引言

      隨著河南油田進入高含水開發(fā)后期，地層的巖性、物性變得越來越復(fù)雜，同位素示蹤測井作為目前注入剖面測試的主要方法，很難解決由于同位素污染、漏失、比重不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻馁Y料失真問題。為了提高注入剖面測試資料的解釋精度和符合率，河南油田測井公司于2002年2月立項引進ZDL-S型電磁流量計。通過近90口井的現(xiàn)場測井實驗，證明了該儀器具有測量精度高、可靠性好、操作簡單等優(yōu)點，測量結(jié)果不受井內(nèi)流體溫度、壓力、導(dǎo)電率等因素的直接影響，具有很強的適應(yīng)性。將電磁流量資料和同位素示蹤資料結(jié)合起來進行綜合解釋，可以大大減小同位素污染和地層大孔道等因素對資料準確率的影響，為油田穩(wěn)油控水提供了科學(xué)依據(jù)。

      工作原理

      ZDL-S型電磁流量計依據(jù)電磁感應(yīng)原理研制而成，當(dāng)導(dǎo)體（聚和物流體、水）橫切磁場移動時，導(dǎo)體中感應(yīng)出與速度（流速）成正比的電勢，通過儀器測量出流體流動產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，就能推算出流速和流量。電磁流量計工作原理如圖1所示。

      在圖1中，電磁流量計主要由產(chǎn)生均勻磁場的勵磁系統(tǒng)、安裝在絕緣管道的點狀導(dǎo)電電極和信號檢測電路組成，磁場方向、兩電極連線和流道的軸線三者相互垂直。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，管道內(nèi)導(dǎo)電的流體在磁場中作切割磁力線運動時，在垂直于磁場和流動方向上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小與流體流速成正比，公式如下：

      U=Bdv=BdQ/[π（d/2）² ]

      式中：u― 感應(yīng)電勢，V；
               B― 磁場強度，H；
               d― 管道直徑，m；
               v― 含導(dǎo)電離子流體的流速，m/s；
               Q― 流體的體積流量，m 。

      可以看出，只要檢測出兩電極之間的感應(yīng)電動勢，就可以確定流體的流速和流量。

      引進的ZDL系列電磁流量計主要有以下兩種：① 內(nèi)磁式。用于油管內(nèi)的流量測量，既可以定點測量，也可以連續(xù)測量。②外磁式。只能定點測量，從外徑上分為ф35mm、ф38mm兩種，分別用于油管和套管井內(nèi)的流量測量。

      配接專門設(shè)計生產(chǎn)的J38-J1接口短節(jié)，ZDL系列電磁流量計可以與J38-WCG、J38-TP及DDL系列儀器組合測井，完成偏心注水井、籠統(tǒng)注水井的流量測量。

      資料對比

      將90口井的電磁流量資料和同位素資料進行對比分析，發(fā)現(xiàn)約87%的井電磁流量測試結(jié)果和同位素測試結(jié)果基本相符。而一些注聚井和層間滲透性級差較大的井，兩者差別較大。這主要是由于地層巖性、物性的差異，同位素粘污和漏失現(xiàn)象普遍存在，特別是聚合物井，由于聚合物粘度較高，示蹤劑不易形成均勻的懸浮液，容易產(chǎn)生井底沉淀和管壁粘污，影響了同位素資料的準確性。結(jié)合電磁流量資料，可以區(qū)分吸水層位和同位素粘污，可以識別地層大孔道的存在，可以準確評價井下工具（偏心配水器、封隔器）的技術(shù)狀況，在測井施工和資料解釋時就可以有針對性地采取措施，提高資料的準確率。

      實例分析

      J6-17井是一口分層注水井，日注入量100m³ ，全井共射開5個小層，分成四個配注層段注水。注水方案要求在2118.50 m處下入475-10型封隔器，2106.80m處下入死嘴配水器，以實現(xiàn)對2103.20~2108.00m層段和2111.00~2113.00m層段的動態(tài)停注。2002年6月21日，下入分層配注管柱以后，用五參數(shù)組合儀進行注水剖面測井。

      在五參數(shù)測井資料中，發(fā)現(xiàn)井下配注管柱結(jié)構(gòu)符合注水方案要求。但示蹤資料顯示：2106.00~2107.60m層段存在同位素異常，但井溫沒有變化。由于配水器正對準射孔層位，無法確定該層段的同位素異常是由于吸水引起還是粘污引起。再根據(jù)電磁流量資料，配水器上下的流量計數(shù)值沒有變化，證明了死嘴配水器沒有漏失，這樣就可以認定2106.00~2107.60 m層段的同位素異常是同位素粘污，后經(jīng)作業(yè)驗證屬實。

      T6- 907井是雙河油田江河區(qū)塊的一口注水井，日注入量160m³，全井共有6個射孔層。2002年5月11日進行五參數(shù)注水剖面測井，所用同位素載體粒徑為300~600μm，體積用量60ml。施工結(jié)束后，對比電磁流量資料和同位素資料，發(fā)現(xiàn)兩者差別較大。根據(jù)電磁流量資料，3^1-2（2000.90~2005.70m）層吸水量為58m³/d，相對吸水量為36%，說明該層是該井的主要吸水層；但同位素資料顯示該層不吸水。通過分析完井資料，認為造成這一結(jié)果的主要原因是該地層滲透性好，存在大孔道，所選用的同位素示蹤劑粒徑偏小（300~600μm），示蹤劑隨注入水流向地層深處而超出伽瑪儀器探測范圍。后改用粒徑為900~1200μm的同位素示蹤劑再測一次，在示蹤曲線上該層有很好的同位素顯示。經(jīng)計算，該層段的相對吸水量為37.5%，與電磁流量測試結(jié)果基本一致，證明了3^1-2層段確實存在大孔道。

      結(jié)論

      1.電磁流量計由于沒有機械活動部件，克服了渦輪流量計靈敏度低、渦輪易阻塞等不足之處，可以成功地應(yīng)用于注聚井的注入剖面測量，可以將電磁流量資料和同位素示蹤資料結(jié)合起來進行綜和解釋。
      2.電磁流量計可有效區(qū)分同位素曲線上的注水顯示和粘污。
      3.準確判斷、計算超高滲透層的注水狀況。
      4.準確評價井下工具（偏心配水器、封隔器）的技術(shù)狀況。
      5.提高小層注水量及偏心配水器內(nèi)各層注水量定量解釋精度。

      參考文獻

      1 常子恒，等.石油勘探開發(fā)技術(shù).北京：石油工業(yè)出版社