提捞井测试技术及特性曲线与开采措施归纳研究

毛 军 韩传会 毛 庆

(1.大庆油田测试技术服务分公司 黑龙江大庆) (2.大庆油田测井公司 黑龙江大庆)

提捞井测试技术及特性曲线与开采措施归纳研究

毛 军1韩传会1毛 庆2

(1.大庆油田测试技术服务分公司 黑龙江大庆) (2.大庆油田测井公司 黑龙江大庆)

介绍了提捞井测试理论及测试工艺技术,并通过实际测试成果研究并归纳总结出特性曲线规律,对照实际生产状况及开采经验,总结出一套提捞井开发和管理措施。通过总结,结合实际生产状况和开采历史经验,可以基本判断单井特性曲线类型,从而判断地质状况并确定开采措施,实现提捞井的科学管理和开发,提高提捞井的开发效率。

提捞井;电缆输送式;钢丝输送式;笼统测压;特性曲线

0 引 言

提捞井主要是由四类井(包括报废井、部分探井和边远零散井)组成。对于特殊地质构造(如低渗透、或过渡带)造成的产液极低的井,也有采用提捞方式进行采油。大庆油田提捞井主要存在于外围“三低”地区。目前,大庆油田有提捞井2000多口井,且有逐年增加的趋势。

提捞井渗流效果差,供液能力不能满足连续采油,因产量低一直不受重视,地质人员对其地质参数也不十分清楚,开采方式目前也是靠经验性开采。提捞井测试工艺及解释方法的研究,通过对提捞井生产时动态压力变化和静态压力恢复的测试,使地质人员更加清晰的了解该类井的地质参数,并提供合理的生产制度,科学管理,从而实现了该类井的生产上的节能降耗[1]。

但是因为提捞井产液较低,且分布比较分散,如果对每口井都进行测试从而确定生产措施,则开发成本大幅提高。为便于提高提捞井开发效率,本文通过对提捞井测试工艺和原理进行介绍,并对测试曲线分析,归纳总结出不同类型的特性曲线,并结合生产经验,找出生产规律,再反向外推,通过生产经验找出生产规律,实现单井增产或节能,提高开发效率,有利于提捞井的科学开发和管理。

1 测试原理

提捞井开采是通过提捞队对提捞井进行周期性、间歇性的提捞开采。提捞期间提捞开采时间很短可以忽略地层向井筒的流动,按这一原理,地层中满足渗流方程。恢复期间的地层渗流与井筒垂直管流如图1所示。

图1 恢复期间的流动示意图

2 测试工艺

提捞井测试需要测试静态压力恢复资料及周期生产的动态压力变化资料,因此,测试工艺上要求能实现把测试仪器卡在井下指定深度。目前测试工艺主要包括提捞井电缆输送式与钢丝输送式两种。

2.1 提捞井电缆输送式测试工艺

提捞井电缆输送式测试工艺主要由井下丢手、打捞装置和测试装置组成。电缆输送式示意图如图2所示。其中测试装置主要由打捞头、锚定装置[3]、仪器拖筒、测试仪器等部分组成。丢手、打捞装置由专用电动投送器组成,通过地面供电控制电动投送器打捞爪的收缩与张开,实现丢手与打捞。

工作原理是采用电缆连接电动投送器,供电使电动投送器打捞爪张开,实现与测试装置的连接。携带测试装置下入井内,到达测试目的层后,通过上提下放电缆控制锚定装置,使锚定装置的卡瓦打开,将测试装置锚定在套管壁上。并利用地面设备反向供电,控制电动投送器打捞爪收回,上提电缆实现丢手。在测试周期内,压力计采集并记录整个提捞生产过程中的动态参数变化情况。待测试周期完成以后,下入电动投送器打捞测试工具,上提电缆解卡并捞出该装置。该套工艺可以实现动态压力及压力恢复监测等常规试井工作,可对提捞井地质状况及产能情况深入了解[4]。

该套装置测试可靠性强,但因测试时需动用电缆仪较车和吊车等设备,测试成本较高,而且测试工具较粗,对井口有油管的井需要起出油管才可以进行测试,测试工艺相对繁琐。

图2 电缆输送式示意图

2.2 提捞井钢丝输送式测试工艺

钢丝输送式利用套管节箍存在30 mm左右缝隙,利用测试工具卡在套管缝隙的思想进行设计的,可以实现过油管测试。其关键技术主要包括定位悬挂装置和丢手分离装置二大部分。

其工艺原理：首先在地面设置延迟时间,然后打开简易井口,利用井口上的油管内腔作为测试通道。用钢丝输送下入测试仪器串。钢丝输送式示意图如图3所示。

当测试工具下入指定深度,延时等待,控制电路工作,控制电机传动丝杠带动滑套移动,支撑臂弹性打开,上提下放测试工具,支撑臂支在套管节箍缝隙上,实现悬挂,又经过一段时间延时,控制电路又开始工作,传动丝杠带动打捞头移动,卡球陷入打捞头内部凹槽,上提钢丝实现测试仪器脱卡分离,待测试完毕后,利用卡瓦打捞器实现打捞。

该套工艺可用常规试井设备钢丝车即可实现测试,测试成本较低,并可实现过油管测试。但支撑臂在有限时间内必须实现悬挂套管缝隙,如没有完成悬挂,容易发生掉仪器的事故。

图3 钢丝输送式示意图

3 特性曲线分析与归纳

提捞井的生产压力动态变化曲线和压力恢复曲线真实地反映了提捞井的地质状况和生产状态,因此,详细分析测试曲线,归纳总结特性曲线,对照生产实际经验,则可以对提捞井开采和地质状况能有所了解。通过对大量提捞井测试曲线分析总结得出的特性曲线类型与生产特性见表1。上表根据压力恢复曲线状态分为直线上升和直线上升变平缓两种状态,生产压力动态变化曲线归纳5种特性曲线类型。

表1 特隆曲线类型与生产特性对照表

3.1 压力恢复呈直线上升状态,曲线类型Ⅰ、Ⅱ

压力恢复曲线呈直线上升状态,该状态说明地层压力较高,有些井液面甚至达到井口。曲线斜率取决与渗流效果,根据生产压力动态变化,可以将其归纳Ⅰ、Ⅱ两种特性曲线类型,如图4和图5所示。

图4 测试曲线类型Ⅰ

图5 测试曲线类型Ⅱ

1)生产压力呈直线快速恢复

该类型曲线特性表现为压力恢复基本呈直线上升状态,生产压力呈直线快速上升,曲线斜率大。如图4测试曲线所示。该井24 h恢复1.3 MPa,在提捞井中压力恢复比较快。

该类型井生产中表现为提捞周期短,产液量高,该井提捞周期为1天,日产液可达2 m3～4.3 m3,生产稳定,提捞井中,该井算是高产井,渗流一般,延长或缩短提捞周期对其月累积产量影响不大。

解释成果显示地层平均压力达12.395 MPa,渗透率0.000 298μm2,从生产现场和测试曲线分析,该井在“三低”地区,地层压力较高,渗透率较低,渗流效果较好。

该井从开发角度很难实现增产,但通过合理的提捞制度开发,可以在不减产的的情况下实现一定的节能降耗。因此在开发中,可适当的延长提捞周期。

2)提捞周期较长,压力恢复缓慢呈直线,产液量低

该类型曲线特性表现为压力恢复基本呈现直线状态,生产压力呈直线上升,上升缓慢,曲线斜率低。如图5测试曲线所示。该井48 h恢复0.8 MPa,压力恢复缓慢。

该类型井生产中表现为提捞周期相对较长,产液量较低,该井提捞周期为2天,日产液可达0.5 m3/d,生产稳定,延长提捞周期或缩短提捞周期对其月累积产量影响不大。

从解释成果地层平均压力达6.79 MPa,渗透率0.000 632.9μm2,从生产现场和测试曲线分析,该井地层压力一般,渗透率较好,渗流效果一般。

该井从开发角度很难实现增产,但通过合理的提捞制度开发,可以在不减产的的情况下实现一定的节能降耗。因此开发中可适当延长提捞周期。

3.2 压力恢复呈直线上升变缓,曲线类型Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ

压力恢复曲线状态呈直线上升变缓状态,说明地层压力低,直线部分的斜率取决于渗流效果,根据其测试曲线中生产压力动态变化曲线,可以其归类Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三种特性曲线类型,其中,图6为曲线类型Ⅲ,图7为曲线类型Ⅴ。

图6 测试曲线类型Ⅲ

图7 测试曲线类型Ⅴ

3.3 生产压力呈直线恢复并至拐点

该类型曲线特性表现为压力恢复基本呈现直线上升并变缓状态,生产压力呈直线快速上升并至拐点下降,其提捞周期和产液量与曲线上升速度有关,即渗流效果取决于曲线斜率,斜率大则提捞周期短,产液量高,反之,提捞周期长,产液量低。如图6井测试曲线所示。

该井生产中表现为生产稳定,24 h恢复3 MPa,提捞周期为1天,日产液可达2.3 m3,该井生产呈最佳状态。

解释成果显示地层平均压力达10.833 MPa,渗透率0.001 812μm2,从生产现场和测试曲线分析,该井地层压力较高,且比较稳定,渗透率较好,渗流效果好。该井延长和缩短提捞周期都可导致月累积产量减产,因此开发上建议保持原有开采制度。

3.4 生产压力呈直线恢复未至拐点

从上述曲线类型判断,应有一种曲线表现为生产压力曲线恢复未至拐点。其提捞周期和产液量与生产压力曲线斜率有关。其地质特性与曲线Ⅲ一致,生产中通过适当延长提捞周期,可达增产,即与曲线Ⅲ一致。该类型曲线实际是为曲线Ⅲ形态的不正确生产,存在实际生产,本文中无实例。

3.5 生产压力呈直线恢复变平缓

该类型曲线特性表现为压力恢复基本呈现直线上升并变缓,生产压力呈直线上升变缓。生产压力上升速度快慢直接影响提提捞周期和产液量,即渗流效果取决于曲线斜率。斜率大则提捞周期短,产液量高,反之,提捞周期长,产液量低。如图7测试曲线所示。

该类型井生产中表现为生产稳定。该井通过缩短提捞周期可增产,其提捞周期和产液量与曲线上升速度有关,该井测试是一天,两天,一天捞油,提捞周期为1天,24 h恢复1.5 MPa,生产压力恢复速度一般。

解释成果显示地层平均压力达8.280 5 MPa,渗透率0.000 194 16。该井压力较高,渗透率低,渗流效果一般,该井通过适当减少提捞周期,可实现增产。

4 特性曲线与开采措施归纳

通过分析,结合生产经验,归纳出五种常见特性曲线类型,并得出生产规律。反之,我们通过生产状况,结合生产经验和地质状况,可以总结出该井属于哪种类型,进而进行相应的生产措施,提捞井生产状况及生产措施对照见表2。

表2 提捞井生产状况及生产措施对照表

通过表2总结出的规律,结合提捞井的生产状况、经验开采及井的开发地层特性,就可以将该井归纳出为那种生产特性曲线,并采取相应的生产措施,从而实现一定的节能和增产,提高提捞井开发效率,有利于提捞井的开发和管理。

5 结 论

提捞井开采区别自喷井、机采井、电泵井等连续开采方式,它是一种周期性、间歇性、人为的一种开采方式,其影响因素繁杂导致开采规律性较差。提捞井产能特低,相对测试成本较高,分布较分散,因此只能通过单井测试实现对单井地质状况详细了解,很难通过单井测试对区块性地质状况及提捞开采方式对单井甚至于区块地层产能影响进行详尽的了解和认识。本文通过对提捞井测试特性曲线归纳,结合实际,总结规律,通过实际生产状况,结合规律,可以在不测试的情况下,对单井甚至于区块的地质状况及开发情况进行一定的了解,这些规律是一种趋向性的总结,如果要对提捞井地质状况进行更详尽的认识和分析,进行单井测试和解释是必要的,更有利于提捞井的潜能开发和科学管理。

[1] 陆大卫.油田开发测试技术新进展[M].北京：石油工业出版社,2002

[2] 于士泉,王建竹,陈 兵,等.油井合理提捞周期优化方法[J].大庆石油地质与开发,2003,22(1)

[3] 王克亮,郑俊德.井下作业与工具.大庆石油学院工程系,1991(资料)

[4] 毛 军.提捞井笼统测试工艺技术研究[J].测井技术.2009,33(2)

Bailing well testing technology and research of characteristic curves and production improvement.

Mao Jun,Han Chuanhui1 and Mao Qing.

This paper presents the principle and testing technology of the Bailing wells,through the research of practice testing results and the rules of testing characteristic curves,Comparison with the production status and exploitation experience,the paper summarizes a suit of exploitation and management method to estimate the characteristic curve types of the single well and the geologic status and so to achieve scientific exploitation and management method to improve the production efficiency of the bailing wells.

bailing well;cable sending;steel wire sending;general test;characteristic curve

TE357

B

1004-9134(2011)06-0043-04

毛 军,男,1974年生,工程师,1997年毕业于西北大学,学士学位,现在大庆油田测试技术服务分公司监测研发中心,从事油田试井仪器及工艺研究工作。邮编：163453

2011-09-08

高红霞)

PI,2011,25(6)：43～46

·开发设计·