油田試油流程及其技術(shù)要點分析

余文學(xué)

（大慶鉆探試油測試公司，吉林 松原 138000）

近年來我國社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，對能源需求也逐步增加，能源短缺已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。目前我國油田開采進(jìn)入了中后期階段，石油產(chǎn)能逐步下滑，為了確保原油供應(yīng)穩(wěn)定性石油企業(yè)紛紛加大了自身的開發(fā)開采力度，依舊穩(wěn)定自身產(chǎn)能，保障我國能源供應(yīng)的穩(wěn)定性。鉆井工程完成后油井在投入正常生產(chǎn)之前，需要進(jìn)行試油試采工作，對油井的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行全面的測定，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行必要的調(diào)整，為正式投產(chǎn)后油井的生產(chǎn)穩(wěn)定性打下堅持的基礎(chǔ)。通過試油試采工作可以獲得油層產(chǎn)量及性質(zhì)、氣層產(chǎn)量及狀態(tài)、水層層產(chǎn)量及特點以及各層的溫度壓力等重要的原始測量數(shù)據(jù)，通過后續(xù)的數(shù)據(jù)分析以及相關(guān)技術(shù)手段可以直接掌握油井生產(chǎn)后地下信息，精準(zhǔn)地判斷工業(yè)油流存在狀態(tài)以及規(guī)模，可以通過具體的圖表數(shù)據(jù)對油井的生產(chǎn)能力以及綜合狀態(tài)進(jìn)行描述分析，對油井后期的生產(chǎn)能力有著深遠(yuǎn)的影響。

1 試油試采的基本流程

1.1 替漿

替漿是使用相應(yīng)的設(shè)備以及技術(shù)手段，將鉆井過程中留存在井筒內(nèi)部的泥漿替換成清水或其它介質(zhì)，從而實現(xiàn)井筒內(nèi)部液體物理化學(xué)性質(zhì)的統(tǒng)一。替漿可以降低在對地層出液情況判斷時井口自身因素帶來的影響，也降低了地層污染的可能。鉆井過程中留存的泥漿一般具有較大的比重，泥漿成分也十分復(fù)雜，長時間留存不僅可能出現(xiàn)泥漿結(jié)塊的問題，也會對井下設(shè)備造成腐蝕和破壞。在超深井中由于管柱下放深度較高，容易出現(xiàn)井內(nèi)壓差較大，泥漿替換困難的問題。因此，在實際的施工過程中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀的實際情況使用不同的替換技術(shù)工藝。如在超過2000m的超深井替漿作業(yè)中，應(yīng)使用分段替漿的技術(shù)，降低替漿泵的工作壓力，杜絕憋泵現(xiàn)象。

1.2 通井施工

通井使用主要是使用以通井規(guī)為核心的設(shè)備，對井徑各項數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，判斷井筒參數(shù)是否可以滿足各類井下工具的下放標(biāo)準(zhǔn)。通井施工是一種最為簡單直接的井筒檢測手段。同時在通井施工的過程中，利用通井規(guī)可以對井筒璧上附著的固體雜物進(jìn)行清除，在施工過程中也可以及時地發(fā)現(xiàn)井筒璧是否存在毛刺、變形以及破損等情況。常見的通井規(guī)一般分為兩部分結(jié)構(gòu)，上半部分是帶有螺紋的連接承重組件，下半部分為薄壁的筒體結(jié)構(gòu)。通井規(guī)的外徑一般要比套管內(nèi)徑小6～9mm，大端的整體長度要超過0.5mm。對新井進(jìn)行通井作業(yè)時通井規(guī)需要下達(dá)至人工井底的位置，如果是已經(jīng)投產(chǎn)的老井通井作業(yè)則需要通井深度至少要超過射孔油層的50m以上。具體的通井深度也需要根據(jù)目標(biāo)油井的實際情況進(jìn)行論證分析然后確定具體深度，在通井過程中如果遇到較大的阻力，可以采用加壓的方式嘗試通過，但加壓超過15kN 時，則需要停止加壓，避免造成設(shè)備或井筒損毀。應(yīng)使用相應(yīng)的設(shè)備和檢測技術(shù)分析阻礙產(chǎn)生原因后處理。

1.3 刮削洗井

刮削洗井作業(yè)主要是對井筒以及井底中的雜物進(jìn)行徹底的清理去除。作業(yè)時一般將相應(yīng)型號大小的刮削器與油管相連接，通過油管下入井內(nèi)，對管壁進(jìn)行徹底的刮削和清潔，下放深度一般根據(jù)實際的清理需求以及井底情況確定。刮削清潔后外接循環(huán)泵進(jìn)行徹底的洗井。利用循環(huán)泵強大的沖刷功能，將刮削后產(chǎn)生的碎屑以及雜物進(jìn)行徹底的沖刷以及外排。刮削過程中應(yīng)嚴(yán)格對下放壓力進(jìn)行監(jiān)控，確保下方阻力處于合理的范圍內(nèi)，如果下方壓力超過15kN，需要暫停施工對阻力原因進(jìn)行論述分析處理。洗井時要對出液情況進(jìn)行實時的監(jiān)控，確保進(jìn)出口液體的一致性。

1.4 射孔施工

射孔作業(yè)是使用特質(zhì)的射孔彈，擊穿堅硬的巖石層，為地層和井眼之間制造出可以讓石油通過的人工通道，也為了井下設(shè)備的下放提供了通道。射孔設(shè)備需要利用油管下放并通過井下電纜相連提供能源。根據(jù)不同的射孔深度需求可以采用不用的射孔方式以及設(shè)備類型。目前常見射孔方式主要有普通射孔、無電纜射孔、過油管彈射孔三種，上述三種射孔方式有著不同的技術(shù)特點以及適用范圍。其中普通射孔是最早引入我國的射孔技術(shù)，技術(shù)最為成熟，普通射孔在壓井工作完成后，將油管起出，安裝射孔器射孔器就可以在套管內(nèi)進(jìn)行工作。普通射孔工藝在施工過程中需要井筒內(nèi)部存在適量的壓井液體，同時在射孔過程中需要由于高壓壓井液的存在，出于安全考慮需要安裝放噴閥門。無電纜射孔技術(shù)最大的特點是在整個射孔過程中不使用井下電纜進(jìn)行能源供應(yīng)，而利用油管將射孔器帶入井底，通過內(nèi)置的各類測量設(shè)備獲取井下數(shù)據(jù)最終形成放射曲線，確定精準(zhǔn)的射孔位置，引爆達(dá)到射孔要求。過油管射孔是近年來出現(xiàn)的射孔技術(shù)工藝，過油管射孔需要準(zhǔn)備定制的喇叭口管線，將射孔設(shè)備與喇叭口油管相連接下放至目標(biāo)區(qū)域完成施工作業(yè)，該射孔工藝無需進(jìn)行壓井作業(yè)，整個射孔過程不需要使用壓井液，降低了對地層的污染。

1.5 替漿通井刮削一體化施工

替漿通井刮削一體化施工是基于替漿施工以及通井刮削施工中存在的相同施工環(huán)節(jié)以及共用設(shè)備，通過必要的工藝組合實現(xiàn)一體化施工。通過使用一體化的管柱設(shè)備，實現(xiàn)一次下管完成替漿以及通井兩項作業(yè)內(nèi)容，極大地提高了施工效率，并降低了施工成本與施工風(fēng)險。該技術(shù)目前已經(jīng)在青海、大慶等油田全面普及使用，根據(jù)相關(guān)資料顯示。3000m 的超深井在使用替漿通井一體化工藝后，整體施工時間可以縮短30～40h。

1.6 下放管柱

油井在開發(fā)過程中需要下放多種類型的管柱，但從功能角度主要分為油管管柱和封隔器管柱兩大類，兩類管柱功能和結(jié)構(gòu)都有所差異，下放方式也各不相同，其中在油管類管柱下放時，需要在油管底部安裝防掉工作筒，如果該井需要使用過管彈射孔，最末端則需要使用兼容過管射孔彈的喇叭口油管。在逐根下放油管至目標(biāo)深度時對處于油層中上部位的管柱進(jìn)行置入。在射孔射開厚度較小的情況下，需要在油層頂部完成。使用單封隔器管試油時，其采用的管柱有不同的結(jié)構(gòu)，即帶篩管的單封隔器、單封隔器加配產(chǎn)器等。前者只適用于單層油層試油，后者則可以分別試兩層的油，適應(yīng)性更強。

1.7 壓井起鉆

壓井起鉆是試油試采的最后一項工序。在完成所有試油試采的施工項目后，控制油層壓力避免出現(xiàn)井噴等事故，需要進(jìn)行壓井作業(yè)，從而確保射孔工程以及鉆井工程的安全性。壓井作業(yè)要確保作業(yè)過程中的安全以及避免對周邊環(huán)境造成污染和破壞，因此壓井作業(yè)開始前應(yīng)根據(jù)實際的施工需求以及施工環(huán)境選擇相應(yīng)密度的壓井液。壓井密度如果超過適用密度，會導(dǎo)致壓井液滲透進(jìn)油層，對油層造成污染，導(dǎo)致油層孔隙被高密度的壓井液阻塞，油層滲透率降低，產(chǎn)能受到影響。如果壓井液密度小于適用密度，則會降低壓井效果，提高了井噴等事故的發(fā)生概率。因此壓井液選擇應(yīng)基于實際的施工需求以及地層條件，選擇滿足壓井需求又最大限度降低對油層性質(zhì)產(chǎn)生影響的壓井液參數(shù)。在壓井作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)對井口進(jìn)行觀察如果井口在短時間內(nèi)出現(xiàn)溢流則需要對壓井液密度進(jìn)行二次調(diào)整后重新壓井。

2 技術(shù)要點

試油試采作業(yè)中包含大量的帶壓作業(yè)環(huán)境，也使用了許多具有易燃易爆、有毒、高腐蝕性特點的材料，因此試油試采作業(yè)應(yīng)建立嚴(yán)格的施工管理制度以及操作流程，并對所有可能產(chǎn)生的風(fēng)險事故防范以及應(yīng)對方法做好應(yīng)急預(yù)案。在施工開始前需要仔細(xì)檢查施工中所使用的儀器設(shè)備，包括各類裝配操作工具、測量儀表、洗井壓井工藝設(shè)備、管柱、采油樹、抽油機、抽油桿、抽油泵等，確定工具設(shè)備狀態(tài)良好，性能型號符合施工要求，并嚴(yán)格按照設(shè)備使用的操作流程進(jìn)行施工作業(yè)。在作業(yè)的過程中應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控每個作業(yè)環(huán)節(jié)。石油的開采工程一般規(guī)模較大，其包含了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，環(huán)節(jié)眾多，且流程十分復(fù)雜，各個環(huán)節(jié)均需要運用到各項施工技術(shù)，是一項復(fù)雜的工程，試油試采是其中一項重要的工作，通過該項工作能夠及時掌握油層的基本情況和各項數(shù)據(jù)，才能制定或者調(diào)整石油開采工作方案。本文僅從一般的角度分析了石油采油的流程及技術(shù)要點，實踐的過程中，還需要技術(shù)人員結(jié)合油田及油井的實際情況，包括油田的地質(zhì)條件、自然環(huán)境、油井的性質(zhì)特點等，將技術(shù)工藝不斷的改良優(yōu)化，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，促進(jìn)后期的采油工作。

3 稠油油藏試油試采工藝技術(shù)分析

我國油田在進(jìn)入中后期開采階段后，稠油油藏的開發(fā)比例不斷提高。稠油油藏一般埋藏較淺，同時油層能量較弱，壓力較低，油藏的巖性體系也相對疏松射孔難度較大，常規(guī)的試油試采作業(yè)方法在稠油油藏中的適用性較弱，應(yīng)對傳統(tǒng)工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化后使用。

為了精準(zhǔn)優(yōu)化稠油適用的試油試采工藝，需要針對稠油油藏進(jìn)行相關(guān)的壓差測試，并根據(jù)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行工藝分析并制定相應(yīng)的優(yōu)化措施。常見的壓差測試方式是根據(jù)測試需求和目的，在下放的油管中加入對應(yīng)參數(shù)的液墊從而進(jìn)行壓差參數(shù)測試獲取。但該方法存在明顯的弊端，在液墊數(shù)量達(dá)到一定的數(shù)量后，會造成壓差嚴(yán)重縮小，導(dǎo)致稠油難以向地層中漏洞，導(dǎo)致無法有效地回收油樣，該現(xiàn)象造成了無法判斷地層持續(xù)出水等問題，也間接地導(dǎo)致了井底出砂的問題。因此前研發(fā)的大通徑APR 測試工具能對液氮墊層進(jìn)行測試，有效建構(gòu)完整的測試溫度和壓力控制體系，并且液氮在一定條件下會轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，測試開井工作結(jié)束后在井口借助有效措施集中控制液氮就能減少測試壓差參數(shù)，保證整體測定效果和處理信息水平的最優(yōu)化。在施工過程中也要注意油層在測試過程中壓力會持續(xù)回高，應(yīng)注意對油層壓力的補償，降低油層壓力瞬間上升對測試結(jié)果以及測試安全可能產(chǎn)生的影響。