渤海油田大斜度井分層測壓技術研究與應用

譚紹栩，林家昱，張 輝，張藝耀，畢 闖

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459）

隨著油田的持續開發，油井產能會隨時間而逐漸降低，為了保持穩產，油田會采取各種增產措施，如：注水、注聚合物、酸化、壓裂等，這樣經過增產措施產出后的地層狀況與投產前的各項地層參數會發生很大變化，需重新測試數據以滿足油藏需求[1-3]。在不動生產管柱情況下傳統測試方法是停產后用鋼絲把存儲壓力計下到油層段適當位置，測取全井段的平均壓力，由于不具備直讀功能，無法掌握精準的關井時間，導致無法獲得有效的測試數據[4-6]。

針對上述現實情況，做到如何既適應現在低油價現狀，達到降本增效、穩產增產，又能對油藏精細掌握、精細開發，成為了每個油田開發工作者高度關切的主題。在此背景下研發推出了電纜直讀分層測試儀，該技術在華北油田[7]、吉林油田[8]及吐哈油田[9]等陸上直井油田進行了應用。本文針對電纜直讀分層測試儀在海上油田適用情況進行了研究，并重點研究了大斜度定向井的連續油管測試技術的配套工具及測試技術的特點。通過實際油田的應用高效完成作業，取得了準確可靠測試結果，極大減小了測試停產對生產的影響。

1 渤海油田油井測試難點分析

目前渤海大斜度井及水平井占比將近一半，隨著油田的持續開發，對于油藏的測試數據需求尤為迫切，從而實現油田的精細化管理。由于渤海油田將近一半是大斜度井，普通的鋼絲電纜工具串依靠自身重力無法下至目的層，數據采集較為困難[10，11]。此外普通關井測試對于生產來說是一種資源浪費，如何進一步快速精準的取得數據，減小測試期間的生產損失，讓測試作業降本增效，這些都制約著油田高效生產。

分層測試技術為渤海油田油藏測試提供了新的思路方法，其井下工具主要包括地面采集系統和井下儀器，具體（見圖1）。測壓儀入井通過與電纜連接，由連續油管內接電纜送入到井中，當測壓儀上的機械臂成功下入到滑套后，通過電機的啟動進行打壓將滑套的出口密閉，使地層形成一個小的圈閉，從而能夠減少其他地層的干擾，提高數據錄取的精度。

圖1 井下儀器結構圖

將儀器下入到井中一趟即可對多層地層完成測試，通過井下各儀器錄取、地面采集系統進行數據的采集和技術操作可以獲得所測地層的各項參數。測試同時，其他產層產油或注水可通過儀器中心橋式通道（見圖2）保持流通，在大大提升測試效率的同時，能夠有效避免因油井停產停注而造成的損失。

圖2 橋式通道示意圖

2 大斜度井分層測壓技術

2.1 分層測試工具下入方式

連續油管作業設備具有帶壓作業、連續起下的特點，設備體積小，作業周期快，成本低。能夠減少起下鉆時間和作業周期，提高起下鉆速度和作業安全性，避免因接單根可能引起的井噴和卡鉆事故。

因此可利用連續油管內穿電纜的方式，攜帶分層測壓儀入井，從而能夠實現對于大斜度井的測試，避免在井斜大的位置卡住的風險。其中內芯電纜的尺寸為3.175 mm，可配合在海上平臺常用的連續油管進行應用，如3.81 mm 或4.445 mm 的連續油管。

2.2 測試堵塞器結構參數

為了避免油井測試過程用時過長，導致油田停產造成經濟損失，創新研制了測試堵塞器，能夠在油井生產的過程中進行連續油管的測試，測試堵塞器具體的結構（見圖3），具體參數（見表1）。

測試堵塞器能夠搭配測試Y 工作筒使用，使測試作業與油井生產同步進行，保障油井測試期間復產。

2.3 大斜度井測試技術特點

應用分層測試技術通過各儀器及技術的支持能夠進行高效準確圈閉測壓，工具管串一趟下井，即可分層測試，避免了一趟工具只能進行一個地層的測試，減少作業時間，降低作業和人員成本，保證了油田快速恢復復產。

分層測試工具配合測試堵塞器的使用，使在進行地層壓力測試的同時，能夠保障不停產停注，保證油田的產量。

3 現場應用

3.1 分層測試技術應用情況

3.1.1 作業井參數 應用分層測試技術對渤海油田KL10-1B 平臺的BX 井進行了跨層的圈閉測試，該作業井的具體參數（見表2）。

3.1.2 作業情況 在本井所測的4 個注水層段中，從上往下第1#、第2#、第3#、第4#層壓力測試工藝均正常，4 個層段壓力系數分別為1.07、0.61、0.72 和1.26，第1 層段屬正常壓力系數，第2 層和第3 層段基本相當，均為低壓壓力系統，而第4 層段為異常高壓壓力系統。壓力降落曲線形態各自代表了本儲層的吸水特征，其中第四配水器為壓力恢復曲線，說明該層并未吸水，經分析認為只有第1 層段吸水程度相對較高，第2、第3 層吸水較少。

由于儲層泥質含量較高，可能出現水敏膨脹，4 個層段均有較大的表皮，這也是儲層吸水較少的原因之一，但第4 層不吸水主要是儲層較致密，儲層與周圍受益井儲層不連通。

圖3 測試堵塞器結構示意圖

表1 測試堵塞器參數表

表2 作業井參數

表3 作業井參數

通過對BX 井進行跨層的圈閉測試技術的應用情況，整體上具有如下特點：

（1）高效完成作業。由于分層測壓的“圈閉測試”，減少了井筒的井儲效應，所以各層很快就達到了解釋條件（出現徑向流）。該井四層平均出現徑向流時間為1.8 h，而油井的常規方法測試需要3 天～1 月不等的時間。

（2）結果準確可靠。利用分層測壓技術所錄取資料，經過現代試井解釋，該井四層得到準確解釋（獲得靜壓數據、滲透率、表皮系數等諸多參數），四層都有一定的污染程度，印證了該井注水困難的現象；所得參數可為后期分層增注改造提供了有效的數據支持和明確改造措施方向。

3.2 大斜度井測試技術應用情況

3.2.1 作業井參數 為驗證改進的分層測試技術對大斜度井的適用情況，對渤海油田BZ34-1E 平臺的EX井進行了大斜度跨層的圈閉測試，該作業井的具體參數（見表3）。

3.2.2 作業情況 通過對大斜度EX 井進行跨層圈閉測試，高效順利完成了三個生產層的測試，整體上工藝具有如下特點：

（1）高效完成作業。由于分層測壓的“圈閉測試”，減少了井筒的井儲效應，所以各層很快就達到了解釋條件（出現徑向流）。該井三層平均出現徑向流時間為3 h，而油井的常規方法測試需要3 天～1 月不等的時間。

（2）測試復產保產量。除測試以外還順利完成了作業設計要求的通井、投撈Y 堵等作業。在測試期間順利復產，極大減小了測試停產對生產的影響。

4 結論

（1）通過實際應用研究來看，分層測試技術能滿足注水井、生產井測試，不僅極大的縮短了測試時間，更使測試數據更加精準，對油藏精細掌握、精細開發提供了可靠保障。

（2）分層測試技術可在大斜度井中成功搭配連續油管使用，滿足了油藏對于大斜度井測試數據的需求。測試工具的橋式通道搭配新研制的連續油管測試堵塞器，使測試期間油井成功復產，降低了測試對生產造成的影響。

（3）分層測試技術在渤海油田大斜度井的成功應用，驗證了該技術的成功率高、可靠性好，因此該技術具有極大的推廣應用價值。