地層測(cè)試新技術(shù)在油田勘探開發(fā)中的應(yīng)用

張昊　喬宇　侯金龍

摘 要：地層測(cè)試可獲取地層產(chǎn)液性質(zhì)、產(chǎn)量、油藏邊界等重要信息，為油田勘探部門制定科學(xué)的試油措施和增產(chǎn)措施提供可靠依據(jù)。本文對(duì)地層測(cè)試技術(shù)的作用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并以低滲透油田、含硫化氫油田以及高溫高壓油田的地層測(cè)試為例，對(duì)相關(guān)的測(cè)試技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了分類討論。

關(guān)鍵詞：地層測(cè)試；低滲透；高溫高壓；含硫井

1 概述

地層測(cè)試是勘探部門為獲取地層產(chǎn)液性質(zhì)、產(chǎn)量、地層物性、油藏邊界等參數(shù)而進(jìn)行的一套測(cè)試工藝，該工藝是將開關(guān)井工具、封隔器等用油管運(yùn)輸?shù)骄拢ㄟ^構(gòu)建的臨時(shí)完井系統(tǒng)進(jìn)行開井生產(chǎn)、關(guān)井恢復(fù)等各項(xiàng)操作。地層測(cè)試技術(shù)具有作業(yè)速度快、成本低、獲取信息全等優(yōu)點(diǎn)，可為油田企業(yè)制定開發(fā)決策提供準(zhǔn)確的依據(jù)，因此已經(jīng)在油田勘探領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用。

2 地層測(cè)試技術(shù)及其應(yīng)用

2.1 地層測(cè)試技術(shù)作用

地層測(cè)試技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有一系列優(yōu)點(diǎn)，其主要作用有：獲取地層液體的性質(zhì)、產(chǎn)量、溫度、壓力等，對(duì)于評(píng)價(jià)地層的油藏狀況具有極為重要的作用；可對(duì)地層和單井進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，為勘探開發(fā)決策提供參考；可節(jié)約套管，加快勘探速度的同時(shí)降低勘探成本；能對(duì)油田增產(chǎn)措施效果進(jìn)行預(yù)測(cè)，指導(dǎo)增產(chǎn)措施的實(shí)際運(yùn)行，如評(píng)價(jià)酸化壓裂效果；可用于驗(yàn)竄或找漏；檢查地層連通性等。地層測(cè)試技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)在低滲透儲(chǔ)層、含硫化氫井和高溫高壓井的勘探方面取得了顯著成果，越來越多的油藏被發(fā)現(xiàn)。

2.2 地層測(cè)試新技術(shù)的應(yīng)用

2.2.1 低滲透儲(chǔ)層測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用。傳統(tǒng)低滲透儲(chǔ)層測(cè)試技術(shù)沒有考慮低滲透層自身特征，由于井筒儲(chǔ)集效應(yīng)導(dǎo)致壓力恢復(fù)緩慢；另外，測(cè)試回收液量少，難以獲得合格地層樣品，這就導(dǎo)致測(cè)試資料存在壓力測(cè)不穩(wěn)、液性不落實(shí)等問題，嚴(yán)重影響了測(cè)試的效果。中石化某測(cè)錄井工程公司對(duì)該類油層的測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，利用改進(jìn)后的管柱結(jié)構(gòu)、APR測(cè)試工具和MFE測(cè)試工具形成了一套新的測(cè)試技術(shù)，有效解決傳統(tǒng)地層測(cè)試技術(shù)的不足。

以低滲透儲(chǔ)層的改造測(cè)試技術(shù)為例，測(cè)試工藝可進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：酸壓-測(cè)試-排液聯(lián)合作業(yè)方式；管柱結(jié)構(gòu)為：油管-氣舉閥-油管-氣舉閥-油管-氣舉閥-RD安全循環(huán)閥-RD循環(huán)閥-常開閥-RTTS封隔器-高量程電子壓力計(jì)。該測(cè)試技術(shù)應(yīng)用時(shí)先關(guān)閉RTTS封隔器，完成循環(huán)、替液后投球，關(guān)閉常開閥；接著實(shí)施酸壓作業(yè)，打開井口，排酸，流動(dòng)測(cè)試地層求產(chǎn)；當(dāng)排量減小時(shí)，環(huán)空加壓，打開氣舉閥，環(huán)空注入氮?dú)猓瑲馀e助排。以上過程將酸化、氣舉、測(cè)試作業(yè)一次進(jìn)行，不需要更換井口，因此能達(dá)到降低對(duì)低滲透儲(chǔ)層的污染，同時(shí)，還能加快試油速率，達(dá)到節(jié)約勘探成本的目的。

2.2.2 含硫化氫井地層測(cè)試技術(shù)。含硫井勘探量日益增加，對(duì)該類油井測(cè)試技術(shù)的需求也逐漸增加，以下將對(duì)含硫井的測(cè)試作業(yè)工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。工藝采用測(cè)試-射孔聯(lián)作方式，能減少硫化物對(duì)井筒內(nèi)壓井液的污染和套管的腐蝕，保障測(cè)試套管的安全。測(cè)試設(shè)備主要包括井下測(cè)試工具和地面測(cè)量工具，地下工具應(yīng)選擇具有防硫型材質(zhì)，下井前進(jìn)行探傷檢測(cè)，防止有裂紋工具帶傷作業(yè)；地面計(jì)量設(shè)備應(yīng)選擇具有良好放硫化物腐蝕的設(shè)備，配置硫化物監(jiān)測(cè)儀器，確保測(cè)試工作能安全、穩(wěn)定進(jìn)行。硫化物腐蝕性較強(qiáng)，一旦泄露將會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成極大的危害，因此，在對(duì)含硫化氫井進(jìn)行地層測(cè)試時(shí)，應(yīng)制備完善的應(yīng)急預(yù)案，保障人身安全和環(huán)境安全。

含硫化氫井地層測(cè)試技術(shù)的管柱結(jié)構(gòu)為射孔槍-RTTS封隔器-RD循環(huán)閥-電子壓力計(jì)-RD安全循環(huán)閥；同時(shí)配備堿式壓井液、火把噴淋裝置和中和裝置，確保硫化氫泄漏時(shí)，能及時(shí)消除對(duì)人體和環(huán)境的危害。測(cè)試工作制度采取一開一關(guān)式。

2.2.3 高溫高壓井測(cè)試技術(shù)應(yīng)用。高溫高壓井測(cè)試技術(shù)難度較高，其突出問題是測(cè)試管柱中進(jìn)口的井下關(guān)井閥關(guān)閉狀況不理想，無(wú)法取得合格的壓力恢復(fù)燃料，因此國(guó)內(nèi)外眾多石油勘探企業(yè)均未能積累足夠的成功經(jīng)驗(yàn)，因此其施工設(shè)備、施工條件等都需要不斷改進(jìn)。中石化引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，再結(jié)合自身研發(fā)的專業(yè)設(shè)備，成功解決了井下關(guān)井閥密封性問題以及壓力計(jì)在射孔時(shí)易損壞問題。

首先，施工前要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。高溫高壓井施工環(huán)境惡劣，應(yīng)在地層測(cè)試前對(duì)井筒的安全性進(jìn)行評(píng)估、對(duì)井下管柱和井下套管的安全系數(shù)進(jìn)行模擬試驗(yàn)。其次，測(cè)試工藝和設(shè)備管柱結(jié)構(gòu)的選擇。測(cè)試工藝選擇射孔-測(cè)試聯(lián)合作業(yè)的方式，管柱結(jié)構(gòu)自上而下依次為：氣密封油管-校深短節(jié)-RD安全循環(huán)閥-井下關(guān)井閥-高減震電子壓力計(jì)托筒（2支）-RD循環(huán)閥-RTTS封隔器-篩管-射孔槍。再次，地面設(shè)備、井下測(cè)試設(shè)備、射孔器材等方面。地面設(shè)備主要包括高壓分離器、熱交換器、油嘴管匯、法蘭接、數(shù)據(jù)頭以及金屬密封管線等，按設(shè)計(jì)要求連接好各項(xiàng)儀器后，進(jìn)行試壓；井下設(shè)備主要檢測(cè)其密封性，對(duì)各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行試壓和探傷。射孔器材要根據(jù)井底最高溫度要求和壓力要求設(shè)定各工藝參數(shù)。最后，高溫高壓井測(cè)試應(yīng)急預(yù)案的制定。制定各施工環(huán)節(jié)的應(yīng)急預(yù)案，一旦出現(xiàn)突發(fā)狀況，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。

新型井下關(guān)井閥在井深5500m以上，井底壓力最小值為105MPa時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，該工具在井下經(jīng)受住了高溫高壓測(cè)試，可承受最大壓力差達(dá)到80.45MPa。利用如上作業(yè)方式對(duì)某井進(jìn)行測(cè)試，測(cè)得壓差為48.61MPa，產(chǎn)油量能達(dá)到72.07m3/d；產(chǎn)氣量可得到10562m3/d；測(cè)點(diǎn)溫度為125.36℃，產(chǎn)層溫度達(dá)到126.3℃（中部）；地層測(cè)試資料充分說明該油井屬于異常高壓低滲透自噴油，應(yīng)科學(xué)制定開采工藝，才能取得理想的開發(fā)效果。

3 結(jié)語(yǔ)

地層測(cè)試技術(shù)在油田勘探開發(fā)中具有重要地位，其勘探結(jié)果可作為判斷地層生產(chǎn)狀況的依據(jù)，使地質(zhì)勘探部門能準(zhǔn)確、及時(shí)地了解地層信息，并為制定合理的試油措施和增產(chǎn)措施提供科學(xué)指導(dǎo)。隨著低滲透油田、含硫油田和高溫高壓油田逐漸增多，油田勘探難度不斷加大，勘探部門及相關(guān)人員需要不斷創(chuàng)新地層測(cè)試技術(shù)，改進(jìn)現(xiàn)有的方法，以滿足油田企業(yè)勘探開采的需要。

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