连续油管光纤测井技术在产气剖面中的应用策略

连续油管光纤测井技术在产气剖面中的应用策略

赵运刚 

中油测井辽河分公司生产测井项目部

摘要：使用连续油管光纤测井技术针对产气剖面进行检测时，通过应用其中的分布式温度监测系统（DTS）以及分布式声波监测系统（DAS），可以针对整个产层进行全方位的实时测量，还可应用压裂施工曲线开展综合分析工作，有利于提升检测结果的准确性，并使连续油管光纤测井技术的应用价值得到充分体现，所以本文主要针对连续油管光纤测井技术在产气剖面中的应用策略进行分析，以供参考。

关键词：连续油管；光纤测井技术；产气剖面

    近几年我国对于油气资源的需求量越来越大，水平井的数量越来越多，若采用常规的水平井产气剖面测井技术，受到井筒通径、轨迹等多方面因素的影响，检测过程中易出现卡阻现象，特别是可能发生流量计转动失效、启动困难的情况，使检测进度受到严重影响，而将光纤测井技术应用于其中，因为该项技术可以针对数个声波信息进行快速的定量测量，所以能够更加高效的解决不良因素对测井效果的影响，也就可以提升产层全覆盖测量的效果[1]，由此可见，连续油管光纤测井技术的应用效果良好，有必要针对其在产气剖面中的应用策略进行深入探究。

一、连续油管光纤测井技术的应用原理

    连续油管中同时包含DTS和DAS光纤，将其下入到生产井目标层段之中，采DTS和DAS两项技术结合的形式开展联合监测工作，光通过光纤传播可以产生反向散射光，其中的拉曼散射包含斯托克斯光，其对于温度的敏感程度较低，反斯托克斯光则对于温度的敏感度较高，而斯托克斯光与反斯托克斯光之间的比值及散射介质温度均成正比，也就可以将此作为基础落实光纤分布式的温度测量工作。与此同时，瑞利散射对于声波振动的敏感度较高，所以一旦声波震动于光纤上产生作用，瑞利散射反向散射光即能够出现强度和相位的变化，由此，可以根据光强针对声波信号及微弱震动情况进行定位及检测[2]。

二、测井工艺

（一）前期井筒处理

    在正式开展测试之前，应该首先使用强磁打捞器针对井内的碎屑进行处理，因为采气井口最大外径仅为73mm，所以打捞器整体上呈凹槽形式，瓷片位于槽内，使可存储碎屑的容积增加，也就可以提升测试前期的井筒处理效果，进而有效避免碎屑聚集造成井下仪器损坏。

（二）连续油管本体保护措施

    为了保障施工安全，必须将连续油管本体所承受的外部压力控制在7 MPa以下，以避免井下油管被击毁。当前我国油气井处于投产前期时，普遍存在井口压力较高的情况，部分井的井口压力甚至可以达到30 MPa，所以测试过程中应该适当使用液氮实施补压，以将油管内外压差控制在5 MPa以下[3]。

（三）选择测试制度

    为了提升采气贡献率，建议采用两种测试制度，二者之间的产量间距超过5×104m³/d。因为连续油管下入井内之后必然占用一定体积，并导致套管容积相应减少，所以套管生产井中能够呈现出排水效果，因此，建议在通井之前应用产量较大的测试制度进行生产工作，测试过程中也可选择首先开展产量较大的制度进行测试。

（四）选择测试速度

    为了保障解释成果的合理性，测试过程中，应该采用上提测量和下放测量两种测试方式，并且应该在能够保障安全的同时，尽量提升进行上提和下放的速度，原因在于，油管速度越快，相应的解释结果准确性就越高。

（五）定期检测井口设备

    因为气井全程处于带压作业状态，所以保障井控安全十分重要，也就必须针对井口设备进行定期的检测，同时应该针对测井连续油管设置在线监测装置，以尽可能避免出现油管物理损伤并导致油管发生断裂等现象。

三、连续油管光纤测井技术的实际应用

    针对某采气井使用连续油管光纤测井技术进行检测，以了解其中发生压裂现象之后，各个压力段的产出情况。

（一）以DTS测量为基础的产气剖面解释

    在应用DTS测量的过程中，需要首先在地面上设置恒温箱模块，以对温度测量曲线进行校准，校准参数主要包括反斯托克斯以及斯托克斯双光路衰减系数差以及测量偏移值。图1为温度校准之后产生温度曲线，其中青线表示关井温度，也就是压裂完井之后在经过一段时间进行关井测量，呈现出的井筒水平段稳定温度分布情况，其与井筒周围的储层温度基本一致；蓝线表示针对关井温度基线进行空间平滑去噪处理之后的曲线形态；深棕线表示稳态生产温度，也就是开井并且经过一段时间的生产之后，在产量稳定的前提下，测量所获得的温度分布情况；深棕线为针对稳态生产温度行空间平滑去噪处理之后的曲线形态。因为连续油管的下放深度仅为4200m左右，所以可以观测的范围有限，当前已经能够观测到的射孔处深度位置均采用红色点位作出标识。

图1 DTS温度曲线

    在图1之中，两条测量曲线充分呈现了经过压力作用以后，水平井温度变化的基本特征：（1）井筒水平段实际地层垂深变化幅度较小，由深度变化所引起的地形温度变化基本可以忽略，所以温度曲线水平段未呈现出显著的上升趋势；（2）关井温度基线上呈现出显著的局部温度低点，且各点位置与压裂射孔处位置基本重合，原因在于压裂过程中射孔附近出现缝隙，并且有低温压裂液渗入，导致局部冷却；（3）开井进行稳态生产一段时间后，井筒内的气体流动导致热对流，将青线上的局部温度低点基本抹平。

（二）DAS约束下的DTS产气剖面解释

    在应用DAS时，借助相应的相干光时域反射测量基本原理，将相干短脉冲激光信号注入到光纤之中，外界声波传输到光纤内时，光纤内结构即能发生一定程度的改变，使背向瑞利散射信号因此发生改变，也就能够导致所接收的反射光强度发生改变，通过对瑞利散射光信号强度变化进行检测和处理，即可对井下流体事件情况进行充分掌握。以此为基础，假设稳产及关井至开井序列的测量中，各生产簇均的贡献比例完全不发生变化，侧超低频DAS测量结果显示的各热段塞流速度之比，能够针对以DTS测量为基础的产气剖面模型进行有效约束[4]。

结束语：

    根据上文可以了解到，通过应用连续油管光纤测井技术，可以获取真实有效的产气产液剖面，以及各射孔簇的产气产液贡献情况，并且操作过程较为便捷，测试结果精准程度较高，解释结果也相对可靠，并且通过应用该项技术，相关工作人员可以实时获取井底压力、工具受力情况、温度变化以及温度分布情况等各方面的参数，也就可以根据此随时了解井下情况的变化，并及时调整井下作业方案，有利于提升作业效率，并降低作业风险。

参考文献：

[1] 易小燕. 水平井产气剖面测试工艺适应性分析及在大牛地气田的应用[J]. 中外能源,2020,25(3):52-55.

[2] 莫莉. 光纤微地震检测技术在压裂效果评价中的应用[J]. 江汉石油职工大学学报,2020,33(2):1-3.

[3] 刘建成,段银鹿,温柔,等. 连续油管光纤测井技术在产气剖面中的应用[J]. 测井技术,2021,45(3):253-259.

[4] 王辉. 光纤分布式测量技术在页岩气产气剖面中的应用[J]. 石油机械,2022,50(8):110-117.

作者简介：赵运刚，男，1986年4月出生，本科，工程师，现就职于中油测井辽河分公司生产测井项目部