连续油管分布式光纤测井技术在产出剖面中的应用策略

连续油管分布式光纤测井技术在产出剖面中的应用策略

王龙翔

中国石油集团测井有限公司辽河分公司生产测井项目部

（辽宁省盘锦市 124000）

摘要：本文以某油井实际项目为例，对产出剖面分析中的连续油管分布式光纤测井技术应用进行分析。包括基于此项技术的产出剖面定性分析和定量分析。希望通过本次的分析，可以为该技术的应用与产出剖面的检测、分析提供一定参考。

关键词：油井剖面；测井技术；连续油管；分布式光纤

前言：在通过连续油管分布式光纤技术进行油井产出剖面测井的过程中，工作人员首先应对项目概况做到基本了解，然后再根据此项技术的基本原理，对其加以合理应用。通过这样的方式，才可以对测井剖面做出足够科学合理的定性分析与定量分析。

一、项目概况

    某油井区域中的xx1-10H油井均为开发井，其深度为6331.00m，水平段是313.60m，每天的产油量是89.40m3，产气量是2.48*104m3。为明确其注气受效的具体位置，采油单位决定通过连续油管分布式光纤测井技术对其实施测试。具体测试中，其测试条件主要有两种，第一是正常生产条件，第二是关井条件。通过流动温度以及地温剖面的获取来实施该剖面的定性分析与定量分析。

二、连续油管分布式光纤测井技术概述

所谓连续油管分布式光纤测井技术，就是将穿着DAS（分布式光纤声波感应）和DTS（分布式光纤温度感应）光纤的连续性油管下到生产井中的目标层段里，以此来实施整个目标层段剖面的联合监测。在光纤里，光传播所产生的反向散射光主要有三种，其一是瑞利散射光，其二是布里渊散射光，其三是拉曼散射光[1]。在这三种散射光里，瑞利散射光可对振动信号与声波信号进行检测与定位，拉曼散射光可对温度进行检测。

在通过该技术对油井目标层段实施剖面检测时，通常会采用光纤中的光时域反射光的反向原理来定位反向散射光。在发射的激光脉冲进入到光纤时开始计时，这样就可以对脉冲光和入射端之间的距离以及此距离条件下的散射光返回发射器时间需求做到实时确定，从而获得到散射光在不同时间条件下所对应的距离信息。对于散射光发出位置及其和接收时间之间的关系，我们可通过以下公式来进行计算：

    （1）

其中，L代表光纤中散射光的产生位置，其单位是m；c代表光在真空中的传播速度，其单位是m/s；t代表从光纤中进入了脉冲光到接收到了回波信号的时间差，其单位是s；n代表光纤自身的折射率，其单位是%。

通过对不同时刻里光纤散射光信号的高速采集，便可对整根光纤里的每一处信号值做出实时、准确的获取，以此来满足油井剖面产出量实际的分布式测量需求。

三、产出剖面中的连续油管分布式光纤测井技术应用

（一）产出剖面定性分析

在通过连续油管分布式光纤测井技术对该油井产出剖面进行定性检测时，工作人员主要通过DAS分布式光纤声学传感器对声学信号进行检测。在每一个测量频道里，获取到的实际测量值和该段局部光纤长度变化量之间具有正相关的关系。就实际而言，除了油井压力条件下产生的声信号之外，温度变化信号也可使局部光纤段出现长度变化情况，在对这些信号进行处理之后，工作人员可通过观察DAS超低频信号的方式来观测温度的微小变化[2]。

在本次测井分析中，工作人员主要对xx1-10H油井中获取到的DAS低频数据进行了处理，从而在开井瞬间实现了DAS低频检测结果的科学获取。通过获取到的检测结果可知，此次测井工作中，获取到的第一道为温度梯度曲线，该曲线5900-9000m附近存在显著的温度负异常情况。获取到的第二道为生产制度条件下的DAS低频处理数据结果，其中的DAS低频数据显示，在这些油井剖面检测时，6010m以下的井段中并未见到显著的流体产出情况；而在6010m上部的地层中，温度段塞流信号向直井段流动的趋势十分显著。通过求解温度段塞流信号流速的方式，可对DTS反演模型做出合理约束，以此来进一步提升该油井目标检测层剖面的产出解释精度。

（二）产出剖面定量分析

在本次的通过连续油管分布式光纤测井技术对该油井产出剖面进行定量检测时，工作人员主要通过xx1-10H井对关井状态下的DTS检测数据以及稳定生产状态下的DTS检测数据进行录取。在对原始DTS检测数据实施合理的校正与校深之后，为实现整体测量误差的进一步降低，工作人员主要将关井状态下获取到的平均DTS检测数据值以及稳定生产状态下获取到的平均DTS检测数据值用作该油井最终的温度数据。通过获取到的检测结果数据可知，在xx1-10H油井处在关井状态时，其5950-6080m位置的温度曲线呈现出的冷却效应十分显著；而在这些油井处在稳定生产状态时，6010m附近的温度变化情况十分显著。由此可判断出，该井段在该油田剖面中属于主力生产层，相比较该井段而言，其他井段中的产油量和产气量贡献都比较低。

为进一步提升本次检测的精准度，具体检测中，工作人员又将热力学模型作为基础，通过蒙特卡洛法反演计算了xxi-10油井在稳定生产条件下获取到的DTS温度检测数据，并以此为依据，对其最优的生产贡献比进行求解

[3]。在通过上述方法对此次检测中获取到的数据进行分析和处理之后，工作人员获取到了这些油井在稳定生产条件下的产出剖面测井解释结果。表1是本次连续油管分布式光纤测井技术条件下获取到的xx1-10H油井稳定生产条件下的剖面产出贡献情况：

表1-本次连续油管分布式光纤测井技术条件下获取到的xx1-10H油井稳定生产条件下的剖面产出贡献情况

    通过以上检测数据可知，在该油井目标段剖面上，水平段根部（即5952.00-5976.00m以及5976.00-6051.00m）属于油井的生产层段，该层段剖面内的产油量和产气量都比较高。而与该层段剖面相比，该矿井在其他层段剖面上的产油量和产气量都会低很多。

结束语：

    综上所述，在对油井剖面实际生产情况进行检测时，连续油管分布式光纤测井技术具有非常显著的应用优势。基于此，具体测井时，工作人员应将此项技术的基本原理作为依据，结合现场实际情况，对目标层段油井剖面进行合理的分布式光纤检测。这样便可获取到足够科学、精准的检测结果，为油井采油工作效率及其质量的提升提供有力支持。

参考文献：

[1] 王刚. 基于光纤传感的油水井套管形变监测技术研究[D]. 齐鲁工业大学,2021.

[2] 杜元凯. 基于分布式光纤声波传感的管道流量监测技术研究[D]. 齐鲁工业大学,2023.

[3] 郭道凡,杨冬. 油气井分布式光纤监测技术应用[J]. 内蒙古石油化工,2023(6):68-71.

作者简介：王龙翔，男，1991年6月出生，大学本科，工程师，现就职于中国石油集团测井有限公司辽河分公司生产测井项目部