開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)井分層地層測(cè)試工藝評(píng)價(jià)

李紀(jì)智，趙洪緒 （中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司，天津300452）

穆永利，蔣偉 （中國(guó)石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司測(cè)井公司，新疆 阜康831511）

目前國(guó)內(nèi)海上探井地層測(cè)試時(shí)會(huì)根據(jù)不同的地層條件選擇下入不同的測(cè)試管柱，測(cè)試管柱是由鉆桿或油管輸送合適的井下工具和射孔槍等組成，使用的井下工具為APR壓控式工具，即通過(guò)在鉆臺(tái)對(duì)環(huán)空壓力進(jìn)行操作實(shí)現(xiàn)對(duì)井下工具的控制，再采用合理的工作制度來(lái)獲得測(cè)試層的產(chǎn)能資料、井下流體樣品和地層測(cè)試過(guò)程中井口、井底的壓力溫度資料，從而得到儲(chǔ)層的地質(zhì)儲(chǔ)量，為勘探部署的調(diào)整和油氣藏的開(kāi)發(fā)提供重要依據(jù)［1～3］。開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)井的地層測(cè)試與探井地層測(cè)試在測(cè)試工藝和測(cè)試程序上基本是一致的，在地層測(cè)試資料錄取過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)井下的開(kāi)關(guān)井是一個(gè)核心步驟，直接影響資料的質(zhì)量［4］。L－10a井是南海東部海域的一口開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)井，該井共有4個(gè)產(chǎn)層，每個(gè)產(chǎn)層均采用封隔器封隔，在不改變生產(chǎn)管柱的前提下，現(xiàn)有地層測(cè)試工藝無(wú)法滿足L－10a井的地層測(cè)試需要。經(jīng)過(guò)研究分析，將BEST（Build－up Evaluation Shut－in Tool）井下開(kāi)關(guān)井工具通過(guò)鋼絲作業(yè)下入井內(nèi)，實(shí)現(xiàn)井下開(kāi)關(guān)井，達(dá)到了預(yù)期的測(cè)試目的。以L－10a井為例，對(duì)該測(cè)試工藝進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1 BEST井下開(kāi)關(guān)井工具

1.1 基本特點(diǎn)

BEST井下開(kāi)關(guān)井工具是一種通過(guò)地面編程電池提供動(dòng)力的井下多次快速開(kāi)關(guān)井的工具。該工具主要由3部分組成：電池筒、觸發(fā)器和快速關(guān)閉閥?？焖訇P(guān)閉閥為滑套式開(kāi)關(guān)閥，在實(shí)現(xiàn)關(guān)井時(shí)，由電池筒中的電池提供動(dòng)力，觸發(fā)器中的活塞桿推動(dòng)閥中間的密封活塞運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥的關(guān)閉，整個(gè)關(guān)閉動(dòng)作在2s內(nèi)完成，達(dá)到了瞬間關(guān)井。電池筒和觸發(fā)器外徑是43mm，快速關(guān)閉閥的外徑有43、51、65、90．5mm這4種，可應(yīng)用于?2、?2、?3、?4in （1in＝2．54cm）的油管中。BEST井下開(kāi)關(guān)井工具還具有以下特點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)10次井下開(kāi)關(guān)井；快速關(guān)閉閥上部的短節(jié)設(shè)置有平衡孔，可防止砂埋；采用鋼絲作業(yè)投撈，簡(jiǎn)單便捷；可與不同尺寸、型號(hào)的鎖緊密封裝置和任何一種存儲(chǔ)式電子壓力計(jì)匹配連接。該工具已多次應(yīng)用于各海域生產(chǎn)井的壓力恢復(fù)測(cè)試中，均取得了良好的測(cè)試效果［5］。

1.2 適用于L－10a井地層測(cè)試的原因

目前國(guó)內(nèi)海上探井地層測(cè)試使用的井下工具主要有：封隔器、循環(huán)閥、LPR－N測(cè)試閥、取樣器，對(duì)比L－10a井的生產(chǎn)管柱，已經(jīng)存在多個(gè)封隔器封隔產(chǎn)層，地層測(cè)試結(jié)束后直接進(jìn)行生產(chǎn)，無(wú)需進(jìn)行壓井或循環(huán)，采用鋼絲作業(yè)進(jìn)行井下取樣是非常成熟的技術(shù)，在海上探井地層測(cè)試中依舊使用鋼絲作業(yè)進(jìn)行取樣，所以與常規(guī)地層測(cè)試相比，在L－10a井地層測(cè)試時(shí)只要解決井下開(kāi)關(guān)井問(wèn)題，就能實(shí)現(xiàn)地層測(cè)試。

在下井前預(yù)先對(duì)BEST井下開(kāi)關(guān)井工具進(jìn)行編程，設(shè)置開(kāi)、關(guān)井時(shí)間間隔，準(zhǔn)備好之后將鎖緊密封裝置、BEST井下開(kāi)關(guān)井工具和存儲(chǔ)式電子壓力計(jì)連接［6］，采用鋼絲作業(yè)方式投入井內(nèi)，脫手懸掛于井下的工作筒中，鎖緊密封裝置中的鎖緊裝置用于牢固懸掛在井下的工作筒中，密封裝置實(shí)現(xiàn)了裝置與工作筒之間的密封，此時(shí)井下流體的流動(dòng)通道為地層的流體進(jìn)入油管后通過(guò)BEST井下開(kāi)關(guān)工具的快速關(guān)閉閥和鎖緊密封裝置到達(dá)上部的油管中，于是快速關(guān)閉閥的開(kāi)關(guān)即為井下的開(kāi)關(guān)井（BEST井下開(kāi)關(guān)井工具連接示意圖見(jiàn)圖1）。BEST井下開(kāi)關(guān)井工具下部連接的存儲(chǔ)式電子壓力計(jì)記錄了整個(gè)測(cè)試過(guò)程中井下壓力、溫度的變化。

BEST井下開(kāi)關(guān)井工具串采用鋼絲作業(yè)投撈，簡(jiǎn)單便捷，無(wú)需改變生產(chǎn)管柱，不同尺寸、型號(hào)的鎖緊密封裝置均可通過(guò)鋼絲作業(yè)懸掛在相應(yīng)的井下工作筒中，所以完全可以在封堵其他測(cè)試層的條件下，將BEST井下開(kāi)關(guān)井工具懸掛于測(cè)試層的井下工作筒中，控制測(cè)試層的開(kāi)關(guān)井，滿足了L－10a井分層地層測(cè)試的需要。

圖1 BEST井下開(kāi)關(guān)井工具連接示意圖

2 礦場(chǎng)應(yīng)用

2.1 L－10a井基本情況

L－10a井是L采油平臺(tái)的一口開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)井，該井共有4個(gè)含油儲(chǔ)層，自上而下分別為2850層、2880層、2890層和2900層，其中2850層為新發(fā)現(xiàn)的含油儲(chǔ)層，該層物性較好，油氣顯示活躍。在發(fā)現(xiàn)的4個(gè)儲(chǔ)層中2850層、2880層、2890層為邊水油藏，2900層為底水油藏。鉆井結(jié)束后下入射孔槍射開(kāi)4個(gè)儲(chǔ)層，然后下入生產(chǎn)管柱。生產(chǎn)管柱分2次下入，下部生產(chǎn)管柱采用4個(gè)封隔器對(duì)每一層進(jìn)行封隔，每個(gè)封隔器之間有相應(yīng)的工作筒；上部生產(chǎn)管柱為電潛泵和過(guò)電纜封隔器，上部生產(chǎn)管柱的鋼絲引鞋距離下部丟手工具1776.84m（L－10a井管柱示意圖見(jiàn)圖2）。

2.2 測(cè)試方案

為評(píng)價(jià)4個(gè)儲(chǔ)層的分層產(chǎn)能，清楚油藏的井下流體性質(zhì)和原始地層壓力以及油藏類型和油藏邊界等地層情況，決定對(duì)該井進(jìn)行分層地層測(cè)試，經(jīng)過(guò)研究分析，在現(xiàn)有的生產(chǎn)管柱中利用鋼絲作業(yè)下入BEST井下開(kāi)關(guān)井工具，通過(guò)快速關(guān)閉閥的開(kāi)啟關(guān)閉來(lái)實(shí)現(xiàn)井下的開(kāi)關(guān)井，達(dá)到分層測(cè)試目的。具體的測(cè)試方案如下：

圖2 L－10a井管柱示意圖

1）打開(kāi)2850層、2880層、2890層、2900層，以日產(chǎn)液量800～1200桶（1桶＝0.159m3）的產(chǎn)量進(jìn)行清井，直至井筒中原有流體排出井筒。

2）關(guān)閉2850層、2880層、2890層進(jìn)行壓力恢復(fù)，等待分層地層測(cè)試。

3）依次對(duì)2900層、2890層、2880層、2850層進(jìn)行地層測(cè)試。進(jìn)行分層地層測(cè)試時(shí)，只打開(kāi)測(cè)試層，關(guān)閉或封堵其余3層。

4）4個(gè)儲(chǔ)層的地層測(cè)試均采用二開(kāi)一關(guān)的測(cè)試程序。初開(kāi)井時(shí)進(jìn)行清井、求取產(chǎn)能資料；初關(guān)井時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)層的壓力恢復(fù)；二開(kāi)井鋼絲作業(yè)下入PVT取樣器，啟動(dòng)電潛泵采用小油嘴開(kāi)井；開(kāi)井一段時(shí)間后進(jìn)行井下PVT取樣，直至取樣合格。取樣合格后打撈BEST井下開(kāi)關(guān)井工具串，測(cè)試結(jié)束。

2.3 測(cè)試過(guò)程

下面結(jié)合L－10a井管柱示意圖（圖2）對(duì)該井的測(cè)試過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

4個(gè)儲(chǔ)層清井結(jié)束后，利用鋼絲作業(yè)關(guān)閉2850層、2880層、2890層，在地面對(duì)BEST井下開(kāi)關(guān)井工具試壓，保障快速關(guān)閉閥在關(guān)閉狀態(tài)密封良好和鎖緊密封裝置密封良好，試壓合格后進(jìn)行編程，設(shè)置電池接電34h后快速關(guān)閉閥關(guān)閉，進(jìn)行井下關(guān)井，關(guān)井72h后快速關(guān)閉閥打開(kāi)，之后一直保持開(kāi)啟狀態(tài)，準(zhǔn)備就緒后，將?2.25in R型鎖緊密封裝置、BEST井下開(kāi)關(guān)井工具和存儲(chǔ)式電子壓力計(jì)組成工具串連接牢固。利用鋼絲作業(yè)下入工具串，將鎖緊密封裝置脫手懸掛于?2.25in R工作筒中，快速關(guān)閉閥在下井過(guò)程中一直處于開(kāi)啟狀態(tài)，利用鋼絲作業(yè)下入FB－2堵塞器于Y型接頭工作筒中，啟動(dòng)電潛泵進(jìn)行排液、求產(chǎn)，求取3個(gè)工作制度下的產(chǎn)量，直至快速關(guān)閉閥關(guān)閉，井下關(guān)井。按照預(yù)定的時(shí)間，快速關(guān)閉閥關(guān)閉瞬間，在地面也馬上關(guān)閉電潛泵，并且關(guān)閉采油樹(shù)的主閥和清蠟閥，實(shí)現(xiàn)井口關(guān)井，進(jìn)行儲(chǔ)層的壓力恢復(fù)。井下關(guān)井72h后，快速關(guān)閉閥自動(dòng)打開(kāi)，通過(guò)快速關(guān)閉閥的流動(dòng)通道，流體進(jìn)入上部生產(chǎn)管柱中。利用鋼絲作業(yè)打撈FB－2堵塞器，下入2支PVT取樣器，下入過(guò)程中，將測(cè)試堵塞坐封于Y型接頭工作筒中，試壓合格后，啟動(dòng)電潛泵二開(kāi)井，地面采用小油嘴開(kāi)井進(jìn)行PVT取樣準(zhǔn)備，確保取樣器所在深度的井底流動(dòng)壓力大于泡點(diǎn)壓力且該深度的流體為地層新產(chǎn)出的流體［7］，進(jìn)行井下PVT取樣，取樣合格后下入鋼絲作業(yè)打撈BEST井下開(kāi)關(guān)井工具串，完成2900層的地層測(cè)試。對(duì)2900層地層測(cè)試的壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，雙對(duì)數(shù)曲線圖見(jiàn)圖3。利用BEST井下開(kāi)關(guān)井工具，2900層的地層測(cè)試取全取準(zhǔn)了各項(xiàng)測(cè)試資料，達(dá)到了預(yù)期的測(cè)試目的。

2900層地層測(cè)試結(jié)束后，利用鋼絲作業(yè)將?2.25in RZG堵塞器坐封于?2.25in R工作筒中，封堵2900層。對(duì)堵塞器試壓合格后，準(zhǔn)備進(jìn)行2890層的地層測(cè)試，下入滑套移位工具，打開(kāi)2890層，采用與2900層同樣的測(cè)試程序進(jìn)行2890層的地層測(cè)試。2880層、2850層采用同樣的測(cè)試程序，一層的地層測(cè)試結(jié)束后，將該層關(guān)閉，只保留測(cè)試層處于打開(kāi)狀態(tài)。

圖3 2900層地層測(cè)試的雙對(duì)數(shù)曲線圖

3 結(jié)論

井下開(kāi)關(guān)井工具在生產(chǎn)井的壓力恢復(fù)測(cè)試中應(yīng)用較為普遍，但在地層測(cè)試中是第一次應(yīng)用，老工具新應(yīng)用，達(dá)到了測(cè)試目的，通過(guò)對(duì)L－10a井的地層測(cè)試，可以得出以下認(rèn)識(shí)：

1）可投撈式井下開(kāi)關(guān)井工具都是在地面進(jìn)行編程，設(shè)置好開(kāi)關(guān)井時(shí)間，工具一旦下井，開(kāi)關(guān)井時(shí)間不能更改，所以在進(jìn)行設(shè)置開(kāi)關(guān)井時(shí)間時(shí)要額外附加一段時(shí)間，以免由于測(cè)試過(guò)程中某個(gè)環(huán)節(jié)的不順利占用較多作業(yè)時(shí)間而導(dǎo)致整個(gè)測(cè)試失敗。

2）將井下開(kāi)關(guān)井工具應(yīng)用在地層測(cè)試中最關(guān)鍵的是鎖緊密封裝置和快速關(guān)閉閥的密封性，這2個(gè)密封與壓控式井下測(cè)試閥的密封方式不同，若兩者之間有一處密封不嚴(yán)，會(huì)直接影響關(guān)井期間壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)的質(zhì)量?？焖訇P(guān)閉閥采用滑套式開(kāi)關(guān)，在井下開(kāi)關(guān)時(shí)密封O圈不會(huì)受井斜、流體性質(zhì)、地層壓力、溫度等因素的影響，而鎖緊密封裝置采用盤(pán)根密封，盤(pán)根的外徑要大于鎖緊密封裝置金屬本體的外徑，井下存在多個(gè)儲(chǔ)層時(shí)，井下工作筒的尺寸會(huì)很接近，在通過(guò)其他井下工作筒時(shí)可能會(huì)造成盤(pán)根的破損，導(dǎo)致密封不嚴(yán)，所以在分層地層測(cè)試中存在著井下關(guān)井不成功的風(fēng)險(xiǎn)。

3）利用井下開(kāi)關(guān)井工具進(jìn)行4層的地層測(cè)試，與探井下入APR工具的地層測(cè)試相比，該測(cè)試方案便捷，整個(gè)測(cè)試作業(yè)主要利用鋼絲作業(yè)投撈工具串，無(wú)需改變生產(chǎn)管柱。從作業(yè)費(fèi)用比較，這種測(cè)試方式約為探井地層測(cè)試費(fèi)用的十分之一，在達(dá)到測(cè)試目的的基礎(chǔ)上，大大節(jié)約了作業(yè)費(fèi)用。

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