深层气水平井连续油管输送测压工艺及测试效果评价

朱立江

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司　黑龙江　大庆　163153)



深层气水平井连续油管输送测压工艺及测试效果评价

朱立江

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆163153)

摘要：通过连续油管输送存储式电子压力计进行压力-温度测试，了解水平段压力梯度情况，为气田合理开发提供依据。叙述了应用连续油管进行水平井测试的技术关键、工具配套及取得的认识，验证了工艺的可行性和增加测量时间的必要性。

关键词：连续油管；存储式仪器；测试工艺；测试曲线分析

0引言

近些年，大庆油田不断探索新技术，开钻300多口水平井。水平井成为大庆油田二次开发的重要措施之一,在油气田开发调整中越来越受到重视。但受水平井测试工艺技术落后的制约,开发动态分析资料欠缺,动态分析手段不全,导致增产措施选择及实施无依据,影响开发效果[1]。

同样气井水平井压力资料对油气田开发起到至关重要作用，根据不同区块地质条件及丼况选择气井定点测试掌握开发情况及气层信息。常规的油气井资料录取是在垂直井筒或斜度不大于45°井筒内完成的，测试方法利用钢丝吊测，采用存储式测试仪器下入预定的深度完成作业。当井斜大于45°时重力不能正常引导，必须使用万向节、滚轮、加重杆等一些特殊方法、工艺。当井斜超过60°时，可以采取井下牵引器输送方法。使用牵引器需与测井电缆连接，在其下端连接测井仪器，垂直井段靠仪器自然重力下放，仪器遇阻以后，通过测井电缆供电来控制牵引器开始工作，由牵引器提供动力将仪器推送到水平目的段，靠测井电缆上提仪器进行测井。其缺点是：输送动力较小、对井筒技术条件要求较高(套管内径规则、井筒内无杂物等)、只能进行上测或点测、施工风险较大。测试仪器下入井段越深，所测数据量越大。

连续油管输送测井弥补了常规钢丝绳及电缆测井的这一缺陷，利用连续油管携带测压仪器，可把井下工具推送到大斜度及水平井段的较深位置进行测试，其优点是：具备仪器输送动力较大、成功率高、深度控制方便、可以过油管作业。

1连续油管传输技术简介

连续油管(Coiled tubing)是用低碳合金钢制作的管材，有很好的挠性，又称挠性油管，一盘连续油管长几千米。可以代替常规油管进行很多作业，连续油管作业设备具有带压作业、连续起下的特点，作业周期快，成本低。该技术能够有效地保护油气层，有利于油气层的及时发现，能够提高油气井的产量。连续油管作业机是连续油管输送技术的核心设备，包括动力系统、控制系统、井控系统、注入头和连续油管卷筒等5大部分。连续油管注入头主要作用是提供推、拉起连续油管和载重。注入头由两台同步的可反向旋转液压马达驱动链条，以带动夹块夹住连续油管上下移动，并可以通过更换夹持块以适应不同尺寸的连续油管[2]。连续油管测井又称为挠性管测井，可用于大斜度井和水平井测井技术[3]。井口采用一套液压注入系统提供动力，将连续油管输送入井，把仪器送达目的井段，并由连续油管上提或下放带动仪器完成测井。图1所示为连续油管测井系统示意图，图2所示为连续油管测试井口装置。

图1　连续油管测井系统示意图

2连续油管传输测试工艺的实现

为了达到深层气水平井测试方案设计要求，根据徐深X-平X井下工具情况，选用是2 in(50.8 mm)连续油管，加工设计必要连接短节及压力计护筒。

2.1连续油管与下井仪器配接

为把连续油管配接井下仪器，而且耐压指标及抗拉力要达到施工要求，制作连续油管内环压密封短节如图3所示，一边内环压带有高温密封盘根配接2 in连续油管，一边通过丝扣配接高精度压力计仪器护筒。仪器护筒底部带有圆锥度倒角，避免仪器受到直接冲击损坏仪器。

图2　连续油管测试井口装置

图3　连续油管内环压密封短节

考虑施工安全，以及减少连续油管内、外压差，避免带有一定压力的井内物质(气体、液体及固体杂质)进入到连续油管内部，同时也防止连续油管内的流体流入丼内造成影响。现场施工中连续油管先由泵车打满水，安装好连续油管内环压短接，用泵车进行憋压试验，泵车打压至20 MPa,0.5 h无渗漏。从而确保下一工序的正常进行。

2.2井下仪器护筒

为了完成测试需求，测试压力计被设计在连续油管最下端，由于水平井井下情况恶劣，为保护高精度存储式井下压力计仪器，加工了井下仪器护筒，以满足水平井测试强度和轫性施工要求。选用T304钢加工仪器护筒，其具有耐腐蚀性、耐热性、低温强度、机械性能良好。两只仪器护筒之间采取软连接，护筒安装缓冲弹簧保护仪器。

3施工井基本情况介绍

徐深X-平X井为大庆油田深层气水平井，2010年10月投产，初期油压19.2 MPa，套压19.4 MPa，日产气6.0×104m3，日产水3.0 m3。目前油压5.8 MPa，套压6.1 MPa，日产气3.5×104m3，日产水3.2 m3。截止2015年3月，累计产气0.58×108m3，累计产水0.28×104 m3。该井3 210 m为水平井造斜段，3 728 m(井斜79°)以下为水平段。井下有安全阀、封隔器等完井工具，安全阀为挡板结构，内径57.78 mm，深度99.13 m。历年生产情况见表1，井下管柱结构如图4所示。

表1　徐深X-平X井生产情况表

图4　徐深X-平X水平井井下管柱图

4测试曲线效果分析

根据徐深X-平X井下条件，为了准确录取到合格的测试资料，优选两支SPARTEK高精度压力计进行测试，可同时测量和存储温度和压力两个参数。通过对测量资料前后对比，对测试结果进行分析。井温测井可以确定出气层位。当气体从高压状态进入低压状态时，由于气体分子的扩散，要克服引力体积膨胀而吸热，在油井出气口附近形成温度异常。用温度仪测量这个异常变化，可以确定出气口。油井出气层段在梯度井温曲线均有明显的显示，各条微差井温曲线也都有负异常。负异常随生产油嘴的加大而更加明显，该层段就是要寻找的出气层位[4]。

此次应用的是试井电子压力计存储式技术。电子压力计试井工艺是在生产井中下入高精度的电子压力计，通过改变生产制度，在井中的电子压力计记录压力变化；施工结束后，提出压力计，在是室内将实时记录或地面回放的压力数据在计算机上应用专业试井解释软件进行处理，求出各种地层参数[5]。

4.1以往测试情况

该井自2013年6月以来到2014年12月先后进行了4次流压测试，未进行静压测试。通过历次测试结果得知，原始地层压力36.0 MPa/3 100 m，地层温度129.4℃/3 100 m。详见表2。

4.2本次测试资料情况

本次采用连续油管输送工艺进行静压静温梯度测试，整个施工过程历时15.3 h。测量井段从井口到3 850 m直井段，比常规测试多下了715 m。录取到了直井段10 m、500～3 000 m(每500 m停留10 min)、斜井段及水平段3 200 m、3 250～3 800m(每50 m停留20 min)、3 850 m(井斜82.6°，停留30 min)压力和温度数据。对比以往测试方式，连续油管下入水平井段深，测量井段数据量大。记录的数据见表3。

表2　历次测试解释结果表

表3　徐深X-平X井记录的原始压力和温度数据

4.3曲线分析及评价

图5和图6所示是本次测量的原始曲线。由于连续油管下放井段时间长，对测试点的压力测试10 min，压力没有完全恢复稳定，压力由高到低差异明显，高低差异约有0.12 MPa压力差；在3 200 m以下斜井和水平段，压力差约为0.08 MPa，压力才恢复平稳；而在3 850 m测量时压力差很小，达到稳定状态。分析原因为在直井段，连续油管下放500 m后对井内温度扰动较大，测量10 min，压力上、下差异大；在斜井和水平段，各测点连续油管下放50 m，测量数据20 min，连续油管扰动因素降低，在最后一点3 850 m，测量时间为30 min，数据相对稳定。

图5　测量原始图

连续油管运动对压力测试有一定干扰。连续油管测试资料稳定性与下放深度间隔、下放速度和梯度测试时间有关，下入深度间隔越小、速度越慢、停测时间越长，连续油管扰动就越小，测试资料越稳定。

5结论

通过该井测试，验证连续油管测试深层气施工工艺可行性,有效解决大斜度井及水平井测压问题。连续油

图6　测量原始段放大图

管测试同其它测试方式相比具有可测量井段最大化优势，在测试结果上所获取资料数据量大，解释结果好。连续油管下放过程中对测量地层压力有一定扰动，可以通过延长测量时间来克服扰动影响因素。该工艺为水平油、气井合理开发提供一条新的技术途径。

参 考 文 献

[1] 张河，易晓东.水平井连续油管测试系统研制与应用[J].中国石油和化工标准与质量，2012,32(15):139.

[2] 韩秀明.浅谈连续油管技术的现状与发展[J].石油管材与仪器,2015,1(2):1-2.

[3] 赵政璋,吴奇,张国珍.测井监督[M].北京:石油工业出版社,2011:329-335.

[4] 《测井学》编写组.测井学[M].北京:石油工业出版社,2011:547.

[5] 丁强国,王温桃.电子式压力计存储式试井工艺常见问题及解决方法[J].油气井测试,2010,9(2):70-72.

Pressure Test technology and Its Result Evaluation by Transporting the Gauge Through Coiled Tubing in Deep Gas Horizontal Wells

ZHU Lijiang

(Logging and Testing Services Company,Daqing Qilfield Co.Ltd.,Daqing,Heilongjiang 163153,China)

Abstract：The storage type electronic pressure gauge is transported through coiled tubing to test the pressure and temperature,which can get the paragraph level pressure gradients data and provide the reasonable basis for the gas field development.The key technologies,tools and experience from the application of coiled tubing in horizontal well test were described.The results verified the feasibility of the process and the necessity of increasing the measurement time.

Key words：coiled tubing;storage type instrument;test technology;test curve analysis

第一作者简介：朱立江，男，1968年生，工程师，2007年12月毕业于吉林大学软件工程专业，获硕士学位，现在大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司从事现场技术工作。E-mail:dlts_zhulj@petrochina.com.cn

中图法分类号：TE357

文献标识码：A

文章编号：2096-0077(2016)03-0070-04

(收稿日期：2015-12-23编辑：韩德林)

·仪器设备与应用·