連續油管動態監測技術在相國寺儲氣庫中的應用

何軼果張芳芳王威林王 斌

（1.西南油氣田公司采氣工程研究院，四川廣漢 618300； 2.西南石油大學石油工程學院，四川成都 610500）

連續油管動態監測技術在相國寺儲氣庫中的應用

何軼果1，2張芳芳1王威林1王 斌1，2

（1.西南油氣田公司采氣工程研究院，四川廣漢 618300； 2.西南石油大學石油工程學院，四川成都 610500）

儲氣庫注采井注采能力是儲氣庫工程設計中的關鍵參數，決定了儲氣庫的最大應急調節能力，對已完鉆的注采井開展準確的注采能力評價就顯得尤為重要。針對相國寺儲氣庫注采井大井斜角、長水平段、復雜注采管柱結構和強注強采等特點，開展動態監測技術適應性分析，優化連續油管動態監測工具及施工方案，并進行了2口注采井在高注氣量條件下的連續油管動態測試現場施工作業，獲取了動態監測數據。對現場施工工藝、配套工具及監測數據評價分析表明，連續油管動態監測技術可滿足儲氣庫注采井動態監測施工要求，錄取的的數據真實可靠，能為注采井最大調峰能力的確定和注采井的調整提供充分的依據，對類似儲氣庫注采井動態監測工作具有借鑒意義。

相國寺儲氣庫；注采井；連續油管；動態監測；注采能力

儲氣庫注采井注采能力評價對于儲氣庫長時間安全運行具有重要意義。相國寺儲氣庫注采井為大斜度井和水平井，完井管柱結構復雜，動態監測必須滿足以下幾個方面的要求：井下測試工具應滿足注氣和采氣兩種工況的施工要求；注采井儲層段長，最大井斜角大于92°，最大狗腿度10（°）/30 m左右；完井管柱中井下工具多［1］，造成變徑臺階多，必須保證測試儀器可以順利下至產層底部；動態監測時間長，注采氣量大，部分井高達300×104m3/d以上，長期高強度注采條件下測試儀器應具有較高的可靠性；儲氣庫動態監測要求質量高，測試工具應滿足數據精度要求。

分析認為常規動態監測技術不能滿足施工要求，連續油管動態監測技術以其輸送動力大、抗拉抗壓能力強、成功率高和可以過油管作業等優點［2］，能滿足注采井動態監測要求。

1 連續油管動態監測管柱

1.1 管柱結構

根據測試井井身結構及完井管柱特點，結合注采井動態監測要求，最終確定采用儲存式連續油管動態監測方案［3］。其管柱結構為?32 mm連續油管攜帶CCL磁性定位儀、溫度計、壓力計、在線流量計和全井眼流量計，見圖1。

圖1 儲存式連續油管動態監測井下管串結構

1.2 工藝流程

將儲存式測試儀器連接在連續油管的末端，通過連續油管將儀器下入水平井段中，并通過拖動連續油管進行生產井段的壓力、溫度、流量測試，測試完畢后起出測試工具串，進行數據回放［2］。

1.3 技術指標

本次施工選擇的測試儀器為加拿大Lee Specialties公司儲存式測井工具組合，主要工作參數為：耐溫175 ℃，耐壓103 MPa，本體外徑35 mm，壓力計精度±0.022 4 MPa，溫度計精度±1 ℃，流量計啟動流速1 m/min。

2 技術適應性分析

（1）單根電池支持測試時間187.5 h，測試數據采樣速度為12.5 個/s，滿足地質要求。

（2）測試施工前采用全尺寸模擬通井工具進行通井，確保測試儀器的順利下入，通井管柱結構為：?32 mm連續油管+Roller接頭+單流閥+丟手工具+旋轉接頭+全尺寸通井工具串+萬向接頭+扶正器。

（3）流量計現場應用最高渦輪轉速約為30 r/s，室內實驗有轉速達300 r/s的記錄，經測算當氣井注采量達300×104m3/d時渦輪轉速約為200 r/s，并未在現場進行應用。高轉速下流量計的可靠性有待現場施工驗證。

3 現場應用

3.1 XC7井、XC1 井概況

XC7井是相國寺儲氣庫完鉆的第一口注采井，完鉆井深2 567.00 m，儲氣層鉆遇長度36.29 m，最大井斜角92.0 °。該井采用?139.7 mm沖縫篩管完井，?114.3 mm注采油管下至井深2 497.58 m，井下工具有井下安全閥、AHR永久封隔器、BWD插管封隔器、球座等，管柱結構復雜。

XC1井是相國寺儲氣庫注采井中的第一口水平井，完鉆井深2 580.52 m，儲氣層鉆遇長度88.82 m，最大井斜角80 °。該井采用?177.8 mm襯管完井，?177.8 mm注采油管下至井深2 464.34 m，管柱中包括井下安全閥、SAB-3封隔器、坐放短節和球座等井下工具。

3.2 動態監測現場施工

（1）壓力、溫度數據測試。2013年10月23日至26日對XC7井開展連續油管動態監測施工作業。連續油管帶全尺寸通井工具通井至2 542 m，無卡阻，進行井筒靜壓、靜溫梯度測試、4個注入制度（100 ×104、120 ×104、170×104、210×104m3/d）下的井底流壓流溫測試（穩定時間6 h）、壓力降落試井和130×104m3/d注氣條件下的井筒流壓、流溫梯度測試作業。累計井下測試時間54 h，最大注氣量達210×104m3/d，施工安全順利。

10月26日至28日對XC1井進行通井無阻卡，進行井筒靜壓靜溫梯度測試、4個注入制度（160×104、180×104、220×104、260×104m3/d）下的井底流壓流溫測試（穩定時間6 h）和260×104m3/d注氣條件下的井筒流壓、流溫梯度測試作業。累計井下測試時間33 h，最大注氣量高達260×104m3/d，施工順利，未見異常現象。

XC7井測試中，未能監測到較為明顯的壓力、溫度臺階，分析原因認為不同注氣制度測試時間短（穩定時間6 h），壓力、溫度沒達到穩定狀態，建議進行井底流壓、流溫測試時需穩定注氣12 h以上。

（2）注氣剖面測試。在XC7井動態監測施工中，同時采用了全井眼流量計和在線流量計，工具回收后發現流量計都出現了軸倒扣、脫落現象。全井眼流量計在注氣量100×104m3/d和120×104m3/d下連續運行12 h可正常工作，在170×104m3/d（轉數128 r/s）時，運行2 h后出現軸脫落；在線流量計在注氣量100×104、120×104、170×104m3/d下連續運行18 h正常，在210×104m3/d（轉數159 r/s）時出現異常，不能正常工作。分析認為目前的流量計主要適用于采氣工況的測試，對于注氣工況存在不適應性，加之井筒較臟，大量污物附著在旋轉軸承上，造成渦片倒扣脫落；同時高速旋轉產生的震動也是流量計失效的原因之一。

3.3 注采井注采能力評價

通過對兩口井連續油管動態監測數據進行處理，可以獲得不同注氣制度下的井口注氣壓力和井底流動壓力，獲得不同井型的儲層注采方程。采用PIPSIM軟件建立氣井模型，通過對實際注氣參數進行修正，并采用節點分析法，對注采井進行不同地層壓力條件下的注采能力評價［4］。

對XC7井注采能力進行分析可知，繪制不同地層壓力條件下的注氣、采氣曲線與油管臨界沖蝕曲線［5］，見圖2、圖3，分析可知在儲氣庫運行壓力13.8~28 MPa內，XC7井注氣能力可以達到（175~235）×104m3/d，采氣能力可以達到（90~200） ×104m3/ d。同理對XC1井注氣能力評價可知其注氣能力可以達到（485~570） ×104m3/d，采氣能力可以達到（200~490） ×104m3/d。

圖2 XC1井注氣抗沖蝕能力分析圖

圖3 XC7井采氣抗沖蝕能力分析圖

與儲氣庫建設方案編制時對注采井注采能力預測結果進行對比，可知注采井的實際注采能力高于預測值，見表1。采用連續油管動態監測技術對注采井進行注采能力測試與評價，可以更真實地了解注采井的注采能力，為儲氣庫最大調峰能力的確定和注采井的調整提供充分的依據。

表1 注采井實測注采能力與預測對比 104m3/d

4 結論

（1）現場施工表明，連續油管動態監測工藝可滿足儲氣庫動態監測技術要求，獲取的數據的真實、可靠，為注采井注采能力評價提供充分依據。

（2）為獲得更為準確穩定的壓力、溫度數據，建議不同注采制度穩定測試時間大于12 h。

（3）現有渦輪流量計不能適應高流速、長時間的連續運轉，如果應用，建議控制轉數不超過130 r/s，同時對流量計軸的鎖定進行改進，解決倒扣問題。

（4）本次采用存儲式方式，可以探索利用帶電纜的連續油管進行實時直讀式測試。

［1］何軼果，謝南星，白璐，等.四川盆地相國寺地下儲氣庫注采井完井工藝技術研究［J］.天然氣工業，2013，33（S2）：5-7.

［2］王威林，譙天杰，周瑋，等.川渝氣區水平井、大斜度井連續油管動態監測技術研究與應用［J］.天然氣工業，2013，33（S2）：41-43.

［3］王兆東，路立軍，雷軍，等.水平井氣井生產測井施工工藝及應用［J］.國外測井技術，2010（2）：64-66.

［4］王皆明，張昱文.裂縫性潛山油藏改建儲氣庫機理與評價方法［M］.北京.石油工業出版社，2013：184-196.

［5］王嘉淮，羅天雨，呂毓剛，等.呼圖壁地下儲氣庫氣井沖蝕產量模型及其應用［J］.天然氣工業，2012，32（2）：57-59.

（修改稿收到日期 2014-07-21）

〔編輯 景 暖〕

Application of coiled tubing dynamic monitoring technique inXiangguosi Gas Storage

HE Yiguo1,2,ZHANG Fangfang1,WANG Weilin1,WANG Bin1,2
（1.Research Institute of Gas Recovery Engineering,Southwest Oil &Gas Fields Company,Guanghan618300,China；2.Petroleum Engineering College of Southwest Petroleum University,Chengdu610500,China）

The injection-production capacity of injection-production wells for gas storage is a key parameter in the design of gas storage engineering and determines the maximum emergency regulating capacity of gas storage,so it is especially important to accurately evaluate the injection-production capacity of drilling injection-production wells.In view of large deviation angle,long horizontal section,complex injection and production string structure and forced injection and production for Xiangguosi Gas Storage,analysis was conducted to the suitability of dynamic monitoring technique,the coiled tubing dynamic monitoring tool and job scheme was optimized,and coiled tubing dynamic monitoring was conducted at site on two injection-production wells under high steam injection condition,and the dynamic monitoring data was obtained.Evaluation and analysis of field operation technology,matching tools and monitoring data show that the coiled tubing dynamic monitoring technique can satisfy the dynamic monitoring operation for injection-production wells for gas storage,the obtained data is true and reliable,and the technique can provide sufficient basis for determining the maximum peak load regulating capacity of injection-production wells and regulation of injection-production wells and is of reference significance to the work of dynamic monitoring for gas storage injection-production wells.

Xingguosi Gas Storage;injection-production well;coiled tubing;dynamic monitoring;injection-production capacity

何軼果，張芳芳，王威林，等.連續油管動態監測技術在相國寺儲氣庫中的應用［J］.石油鉆采工藝，2014，36（5）：138-140.

TE357.8；TE37

：B

1000–7393（2014） 05–0138–03

10.13639/j.odpt.2014.05.035

何軼果，1982年生。2005年畢業于西南石油學院石油工程專業，現從事氣藏開發方案編制和氣井動態監測工作。電話：13608105079。E-mail：heyiguo@petrochina.com.cn。