音叉密度在西部油氣田的運用范文

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摘要：為保證油氣田長期穩產、高產，需要對油氣田的開采進行動態監測，掌握各個生產層的產出情況。由于井筒中油、氣、水及其混合流體的物理性質不同，反應在密度曲線上的測井響應特征各不相同；通過對密度測井響應特征及其他測井資料綜合分析，識別出生產層段的油氣水性質，為后續方案設計和施工提供依據。

關鍵詞：音叉密度；動態監測；測井響應特征；油氣水識別

在西部油氣田生產過程中，為保證持續穩產、高產，需要對油氣井進行動態監測，了解各個生產層段的實時動態，便于采取后續措施。由于井深、油稠、產出流態復雜等特點，動態監測進行的產液七參數測井施工儀器包括音叉密度測井儀，測得的密度曲線結合渦輪流量曲線、持水率曲線、井溫等綜合分析，能準確識別出產層的油氣水性質。目前在西部油氣田進行了20余口的產液剖面測井解釋，得出油層、氣層及油水層在音叉密度曲線的測井響應特征，為西部油氣田動態監測提供了技術支持[1-4]。

1儀器結構及測量原理

音叉密度儀主要由電子線路組件和傳感器組件兩部分組成，后者由音叉體、固支體、溫度傳感器和壓電晶體管等組成。

2油、氣、水的密度測井響應特征

由于油、氣、水自身物理性質不同，并且在產出時流速、狀態及黏稠等性質各異，使得純油層、氣層和油水層的密度測井響應特征各不相同。對于油層，由于自身黏稠性，純油在流動時比較平穩，所測密度曲線相對平滑些；當存在底部積液時，產油井段與積液井段之間存在較大密度差異，反應在密度曲線上則十分明顯，密度值一般從1.1g/cm3左右減小到0.9g/cm3左右（見圖2）。對于氣層，氣體產出時一般流速很大，且在底部積液中向上運移，或者產出時為凝析狀態，向上移動、當壓力減小到泡點壓力時變為氣態。氣體在高壓流動中不穩定，因此使測得的密度數值忽大忽小，在密度曲線上呈現脈沖毛刺狀（見圖3）。由于產氣層密度低、非產氣層密度大，并且氣體在液體中滑脫，使密度值相對變大，尤其當密度值相對變大井段對應某一射孔層時，易造成“水增多”的假象。對于油水層，密度曲線在產出層與積液井段之間一般無較大變化（見圖4），或根據產出層含油不同與層間之間稍有變化，一般需要與持水率、井溫、壓力等曲線結合，綜合分析，得出解釋結論。

3音叉密度在西部油氣田的應用

3.1音叉密度在油井中的應用THXX井是一口正常生產的井，測前日產液量46.7m3，日產油量46.3m3，日摻稀油26m3，日產混合液量72.7m3。為了解該井目前具體產出層段，為后期措施案提供依據，所以對該井進行產出剖面測井施工。所測該井的渦輪流量、持水率、密度（紫紅線）、井溫曲線在深度為5909m井段上下有變化。根據磁性定位曲線和管柱數據可判斷該井喇叭口位置位于5909m。這一深度附近渦輪流量變化可能受到喇叭口上下的井徑變化影響；但音叉密度儀所測得的密度不受此影響，流體密度從5909m的1.1778g/cm3減小到5908m的0.8886g/cm3，變化十分明顯，結合此處的持水率、示蹤流量及地質數據等綜合分析得出該井產出層段為5908m～5909m。

3.2音叉密度在氣井中的應用YDXX井為一口正常生產的氣井，產少量油和水。為了解該井的產出情況，于2017年12月對該井進行七參數產液剖面測井施工。測井時，日產氣量33816m3，日產油量52m3，日產水量0.4m3。該井測量井段位于套管內，套管內渦輪流量不穩定。所以在劃分油氣產層頂底界面時，所測得的密度（紫紅線）曲線顯示出它的優點。如圖3所示，在5347.5m～5353m井段密度數值從下向上由1.0607g/cm3減小到1.0018g/cm3，變化不大，較緩，考慮到井中受高礦物質影響，所測密度偏高，與持水率結合分析，得出該井段為產油層段。在5345m～5347.5m井段，密度數值從下向上由1.0018g/cm3減小到0.5529g/cm3，密度數值陡然下降，并且由平滑的曲線變為毛刺狀的曲線，這都是由于這一井段產出大量氣噴射出迅速稀釋了井中的油水混合液，使其密度猛地變小，同時氣體在流體中不穩定，因此測得的密度忽大忽小，呈脈沖毛刺狀。在5336.3m～5340m井段，渦輪流量偏轉小，持水率（從下向上）從67.81%增到79.14%，密度從0.7525g/cm3增到0.8526g/cm3，并且與射孔層間井段5340m～5345m的變化趨勢一致，是由于氣體在流體中滑脫，造成“水增多”的假象，分析得出該井段非產出層。在5334m～5336.3m井段，渦輪流量稍有偏轉，持水率（從下向上）從77.80%減小到18.36%，密度從0.8375g/cm3減小到0.5343g/cm3，密度數值陡然下降，結合持水率變化，分析認為這一井段為產氣層。

3.3音叉密度在油水井中的應用TKXX井為一口正常生產的油水自噴井，測前日產液量27m3，日產油量10.26m3，含水62%。為及時了解地層產液情況，為后期油井管理提供依據，所以于2014年11月對該井進行產液剖面測井施工。TKXX井的解釋層段共三層：分別為5446m～5459m、5469m～5487m和5490m～5492m。每層的產液量由渦輪流量計和定點示蹤確定出來，各層含水率由相應持水率及音叉密度計算出。5469m～5487m和5490m～5492m井段的持水率和密度曲線基本無變化，認為相應儲層產出以水為主，計算得出含水率為64.8%～77.8%。在5446m～5459m井段，持水率從約100%減小到90%，音叉密度值從1.1g/cm3減小至0.98g/cm3～1g/cm3，密度曲線略呈弧形顯示，認為該層產出以油為主，計算得出含水率為38.5%。本井油水產層由于受井筒中積水影響，所測得的密度曲線變化較小。圖4顯示在5469m～5487m井段密度曲線略變小，說明音叉密度儀能準確識別出該層的油水性質，在實際中得到很好的應用效果。

4結論

通過進行多井次產出剖面測井施工，應用效果非常好，總結出音叉密度儀具有如下特點：（1）音叉密度儀測量數值穩定、靈敏度高，產出層位變化反映準確，尤其對產氣層反應比較明顯，有利于對產氣井段的判斷。（2）音叉密度隨測井速度大小變化而變化，一般以10m/min向上測量所得的密度曲線為準。（3）通過大量現場經驗得出，音叉密度儀可以在產油井、產氣井及油氣水三相井等井中進行密度測量，能準確識別出油水性質。

參考文獻：

［1］王友春，等.FDI音叉密度儀的原理及應用效果分析［J］．國外測井技術，2014，（3）：65-67.

［2］陳瑩梅，陸申龍．音叉的共振頻率與雙臂質量的關系研究及其應用［J］．物理實驗，2006，26（7）：6-9.

［3］肖承文，柳先遠，等.音叉密度計在塔里木高壓氣田的應用［J］．測井技術，2016，40（3）：348-351.

作者：王現兵；李麗 單位：勝利石油工程有限公司測井公司