高含水水平井出水部位同位素標記測試方法
【專利摘要】本發明提供了一種高含水水平井出水部位同位素標記測試方法，所述的方法依次包括步驟：a、同位素釋放裝置中的同位素被固化在水溶性載體內；b、將同位素釋放裝置與油管連接并下至井的水平段；c、載體在井底水中溶解釋放同位素，同位素釋放速度與水體流速成一定比例關系；d、啟動采油泵，開始生產測試；e、在地面對采出水持續進行γ譜分析，通過所檢獲同位素的種類和特征含量反演高含水水平井的出水部位。本發明由于采用油管傳輸同位素釋放裝置，可克服各種井眼軌跡和井筒條件限制，降低了作業風險；本發明可在檢泵作業時完成，不需封隔器、橋塞、井下開關等工具的配合，可降低平臺占用時間，從而節省了測井費用。
【專利說明】高含水水平井出水部位同位素標記測試方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于石油測井裝置【技術領域】，具體涉及一種高含水水平井出水部位同位素標記測試方法。
【背景技術】
[0002]準確的出水部位診斷(業內也稱為找水測試)是高含水水平井控水穩油的基礎和關鍵，也是國內外水平井生產和管理當中的老大難問題。現階段只能依賴國外的“井下爬行器+持率儀+多參數儀器”電纜測試方法。但是通過應用發現，該方法也存在水平井復雜鉆井軌跡內下不去、復雜井筒內過不去、測試費用高昂，國內公司難以規模應用以及適用范圍不廣等不足；加之施工難度大、作業風險高，導致大量高含水水平井的出水問題長期得不到解決，被迫帶病生產、甚至停井廢棄，經濟損失異常嚴重。
【發明內容】
[0003]為了克服已有技術中高含水水平井出水部位測試中的實施難度大、費用高的不足，本發明提供一種高含水水平井出水部位同位素標記測試方法。
[0004]本發明的高含水水平井出水部位同位素標記測試方法，依次包括如下步驟:
a、將同位素釋放裝置中的同位素固化在水溶性載體內；
b、將同位素釋放裝置與油管連接并下至井的水平段；
C、水溶性載體在井下水平段的水中溶解釋放同位素，同位素釋放速度與水體流速成一定比例關系；
d、在同位素釋放裝置下井完成后，試抽6-12小時排除井內積液和延滯效應后停泵，打開井下的同位素釋放裝置，再啟動采油泵，開始生產測試；
e、在地面對采出水持續進行Y能譜分析，通過所檢獲同位素的種類和特征含量來分析高含水水平井的出水部位。
[0005]所述的步驟a中的同位素為Ru、Sr、Ta。
[0006]所述的步驟a中的水溶性載體為NaCl。
[0007]所述的步驟a中的同位素釋放裝置包括連接頭、喇叭收集口、進水流向槽、載體安裝槽、載體釋放腔、出水流向槽；其連接關系是，所述的載體安裝槽兩端通過螺紋與連接頭固定連接，在連接頭與載體安裝槽構成的環狀筒體外依次固定設置有環狀相通的進水流向槽、載體釋放腔、出水流向槽，所述的進水流向槽的進口處設置有喇叭收集口。所述的連接頭、載體安裝槽、進水流向槽、載體釋放腔、出水流向槽為同軸心設置。
[0008]本發明中的步驟a中的同位素釋放裝置的載體安裝槽兩端通過螺紋與連接頭連接，水流通過喇叭收集口收集，經進水流向槽到釋放腔，沖刷載體，并把溶解了同位素的溶液經出水流向槽排放到油管外側的水平段。
[0009]本發明的方法是基于高含水水平井的流動特征來進行測試，在水平井“單一部位出水、多部位混合出水”等各種情況，在多個產段的下游，通過油管布放同位素釋放裝置，并使產出水按“環空一井底一油管一地面”的一致方向流動，采用Y探測器和譜儀在地面檢測采出水中所攜帶的同位素種類和特征含量，來捕捉高含水水平井的流動特征、并分析出水部位。
[0010]將同位素(A)、(B)、(C)固化在水溶性載體內。
[0011]攜帶同位素的載體分別可在水中溶解釋放同位素(A)、(B)、(C)，釋放速度與水體流速成一定比例關系。
[0012]載體安裝在同位素釋放裝置內，裝置入井時，同位素釋放裝置的兩端連接油管，可通過蹩壓方式打開同位素釋放裝置。
[0013]采用油管傳輸方式，在水平井內下入數個同位素釋放裝置，分別布放在多個產段的下游。
[0014]裝置采用油管聯接采油泵、套壓閥、封隔器、同位素釋放裝置和水平井球座。裝置末端下至井底，在測試時，使油藏產出水按“油管外環空一井底一油管一地面”的一致方向流動。
[0015]本發明的有益效果是:
1.本發明中由于同位素釋放裝置安裝在油管上，可依靠油管的剛性來傳輸和推送，可施加不超過60噸的提升力。從而容易克服各種井眼軌跡和井筒條件限制。同時，遇阻更易于事故處理。
[0016]2.本發明中采用的同位素固態封裝入載體、載體隨水體流動釋放同位素等手段，使本發明不需要電纜供電和信號上傳，擺脫了電纜測試方法所受的限制。
[0017]3.本發明中采用Y解譜來分析采出水中的同位素種類和特征含量，相對于常規化學檢測方法，具有可持續檢測、無需人工取樣、測量精度高等特點。
[0018]4.相對于電纜測試方法，本發明中可在水平井檢泵作業時完成，不需要單獨安排測井設備和測井時間，可降低在海洋油田測試中的平臺占用時間，并節省I次以上的起下作業和控水措施準備時間。
[0019]5.相對于機械測試方法，本發明中由于采用了對油井的流動特征進行測試，不需要封隔器、橋塞、井下開關等工具的配合，簡化施工步驟、可降低在海洋油田測試應用中的平臺占用時間和施工風險，并節省I次以上的起下作業和控水措施準備時間。
[0020]6.相對于電纜測試方法，本發明中可連接油田各種采油設備，對非自噴水平井實施隨泵生產測試，不需要液氮排液設備配合。
[0021]7.本發明中由于采用了對油井的流動特征進行測試，不但可應用于水平井，也可應用于直井。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的高含水水平井出水部位同位素標記測試方法中的井下裝置連接示意圖；
圖2為本發明中的同位素釋放裝置結構示意圖；
圖中:1.采油泵 2.套壓閥 3.封隔器4.同位素釋放裝置 5.水
溶性載體A 6.水溶性載體B 7.水溶性載體C8.水平井球座 9.油管
10.連接頭 11.喇叭收集口 12.進水流向槽13.載體安裝槽 14.載體釋放腔 15.出水流向槽。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本發明作詳細描述 實施例1:
圖1為本發明的高含水水平井出水部位同位素標記測試方法中的井下裝置連接示意圖，圖2為本發明中的同位素釋放裝置結構示意圖。在圖1、圖2中，結合測試實例，對本發明的測試過程進行說明。但是，本領域技術人員應該知曉的是，本發明不限于所列出的【具體實施方式】，只要符合本發明的精神，都應該包括于本發明的保護范圍內。
[0024]本發明的測試過程包括:測試裝置組裝、油管傳輸下入、生產測試三個過程。
[0025]測試裝置組裝:將含有同位素A的水溶性載體A5、含有同位素B的水溶性載體B6、含有同位素C的水溶性載體C7分別安裝在同位素釋放裝置內。
[0026]油管傳輸下入:按下井順序，用油管9依次連接水平井球座8、同位素釋放裝置4、封隔器3、套壓閥2、采油泵1，采用油管9傳輸方式下入井內，如圖1所示。
[0027]生產測試:座封封隔器3，采油泵I試抽6-12小時，排除井內積液和延滯效應后停泵。套管打壓打開同位素釋放裝置4，采油泵I開始投產，井口采出水進行Y能譜分析后進站。根據所檢獲的同位素種類和特征含量，結合水平井地質數據進行出水部位的診斷。
[0028]本發明中的同位素釋放裝置包括連接頭10、喇叭收集口 11、進水流向槽12、載體安裝槽13、載體釋放腔14、出水流向槽15，其連接關系是:所述的載體安裝槽13兩端通過螺紋與連接頭10固定連接，在連接頭10與載體安裝槽13構成的環狀筒體外依次固定設置有環狀相通的進水流向槽12、載體釋放腔14、出水流向槽15，所述的進水流向槽12的進口處設置有喇叭收集口 11 ;所述的連接頭10、載體安裝槽13、進水流向槽12、載體釋放腔14、出水流向槽15為同軸心設置。水流通過喇叭收集口收集，經進水流向槽到釋放腔，沖刷載體，并把溶解了同位素的溶液經出水流向槽排放到油管外側的水平段。
[0029]在本實施例中，共設置有三個結構相同的同位素釋放裝置，同位素釋放裝置4是其中一個。三個同位素釋放裝置中分別安裝含有同位素A的水溶性載體A5、含有同位素B的水溶性載體B6、含有同位素C的水溶性載體C7,在上述三個水溶性載體中的同位素A、B、C 分別為 Ru、Sr、Ta。
[0030]結合高含水水平井的單個產段出水的實例，對該方法的測試原理進行說明。
[0031]高含水水平井的出水問題，是油藏在天然因素和人工因素的共同作用下，導致驅油水體在水平段內的某個產段出現了突破。從而對其他產段產生了強烈干擾，造成水平井生產出現高含水和原油產量的劇烈下滑甚至為零，即水平段的局部產段大量采出水，而其他產段無產出或產出極少。
[0032]通過本發明的方法，在多個產段的下游布放同位素釋放裝置，則這種高含水水平井的流動特征，可通過對采出水中的同位素種類和特征含量來進行捕捉和分析。
[0033]例如，在趾部出水、跟部和中部無產出情況。沿水平段的跟部、中部和趾部三個產段的下游布放三個同位素釋放裝置4。因為跟部和中部產段無產出，在跟部和中部溶解釋放的同位素A、B將因為沒有流動，而無法被攜帶到地面。Y檢測將會檢測出同位素C和其特征含量，而同位素A、B將檢測不到，由此可根據檢測結果對照地質數據可對出水部位進行診斷。
[0034]在中部出水、跟部和趾部無產出情況。跟部溶解釋放的同位素A將因為沒有流動，而無法被攜帶到地面。而中部的產出水沿著“油管外環空-井底-油管-地面”的流動過程中，除了攜帶中部溶解釋放的同位素B以外，還將攜帶趾部溶解釋放的同位素C。由于載體的同位素釋放速度與流速成比例、以及產出水從中部向趾部的流動為同一流速。在地面的Y檢測將會檢測出同位素B、C和近似相同的特征含量，而同位素A將檢測不到，由此可根據檢測結果對照地質數據對出水部位進行診斷。
[0035]在跟部出水時，中部和趾部無產出情況。跟部的產出水沿著“油管外環空-井底-油管-地面”的流動過程，除了攜帶跟部溶解釋放的同位素A以外，還將攜帶中部、趾部溶解釋放的同位素B、C。由于載體釋放同位素的速度與流速成比例、以及產出水從“跟部一中部一趾部”為同一流速，Y檢測將會檢測出同位素A、B、C和近似相同的特征含量，由此可根據檢測結果對照地質數據對出水部位進行診斷。
[0036]結合高含水水平井的多個產段出水的實例，對該方法的測試原理作進一步說明。
[0037]在中部和趾部出水、跟部無產出的情況。中部和趾部的產出水沿著“油管外環空-井底-油管-地面”的流動過程，在單位時間內中部和趾部出水量的加合，將造成趾部流速大于中部流速，在地面的Y檢測將會檢測出同位素B、C和兩者的特征含量差異，且同位素C的特征含量會大于同位素B的特征含量。由此可根據檢測結果對照地質數據對出水部位進行診斷。
[0038]本發明的高含水水平井出水部位同位素標記測試方法中的井下裝置連接中，井下的同位素釋放裝置的數量可根據井下水平段油層的數量進行確定，并在水溶性載體中放置不同的同位素。
[0039]本發明中的高含水水平井為出水量達到85%的油井。
【權利要求】
1.一種高含水水平井出水部位同位素標記測試方法，其特征在于:所述的方法依次包括如下步驟: a、將同位素釋放裝置中的同位素固化在水溶性載體內； b、將同位素釋放裝置與油管連接并下至井的水平段； C、水溶性載體在井底水中溶解釋放同位素，同位素釋放速度與水體流速成一定比例關系; d、在同位素釋放裝置下井完成后，試抽6-12小時排除井內積液和延滯效應后停泵，從采油樹套管加壓5MPa，打開井下的同位素釋放裝置，啟動采油泵，開始生產測試； e、在地面對采出水持續進行Y能譜分析，通過所檢獲同位素的種類和特征含量來分析高含水水平井的出水部位。
2.根據權利要求1所述的高含水水平井出水部位同位素標記測試方法，其特征在于:所述的步驟a中的同位素為Ru、Sr、Ta。
3.根據權利要求1所述的高含水水平井出水部位同位素標記測試方法，其特征在于:所述的步驟a中的水溶性載體為NaCl。
4.根據權利要求1所述的高含水水平井出水部位同位素標記測試方法，其特征在于:所述的步驟a中的同位素釋放裝置包括連接頭(10)、喇叭收集口(11)、進水流向槽(12)、載體安裝槽(13)、載體釋放腔(14)、出水流向槽(15)，其連接關系是:所述的載體安裝槽(13)的兩端分別通過螺紋與連接頭(10)固定連接，在連接頭(10)與載體安裝槽(13)構成的環狀筒體外依次固定設置有環狀相通的進水流向槽(12)、載體釋放腔(14)、出水流向槽(15)，所述的進水流向槽(12)的進口處設置有喇叭收集口(11);所述的連接頭(10)、載體安裝槽(13)、進水流向槽(12)、載體釋放腔(14)、出水流向槽(15)為同軸心設置。
【文檔編號】E21B47/11GK103643942SQ201310675243
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】黃文 , 王學杰, 廖翰明, 朱世雷, 李潤東, 謝俊, 于永生, 倪天祿, 張旸, 郭海兵, 胡志勇, 姚健, 賀芳, 陳祎, 周珊, 朱玉潔 申請人:中國工程物理研究院核物理與化學研究所