油藏隔離工藝技術(shù)在東海壓力混合低滲儲層勘探開發(fā)一體化作業(yè)中的應(yīng)用

羅 勇 高科超 楊中成 李三喜 閆 波

（1.中海石油（中國）有限公司上海分公司； 2.中海油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)公司）

1 問題的提出

近年來，隨著海上油氣勘探程度的加大，勘探難度和成本也隨之增加，特別是東海海域油氣井普遍比較深，溫度和壓力系數(shù)較高，地層可鉆性差，導(dǎo)致每口探井的鉆井費(fèi)用高達(dá)數(shù)千萬元。探井測試作業(yè)中的傳統(tǒng)做法是在測試作業(yè)結(jié)束后即對探井進(jìn)行永久棄井處理［1-3］，這不但造成了棄井費(fèi)用的增加，而且已經(jīng)完鉆的井不能繼續(xù)為生產(chǎn)所用。如果在取全地質(zhì)資料以后將探井進(jìn)行臨時棄井并保留井口，后續(xù)再轉(zhuǎn)為開發(fā)井進(jìn)行生產(chǎn)，這將大大減少鉆井費(fèi)用。

東海某油田A井是一口評價井兼生產(chǎn)井，勘探階段要求對該井的3個層位進(jìn)行鉆桿地層測試，轉(zhuǎn)為生產(chǎn)井后要求同時保留所有的測試層，但由于第一測試層為高壓低滲層，第二、三測試層為常壓地層，地層壓力系數(shù)的不同給勘探開發(fā)一體化作業(yè)帶來困難。如果該井采用常規(guī)測試工藝，即采用RTTS封隔器在測試作業(yè)中進(jìn)行井筒與地層的封隔，從而實現(xiàn)APR工具的環(huán)空壓力操作，并在測試作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行壓井、起管柱作業(yè)，這樣既無法實現(xiàn)油藏隔離，又增加了作業(yè)時間，壓井過程還不可避免地對地層造成一定污染，而且將為后續(xù)轉(zhuǎn)為生產(chǎn)井時的開發(fā)工藝設(shè)計帶來很多難題，并增加了相應(yīng)的作業(yè)成本［4］。如何與常規(guī)測試工藝相結(jié)合，把高壓層和常壓層在測試后進(jìn)行有效隔離，成為了該井實現(xiàn)勘探開發(fā)一體化作業(yè)的關(guān)鍵工藝技術(shù)，為此提出了油藏隔離閥與常規(guī)測試工藝聯(lián)作測試的油藏隔離工藝技術(shù)，并在該井壓力混合低滲儲層勘探開發(fā)一體化作業(yè)中進(jìn)行了首次嘗試，取得了較好的應(yīng)用效果。

2 油藏隔離工藝技術(shù)研究

2.1 油藏隔離工具分析

（1）機(jī)械式油藏隔離閥

為了保護(hù)地層在完井和修井過程中免遭液體流失造成的損害，研究認(rèn)為可采用機(jī)械式油藏隔離閥對東海某油田A井儲層進(jìn)行分隔，該工具通過開關(guān)工具插入或拔出操作球閥可以對其進(jìn)行無限次開關(guān)（工具參數(shù)見表1）。在該井DST1測試作業(yè)中，該油藏隔離閥可以聯(lián)合永久封隔器、插入密封總成作為一道屏障將油藏流體隔離在下部完井裝置中，這樣既可以加強(qiáng)井眼的安全性，又能夠大大簡化高壓層測試后的壓井程序，提高作業(yè)時效。

表1 機(jī)械式油藏隔離閥參數(shù)

（2）QL型永久封隔器

QL型永久式帶密封筒封隔器（工具參數(shù)見表2）是實現(xiàn)油藏隔離工藝技術(shù)的關(guān)鍵工具，該工具用液壓式下入工具下入并坐封。在該井DST1測試中，該永久封隔器用來下入并且懸掛油藏隔離閥及射孔管柱，并與油藏隔離閥一起用來隔離環(huán)空，起到常規(guī)測試工藝中RTTS封隔器的作用。為了減少測試作業(yè)中管柱伸縮等因素對密封性的影響，在封隔器下部加裝了密封延伸筒，與封隔器共同構(gòu)成了一個6.8 m 長的密封單元［5］。

表2 QL型永久封隔器參數(shù)

2.2 測試管柱設(shè)計

測試管柱設(shè)計是勘探開發(fā)一體化測試技術(shù)的核心內(nèi)容，該測試管柱設(shè)計為由2趟管柱組合構(gòu)成。

第1趟管柱為油藏隔離管柱（圖1），用永久封隔器液壓送入工具將管柱送至設(shè)計位置，通過電測校深識別管柱與套管中同位素接頭的深度誤差，校正管柱深度，采用投球打壓的方式坐封永久封隔器，然后脫手永久封隔器，完成首趟管柱的送入程序。

圖1 東海某油田A井測試作業(yè)油藏隔離管柱

第2趟管柱為常規(guī)測試管柱（圖2），管柱結(jié)構(gòu)自下而上為油藏隔離閥開關(guān)工具＋插入密封總成＋錨定定位裝置＋常規(guī)測試工具。常規(guī)測試管柱下至設(shè)計位置后，下放管柱打開油藏隔離閥，同時將密封管插入密封筒內(nèi)，錨定定位裝置坐于永久封隔器的定位位置，繼續(xù)下壓固定插入密封，液壓旁通孔同時關(guān)閉，此時油藏隔離管柱與常規(guī)測試管柱成功聯(lián)作。采用正加壓射孔后（射孔槍采用自動丟槍裝置，射孔后實現(xiàn)丟槍）即可按照設(shè)計好的開關(guān)井工作制度進(jìn)行測試作業(yè)。

圖2 東海某油田A井測試作業(yè)常規(guī)測試管柱

測試結(jié)束后，上提管柱，關(guān)閉油藏隔離閥。為了對高壓層進(jìn)行有效封堵，組裝并下入永久封隔器堵塞器（其上替入防腐劑）、可回收式橋塞及水泥塞進(jìn)行多層封堵。這種層間封隔技術(shù)不僅保證了高壓測試封層作業(yè)的安全，而且也簡化了轉(zhuǎn)入生產(chǎn)井后的開發(fā)程序，開發(fā)時只需要鉆穿水泥塞，打撈出可回收橋塞、永久封隔器堵頭，下入生產(chǎn)管柱＋密封管＋油藏隔離閥開關(guān)工具，即可進(jìn)行第一層的開發(fā)或分層開采完井管柱進(jìn)行多層開發(fā)。

2.3 工藝特點

（1）射孔槍采用自動釋放裝置，在射孔的瞬間自動脫手，油藏隔離管柱通徑為74.55 mm，為后續(xù)開發(fā)補(bǔ)射孔提供了工程基礎(chǔ)。

（2）插入密封總成對高壓層與其上部油套環(huán)空進(jìn)行了有效密封，同時補(bǔ)償了管柱伸縮效應(yīng)的影響，可保證作業(yè)的成功。

（3）油藏隔離閥的使用為測試后的壓井作業(yè)提供了有效保障。壓井前上提常規(guī)測試管柱，關(guān)閉油藏隔離閥，采用低密度測試液將井筒內(nèi)部氣體循環(huán)干凈，即可完成壓井作業(yè)，在避免高壓層免受高密度壓井液污染的同時［6］，也避免了后續(xù)轉(zhuǎn)為開發(fā)生產(chǎn)井時對已射開的上部常壓層的污染，并可減少作業(yè)費(fèi)用，一舉多得。

（4）層間封隔及臨時棄井方案保證了臨時棄井期間套管的腐蝕防護(hù)，可對高壓層進(jìn)行有效封隔。

2.4 施工要點

除了按照常規(guī)作業(yè)要求對入井工具做好保養(yǎng)和功能試壓外，還應(yīng)做好以下幾個方面的工作：

（1）油藏隔離管柱入井時要控制下鉆速度，管柱下放速度要控制在不超過0.3 m／s，避免下鉆速度過快對射孔槍壓力延時點火頭造成壓力激動，從而引起誤射孔［7］。

（2）永久封隔器送入工具與永久封隔器連接是依靠打壓脫手及旋轉(zhuǎn)脫手2種脫手方式，該工具串下鉆期間必須避免旋轉(zhuǎn)。

（3）確保井筒承壓。APR工具要求通過環(huán)空加壓方式控制工具操作，井筒承壓必須滿足要求，在測試前需要對井筒試壓27.579 MPa，穩(wěn)壓15 min。

（4）油藏隔離閥、永久封隔器及密封延伸筒的連接扣型部分為ACME扣，該扣型主要依靠“O”型圈密封，上扣扭矩較小，下鉆連接期間對打大鉗進(jìn)行連接的扣型需要關(guān)注ACME是否存在倒扣的情況，避免上部扣緊扣過程中出現(xiàn)下部ACME扣倒扣。

（5）第2趟管柱中下入的插入密封是依靠密封圈進(jìn)行密封，下鉆過程中要注意坐卡瓦的位置，避免卡瓦損傷密封位置而造成插入密封失封。

3 應(yīng)用效果

油藏隔離工藝技術(shù)在東海某油田A井實際應(yīng)用中起到了至關(guān)重要的作用。油藏隔離工具與常規(guī)APR測試工具實現(xiàn)了聯(lián)作，對油藏進(jìn)行了有效隔離，測試期間APR工具正常開關(guān)，保證了地質(zhì)資料的有效錄取，測試后油藏隔離閥關(guān)閉正常，正循環(huán)測試液一周，氣全量迅速下降至1%以下，大大簡化了壓井程序，比常規(guī)測試工藝節(jié)省壓井時間6 h以上，保證了該井勘探開發(fā)一體化作業(yè)的成功實施。

應(yīng)用效果表明，本文提出的油藏隔離工藝技術(shù)有效解決了東海壓力混合低滲油藏的測試以及后續(xù)分層開采的問題，為低滲儲層勘探開發(fā)一體化作業(yè)的實施提供了思路，可為類似儲層的勘探、開發(fā)提供借鑒。

［1］譚忠健，許兵，馮衛(wèi)華，等.海上探井特稠油熱采測試技術(shù)研究及應(yīng)用［J］.中國海上油氣，2012，24（5）：6-10.

［2］譚忠健，項華，劉富奎，等.渤海復(fù)雜油氣藏測試技術(shù)研究及應(yīng)用效果［J］.中國海上油氣，2006，18（4）：223-228.

［3］戴宗，羅東紅，梁衛(wèi)，等.南海深水氣田測試設(shè)計與實踐［J］.中國海上油氣，2012，24（1）：25-28.

［4］姚連成.海上地層測試技術(shù)［J］.中國海上油氣（工程），1991，3（5）：5.

［5］董興國，劉磊，周歆.插管式永久封隔器的原理與應(yīng)用［J］.石油機(jī)械，2009（5）：75-76.

［6］郭士生，付豪.海上低孔滲氣田完井技術(shù)［J］.鉆采工藝，2011（1）：32-35.

［7］《試井手冊》編寫組.試井手冊：上冊［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1992.