张帆
西安石油大学 石油工程学院,陕西,西安, 710065
摘要:本文通过一般的深井的测试技术工艺出发,简论了深井试油测试工艺技术的应用中的技术环节与所遇到的技术难点等问题,在具体的实施过程中,具体的油井还需要具体分析其中各项情况,综合应用,选择合适的测试器、存储工艺等。
关键词:深井;试油测试;工艺技术
在深井油田的开采勘探中,深井测试遇到的最为明显的问题与困难就是油田的深度问题、温度问题以及压力问题,此外,在开采过程中还容易出现机器负荷过大、各种诸如膨胀、螺旋弯曲等效应,同时,井下的受力情况也是十分复杂。因此,深井试油测试工艺技术的技术要求也就变得更为复杂,为了提高安全性和成功率,测试过程中的各个环节都要保证万无一失。
一、深井试油测试工艺技术环节
(一)深井测试工艺技术
MFE测试器和APR测试器是常用的两种测试工具。前者有使用与维护方便,结构简单,测试时井底测试阀所在位置在地面即可观察等优点;缺点是在操作时容易出现失误,随着高度增加,操作准确率下降。APR测试器的优缺点则和MFE有相反的地方,优点是操作起来简单,准确度、安全性较高;对于井底测试阀的状态在地面难以判断,并且球阀在深井中难以打开等是APR的缺点。以深井MFE测试工艺技术为例,在测试过程中,为了确保安全有效的实施工作,发现油气层,有以下那么几个事项需要关注:
1、位置问题。测试过程中要尽量确保封隔器座封的位置正确性,尽可能缩短保障卡点与目的层的间距,从而能够确保管套的安全性。
2、时间问题。需要调整MFE测试器的延时问题,从而更好的把握地面与地下的时间延迟问题。
3、管串结构问题。在确保上述封隔器座封的位置和开关操作等没有严重问题的情况下,可以选择适当的将管串结构进行优化,从而减少操作施工的工作量,而且能够提供管柱更有保障的安全性能,以及确保封隔器密封性。
4、压力差问题。压力差过大时会出现产油层出砂的情况,为确保压力差在安全范围内,将压力最高值设置为密封压力值,最小值则是地层在最佳流动时最小压力差。
5、换位问题。MFE测试器换位机构需要在封隔器不松动的情况下进行完全换位,在测试时,可以配合标记法,观测事先设定好的自由点,从而确保充分换位。
(二)深井封堵工艺技术
一般来说,深井的深度在4000m左右或者以上,在实施封堵技术时,要求封堵技术能够承受较大的压力差、较高的温度、良好的密封性以及合理的结构设计。通常,为了能够减少成本、保障收益与确保安全,一般试油使用原钻机,过程如下:
1、施工前准备
进行施工前,良好的施工准备是必不可少的,会直接影响到深井测试技术应用的结果。首先,需要准备好石油装备的动力问题,满足施工要求并且能够在出现紧急事故时达到处理事故的动力要求。修井机组中似的快绳拉力的最大值达到满足最大修井深度为5千米油气井的勘探开发情况时的需求。并且最大负荷值通过修井液的密度、井的深度和管柱自体重力判读得到,确保快绳拉力可以满足最大提升要求以及井架最大静载荷能够满足紧急事故需求。此外,还需要是的大绳数量达到与系统相适应的要求,从而能够使的系统与最大负荷能达到预测值,以及使大钩和吊环承载力也达到要求。最后,为确保密封的安全性,使得在提升过程中封隔器不会出现松动的情况,需要使下井管柱油管丝扣的抗拉载荷是全井油管重量的1.8倍,也就是承受压力的能力要达到额定需求。
2、深井封堵技术
为了避免各个层之间出现相互干扰的情况,需要将试油、封堵水层以及开采等进行储层封堵。水泥塞或者是机械式桥塞封堵都是常用的封堵技术。选用合理的封堵技术,需要事先对需要进行封堵的储层的各个情况进行全面的评估了解,包括地层的压力系数、储层的温度梯度,修井液体系,以及考虑到之后是否要生产恢复、周边的环境影响问题和施工成本等。
(三)存储式电子压力计测试技术
存储式电子压力计测试技术已经是一项非常普遍并且可以十分信赖的测试技术了,在深井油田中选用此项技术是完全可以的。随着这项技术的日益发展和逐渐成熟,其优势也逐渐增强,如分辨率较高、良好的精确度和准确度以及较长的时效等。当然不确定的因素依旧存在,比如在对深度为4016米到4030米进行测试时,会产生较小并且间断性的喷气产量,这些情况都是目前尚且不能确定的,需要进一步的进行测试,同时,还需要借助深井早期的压力的相关信息,从而才能够得到更为准确的压裂效果评价。
二、试油测试过程中难点
1高温。较高的温度对于机械仪器都是十分不利的,如容易造成工具材料变形或者降低性能、损坏电子压力机的准确性、破化管柱密封性以及测试仪器的密封性、造成隔封器位置错误以及操作失误等问题,此外温度高也会极大的影响深井中筒内液体性能。
2高压。深井内的压力极高,一般都会达到100MPa以上,在这种高压下,地层岩石框架极易变得疏松,从而造成在测试和开井过程中出砂的情况。高压也就意味着需要更测试过程、开关井过程中所需液体的密度也要更高,这不仅增大了坐封等工艺操作的难度,也将地面上压力控制的风险提高了。
3设计要求高。深井各种复杂的情况要求在开井之前要有更为精确可靠的设计方案。目前来说,深井的工艺设计还是一个难题,深井试油测试工艺技术还没有形成完备体统的技术体系,所有说还需各种技术应用的测试与实践。
4测试工艺难度高。由于高温高压的属性,深井油田测试时就面临各种困难,需要综合各方面要求,全面细致的研究测试过程中的各种工具、液体、操作等情况。
三、深井井下作业试油试气技术措施
就深井试油试气测试工艺技术而言,由于其工作的特殊性和危险性,一定要将外界环境中存在的危险因子排除之后,才能对深井的试油试气产能进程评估和确定。其次,要重视对于通井和洗井工作的控制,一定要保证平稳下井,注意观察悬重的变化,不能进行硬放,避免井下落物事故的出现。最后,在一些特殊的深井测试过程中,尤其是硫气井,必须要做好防腐工作,主要技术包括防硫采气井套管和井下工具采取抗硫管材技术,使得后期各种试油试气工作能够顺利进行。
结论
在深井中施工,考虑到深井的高温高压、情况复杂等特点,需要事先做好全面细致的了解和以及准备完备的设计方案。进行深井试油测试时,结合深井的各方面情况,考虑到施工过程中的技术难点,做好各个环节的技术准备,这都将影响到试油测试的成功与否。
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作者简介:张帆(1990-),男,硕士,助理实验师,主要从事岩石力学方面的测试与本科实验教学。