不動管柱分層測試管柱工藝研究與應用

李軍，楊子，吳軒

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不動管柱分層測試管柱工藝研究與應用

李軍1，楊子2，吳軒3

（1. 中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459； 2. 中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452； 3. 中海艾普油氣測試（天津）有限公司天津分公司，天津 300452）

針對儲層改造后轉抽時間長的層位，若工作液不能及時排出，會對地層造成二次污染，影響油井產能的問題，改進研究了措施改造后快速返排工藝的技術。該技術能實現一趟管柱完成測試并連續排液等工序，減輕其對油層的二次污染。現場應用表明，該工藝實現了壓裂后不動管柱排液求產，大大縮短了排液周期，減輕了工人的勞動強度，提高了測試效果，降低了作業成本。

不動管柱； 測試； 排液； 工藝研究

海上地層測試是指利用帶有測試工具的管柱，在射孔后于井筒中獲取地層流體以及其它測試資料，并在對所獲取資料進行分析的基礎上對油層進行定性或定量評價的一種方法[1-4]。射孔測試聯作是將射孔器與測試工具聯接成管柱，一次下井同時完成射孔和測試作業的一項工藝技術。采用射孔測試聯作，不僅能夠降低作業成本和作業風險，而且可以避免射孔后再次壓井下管柱對地層造成的二次污染，從而提高油井錄取資料的準確性[5]。而常規的測試工藝是自下而上逐層作業，待下部層段作業結束后，進行封層作業，后再進行上部層位作業。這就需要層間封隔時的洗壓井、起下鉆和注水泥塞作業（或下橋塞），針對較高作業成本的測試作業，常規的作業方式不利于節約作業時效和降低作業成本。因此，研究不動管柱分層測試排液管柱是有非常重要的意義。

1 現狀研究

常規射孔、壓裂、測試作業為3個工藝過程，需要下射孔、壓裂、測試3種管柱來完成整個作業過程。而目前一體化管柱設計即可實現射孔、測試、壓裂、返排、再測試的目的。表1對常規測試與一體化測試技術進行了對比[6]，具體詳見表1。

2 作業方案調研及對比

不動管柱分層測試排液管柱工藝的關鍵技術是：先套管射孔（或裸眼完井），之后進行下部層位的測試求產作業，之后封堵下部層位轉入上部層位測試作業，最后一次性封堵（棄井）上下層位。

表1 常規測試與一體化測試技術對比

第一種方案：

（1）采用底部TCP射孔和頂部電纜射孔的作業方式；

（2）TCP射孔后，直接對底部一層測試，待底部一層測試結束后，向管柱內投球憋壓，打開投球式安全滑套，開始對頂部一層測試，同時關閉投球式安全滑套連通孔下部的球閥，完成對底部一層的封層；

圖1 方案1管柱示意圖

（3）全井測試結束后，可以從頂部封隔器上方解脫管柱，直接封堵全部已測試井段，回接后能夠對頂部層段進行重復測試，管柱圖如圖1所示。

第二種方案：

（1）TCP射孔后，直接對底部一層測試；鋼絲作業關閉底部滑套或將堵塞器坐入到坐落接頭內后，結束底部一層的測試；

（2）鋼絲作業開啟頂部滑套，開始對地層測試；鋼絲作業關閉頂部滑套，結束頂部一層的測試；

（3）鋼絲作業打開底部滑套或撈出堵塞器，可以實現2層合試；

（4）鋼絲作業關閉頂部滑套，開啟底部滑套或撈出堵塞器，可以對底部一層進行重復測試。

第三種方案：

（1）底部一層采用TCP方式射孔，頂部一層為電纜射孔；

（2）TCP射孔后直接對底部一層測試；鋼絲作業關閉底部滑套或將堵塞器坐入到坐落接頭內后，結束底部一層的測試；

（3）鋼絲作業開啟頂部滑套，開始對該層測試；鋼絲作業關閉頂部滑套，結束頂部一層的測試；

（4）鋼絲作業打開底部滑套或撈出堵塞器，可以實現2層合試；

（5）鋼絲作業關閉頂部滑套，開啟底部滑套或撈出堵塞器，可以對底部一層進行重復測試。

第四種方案：

（1）采用TCP方式射孔，直接進入測試；

（2）全井測試結束后，可以從頂部封隔器上方解脫管柱，直接封堵已測試井段，回接后能夠對已測試層段進行重復測試；

（3）全井測試結束后，可直接從頂部封隔器上方解脫管柱，下入注水塞管柱，從頂部封隔器上方注水泥塞，直接進行棄井作業。

表2對4種作業方案進行了對比，具體如表2所示。

圖2 一趟管柱分層連續測試管柱示意圖

為了滿足作業要求，方案二、三設計使用了鋼絲開關滑套和堵塞器，這些工具需要鋼絲作業才能實現其應有的功能，這樣必然會占用較長的作業時間，加上管柱內變徑多，且變徑的幅度大，易存留沉淀物等，增大了作業的難度，使鋼絲作業的成功率難以得到保證，同時鋼絲作業也要產生一定的服務費用。方案一用投球式安全滑套，替代鋼絲開關滑套和堵塞器，使得管柱更加簡化，操作更為簡單可靠，并且不發生額外的作業服務費用，缺陷是不能對底部已測試層段進行重復測試。

3 技術改進及創新應用

綜合四種作業方案的管柱結構及施工特點，對其方案進行了一定的技術改進，并創新應用于在A井的一趟管柱連續兩層測試作業，且取得良好的應用效果。A井套管下深為1 685.09 m，下部是井徑為152.40 mm裸眼段，探得人工井底為1 796.81 m。

DST1測試層位為1 719.00~1 796.81 m（裸眼段），測試管柱下至預定位置，經電測校深調整管柱坐封RTTS套管封隔器，井口投φ38 mm鋼球，環空加壓11.500 MPa開LPR-N測試閥，用固井泵向管柱內逐級加壓，加壓至3.000 MPa穩壓2 min；繼續加壓至6.000 MPa穩壓5 min；繼續加壓至10.000 MPa穩壓5 min；繼續加壓至15.000 MPa穩壓15 min，坐封液壓裸眼封隔器；繼續加壓至17.600 MPa，壓力突降至4.284 MPa，剪切泵出式球座成功，初開井進行DST1測試作業。經測試，DST1測試結論為水層。

井口投φ45 mm鋼球，固井泵向管柱內逐級加壓，打開液壓內封堵滑套：打壓至8.000 MPa穩壓5 min，關閉液壓內封堵球閥，封隔DST1測試層段；繼續加壓至12.000 MPa，壓力12.000↘4.030 MPa，DST2液壓滑套流通孔打開，進行DST2測試，測試結論為油層。

表2 4種方案比較

4 結論

（1）一體化測試工藝較常規測試工藝有諸多作業優勢，減少了起下鉆的次數，大大節約了作業時效，降低了作業成本，但針對多個產層的作業，得依次自下而上逐層作業，增加了起下鉆和層間封隔的時間；

（2）不動管柱分層測試排液工藝的研究與應用能實現多個測試層位連續分段作業，有效的節約了測試作業時間，縮短了測試周期，大大的節約了作業成本。

[1] 張國強，許兵，潘福熙，等．電纜地層測試聚焦探針在渤海地區的應用[J]．中國海上油氣，2011, 23（5）：309-312.

[2] 唐海雄，王躍曾，張俊斌，等．浮式鉆井裝置電潛泵測試關鍵技術及其應用[J]．中國海上油氣，2009, 21（4）：257-259.

[3] 張興華．稠油油藏地層測試保溫管技術[J]．中國海上油氣，2007，19（4）: 269-271.

[4] 徐錦繡，呂洪志，崔云江．渤海地區電纜地層測試應用效果分析[J]．中國海上油氣，2008, 20（2）：106-110.

[5] 劉玉芝．油氣井射孔井壁取心技術手冊[M]．北京：石油工業出版社，2000．

[6] 郭士生．半潛式鉆井平臺射孔-壓裂-測試一體化工藝[J]．油氣井測試，2011，20（1）：70-74.

Research and Application ofSeparate Layer Testing Technology Without Pulling String –Flowing Back Pipe

1,2,3

（1. CNOOC Tianjin Branch, Tianjin300459, China；2. CNOOC EnerTech-Drilling & Production Company, Tianjin 300452, China；3. COSL-EXPRO Testing Services( Tianjin) Co.,Ltd. Tianjin Branch, Tianjin 300452, China）

The quick flow-back technique after fracturing was developed in the light of the problems with the existing fracture acidizing technology. With this technique, the normal oil production mode can be adopted, and the acidification, fracturing, oil pumping and continuous flow-back can be carried out on a single trip, resulting in timely and promptly discharging of the fracturing liquid and elimination of the second pollutions to the oil layer. The field practice approves that this technique can carry out liquid discharging and oil production without pulling the pipe string, which can greatly shorten the period of flow-back and reduce the production costs.

without pulling string; well testing; quick flow-back; technology research

TE 242

A

1004-0935（2017）09-0926-03

2017-06-19

李軍（1975-），男，工程師，碩士學位，現從事油氣田開發及生產管理工作。

楊子（1987-），男，工程師。