“Y”型分采管柱跨隔分層測壓技術

劉文智

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459）

地層壓力變化包含有關井和儲層能力的大量信息[1]。因此，壓力測試一直是表征油氣井地層、油藏體系和估計流動參數的重要標準[2]。然而，開展油井分層測壓是油田開發工作一直努力解決的一個技術難題。多年來，國內許多油田都在分層測壓領域進行了不懈的研究[3]。目前主要應用有：（1）采用封隔器配套分注井偏心配水器，使用存儲式堵塞器壓力計，隨管柱作業方式進行分層測壓[4-6]；（2）采用分層測壓管柱（由分層測壓丟手管柱和小直徑泵抽管柱組成）從偏心環空下入測壓儀器獲取分層壓力[7-8]。

上述方法在陸地油田得到了較好的應用，但是對于海上油田特定的“Y”型分采管柱而言，卻存在著較大的不適應性。對于海上油田特定的“Y”型分采生產管柱而言，目前主要采用鋼絲攜帶存儲式壓力計進行分層測壓。然而其測壓工藝具有如下弊端：（1）需要通過頻繁開關滑套實現目的層段壓力測試，作業工藝繁瑣，風險較高；（2）測試作業期間，需要在地面關井，井儲效應大，影響質量，而且關井壓力恢復時間較長（如中高滲透儲層關井3天/層），造成油井產量損失；（3）采用儲存式壓力計進行測試，成功率不確定，存在較大測試占產。因此，對于特定的“Y”型分采生產管柱，同時針對海洋平臺油井普遍高產的情形，目前的分層測壓方法亟待改進。

1 技術原理及特點

本文介紹了一種適用于“Y”型分采生產管柱的跨隔分層測壓技術。可不動管柱，在原生產管柱基礎上作業；測壓時不停產，最大限度保障油田穩產；不需要開關滑套，采用直讀式儀器，實現一趟下井獲取全井的分層測壓。另外，由于壓力數據受多種因素的影響，最嚴重的因素之一便是由井儲效應引起的[9]。該工藝直接對滑套出口進行圈閉，實現井底關井，可最大限度減小井儲效應，提高測壓數據的質量及效率。

1.1 技術原理

跨隔分層壓力測試技術就是將跨隔分層測壓儀利用電纜攜帶下入，通過磁定位找到目的層生產滑套進行粗定位，再利用機械臂與滑套精就位；之后通過儀器下部活塞泵對上下密封皮囊打壓實現上下密封皮囊對單層滑套密封，從而實現儀器對目的層進行圈閉，達到目的層的壓力恢復測試目的。

1.2 配套儀器

井下跨隔分層測壓儀（見圖1）是一款在不需要動原有“Y”型生產管柱，并能在保持生產狀態下進行分層測壓的最新測井儀器。

圖1 井下跨隔分層測壓儀結構示意圖

井下跨隔測壓儀自帶由地面控制的打壓式密封或泄壓解封的密封皮囊，定位支撐臂也由地面可控收攏或放開，跨隔測壓過程可以自下而上或自上而下反復進行，在“Y”型分層采油管柱（滑套開關）井進行跨隔測壓，地面控制箱均可以直讀井下相關數據，該測壓技術采用跨隔分隔密封，當上/下二個皮囊分隔密封后，保持了上下中心流通，也就是除當前測壓層，其余采油層仍可正常生產，因此，跨隔測壓過程直觀，跨隔測壓測試數據可信度高。所錄取壓力溫度資料結合流量等數據，可通過現代試井分析出有效滲透率、表皮系數等各項參數，用以指導油藏開發。

1.3 技術特點

跨隔分層靜壓測試工藝具有如下技術特點：

（1）工藝實施簡單。不需要動管柱作業，不需要鋼絲作業頻繁開關滑套，簡化了作業流程，將測試儀器下入目的層段即可完成測試需求。

（2）避免關井測試。在目的層壓力恢復過程中實現其他層正常生產，不會由于測試作業而造成產量損失，同時能夠監測井下流壓。直接對目的層進行圈閉，最大程度減小井筒儲集效應、相變化及層間干擾的影響，提高所錄取資料的質量。

（3）提高測試時效。能夠高效實現一趟儀器下井獲取多井段的分層測壓數據。可在地面實時監測，隨時掌握恢復程度，依據錄取要求決策何時終止測壓作業。既能保證壓力資料的完整可靠，又能提高作業時效。

（4）工藝實施范圍更廣。測試作業不需要通過鋼絲作業開關層來實現，因此大斜度井分層靜壓測試也可實現測試作業。

2 現場應用

使用該跨隔分層測壓技術已在渤海油田完成施工29 口井，共83 層。成功實現了油氣井在生產狀態下的分層測壓，且一趟工具入井完成多層段的分層測壓作業，在作業時效、關井產量損失、資料錄取等方面都體現出了較好的應用效果。

2.1 作業時效提高

運用電纜直讀實時動態監測，可因時制宜進行下步工作，尤其在施工步驟上更加簡單方便，可以一趟儀器入井完成多層段的分層測壓作業，從而在作業時效上實現了跨越式飛躍。以BZ34-1-FXX 井分層靜壓測試（3 層）為例，在施工步驟上減少了8 趟工具串入井起下作業，全井關井壓力恢復上縮短120h，單井作業時效直接提高了60%；根據技術原理，對于3 層以上分采或中低滲的油氣井，時效特點將更加突出（見表1）。

表1 BZ34-1-FXX 井分層靜壓時效對比

2.2 關井產量損失減少

傳統分層測壓是通過關井待液面恢復穩定后求取地層壓力，因此等待壓力恢復過程中油氣井無法生產；采用（不停產）跨隔分層測壓則能夠實現一趟工具入井，在實現目的層的井下關井的同時實現其他層位正常生產；且能夠實施監測壓力恢復狀況，即時轉換測試層位。如BZ34-1-FXX 井較傳統測試，單層井儲效應減少80%，單井時效提高60%，直接挽回產量損失675 方。

2.3 測試資料更加完整、準確

跨隔測壓方式通過井下單層關井技術，大幅度降低了井筒儲集效應，另外壓力數據從恢復初始階段到末段保證全程持續錄取。因此，提升了測試數據的全面性和可靠性，尤其對于壓力恢復的早期解釋分析來說，意義更為顯著。

傳統分層測壓在應用存儲式壓力儀過程中由于工藝技術局限性，主要獲取參數后只能分析地層靜態溫度和壓力。而跨隔分層測壓則同時獲取地層靜、動態溫度和壓力數據，可進一步獲取更多需求：通過動靜結合，定性判斷生產過程中的層間相互干擾程度；分析求取層系地層表皮、滲透率分布情況等；落實單層實際產量貢獻潛力。豐富的參數資料為油藏地質工作人員對油氣井的開發生產提供了有效的指導依據。

2.4 測試施工范圍擴大

對于一些不能滿足井下滑套開關要求的大斜度井，傳統分層測壓方式無法實現分層測壓目的，而采用該測壓技術不僅能完成需求使命，還彌補了大斜度井分層測壓的空白。如2017 年實現了BZ34-1-EXXh、BZ34-1-EYYh 兩口大斜度井的分層靜壓測試。

3 結論

通過對跨隔分層測壓技術的研發及應用，我們發現該技術為油田穩產、減少測試占產、提升試井資料質量做出了較大貢獻。取得了以下突破：

（1）不需要通過鋼絲作業開關層，能夠高效實現一趟儀器下井多井段的分層測壓；

（2）在測壓過程中能夠保持油井生產，同時能夠監測井下流壓；

（3）地面實時監測，能隨時掌握恢復程度，可依據錄取要求決策何時終止測壓作業，確保測試資料可靠的同時提高了作業時效；

（4）井筒存儲系數降為“很低”級別，縮短了靜壓恢復時間。

基于以上幾點，該技術在今后的油田生產中可有以下具體的地質油藏應用：

（1）地層分（單）層壓力監測。掌握分（單）層的壓力變化，更能了解儲層的開發動態，為生產措施的調整提供基礎數據。所取資料可以通過現代試井解釋出滲透率等地層參數，可掌握同一區塊單井的物性差異，可彌補因探井數量原因對地層掌握不夠的情況。

（2）確定不同層位的表皮系數。可通過試井分析出不同層位的污染程度，為是否需要分層改造提供有效信息，還在油氣井投產初期對射孔完善程度進行評價。

（3）建立單井多層、多井單層開發數據庫。通過多井的測試，得出受注壓力、受注距離、地層連通性之間的關系。根據分層測得的壓力差異，確定其是否為同一水動力系統，在調整注采對應、增加驅油效果方面提供針對性信息。建立區域開發動態數據庫，具有宏觀指導意義。

（4）輔助判斷井下剖面情況及剩余油分布狀況。結合井口產出可判斷井下剖面情況。通過多井分層測試，根據區域構造內不同井的油水測試資料，能幫助確定剩余油的分布狀況。