射孔深度误差的产生与控制

黄引娣 朱东华

(河南石油勘探局地球物理测井公司 河南南阳)

射孔深度误差的产生与控制

黄引娣 朱东华

(河南石油勘探局地球物理测井公司 河南南阳)

如何提高射孔深度的精度一直是射孔质量控制的难题,在测井与射孔作业过程中可能产生导致射孔深度误差的多种因素,这些因素不断积累,将直接影响射孔的质量。文章分析了测井及射孔作业中影响射孔深度的因素,指出在从完井电测到固井质量测井及射孔作业各环节中仪器、电缆、环境、射孔资料校正、管柱丈量、测井速度等所产生射孔深度误差的原因,提出了在实际操作中尽量减小深度误差的具体方法及措施,以此提高射孔质量,为油田的油气层开发提供可靠准确的资料。

测井;射孔;管柱;深度误差;校正值

0 引 言

射孔在油气田开发中的重要性是众所周知的,射孔的目的是打通套管与油气层之间通道,使地层的油气流人井筒。射孔作业时,最理想状态应该是射孔枪的第—孔和最后一孔恰好射入油气层的上界面和下界面,但在实际操作时由于各种原因往往存在着一定的深度误差,如何缩小这一误差,是急需解决的一个问题。研究测井技术对射孔深度误差的直接影响,对薄油气层的开发显得尤为重要。另外,如果射孔深度定位不理想,就会直接影响对油气藏的评价,特别是勘探井,射孔的准确与否可能会影响对一个构造、一个区块的评价,从而影响到—个油区的开发前景。因此,研究分析造成射孔深度误差产生的原因并采取相应的措施将其降到最小限度,有着重要意义[1]。

1 测井方法及施工的影响因素[2、3]

1.1 测井仪器深度系统自身的误差

测井过程中由于滑轮尺寸、电缆磨损、马丁代克以及电缆磁性记号等因素的存在,直接造成仪器记录的深度与实际井下深度的误差,严重影响到测井深度的准确性。

1.2 测井电缆造成的深度误差

从完井电测到固井质量测井,一般需要两套设备完成全部作业过程。在这两次作业中,各个测井队的电缆型号、电缆的疲劳程度、电缆的产地、电缆的粗细、材质、抗拉强度及电缆的投产时间都会有所不同,因此电缆的伸缩变化量就会不一样,由此而处理出来的测井资料就不可避免会产生深度误差,从而影响射孔作业深度的准确性。

1.3 测井环境造成的深度误差

完井电测和固井质量测井,由于两次测井时的压井液密度、粘度等参数的不同,电缆和井下仪器在井下所受的浮力和磨擦阻力也不一样,这些也会直接影响电缆的张力值。另外,井斜的大小、井身结构、井下仪器挂卡现象、测井速度的快慢也会不同程度地引起测井深度误差。

以上这些因素,在以往射孔作业中很少考虑,但在实际射孔作业过程中,这些误差却是实实在在不可避免的,由于测井资料是确定射孔层位的依据,也是以后进行射孔施工的依据,所以这些将会直接影响到射孔深度的准确性。

1.4 射孔作业的影响因素

1)射孔资料校正值产生的射孔深度误差

我们在进行射孔施工时,射孔资料所给出的深度均是完井资料上的深度,而在固井质量测井时,CCL与CR曲线的深度与完井深度本身存在一定的差值,虽然对CCL与CR曲线进行了分段校正,但是每—段的校正值只能代表该段的平均校正值,并不能代表该段上每一点的校正值。而且有时相邻两个校正段的校正值相差比较大,一般均在几十厘米左右,有时甚至会更大,这就意味着相邻两个校正段的临界处接箍深度就有可能有几十厘米的误差。在实际施工中,如果这样的两个校正段均为射孔井段,就会出现射孔深度上的误差。

2)射孔器材和工具长度不固定所产生的误差

在电缆射孔中,现在的射孔枪与磁定位仪多是硬连接,磁定位仪记录点位置与射孔枪第一孔之间的距离就是炮头长。虽然这个数值可以通过丈量取得,但是由于机械加工的原因,射孔枪的首孔位置也会存在一定的偏差,同时每个磁定位仪的记录点位置也会有微小的差别,而我们每次的电缆射孔施工时这个值都是固定不变的,这也将带来射孔的深度误差。这种误差在软连接中会更加严重。

在油管传输射孔施工中,所有的射孔枪都是用专门的连接接头在井口连接在一起下井的,而所有的连接接头和同一规格的射孔枪都是按一个固定值来计算的,其系统误差是显而易见的,而且连接的枪串越长,这个误差值就越大。我们在校深的时候通常是把射孔枪串的上面第一孔定位在油层的顶界,如果在理想状态下,射孔枪串的上面第一孔刚好对准油层顶界的话,那么其最后一孔显然会超出油层底界。

3)油管传输射孔时,管柱丈量时存在误差

在进行油管传输射孔施工时,特别是测试联作施工中,校深定位短节下部有很多测试工具、射孔工具和油管要从井口连接在一起下井,校深定位短节与射孔枪第一孔的距离通常在150 m以上,这部分长度就是我们所说的射孔零长,我们就是通过它来计算校深定位短节的预定深度的。而管柱各部分尺寸均是用软尺丈量取得的,这就存在着不可避免的读数误差和丈量误差,而且在进行管柱连接时,丝扣上得有紧有松,也会影响到射孔深度误差的大小。如果连接次数越多(测试联作作业通常要进行十几次的井口连接),这个误差值也会越大。

4)油管加压起爆时管柱受压下移产生的误差

油管传输射孔作业一般有两种常用的起爆方式,即撞击式起爆和压力起爆。

在使用压力起爆器时,出于安全方面的考虑,一般油管和套管是不连通的,只是在油管内加一定高度的液垫,在加压起爆过程中,由于是直接对油管内进行加压,随着压力的增大,管柱也会在压力的作用下下移,所加压力值越大,下移量当然也越大。

5)现场读图误差

众所周知,用GR曲线校深比传统的磁记号校深方法更为科学,更加经济,深度方面也比原来更为准确。但是在现场校深读图时,按照现在的操作规程由小队长、操作员和校深员分别读数,由于视觉、对图角度等原因,相互之间的读数有时会相差很大,所以尽管最后的取值是按照三个人的平均数来确定的,但仍然存在着人为读数产生的射孔误差。

6)射孔校深时测井速度也会对误差产生影响

在进行GR测井时,地面仪器所加的滞后值是在某一基本不变的速度下得到的,一旦这个值确定下来,在以后的测井时就应恒定在这一速度值附近,否则就会带来误差。例如,速度为500 m/h时的滞后值是0.5 m,那么以600 m/h测井时,滞后值就是0.6 m。所以校深时的测井速度也是—个不可忽略的因素。

2 相应解决方法

以上所分析的这些因素在一定程度上都会对射孔深度造成误差,产生的误差累计效应有时相当大。它们中有些属于系统本身的误差,有些是在进行资料处理时出现的,还有些是人为操作时产生的。针对以上产生误差的因素,为了能进一步把射孔深度误差减小到最低限度,提出以下几点措施和建议:

1)对于完井电测作业,应对深度系统进行定期校正,对天地滑轮、马丁代克等深度传输系统应及时进行维修保养,磨损严重的要及时更换,电缆记号定期进行校对,尽量把测井深度误差减小到最低限度,为测井解释提供准确的深度依据。

2)目前的射孔作业中,校正值还不可避免。建议在确定各井段的校正值时,应当把校正井段取得尽量短一些,这样细化以后,每段的校正值就有可能控制在20 cm以内,避免相邻两段的校正值存在较大的差别。

3)定期精确丈量射孔枪和连接头的长度并测试每个磁定位仪的记录点位置,发现其长度有变化时应及时更改炮头长和接头长的计算值。特别是在长井段的油管传输射孔时,在排炮时要认真计算。

4)在进行测试联作施工中,丈量测试联作管串的总零长时,尽量把读数精确到0.1 cm,比较短的射孔工具和测试工具应尽可能在地面上连接好一起丈量。因为丈量的次数越少,产生误差的机会就越少。同时,由于减震器质量的提高,减震器上方的六根油管可以适当减少或者不用,将减震器直接与封隔器相连,以缩短校深定位短节与射孔枪第一孔之间的距离。

5)要求作业队在施工前多准备一些规格齐全的短油管以适应管柱调整的需要。在确实无法精确调整管柱时应尽量将管柱调整为上提方式,因为这样做可以考虑在保证安全的前提下先准确上提好管柱,定准位置,再从油管中进行投棒或加压引爆射孔枪。

6)对于油管加压起爆射孔,由于其产生的误差肯定是向下的,可以考虑在管柱定位时适当偏上,虽然这个值是无法确定的,但可以根据管柱深度加以修正,例如1 000 m井深多上提0.1 m,2 000 m井深多上提0. 2 m,当然这要依据工作经验以及经过射后曲线的检验来确定并在以后的施工中进行调整和验证。

7)在读图校深时,如果在校深定位短节附近没有明显的特征尖峰,这时很难准确读出定位短节在组合图上的深度,所以应当采取分别读深度、分别计算的方法来进行校深。

8)在进行油管传输射孔施工时,测井时的速度应控制在与确定滞后值时的测井速度基本一致,这样滞后值才会产生其真正的意义。

3 结 论

从完井电测到最后的射孔要经过许多的中间环节,需要我们对每个环节进行仔细的分析研究,要求我们在进行各个环节的实际操作时应尽量减小误差,减小累积误差,从而进一步提高射孔质量,为油气层的准确开发打下良好的基础。

[1] 中国石油天然气总公司劳资局.射孔取心工[M].东营:石油大学(华东)出版社,1996

[2] 刘玉芝.油气井射孔井壁取心技术手册[M].北京:石油工业出版社,2000

[3] 韩永军.射孔取心工[M].山东:石油大学出版社,2000

TE257+1

B

1004-9134(2010)04-0085-03

黄引娣,女,1966年生,2000年毕业与河南油田职工大学测井专业,现在河南油田测井公司从事校深工作。邮编:473132

2010-06-22 编辑:梁保江)