垂向干擾試井方法在試油生產中的應用

鄭偉東,畢全福,白光瑞

(中國石油新疆油田公司試油公司,新疆克拉瑪依 834000)

1 測試層概況

測試井的具體情況如下:FN4井第二層試油于2009年9月6日通過油管傳輸射孔,射開P1f層,井段為4 635～4 648 m,16孔/m,裝彈194彈/13 m,射后無顯示;7日經抽汲至井深1 500 m,抽出水6.69 m3后不出;灌滿井筒提出射孔管柱檢查,實射194孔,發射率100%,11日下封隔器,座封后正反打壓10 MPa驗封合格;17日用總用胍膠液312.8 m3油管壓裂;22日退完壓裂液后抽汲試產,日抽汲13次,抽深1 500 m,液面230 m～1 380 m,抽出油3.17 m3,抽出水7.21 m3.由于本井第一試油層段P1f(4 568～4 580 m、4 607～4 618 m)試油結果為6.5 mm油嘴日產油10.55 t,日產氣1 090 m3,日產水12.3 m3,其結論為油水同層.為了檢驗本層段與已試井段是否連通,決定采取垂向干擾方法試井.

圖1 FN4井作業管柱示意圖

2 垂向干擾測試設計

我們設計的垂向干擾測試方案如下:

(1)下入儲存式電子壓力計至井深4 580 m處,作業管柱結構見圖1.

(2)壓力計靜止2 h后,開始套管打壓驗竄,步驟如下:油管敞開,套管打壓至25 MPa后關閉套管30 min,開套管泄壓30 min.上述程序共做3次,然后關閉油管與套管.

(3)關井36～40 h后,打開套管泄壓(油管繼續關閉)以繼續驗竄,步驟如下:油管關閉,套管打壓至

25 MPa后關閉套管30 min,然后開套管泄壓30 min.上述程序共做3次,然后打開油管及套管閘門泄壓.

(4)打開油管與套管泄壓30 min后再進行驗竄作業,步驟如下:油管敞開,套管打壓至25 MPa后關閉套管30 min,再開套管泄壓30 min.上述程序共做3次,最后提出儲存式電子壓力計.

3 油井驗竄測試實施情況

3.1 第一次測試

2009年10月10日,12:58壓力計接電池,13:25入井,14:12下至井深4 580 m處,16:00套管打壓, 16:10套壓升至25 MPa(用水5.28 m3),關套管閘門,16:10～16:40套壓由25 MPa降至2 MPa,16:40～17:10打開套管閘門泄壓;17:10套管打壓升至25 MPa(用水1.232 m3),關套管閘門,17:10～17:40套壓由25 MPa降至3 MPa,17:40～18:10打開套管閘門泄壓,18:10套壓升至25 MPa(用水1.06 m3),關套管閘門,18:10～18:40套壓由25 MPa降至2 MPa, 18:40～19:10打開套管閘門泄壓,19:10關套管閘門及油管閘門.

3.2 第二次測試

2009年10月12日,10:00～10:04套管打壓至25 MPa(用水2.29 m3),關套管閘門,10:04～10:34套壓由25 MPa降至3 MPa,10:34～11:04打開套管閘門泄壓,11:04～11:07套管打壓至25 MPa(用水0.88 m3),關套管閘門,油壓由 8.5 MPa升至 11 MPa.11:07～11:37套壓由25 MPa降至2.2 MPa,油壓由11 MPa降至9 MPa,11:37～12:07打開套管閘門泄壓,12:07～12:11套管打壓至25 MPa(用水0.7 m3)關閉閘門,油壓由9 MPa升至11 MPa,12:11～12:41套壓由25 MPa降至3.1 MPa,油壓由11 MPa降至9.1 MPa,12:41～13:11同時打開油管閘門及套管閘門泄壓,油壓、套壓均歸零,油管返出原油2.11 m3及少量天然氣.

3.3 第三次測試

2009年10月12日,13:11～13:14套管打壓至25 MPa(用水0.53 m3)后關閉閘門,油壓0 MPa,無返出物,13:14～13:44套壓由25 MPa降至3.2 MPa,油壓0 MPa,無返出物.13:44～14:14開套管閘門泄壓,14:14～14:17套管打壓至25 MPa(用水0.53 m3)關閉閘門,油壓0 MPa,無返出物,14:17～14:47套壓由25 MPa降至3.5 MPa,油壓0 MPa,無返出物. 14:47～15:17開套管閘門泄壓,15:17～15:20套管打壓至25 Mpa(用水0.53 m3)關閉閘門,油壓0 Mpa,返出原油0.53 m3.15:20～15:50套壓由25 MPa降至3.5 MPa,油壓0 MPa,無返出物,15:50～16:20開套管閘門泄壓.16:20～17:20提出壓力計,結束測試.

4 垂向干擾測試分析

在驗竄測試中,垂向干擾試井下入井底的電子壓力計完整地記錄了測試全過程的壓力和溫度數據,真實地反映了井底壓力和溫度變化,其記錄結果如圖2所示.

根據井底監測壓力計的壓力變化曲線與地面施工情況對比分析如下:

圖2 FN4井垂向干擾驗竄壓力數據圖

(1)第一次測試.油管處于敞開狀態,監測壓力呈上升趨勢,全過程上升趨勢基本一致(僅有很小波動),與地面油套環空3次加壓及釋放壓力并沒有很好的對應關系,結果如圖3所示.

圖3 FN4井垂向干擾驗竄壓力數據圖(第1次測試)

(2)第二次測試.油管處于關井狀態,監測壓力計顯示,關井壓力逐漸恢復至平穩狀態的53.446 MPa后,當油套環空井口第一次加壓時,井底壓力上升至最高55.5 MPa后急劇降至53.505 MPa,然后呈緩慢上升趨勢逐步恢復;在油套環空釋放壓力后,監測壓力略降后重新呈上升趨勢恢復.后兩次加壓和釋放壓力,反應情況也基本相同,并且在本次測試過程中壓力恢復趨勢基本保持一致,結果如圖4所示.

圖4 FN4井垂向干擾驗竄壓力數據圖(第2次測試)

在第二次測試中,油套環空加壓(泄壓)時監測壓力的波動,是由于油套環空壓力變化傳導到油管內,引起監測壓力的短時間波動所致;套管停止加壓,關井后油管內監測壓力迅速回落,然后再開始逐漸恢復,但恢復趨勢較測試打壓前恢復速率變大,主要原因是由于打壓時向油套環空內注入流體,引起環空內流體整體下移,打破了原來井筒內的溫度平衡,造成環空溫度整體下降(下降梯度與注入量成正比),低于正常的地溫梯度,從而傳導到油管及油管內,引起油管收縮,擠壓油管內流體,產生了一個附加壓力恢復速率,在其他條件不變的情況下,壓力恢復速率比測試注入流體前變大.

(3)第三次測試.油管處于敞開狀態,監測壓力曲線基本上不受地面油套環空3次加壓及釋放壓力的影響,完全沒有相應的對應關系,結果如圖5所示.

圖5 FN4井垂向干擾驗竄壓力數據圖(第3次測試)

5 結論與建議

5.1 測試結論

通過對本次干擾測試3次擾動的監測資料綜合分析可以認為:本試油層段P1f:4635～4648 m與已試層段P1f:4607～4618 m之間不連通,試油期間所產出油、水均為本層所產,與第一試油層無關,試油結果可靠.

5.2 建 議

本次垂向干擾測試解釋的難點是,當油管關閉而在油套管環空打壓和釋放壓力時,位于油管內的井底監測壓力計所記錄的壓力變化在時間上與地面的測試操作存在一定的對應關系,這主要是井筒內壓力、溫度變化等因素的影響所致.據此建議,在今后的垂向干擾測試設計和測試資料解釋中,應充分考慮和消除井筒因素的影響,以免造成錯誤的解釋結論和認識.

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