油藏隔离工艺技术在东海压力混合低渗储层勘探开发一体化作业中的应用

罗 勇 高科超 杨中成 李三喜 闫 波

（1.中海石油（中国）有限公司上海分公司； 2.中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司）

1 问题的提出

近年来，随着海上油气勘探程度的加大，勘探难度和成本也随之增加，特别是东海海域油气井普遍比较深，温度和压力系数较高，地层可钻性差，导致每口探井的钻井费用高达数千万元。探井测试作业中的传统做法是在测试作业结束后即对探井进行永久弃井处理［1-3］，这不但造成了弃井费用的增加，而且已经完钻的井不能继续为生产所用。如果在取全地质资料以后将探井进行临时弃井并保留井口，后续再转为开发井进行生产，这将大大减少钻井费用。

东海某油田A井是一口评价井兼生产井，勘探阶段要求对该井的3个层位进行钻杆地层测试，转为生产井后要求同时保留所有的测试层，但由于第一测试层为高压低渗层，第二、三测试层为常压地层，地层压力系数的不同给勘探开发一体化作业带来困难。如果该井采用常规测试工艺，即采用RTTS封隔器在测试作业中进行井筒与地层的封隔，从而实现APR工具的环空压力操作，并在测试作业结束后进行压井、起管柱作业，这样既无法实现油藏隔离，又增加了作业时间，压井过程还不可避免地对地层造成一定污染，而且将为后续转为生产井时的开发工艺设计带来很多难题，并增加了相应的作业成本［4］。如何与常规测试工艺相结合，把高压层和常压层在测试后进行有效隔离，成为了该井实现勘探开发一体化作业的关键工艺技术，为此提出了油藏隔离阀与常规测试工艺联作测试的油藏隔离工艺技术，并在该井压力混合低渗储层勘探开发一体化作业中进行了首次尝试，取得了较好的应用效果。

2 油藏隔离工艺技术研究

2.1 油藏隔离工具分析

（1）机械式油藏隔离阀

为了保护地层在完井和修井过程中免遭液体流失造成的损害，研究认为可采用机械式油藏隔离阀对东海某油田A井储层进行分隔，该工具通过开关工具插入或拔出操作球阀可以对其进行无限次开关（工具参数见表1）。在该井DST1测试作业中，该油藏隔离阀可以联合永久封隔器、插入密封总成作为一道屏障将油藏流体隔离在下部完井装置中，这样既可以加强井眼的安全性，又能够大大简化高压层测试后的压井程序，提高作业时效。

表1 机械式油藏隔离阀参数

（2）QL型永久封隔器

QL型永久式带密封筒封隔器（工具参数见表2）是实现油藏隔离工艺技术的关键工具，该工具用液压式下入工具下入并坐封。在该井DST1测试中，该永久封隔器用来下入并且悬挂油藏隔离阀及射孔管柱，并与油藏隔离阀一起用来隔离环空，起到常规测试工艺中RTTS封隔器的作用。为了减少测试作业中管柱伸缩等因素对密封性的影响，在封隔器下部加装了密封延伸筒，与封隔器共同构成了一个6.8 m 长的密封单元［5］。

表2 QL型永久封隔器参数

2.2 测试管柱设计

测试管柱设计是勘探开发一体化测试技术的核心内容，该测试管柱设计为由2趟管柱组合构成。

第1趟管柱为油藏隔离管柱（图1），用永久封隔器液压送入工具将管柱送至设计位置，通过电测校深识别管柱与套管中同位素接头的深度误差，校正管柱深度，采用投球打压的方式坐封永久封隔器，然后脱手永久封隔器，完成首趟管柱的送入程序。

图1 东海某油田A井测试作业油藏隔离管柱

第2趟管柱为常规测试管柱（图2），管柱结构自下而上为油藏隔离阀开关工具＋插入密封总成＋锚定定位装置＋常规测试工具。常规测试管柱下至设计位置后，下放管柱打开油藏隔离阀，同时将密封管插入密封筒内，锚定定位装置坐于永久封隔器的定位位置，继续下压固定插入密封，液压旁通孔同时关闭，此时油藏隔离管柱与常规测试管柱成功联作。采用正加压射孔后（射孔枪采用自动丢枪装置，射孔后实现丢枪）即可按照设计好的开关井工作制度进行测试作业。

图2 东海某油田A井测试作业常规测试管柱

测试结束后，上提管柱，关闭油藏隔离阀。为了对高压层进行有效封堵，组装并下入永久封隔器堵塞器（其上替入防腐剂）、可回收式桥塞及水泥塞进行多层封堵。这种层间封隔技术不仅保证了高压测试封层作业的安全，而且也简化了转入生产井后的开发程序，开发时只需要钻穿水泥塞，打捞出可回收桥塞、永久封隔器堵头，下入生产管柱＋密封管＋油藏隔离阀开关工具，即可进行第一层的开发或分层开采完井管柱进行多层开发。

2.3 工艺特点

（1）射孔枪采用自动释放装置，在射孔的瞬间自动脱手，油藏隔离管柱通径为74.55 mm，为后续开发补射孔提供了工程基础。

（2）插入密封总成对高压层与其上部油套环空进行了有效密封，同时补偿了管柱伸缩效应的影响，可保证作业的成功。

（3）油藏隔离阀的使用为测试后的压井作业提供了有效保障。压井前上提常规测试管柱，关闭油藏隔离阀，采用低密度测试液将井筒内部气体循环干净，即可完成压井作业，在避免高压层免受高密度压井液污染的同时［6］，也避免了后续转为开发生产井时对已射开的上部常压层的污染，并可减少作业费用，一举多得。

（4）层间封隔及临时弃井方案保证了临时弃井期间套管的腐蚀防护，可对高压层进行有效封隔。

2.4 施工要点

除了按照常规作业要求对入井工具做好保养和功能试压外，还应做好以下几个方面的工作：

（1）油藏隔离管柱入井时要控制下钻速度，管柱下放速度要控制在不超过0.3 m／s，避免下钻速度过快对射孔枪压力延时点火头造成压力激动，从而引起误射孔［7］。

（2）永久封隔器送入工具与永久封隔器连接是依靠打压脱手及旋转脱手2种脱手方式，该工具串下钻期间必须避免旋转。

（3）确保井筒承压。APR工具要求通过环空加压方式控制工具操作，井筒承压必须满足要求，在测试前需要对井筒试压27.579 MPa，稳压15 min。

（4）油藏隔离阀、永久封隔器及密封延伸筒的连接扣型部分为ACME扣，该扣型主要依靠“O”型圈密封，上扣扭矩较小，下钻连接期间对打大钳进行连接的扣型需要关注ACME是否存在倒扣的情况，避免上部扣紧扣过程中出现下部ACME扣倒扣。

（5）第2趟管柱中下入的插入密封是依靠密封圈进行密封，下钻过程中要注意坐卡瓦的位置，避免卡瓦损伤密封位置而造成插入密封失封。

3 应用效果

油藏隔离工艺技术在东海某油田A井实际应用中起到了至关重要的作用。油藏隔离工具与常规APR测试工具实现了联作，对油藏进行了有效隔离，测试期间APR工具正常开关，保证了地质资料的有效录取，测试后油藏隔离阀关闭正常，正循环测试液一周，气全量迅速下降至1%以下，大大简化了压井程序，比常规测试工艺节省压井时间6 h以上，保证了该井勘探开发一体化作业的成功实施。

应用效果表明，本文提出的油藏隔离工艺技术有效解决了东海压力混合低渗油藏的测试以及后续分层开采的问题，为低渗储层勘探开发一体化作业的实施提供了思路，可为类似储层的勘探、开发提供借鉴。

［1］谭忠健，许兵，冯卫华，等.海上探井特稠油热采测试技术研究及应用［J］.中国海上油气，2012，24（5）：6-10.

［2］谭忠健，项华，刘富奎，等.渤海复杂油气藏测试技术研究及应用效果［J］.中国海上油气，2006，18（4）：223-228.

［3］戴宗，罗东红，梁卫，等.南海深水气田测试设计与实践［J］.中国海上油气，2012，24（1）：25-28.

［4］姚连成.海上地层测试技术［J］.中国海上油气（工程），1991，3（5）：5.

［5］董兴国，刘磊，周歆.插管式永久封隔器的原理与应用［J］.石油机械，2009（5）：75-76.

［6］郭士生，付豪.海上低孔渗气田完井技术［J］.钻采工艺，2011（1）：32-35.

［7］《试井手册》编写组.试井手册：上册［M］.北京：石油工业出版社，1992.