葡萄花油田水平井试油仪器及工艺优化研究

孙 鹏

(大庆油田试油试采分公司试采大队 黑龙江 大庆 163100)

0 引 言

随着多年的发展，大庆油田葡萄花油田由于特殊复杂的地质条件和长期的注水开发，导致老油井产量下降，含水率上升，且受地质因素的影响，葡萄花油田整体产量逐年降低，给油田的持续稳产带来了诸多困难，为保证原油产量和经济效益以及油田的正常生产，目前采取了水平井开发方式，类比同类油气田的开发，先期水平井钻井技术的投入经济效益高，但是受部分油层单元认知的影响，水平井井位部署有着很大的风险，所以在现有基础上，引入地层试油方法，确定区块的地质产能，评价区块潜力就显得尤为重要。

水平井的试油受多种因素影响，尤其仪器和工艺[1]，甚至是配套措施都对试油结果有很大的影响，所以必须以葡萄花油田的地质情况和水平井钻井技术的特点为基础，从水平井试油仪器和工艺出发，分析研究区域内试油试采的配套技术，优化水平井试油技术，保证油田的正常开发。

1 葡萄花油田地质特点

葡萄花油田位于大庆油田南部，地层位于姚家组一段，层厚较薄，葡萄花油田属于河道砂体沉积,储层非均质强，同时存在葡萄花油层阶段性不发育，存在尖灭不整合面等多种因素，区域内变化较大,属于低孔低渗储层，岩石以石英和长石砂岩为主，填隙物为少量泥质杂基，胶结类型以孔隙型为主，先期储集层历经成岩作用和机械压实作用，且后期较为强烈，构造运动多次发生，原生粒间孔隙较小，目前储集空间仍以原生粒间孔隙为主，夹层泥岩发育较好，膨胀影响孔隙发育，整体有较少裂缝及孔隙，是具有低渗砂岩的代表储层。

水平井钻井技术能够数倍提高油井的产量，提高油田的采收率，效果突出，是油田高效勘探开发的关键技术之一，所以针对葡萄花油田的复杂地质特性，引入水平井开发显得尤为重要[2]。

2 葡萄花油田现阶段试油工艺的分析

由于葡萄花油田层厚较薄，在直井中一般采用MFE和APR两种地层测试器，主要是将试油管柱下至直井目的层段采用全井笼统试油方式[3]，这种试油方式难以录取各个小层的产能、液性和压力曲线恢复等资料[4]，甚至影响试油结论和储层定性准确程度，早期射孔较少时有一定参考，现阶段应用在水平井已经无法准确获得目的层的真实资料[5]。后期引入的分层试油解决了各个油层的油量、水量和压力高低的情况，直接反应了油藏和储层的特点，但是其缺点是采用逐层试油、封层上返的方式，由于多次的下桥塞、起下管柱，在一定程度上会导致占用井口时间过长、时效低，影响经济性[6]。

而针对水平井下的试油仪器和工艺比直井更加复杂，综合分析水平井和葡萄花油田的特点，确定水平井试油需要克服以下问题：

1)选取试油的位置。葡萄花油层单层砂岩厚度薄，在薄处不足20 cm，且层内存在一定的倾角变化,由于实钻井眼轨迹会出现钻遇层界，或者钻出层界，所以设计选取的试油位置产量能否代替具体层段的产油量还需要资料仔细确定。

2)井眼轨迹的影响。现阶段国产随钻测井、地质导向钻井系统还不完善,井眼轨迹参数测量难度很大,一般现场采用地质录井资料和LWD的测井数据，实时判断地层变化来进行地质导向,葡萄花油田目的层一般设计多个靶点多，阶梯垂降较大,着陆次数较多，且一般水平段较长,受井眼曲率扭矩和摩阻等因素影响较大,水平井试油仪器能否适应井眼轨迹，到达设定位置对试油工程是很大的挑战。

3)仪器的性能和配套设施的影响。虽然经过一段时间水平井试油技术的研究和推广，在一定程度上水平井试油技术有了一定的发展，但是国产水平井试油配套设施发展还不够完善[7]，可能存在性能不稳定，以及施工过程中工程安全受到影响的情况。

4)人员的专业性影响。由于水平井试油施工难度大，工程问题较多，需要有经验，专业性强的水平井试油操作人员作为技术保证，如果操作人员专业性不够，不仅影响了水平井试油施工的进度，而且还会在施工过程中带来了严重的安全隐患。

3 葡萄花油田水平井试油工艺技术优化措施

针对上述葡萄花油田水平井试油的问题，提出了一种单层试油和组合联作的方法，以仪器组合为基础，来进行试油工作。

仪器的基本结构是以油管传输和射孔以及MFE测试联作管柱的基本结构，即：油管-磁定位短接-油管-反循环阀-油管-MFE-压力计-封隔器-盲管-减震器-油管-起爆器-射孔枪的连接仪器结构，如图1所示，在管柱下井到既定深度时，利用仪器校深，保证射孔枪对准靶位，坐封封隔器，然后向管柱内加液，当液柱压力达到起爆压力后，打开测试阀门，受液柱压力起爆射孔枪，同时打开生产孔，地层流体经生产孔进入测试管柱，可正常进行测试。

1.油管、2.磁定位短接、3.反循环阀、4. MFE、 5.压力计、6.封隔器、7.盲管、8.减震器、9.起爆器-射孔枪
图1单层试油仪器结构图

由于考虑到水平井的特点，所以进行多级软接，加装封隔器进行分层试油，将图1中的4-9仪器进行多项连接，即再次使用油管连接与4-9相同的仪器，但是由于仪器长度太长再进行加装两个扶正器，保证仪器的稳定，变换后的联作仪器如图2所示，仪器的前端号码为1-2-1-3-1不变，后面进行变换，其中10为扶正器。

图2联作试油仪器结构图

联作仪器以仪器组合为基础，来进行试油工作，工作方式与单层试油方法相似，只要分别或者同时使用仪器即可，但是多加装了扶正器分为液压和机械两种。

4 葡萄花油田水平井试油仪器的应用

对葡萄花油田选取的3 口水平井的进行工具应用，如图3所示，根据应用流程，分别进行下井测试，完成了射孔、测试和抽汲排液的三道工序，单口井平均仅用时5 d的时间，大大缩减了占用井口时间。

图3 联作试油仪器试油示意图

在实际应用中，由于单层试油仪器和联作仪器在地质设计和层位的差异，会使得方法在应用时产生一定的差别，所以要以区域的地质情况为基础，选取合适的试油层位和井壁较好的位置，并控制各个试油参数，保证在合理范围之内，并且随时关注地质情况含水变化等，尽快做出相应调整，以便获得最佳资料。根据目前的应用情况，总结出几点归一化的使用方法：

1)精细研究葡萄花油田水平井试油工艺。针对目前水平井试油技术，加强精细研究水平井试油的实际应用问题，解决现场不同类型的储层、地质情况的水平井试油，从而有效地提高葡萄花油田采收率。

2)优化水平井试油施工设备。必须大力倡导和发展水平井试油设备，尤其大型设备、应用工具等等，设备的安全，是保证人员安全的基础，不仅能杜绝现场施工的意外事故，也能客观的避免储层污染和环境的破坏[8]，达到试油和甲方设计的要求。

3)井眼净化、稳定井壁。葡萄花油田水平井段较长，所以在水平井试油的实际施工过程中，要采取选择最优的井身剖面，还要注意井眼弯曲等实际情况，所以要在试油过程中充分净化井眼，实现试油的顺利完成。

4)优化水平井试油速度。在现阶段，由于各种原因，葡萄花油田水平井试油速度还是相对较慢，尤其探评井，对于水平井试油提高速度，需要人员、设备和各相关单位的协调，受各种原因的影响，必须确定水平井试油开发的最优化程序，确保试油工作能连续进行，提高测量的准确度[9-10]，同时减少占用井口时间，拥有较好的经济效益。

5)加强施工人员技术培训。水平井试油工人员必须在试油设备和流程，和了解地层信息等方面具有过硬的技术，以便能够及时做出相应的实时试油施工决策，解决实际生产难题，保证生产的顺利进行。

5 结 论

在葡萄花油田的开发过程中，各种因素都可能对水平井试油产生较大影响，而水平井试油的准确性和时效性影响着油田的开采效率，通过对葡萄花油田的地质情况详细介绍，从水平井试油仪器和工艺出发，研究了区域内试油试采的配套技术，并提出低孔低渗储层联作试油的方法，并通过实际应用，证明联作试油仪器在节约成本等诸多方面都有较大优势，通过优化试油仪器，可以提高葡萄花油田的开发效率，推动葡萄花油田的持续发展，为葡萄花油田的开发提供技术支持。