开的愁。窝火,不甘心,又无奈,因为这其实并不需要多么高深的技术,但就是解决不了。

  那时候,随着塔河10区、12区的发现和开发,整个油田像憋足了劲的机车,上上下下一种声音一个愿望:向着高产大油田全速前进。

  当这种热切的期望需要测井加油添力时,测井却因一个不大的难题,差点掉了链子。由于稠油黏度大,在部分井中流量计被稠油粘住而无法工作,导致测井失败。大家谈“稠”色变,现场资料录取人员发愁不能取得合格测井资料,解释人员发愁资料品质差,计算解释精度低。老马还记得在TH10421井,资料失真到把流量曲线测成杂乱无序的麻线团,根本无法判断产液位置,更不可能进行准确的产量计算。

  于是,他们开始寻找相关技术伙伴,一起针对稠油流量测量方法开展技术攻关。在塔河油区建起了专门门店,组织专门团队进行攻关。

  2013年他们引进超声波流量计对稠油井产液剖面监测,这种流量计的优势是无机械涡轮,不受原油粘度影响。由于为点测,其测量精度并没达到让人满意的效果。2014年他们又研发了防磁流量计,主要是针对井筒内各种作业造成的含铁物质有一定的抗吸附性,在中等稠油区有一定的效果。

  在对稠油区的监测中,大家又感到原来使用的示踪测量方式还是能起到作用的,于是在油田普遍使用示踪+防磁涡轮双流量监测技术。两套流量计组合工作,保证有一组流量数据真实有效。

  两套流量计合用,提高了稠油资料采录率,但稠油资料采录的全面真实,并不等于解释的符合率的提高和结论的准确。产液剖面常用解释软件是以轻质油地面实验成果为依据编制的,没有考虑稠油对测井资料影响。要提高稠油井测井资料解释的可靠性,必须对解释方法进行改进。

  老马就是当年这个改进的参与者之一,他们通过对测井解释软件每一个节点进行分析,研究稠油对测井资料计算的影响,最后确定启动速度是稠油流量资料计算的关键因素,通过反复实验和大量的模拟计算,他们最终确定了不同原油黏度条件下的稠油启动速度经验值。把稠油启动速度经验值应用到实际测井资料中明显提高了稠油测井资料计算的精度。

  2017年6月,在TH10386井,长裸眼酸压完井,地面原油稠粘度达10050mPas的复杂工况稠油井中,取得了采录资料准确率达100%,解释符合率达95%的评价效果,这标志着西北油田破解稠油难题上了新台阶。此后根据施工统计和资料复查对比,整个测井均保持在这一水平上,当初笼罩在测井人心头的愁云惨雾,正在散去。

  然后,可靠的产液剖面资料又指导着塔河油田稠油井区堵水、转层、注水、注汽等措施作业,平均年增油超过2万吨,取得了较好的应用效果。

  高端定制,难度有多高能耐就要有多大

  顺北油田是西北油田开发的又一里程碑,油藏埋深一般在7000米至9000米,井深、井下温度压力高、硫化氢含量高,地质条件复杂,被认为是世界油气勘探、开发难度最大的地区之一。因为前所未有的深度和各种因素综合作用带来的恶劣工况,让石油工程的各个专业进入顺北,几乎都是从恶梦开始的。

  生产测井是整个开发监测中最重要的工作之一。动辄几个亿的代价打成的油井,要靠相应的技术监测,了解井下动态,采取相应措施,及时解决问题。当整个西北油田大家憋足一口气,众志成城以顺北开放为新的增长点,向千万吨油田迈进的关键时刻,测井必须发挥它的作用。

  可是国内还从来没有哪个部门和单位能够完成如此难度的超深井井下监测。相对于国内油田平均4-5000米的井深,顺北的8-9000米井深简直不可想象。

  在高温高压的影响下,传感器探头不工作,甚至发生变形。针对这一难题,西北油田工程院,制订了“技术调研-技术评估-技术创新改造-技术应用”的发展思路。测井团队开始收集和获取有关专业技术信息,不断地电话“轰炸”进行各种咨询,直到明确思路和攻关方向,那就专门针对顺北超深高温高压井监测环境进行相关技术改造和创新升级:高温环境下低功耗、低散热仪器电路的改造,高温环境下仪器新型隔热保温材料的研发、高温超长仪器供电电池的研发等等,一个个难题逐一攻克,实现了顺北超深高温、高压复杂井况下的动态监测技术突破,为顺北现场提供“高端定制”的技术。

  2017年,在顺北1-6H首次利用存储式噪声测井进行高压、超深、超长井段管柱漏失监测测井,测量井深7000m,在6545m处找到油管泄漏点同时电磁探伤检测到该处油管发生了变形。2018年,在顺北1-9井成功完成超深井产液剖面测井,测量井深7620m,解释结论与地质雕刻体的三套储层对应性一致。该井测井的成功,创造了国内产液剖面测井新的纪录。用钢丝代替电缆输送仪器,打破了电缆测井7500m张力的极限,同时为顺北地区的生产特征分析提供了可靠依据。

  今年又与杰瑞公司联合开发了国内首条9000m连续油管,在连续油管底部连接产液剖面仪器,利用连续油管将产液剖面测井仪器推送到8000m井深的水平井中,开展超深水平井产液剖面测井实验。这将是一个新的亚洲纪录。