毛 軍 韓傳會 毛 慶

(1.大慶油田測試技術服務分公司 黑龍江大慶) (2.大慶油田測井公司 黑龍江大慶)

提撈井測試技術及特性曲線與開采措施歸納研究

毛 軍1韓傳會1毛 慶2

(1.大慶油田測試技術服務分公司 黑龍江大慶) (2.大慶油田測井公司 黑龍江大慶)

介紹了提撈井測試理論及測試工藝技術,并通過實際測試成果研究并歸納總結出特性曲線規律,對照實際生產狀況及開采經驗,總結出一套提撈井開發和管理措施。通過總結,結合實際生產狀況和開采歷史經驗,可以基本判斷單井特性曲線類型,從而判斷地質狀況并確定開采措施,實現提撈井的科學管理和開發,提高提撈井的開發效率。

提撈井;電纜輸送式;鋼絲輸送式;籠統測壓;特性曲線

0 引 言

提撈井主要是由四類井(包括報廢井、部分探井和邊遠零散井)組成。對于特殊地質構造(如低滲透、或過渡帶)造成的產液極低的井,也有采用提撈方式進行采油。大慶油田提撈井主要存在于外圍“三低”地區。目前,大慶油田有提撈井2000多口井,且有逐年增加的趨勢。

提撈井滲流效果差,供液能力不能滿足連續采油,因產量低一直不受重視,地質人員對其地質參數也不十分清楚,開采方式目前也是靠經驗性開采。提撈井測試工藝及解釋方法的研究,通過對提撈井生產時動態壓力變化和靜態壓力恢復的測試,使地質人員更加清晰的了解該類井的地質參數,并提供合理的生產制度,科學管理,從而實現了該類井的生產上的節能降耗[1]。

但是因為提撈井產液較低,且分布比較分散,如果對每口井都進行測試從而確定生產措施,則開發成本大幅提高。為便于提高提撈井開發效率,本文通過對提撈井測試工藝和原理進行介紹,并對測試曲線分析,歸納總結出不同類型的特性曲線,并結合生產經驗,找出生產規律,再反向外推,通過生產經驗找出生產規律,實現單井增產或節能,提高開發效率,有利于提撈井的科學開發和管理。

1 測試原理

提撈井開采是通過提撈隊對提撈井進行周期性、間歇性的提撈開采。提撈期間提撈開采時間很短可以忽略地層向井筒的流動,按這一原理,地層中滿足滲流方程?；謴推陂g的地層滲流與井筒垂直管流如圖1所示。

圖1 恢復期間的流動示意圖

2 測試工藝

提撈井測試需要測試靜態壓力恢復資料及周期生產的動態壓力變化資料,因此,測試工藝上要求能實現把測試儀器卡在井下指定深度。目前測試工藝主要包括提撈井電纜輸送式與鋼絲輸送式兩種。

2.1 提撈井電纜輸送式測試工藝

提撈井電纜輸送式測試工藝主要由井下丟手、打撈裝置和測試裝置組成。電纜輸送式示意圖如圖2所示。其中測試裝置主要由打撈頭、錨定裝置[3]、儀器拖筒、測試儀器等部分組成。丟手、打撈裝置由專用電動投送器組成,通過地面供電控制電動投送器打撈爪的收縮與張開,實現丟手與打撈。

工作原理是采用電纜連接電動投送器,供電使電動投送器打撈爪張開,實現與測試裝置的連接。攜帶測試裝置下入井內,到達測試目的層后,通過上提下放電纜控制錨定裝置,使錨定裝置的卡瓦打開,將測試裝置錨定在套管壁上。并利用地面設備反向供電,控制電動投送器打撈爪收回,上提電纜實現丟手。在測試周期內,壓力計采集并記錄整個提撈生產過程中的動態參數變化情況。待測試周期完成以后,下入電動投送器打撈測試工具,上提電纜解卡并撈出該裝置。該套工藝可以實現動態壓力及壓力恢復監測等常規試井工作,可對提撈井地質狀況及產能情況深入了解[4]。

該套裝置測試可靠性強,但因測試時需動用電纜儀較車和吊車等設備,測試成本較高,而且測試工具較粗,對井口有油管的井需要起出油管才可以進行測試,測試工藝相對繁瑣。

圖2 電纜輸送式示意圖

2.2 提撈井鋼絲輸送式測試工藝

鋼絲輸送式利用套管節箍存在30 mm左右縫隙,利用測試工具卡在套管縫隙的思想進行設計的,可以實現過油管測試。其關鍵技術主要包括定位懸掛裝置和丟手分離裝置二大部分。

其工藝原理：首先在地面設置延遲時間,然后打開簡易井口,利用井口上的油管內腔作為測試通道。用鋼絲輸送下入測試儀器串。鋼絲輸送式示意圖如圖3所示。

當測試工具下入指定深度,延時等待,控制電路工作,控制電機傳動絲杠帶動滑套移動,支撐臂彈性打開,上提下放測試工具,支撐臂支在套管節箍縫隙上,實現懸掛,又經過一段時間延時,控制電路又開始工作,傳動絲杠帶動打撈頭移動,卡球陷入打撈頭內部凹槽,上提鋼絲實現測試儀器脫卡分離,待測試完畢后,利用卡瓦打撈器實現打撈。

該套工藝可用常規試井設備鋼絲車即可實現測試,測試成本較低,并可實現過油管測試。但支撐臂在有限時間內必須實現懸掛套管縫隙,如沒有完成懸掛,容易發生掉儀器的事故。

圖3 鋼絲輸送式示意圖

3 特性曲線分析與歸納

提撈井的生產壓力動態變化曲線和壓力恢復曲線真實地反映了提撈井的地質狀況和生產狀態,因此,詳細分析測試曲線,歸納總結特性曲線,對照生產實際經驗,則可以對提撈井開采和地質狀況能有所了解。通過對大量提撈井測試曲線分析總結得出的特性曲線類型與生產特性見表1。上表根據壓力恢復曲線狀態分為直線上升和直線上升變平緩兩種狀態,生產壓力動態變化曲線歸納5種特性曲線類型。

表1 特隆曲線類型與生產特性對照表

3.1 壓力恢復呈直線上升狀態,曲線類型Ⅰ、Ⅱ

壓力恢復曲線呈直線上升狀態,該狀態說明地層壓力較高,有些井液面甚至達到井口。曲線斜率取決與滲流效果,根據生產壓力動態變化,可以將其歸納Ⅰ、Ⅱ兩種特性曲線類型,如圖4和圖5所示。

圖4 測試曲線類型Ⅰ

圖5 測試曲線類型Ⅱ

1)生產壓力呈直線快速恢復

該類型曲線特性表現為壓力恢復基本呈直線上升狀態,生產壓力呈直線快速上升,曲線斜率大。如圖4測試曲線所示。該井24 h恢復1.3 MPa,在提撈井中壓力恢復比較快。

該類型井生產中表現為提撈周期短,產液量高,該井提撈周期為1天,日產液可達2 m3～4.3 m3,生產穩定,提撈井中,該井算是高產井,滲流一般,延長或縮短提撈周期對其月累積產量影響不大。

解釋成果顯示地層平均壓力達12.395 MPa,滲透率0.000 298μm2,從生產現場和測試曲線分析,該井在“三低”地區,地層壓力較高,滲透率較低,滲流效果較好。

該井從開發角度很難實現增產,但通過合理的提撈制度開發,可以在不減產的的情況下實現一定的節能降耗。因此在開發中,可適當的延長提撈周期。

2)提撈周期較長,壓力恢復緩慢呈直線,產液量低

該類型曲線特性表現為壓力恢復基本呈現直線狀態,生產壓力呈直線上升,上升緩慢,曲線斜率低。如圖5測試曲線所示。該井48 h恢復0.8 MPa,壓力恢復緩慢。

該類型井生產中表現為提撈周期相對較長,產液量較低,該井提撈周期為2天,日產液可達0.5 m3/d,生產穩定,延長提撈周期或縮短提撈周期對其月累積產量影響不大。

從解釋成果地層平均壓力達6.79 MPa,滲透率0.000 632.9μm2,從生產現場和測試曲線分析,該井地層壓力一般,滲透率較好,滲流效果一般。

該井從開發角度很難實現增產,但通過合理的提撈制度開發,可以在不減產的的情況下實現一定的節能降耗。因此開發中可適當延長提撈周期。

3.2 壓力恢復呈直線上升變緩,曲線類型Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ

壓力恢復曲線狀態呈直線上升變緩狀態,說明地層壓力低,直線部分的斜率取決于滲流效果,根據其測試曲線中生產壓力動態變化曲線,可以其歸類Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三種特性曲線類型,其中,圖6為曲線類型Ⅲ,圖7為曲線類型Ⅴ。

圖6 測試曲線類型Ⅲ

圖7 測試曲線類型Ⅴ

3.3 生產壓力呈直線恢復并至拐點

該類型曲線特性表現為壓力恢復基本呈現直線上升并變緩狀態,生產壓力呈直線快速上升并至拐點下降,其提撈周期和產液量與曲線上升速度有關,即滲流效果取決于曲線斜率,斜率大則提撈周期短,產液量高,反之,提撈周期長,產液量低。如圖6井測試曲線所示。

該井生產中表現為生產穩定,24 h恢復3 MPa,提撈周期為1天,日產液可達2.3 m3,該井生產呈最佳狀態。

解釋成果顯示地層平均壓力達10.833 MPa,滲透率0.001 812μm2,從生產現場和測試曲線分析,該井地層壓力較高,且比較穩定,滲透率較好,滲流效果好。該井延長和縮短提撈周期都可導致月累積產量減產,因此開發上建議保持原有開采制度。

3.4 生產壓力呈直線恢復未至拐點

從上述曲線類型判斷,應有一種曲線表現為生產壓力曲線恢復未至拐點。其提撈周期和產液量與生產壓力曲線斜率有關。其地質特性與曲線Ⅲ一致,生產中通過適當延長提撈周期,可達增產,即與曲線Ⅲ一致。該類型曲線實際是為曲線Ⅲ形態的不正確生產,存在實際生產,本文中無實例。

3.5 生產壓力呈直線恢復變平緩

該類型曲線特性表現為壓力恢復基本呈現直線上升并變緩,生產壓力呈直線上升變緩。生產壓力上升速度快慢直接影響提提撈周期和產液量,即滲流效果取決于曲線斜率。斜率大則提撈周期短,產液量高,反之,提撈周期長,產液量低。如圖7測試曲線所示。

該類型井生產中表現為生產穩定。該井通過縮短提撈周期可增產,其提撈周期和產液量與曲線上升速度有關,該井測試是一天,兩天,一天撈油,提撈周期為1天,24 h恢復1.5 MPa,生產壓力恢復速度一般。

解釋成果顯示地層平均壓力達8.280 5 MPa,滲透率0.000 194 16。該井壓力較高,滲透率低,滲流效果一般,該井通過適當減少提撈周期,可實現增產。

4 特性曲線與開采措施歸納

通過分析,結合生產經驗,歸納出五種常見特性曲線類型,并得出生產規律。反之,我們通過生產狀況,結合生產經驗和地質狀況,可以總結出該井屬于哪種類型,進而進行相應的生產措施,提撈井生產狀況及生產措施對照見表2。

表2 提撈井生產狀況及生產措施對照表

通過表2總結出的規律,結合提撈井的生產狀況、經驗開采及井的開發地層特性,就可以將該井歸納出為那種生產特性曲線,并采取相應的生產措施,從而實現一定的節能和增產,提高提撈井開發效率,有利于提撈井的開發和管理。

5 結 論

提撈井開采區別自噴井、機采井、電泵井等連續開采方式,它是一種周期性、間歇性、人為的一種開采方式,其影響因素繁雜導致開采規律性較差。提撈井產能特低,相對測試成本較高,分布較分散,因此只能通過單井測試實現對單井地質狀況詳細了解,很難通過單井測試對區塊性地質狀況及提撈開采方式對單井甚至于區塊地層產能影響進行詳盡的了解和認識。本文通過對提撈井測試特性曲線歸納,結合實際,總結規律,通過實際生產狀況,結合規律,可以在不測試的情況下,對單井甚至于區塊的地質狀況及開發情況進行一定的了解,這些規律是一種趨向性的總結,如果要對提撈井地質狀況進行更詳盡的認識和分析,進行單井測試和解釋是必要的,更有利于提撈井的潛能開發和科學管理。

[1] 陸大衛.油田開發測試技術新進展[M].北京：石油工業出版社,2002

[2] 于士泉,王建竹,陳 兵,等.油井合理提撈周期優化方法[J].大慶石油地質與開發,2003,22(1)

[3] 王克亮,鄭俊德.井下作業與工具.大慶石油學院工程系,1991(資料)

[4] 毛 軍.提撈井籠統測試工藝技術研究[J].測井技術.2009,33(2)

Bailing well testing technology and research of characteristic curves and production improvement.

Mao Jun,Han Chuanhui1 and Mao Qing.

This paper presents the principle and testing technology of the Bailing wells,through the research of practice testing results and the rules of testing characteristic curves,Comparison with the production status and exploitation experience,the paper summarizes a suit of exploitation and management method to estimate the characteristic curve types of the single well and the geologic status and so to achieve scientific exploitation and management method to improve the production efficiency of the bailing wells.

bailing well;cable sending;steel wire sending;general test;characteristic curve

TE357

B

1004-9134(2011)06-0043-04

毛 軍,男,1974年生,工程師,1997年畢業于西北大學,學士學位,現在大慶油田測試技術服務分公司監測研發中心,從事油田試井儀器及工藝研究工作。郵編：163453

2011-09-08

高紅霞)

PI,2011,25(6)：43～46

·開發設計·