注水井分層壓力測試技術(shù)工藝研究

張守君 蘇喜山(大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠第五油礦試井隊(duì)，黑龍江 大慶 163000)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對石油的需求量也日益升高，因此需要油田開發(fā)朝著精細(xì)化方向發(fā)展，分層壓力測試技術(shù)也由此得到了人們的重視，在試井中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著油田開發(fā)的不斷發(fā)展，油田開采對象逐漸增多，并且各類開采對象之間具有較大的差距，傳統(tǒng)的籠統(tǒng)壓力測試和常規(guī)的測試難以滿足當(dāng)前油田地層動(dòng)態(tài)的要求，因此需要采用分層壓力測試技術(shù)工藝根據(jù)不同分層的實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行有針對性的測試。

1 偏心配水管柱分層壓力測試技術(shù)

目前，我國油田注水井普遍使用的是偏心配水管柱。油田開采需要基于經(jīng)濟(jì)、效率方面的考慮制定合理方案，不僅要滿足油田需要大面積推廣的需求，而且要保障測試的準(zhǔn)確度。根據(jù)油田分層注水的實(shí)際特點(diǎn)，我國石油行業(yè)開發(fā)出了偏心配水管柱分層壓力測試技術(shù)。偏心配水管柱對不同階層注水量的配置是通過調(diào)整配水嘴口徑來完成的，可以采用鋼絲給予投撈。根據(jù)偏心配水管柱上述特點(diǎn)可以根據(jù)偏心配水孔設(shè)計(jì)一個(gè)新型的偏孔壓力計(jì)。偏孔壓力計(jì)的尺寸需要與原有的配水器保持一致，因此在測量時(shí)只需將配水器撈出并將偏孔壓力計(jì)擲入即可。在對各個(gè)斷層測試時(shí)，可以同時(shí)擲入多個(gè)壓力計(jì)從而測量出多段層的壓力[1]。

在分層注水的過程中，油田開發(fā)需要對不同段層的實(shí)際情況予以了解，從而有針對性的調(diào)整注水嘴的直徑，從而使各個(gè)段層的壓力有所不同。筆者通過閱讀大量的實(shí)踐資料得知，兩個(gè)段層之間的壓力差最多可以達(dá)到7.5MPa。如果油田上層壓力高于下層壓力則可以使用洗井封隔器，如果下層油田的壓力高于上層油田的壓力則需要考慮洗井封隔器的具體特點(diǎn)和上下油層之間的壓強(qiáng)。

利用偏空壓力計(jì)測量各個(gè)段層的壓力主要有以下幾種辦法:第一，讓油井的各個(gè)段層交替測試，并對其他段層進(jìn)行注水；第二，對多個(gè)段層同時(shí)進(jìn)行測試，注意關(guān)井不關(guān)層在測試的過程中保持注水的壓力，讓套管的壓力小于油管的壓力這樣可以使洗井封隔器不會(huì)被打開，從而有效壓力測試的環(huán)境[2]。

2 分層壓力測試工藝存在的問題

2.1 皮碗尺寸控制方面

在實(shí)際的測量工作中，每次測試都需要更換皮碗，通過擰動(dòng)螺紋來實(shí)現(xiàn)對盈量的控制，需要保證井下的前皮碗固有的外徑能夠大于測試段位的外部直徑。在測試的過程中，需要使用游標(biāo)卡尺對直徑進(jìn)行測量，因此該項(xiàng)操作較為繁瑣，需要有一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)方可操作。如果皮碗的尺寸過大，在對其進(jìn)行下放過程時(shí)容易產(chǎn)生磨損；如果皮碗尺寸過小則會(huì)影響測試的密封效果。因此增加了皮碗尺寸控制的難度。測試儀器的尺寸較長，并不利于實(shí)際操作，在傾斜度較大的油井測量時(shí)會(huì)遇到阻力以及卡住的情況。

2.2 皮碗密封方面

皮碗的密封主要是靠桿重和自重將皮碗密封，因此在實(shí)際的操作中，皮碗的密封效果不佳，產(chǎn)生的誤差較大，對測試結(jié)果有一定影響。

3 分層壓力測試工藝改進(jìn)辦法

對于油田注水封層測試中存在的問題。我國石油行業(yè)的研究人員經(jīng)過不懈的努力根據(jù)實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)對分層壓力測試工具進(jìn)行了改進(jìn)并成功的設(shè)計(jì)出自鎖式封閉段解決了封閉測試密封段出現(xiàn)的問題，從而使分層壓力測試工藝得到了完善。自鎖式密封段是由自鎖裝置、密封機(jī)構(gòu)以及定位機(jī)構(gòu)組成。其作用主要有以下幾點(diǎn):第一，在密封段上設(shè)置鎖定機(jī)構(gòu)，在皮碗被壓縮后進(jìn)行自動(dòng)鎖定，能夠有效的解決密封差的問題；第二，在皮碗上設(shè)置傳壓孔，令皮碗在承受干重的壓力外能夠承受來自靜水的壓力，從而進(jìn)一步的加強(qiáng)皮碗的密封能力；第三，在皮碗壓縮位置上制定限位銷釘，可以有效的保障皮碗由于壓縮盈量過大產(chǎn)生的收縮后不易恢復(fù)等問題；第四，采用的免調(diào)節(jié)皮碗并不需要游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量，只要擰緊皮碗套即可保證皮碗不變形，使其增加膨脹的體積，從而加強(qiáng)密封的能力[3]。

自鎖式封閉段總長度為647mm，質(zhì)量為4kg，在下放的過程中不會(huì)產(chǎn)生摩擦。當(dāng)將其下放至測試位置后，將定位抓打開借助震擊器的作用將皮碗坐封，同時(shí)將皮碗鎖住，使其保持壓縮的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)密封。采用自鎖式密封段對段層進(jìn)行壓力測試，只需要在投、撈密封段進(jìn)行兩次測試即可與傳統(tǒng)的偏心堵塞壓力計(jì)測試工藝相比，可以減少一半的投勞工作，有效的節(jié)約投撈測試的經(jīng)費(fèi)。

4 結(jié)語

綜合所述，通過對注水井分層壓力測試技術(shù)工藝研究了解到偏心配水管柱分層壓力測試技術(shù)、分層壓力測試工藝存在的問題以及分層壓力測試工藝改進(jìn)辦法。注水分層壓力測試技術(shù)工藝作為一項(xiàng)新型的測試技術(shù)，可以根據(jù)油井的各個(gè)段層的吸水情況和分層壓力進(jìn)行測試，對我國石油開發(fā)具有重要的意義。

[1]張繼明，張根新，楊光魯?shù)?注水井分層壓力測試技術(shù)在文留油田的應(yīng)用[J].油氣井測試，2011，06(25):156-157.

[2]于九政，劉保徹，晏耿成.橋式偏心注水井分層壓力測試技術(shù)在長慶油田的應(yīng)用[J].油氣井測試，2013，04(14):160-161.

[3]孟慶業(yè)，賈慧麗，周長軍等.注水井分層啟動(dòng)壓力測試新技術(shù)及其應(yīng)用[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)理工卷，2010，03(18):248-250.