直通型可控开关阀实现一趟管柱分层测试技术与实例分析

范永均 杨硕 王建行 黄建平

摘 要：介绍了直通型可控开关阀基本原理，通过封隔器+直通型可控开关阀工具组合，实现一趟管柱完成多层分层测试的技术。介绍了该技术的优点及在现场应用实例情况。该技术实现了一趟管柱完成多层分层测试获取单段地质资料，提高了试油时效，节约了作业时间，降低了井控安全风险及作业成本。

关键词：直通型可控开关阀;试油分层测试;技术优势;应用实例

0 引言

随着各油田油气勘探开发的不断深入，低孔低渗储层成为勘探开发主要对象，采用分层压裂工艺逐年增加，分层压裂后对单层压裂效果的评价、单层地层参数的获取提出了需求。直通型可控开关阀，配套机械封隔器或液压封隔器组合，

实现一趟管柱完成多层分层测试工艺，准确获取每层产能资料及储层参数。极大的降低了井控、安全、环保风险，相比传统测试工艺具有适用范围广、成本低、风险小等特点，促进了国内试油测试工艺技术的发展，该工艺还可应用于分层注采、找水、隔水等作业，是测试技术的一次重大技术革新。

1.直通型可控开关阀基本原理

包括开关阀本体、活塞和油缸本体，在油缸本体中部沿圆周间隔设有四个油缸进出液口，在油缸进出液口下方的活塞上设有与油缸进出液口相对应的活塞进出液口，其工作原理是地面通过测试控制箱发送通讯指令，井下自动识别、解码，启动电源驱动微型电机，带动液压泵工作输出液压动力，利用电磁阀特性实现油路转向，推动油缸活塞与侧向滑套一体化芯轴的直通型侧向开关机构进行轴向往复运动，当活塞上的进出液口与油缸进出液口在同一位置时，实现井下开井，反之实现关井，实现了井下测试工具的侧向多次开关和管内直通功能;通过格来圈多道密封方式，解决重复开关的有效密封难题。

2 试油分层测试技术原理及管柱配置

2.1工作原理

直通型可控开关阀，配套机械封隔器或液压封隔器组合成。在施工过程中实时投入可控开关阀的标签或通过入井前程序设定定时开关各个直通型可控开关阀，达到自动切换测试层的目的。再配合地面计量，录取各层产能性质，同时，进行各层压力恢复试井，取得分层储层参数。

2.2试油分层测试管柱优化设计

试油管柱技术能满足分层测试需求，直通型可控开关阀内通径40mm，设置三个进出液孔，满足分层测试需求。结合新疆油田地层特性和已成熟应用的直井分层压裂管柱封隔器系列，经过设计优化研究，主要选择了Y441液压封隔器为分层测试封隔器，MCHR封隔器或RTTS封隔器作为顶封。形成了Y441封隔器+直通型可控开关阀组合管柱、RTTS封隔器或MCHR封隔器（顶封）+Y441封隔器+直通型可控开关阀两套组合管柱。管柱底部采用丝堵密封，内置电子压力计，每级外挂电子压力计。

3 技术优点及应用情况

3.1技术优点

通过直通型可控开关阀配套组合MCHR、RTTS、Y441等封隔器，形成了一套试油分层测试一体化试油管柱技术。减少提下管柱次数，避免了压井及提下管柱对储层的污染，同时缩短了试油周期。相比传统测试工艺具有适用范围广、成本低、风险小等特点，促进了国内试油测试工艺技术的发展，该工艺还可应用于分层注采、找水、隔水等作业，是测试技术的一次重大技术革新。具有良好的推广应用前景。

3.2应用情况

至今，分层测试工艺在新疆油田现场成功应用10余口井近30层，实现了一趟管柱分三层测试功能，为促进油田勘探开发进程提供了技术支持。

下面以XX井实例分析（通过地面编程设定开关井时间，打开或关闭直通型可控开关阀（1号、2号），从而实现井下分层开关井目的）：

测试目的：层位T1b，井段：2975.00-2980.00m与井段2956.00-2958.00m ，分别求取两个试油小段地层压力，产能性质，验证两个层段是否窜通。

测试结论：第一段：T1b，2975.00-2980.00m。测试采用初流一关，初流动7200min，测试流动期间，抽汲求产，获日抽出液量5.54m3（带油花），初流動期间共计抽汲出液26.17m3。第二段：T1b，2956.00-2958.00m。测试采用初流一关，初流动7200min，测试流动期间，抽汲求产，获日抽出液量2.93m3（带油花），初流动期间共计抽汲出液15.4m3。

对测试关井压力进行分析，两段选取水为主要流体相态，选取“恒定井储+有限导流垂直裂缝+均质+无限大地层”油藏模型进行拟合。求得地层参数如下：

第一段：T1b，2975.00-2980.00m，拟合地层压力：29.906MPa;孔隙度Φ：

18 %;有效渗透率K：0.944mD;地层系数Kh：0.252mD.m;表皮系数S ：6.21;裂缝导流能力Fc：299mD。（相关图见图1、图2）

第二段：T1b，2956.00-2958.00m，拟合地层压力：29.4819MPa;孔隙度Φ：

7.3 %;有效渗透率K：1.86mD;地层系数Kh：0.252mD.m;表皮系数S ：9.93;裂缝导流能力Fc：210mD。表明两段压裂改造效果明显。（见图3、图4）

综合分析认为本层在两层合试求产期间的产量第二段贡献较小，同时也表明两段产量差异大，上下两段不窜通，抽汲资料能够真实反映两段储层的供液能力，达到试油效果。

结束语：直通型可控开关阀，实现了地面投标签、编程控制井下多次开关井，形成了试油分层测试工艺，为低孔低渗储层精细化试油评价、高效安全环保试油提供了技术手段，有效解决了现场施工难题，具有良好的经济社会效益，应用前景广阔。

参考文献：

[1]黄建平.分层压裂测试一体化工艺技术探讨[J]工艺与设备 第43卷第5期（2017）05-0096-02

[2]王恒.RFID智能可控开关工具在试油分层测试中的应用[J]中国管材与仪器2096-0077（2017）05-0075-05

（中国石油集团西部钻探工程有限公司试油公司  新疆  克拉玛依  834000）