张昊 乔宇 侯金龙

摘 要:地层测试可获取地层产液性质、产量、油藏边界等重要信息,为油田勘探部门制定科学的试油措施和增产措施提供可靠依据。本文对地层测试技术的作用进行了简要分析,并以低渗透油田、含硫化氢油田以及高温高压油田的地层测试为例,对相关的测试技术及其应用进行了分类讨论。

关键词:地层测试;低渗透;高温高压;含硫井

1 概述

地层测试是勘探部门为获取地层产液性质、产量、地层物性、油藏边界等参数而进行的一套测试工艺,该工艺是将开关井工具、封隔器等用油管运输到井下,通过构建的临时完井系统进行开井生产、关井恢复等各项操作。地层测试技术具有作业速度快、成本低、获取信息全等优点,可为油田企业制定开发决策提供准确的依据,因此已经在油田勘探领域得到了极为广泛的应用。

2 地层测试技术及其应用

2.1 地层测试技术作用

地层测试技术与传统技术相比,具有一系列优点,其主要作用有:获取地层液体的性质、产量、温度、压力等,对于评价地层的油藏状况具有极为重要的作用;可对地层和单井进行准确评价,为勘探开发决策提供参考;可节约套管,加快勘探速度的同时降低勘探成本;能对油田增产措施效果进行预测,指导增产措施的实际运行,如评价酸化压裂效果;可用于验窜或找漏;检查地层连通性等。地层测试技术经过多年的发展,已经在低渗透储层、含硫化氢井和高温高压井的勘探方面取得了显着成果,越来越多的油藏被发现。

2.2 地层测试新技术的应用

2.2.1 低渗透储层测试技术的应用。传统低渗透储层测试技术没有考虑低渗透层自身特征,由于井筒储集效应导致压力恢复缓慢;另外,测试回收液量少,难以获得合格地层样品,这就导致测试资料存在压力测不稳、液性不落实等问题,严重影响了测试的效果。中石化某测录井工程公司对该类油层的测试技术进行了改进,利用改进后的管柱结构、APR测试工具和MFE测试工具形成了一套新的测试技术,有效解决传统地层测试技术的不足。

以低渗透储层的改造测试技术为例,测试工艺可进行如下设计:酸压-测试-排液联合作业方式;管柱结构为:油管-气举阀-油管-气举阀-油管-气举阀-RD安全循环阀-RD循环阀-常开阀-RTTS封隔器-高量程电子压力计。该测试技术应用时先关闭RTTS封隔器,完成循环、替液后投球,关闭常开阀;接着实施酸压作业,打开井口,排酸,流动测试地层求产;当排量减小时,环空加压,打开气举阀,环空注入氮气,气举助排。以上过程将酸化、气举、测试作业一次进行,不需要更换井口,因此能达到降低对低渗透储层的污染,同时,还能加快试油速率,达到节约勘探成本的目的。

2.2.2 含硫化氢井地层测试技术。含硫井勘探量日益增加,对该类油井测试技术的需求也逐渐增加,以下将对含硫井的测试作业工艺进行简要介绍。工艺采用测试-射孔联作方式,能减少硫化物对井筒内压井液的污染和套管的腐蚀,保障测试套管的安全。测试设备主要包括井下测试工具和地面测量工具,地下工具应选择具有防硫型材质,下井前进行探伤检测,防止有裂纹工具带伤作业;地面计量设备应选择具有良好放硫化物腐蚀的设备,配置硫化物监测仪器,确保测试工作能安全、稳定进行。硫化物腐蚀性较强,一旦泄露将会对环境和人体造成极大的危害,因此,在对含硫化氢井进行地层测试时,应制备完善的应急预案,保障人身安全和环境安全。

含硫化氢井地层测试技术的管柱结构为射孔枪-RTTS封隔器-RD循环阀-电子压力计-RD安全循环阀;同时配备碱式压井液、火把喷淋装置和中和装置,确保硫化氢泄漏时,能及时消除对人体和环境的危害。测试工作制度采取一开一关式。

2.2.3 高温高压井测试技术应用。高温高压井测试技术难度较高,其突出问题是测试管柱中进口的井下关井阀关闭状况不理想,无法取得合格的压力恢复燃料,因此国内外众多石油勘探企业均未能积累足够的成功经验,因此其施工设备、施工条件等都需要不断改进。中石化引进国外先进设备,再结合自身研发的专业设备,成功解决了井下关井阀密封性问题以及压力计在射孔时易损坏问题。

首先,施工前要做好各项准备工作。高温高压井施工环境恶劣,应在地层测试前对井筒的安全性进行评估、对井下管柱和井下套管的安全系数进行模拟试验。其次,测试工艺和设备管柱结构的选择。测试工艺选择射孔-测试联合作业的方式,管柱结构自上而下依次为:气密封油管-校深短节-RD安全循环阀-井下关井阀-高减震电子压力计托筒(2支)-RD循环阀-RTTS封隔器-筛管-射孔枪。再次,地面设备、井下测试设备、射孔器材等方面。地面设备主要包括高压分离器、热交换器、油嘴管汇、法兰接、数据头以及金属密封管线等,按设计要求连接好各项仪器后,进行试压;井下设备主要检测其密封性,对各项设备进行试压和探伤。射孔器材要根据井底最高温度要求和压力要求设定各工艺参数。最后,高温高压井测试应急预案的制定。制定各施工环节的应急预案,一旦出现突发状况,立即启动应急预案。

新型井下关井阀在井深5500m以上,井底压力最小值为105MPa时进行试验测试,该工具在井下经受住了高温高压测试,可承受最大压力差达到80.45MPa。利用如上作业方式对某井进行测试,测得压差为48.61MPa,产油量能达到72.07m3/d;产气量可得到10562m3/d;测点温度为125.36℃,产层温度达到126.3℃(中部);地层测试资料充分说明该油井属于异常高压低渗透自喷油,应科学制定开采工艺,才能取得理想的开发效果。

3 结语

地层测试技术在油田勘探开发中具有重要地位,其勘探结果可作为判断地层生产状况的依据,使地质勘探部门能准确、及时地了解地层信息,并为制定合理的试油措施和增产措施提供科学指导。随着低渗透油田、含硫油田和高温高压油田逐渐增多,油田勘探难度不断加大,勘探部门及相关人员需要不断创新地层测试技术,改进现有的方法,以满足油田企业勘探开采的需要。

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