葡萄花油田水平井試油儀器及工藝優(yōu)化研究

孫 鵬

(大慶油田試油試采分公司試采大隊 黑龍江 大慶 163100)

0 引 言

隨著多年的發(fā)展，大慶油田葡萄花油田由于特殊復雜的地質條件和長期的注水開發(fā)，導致老油井產(chǎn)量下降，含水率上升，且受地質因素的影響，葡萄花油田整體產(chǎn)量逐年降低，給油田的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)帶來了諸多困難，為保證原油產(chǎn)量和經(jīng)濟效益以及油田的正常生產(chǎn)，目前采取了水平井開發(fā)方式，類比同類油氣田的開發(fā)，先期水平井鉆井技術的投入經(jīng)濟效益高，但是受部分油層單元認知的影響，水平井井位部署有著很大的風險，所以在現(xiàn)有基礎上，引入地層試油方法，確定區(qū)塊的地質產(chǎn)能，評價區(qū)塊潛力就顯得尤為重要。

水平井的試油受多種因素影響，尤其儀器和工藝[1]，甚至是配套措施都對試油結果有很大的影響，所以必須以葡萄花油田的地質情況和水平井鉆井技術的特點為基礎，從水平井試油儀器和工藝出發(fā)，分析研究區(qū)域內(nèi)試油試采的配套技術，優(yōu)化水平井試油技術，保證油田的正常開發(fā)。

1 葡萄花油田地質特點

葡萄花油田位于大慶油田南部，地層位于姚家組一段，層厚較薄，葡萄花油田屬于河道砂體沉積,儲層非均質強，同時存在葡萄花油層階段性不發(fā)育，存在尖滅不整合面等多種因素，區(qū)域內(nèi)變化較大,屬于低孔低滲儲層，巖石以石英和長石砂巖為主，填隙物為少量泥質雜基，膠結類型以孔隙型為主，先期儲集層歷經(jīng)成巖作用和機械壓實作用，且后期較為強烈，構造運動多次發(fā)生，原生粒間孔隙較小，目前儲集空間仍以原生粒間孔隙為主，夾層泥巖發(fā)育較好，膨脹影響孔隙發(fā)育，整體有較少裂縫及孔隙，是具有低滲砂巖的代表儲層。

水平井鉆井技術能夠數(shù)倍提高油井的產(chǎn)量，提高油田的采收率，效果突出，是油田高效勘探開發(fā)的關鍵技術之一，所以針對葡萄花油田的復雜地質特性，引入水平井開發(fā)顯得尤為重要[2]。

2 葡萄花油田現(xiàn)階段試油工藝的分析

由于葡萄花油田層厚較薄，在直井中一般采用MFE和APR兩種地層測試器，主要是將試油管柱下至直井目的層段采用全井籠統(tǒng)試油方式[3]，這種試油方式難以錄取各個小層的產(chǎn)能、液性和壓力曲線恢復等資料[4]，甚至影響試油結論和儲層定性準確程度，早期射孔較少時有一定參考，現(xiàn)階段應用在水平井已經(jīng)無法準確獲得目的層的真實資料[5]。后期引入的分層試油解決了各個油層的油量、水量和壓力高低的情況，直接反應了油藏和儲層的特點，但是其缺點是采用逐層試油、封層上返的方式，由于多次的下橋塞、起下管柱，在一定程度上會導致占用井口時間過長、時效低，影響經(jīng)濟性[6]。

而針對水平井下的試油儀器和工藝比直井更加復雜，綜合分析水平井和葡萄花油田的特點，確定水平井試油需要克服以下問題：

1)選取試油的位置。葡萄花油層單層砂巖厚度薄，在薄處不足20 cm，且層內(nèi)存在一定的傾角變化,由于實鉆井眼軌跡會出現(xiàn)鉆遇層界，或者鉆出層界，所以設計選取的試油位置產(chǎn)量能否代替具體層段的產(chǎn)油量還需要資料仔細確定。

2)井眼軌跡的影響?，F(xiàn)階段國產(chǎn)隨鉆測井、地質導向鉆井系統(tǒng)還不完善,井眼軌跡參數(shù)測量難度很大,一般現(xiàn)場采用地質錄井資料和LWD的測井數(shù)據(jù)，實時判斷地層變化來進行地質導向,葡萄花油田目的層一般設計多個靶點多，階梯垂降較大,著陸次數(shù)較多，且一般水平段較長,受井眼曲率扭矩和摩阻等因素影響較大,水平井試油儀器能否適應井眼軌跡，到達設定位置對試油工程是很大的挑戰(zhàn)。

3)儀器的性能和配套設施的影響。雖然經(jīng)過一段時間水平井試油技術的研究和推廣，在一定程度上水平井試油技術有了一定的發(fā)展，但是國產(chǎn)水平井試油配套設施發(fā)展還不夠完善[7]，可能存在性能不穩(wěn)定，以及施工過程中工程安全受到影響的情況。

4)人員的專業(yè)性影響。由于水平井試油施工難度大，工程問題較多，需要有經(jīng)驗，專業(yè)性強的水平井試油操作人員作為技術保證，如果操作人員專業(yè)性不夠，不僅影響了水平井試油施工的進度，而且還會在施工過程中帶來了嚴重的安全隱患。

3 葡萄花油田水平井試油工藝技術優(yōu)化措施

針對上述葡萄花油田水平井試油的問題，提出了一種單層試油和組合聯(lián)作的方法，以儀器組合為基礎，來進行試油工作。

儀器的基本結構是以油管傳輸和射孔以及MFE測試聯(lián)作管柱的基本結構，即：油管-磁定位短接-油管-反循環(huán)閥-油管-MFE-壓力計-封隔器-盲管-減震器-油管-起爆器-射孔槍的連接儀器結構，如圖1所示，在管柱下井到既定深度時，利用儀器校深，保證射孔槍對準靶位，坐封封隔器，然后向管柱內(nèi)加液，當液柱壓力達到起爆壓力后，打開測試閥門，受液柱壓力起爆射孔槍，同時打開生產(chǎn)孔，地層流體經(jīng)生產(chǎn)孔進入測試管柱，可正常進行測試。

1.油管、2.磁定位短接、3.反循環(huán)閥、4. MFE、 5.壓力計、6.封隔器、7.盲管、8.減震器、9.起爆器-射孔槍
圖1單層試油儀器結構圖

由于考慮到水平井的特點，所以進行多級軟接，加裝封隔器進行分層試油，將圖1中的4-9儀器進行多項連接，即再次使用油管連接與4-9相同的儀器，但是由于儀器長度太長再進行加裝兩個扶正器，保證儀器的穩(wěn)定，變換后的聯(lián)作儀器如圖2所示，儀器的前端號碼為1-2-1-3-1不變，后面進行變換，其中10為扶正器。

圖2聯(lián)作試油儀器結構圖

聯(lián)作儀器以儀器組合為基礎，來進行試油工作，工作方式與單層試油方法相似，只要分別或者同時使用儀器即可，但是多加裝了扶正器分為液壓和機械兩種。

4 葡萄花油田水平井試油儀器的應用

對葡萄花油田選取的3 口水平井的進行工具應用，如圖3所示，根據(jù)應用流程，分別進行下井測試，完成了射孔、測試和抽汲排液的三道工序，單口井平均僅用時5 d的時間，大大縮減了占用井口時間。

圖3 聯(lián)作試油儀器試油示意圖

在實際應用中，由于單層試油儀器和聯(lián)作儀器在地質設計和層位的差異，會使得方法在應用時產(chǎn)生一定的差別，所以要以區(qū)域的地質情況為基礎，選取合適的試油層位和井壁較好的位置，并控制各個試油參數(shù)，保證在合理范圍之內(nèi)，并且隨時關注地質情況含水變化等，盡快做出相應調(diào)整，以便獲得最佳資料。根據(jù)目前的應用情況，總結出幾點歸一化的使用方法：

1)精細研究葡萄花油田水平井試油工藝。針對目前水平井試油技術，加強精細研究水平井試油的實際應用問題，解決現(xiàn)場不同類型的儲層、地質情況的水平井試油，從而有效地提高葡萄花油田采收率。

2)優(yōu)化水平井試油施工設備。必須大力倡導和發(fā)展水平井試油設備，尤其大型設備、應用工具等等，設備的安全，是保證人員安全的基礎，不僅能杜絕現(xiàn)場施工的意外事故，也能客觀的避免儲層污染和環(huán)境的破壞[8]，達到試油和甲方設計的要求。

3)井眼凈化、穩(wěn)定井壁。葡萄花油田水平井段較長，所以在水平井試油的實際施工過程中，要采取選擇最優(yōu)的井身剖面，還要注意井眼彎曲等實際情況，所以要在試油過程中充分凈化井眼，實現(xiàn)試油的順利完成。

4)優(yōu)化水平井試油速度。在現(xiàn)階段，由于各種原因，葡萄花油田水平井試油速度還是相對較慢，尤其探評井，對于水平井試油提高速度，需要人員、設備和各相關單位的協(xié)調(diào)，受各種原因的影響，必須確定水平井試油開發(fā)的最優(yōu)化程序，確保試油工作能連續(xù)進行，提高測量的準確度[9-10]，同時減少占用井口時間，擁有較好的經(jīng)濟效益。

5)加強施工人員技術培訓。水平井試油工人員必須在試油設備和流程，和了解地層信息等方面具有過硬的技術，以便能夠及時做出相應的實時試油施工決策，解決實際生產(chǎn)難題，保證生產(chǎn)的順利進行。

5 結 論

在葡萄花油田的開發(fā)過程中，各種因素都可能對水平井試油產(chǎn)生較大影響，而水平井試油的準確性和時效性影響著油田的開采效率，通過對葡萄花油田的地質情況詳細介紹，從水平井試油儀器和工藝出發(fā)，研究了區(qū)域內(nèi)試油試采的配套技術，并提出低孔低滲儲層聯(lián)作試油的方法，并通過實際應用，證明聯(lián)作試油儀器在節(jié)約成本等諸多方面都有較大優(yōu)勢，通過優(yōu)化試油儀器，可以提高葡萄花油田的開發(fā)效率，推動葡萄花油田的持續(xù)發(fā)展，為葡萄花油田的開發(fā)提供技術支持。