地层测试新技术在油田勘探开发中的应用

马文平

（大庆油田试油试采分公司试采大队，黑龙江大庆163412）

伴随着我国石油勘探开发产业深入发展，面临的勘探条件越来越复杂，遇到的勘探问题也越来越多，传统的地层测试技术已经难以满足实际油田勘探开发的要求。在这一背景下，加强对地层测试新技术的应用非常重要，从而能够克服各种困难的勘探条件，提高地层资料获取的完整性与准确性，这对于推动石油勘探开发产业实现可持续发展有着重要意义。

1 地层测试技术作用价值

在油田勘探开发过程中应用地层测试技术，简单来说就是借助钻杆或者油管，将一些专门工具运输至井下，比如分隔器、开关井工具等，从而在井下建立一个临时的完井系统，并从中获取一些地层信息，比如压力响应、油气层产量、流体样品等资料，从而为后续油田勘探看法提供非常关键的信息技术支持。相较于一般的试油技术，地层测试技术有着更为显著的优势，比如测试成本低、获取的信息全面完整、测试效率高等。总而言之，地层测试在油田勘探开发过程中有着以下几点重要作用价值：①能够在短时间内高效获取一些地层数据信息，从而便于相关人员对地层中所含油气进行一个相对更准确地评估。②该技术在实施过程中不需要太多套管，整体应用效率更高，且有效节约了勘测成本。③地层测试技术的测试范围非常广阔，能够探测到地层边界的具体位置[1]。④能够对油田开发增产措施效果进行一个合理的预测，同时在进行增产措施施工中，该技术对相应施工也能够起到一定的指导作用。⑤能够对单井以及地层内部信息进行评价，从而为后续油田勘探开发提供良好的依据。

2 油田勘探开发过程中地层测试新技术的应用

2.1 高温高压测井技术应用

高温高压井是一种比较特殊的油气井，如何对该井进行地层测试，一直以来都是国内外油田勘探开发者共同面临的一项难题。比如在国内，由于相关设备、条件尚未发展成熟，从而导致测试技术在高温高压井测试中应用依然受到诸多的限制，存在很多技术难题尚未解决，难以达到预期勘探目标。比如常见的技术难题有井下阀门无法彻底关闭、压力计受高温高压影响容易损坏等，但近些年随着我国一些勘探单位从国外引入了一些先进的勘探设备，再加上结合实际国情，自主进行相关专用测试设备的研发，比如新型减震压力计托管、井下关井阀等，从而在针对高温高压测井过程中，有效解决了上述技术难题。并且经过多次技术应用实验，如今已经形成了一套比较成熟且测试效果较好的高温高压测井技术。

该技术在实际应用过程中，需要做好以下几点工作：①做好高温高压测试前的准备工作，由于高温高压井内的条件比较恶劣，存在诸多的影响因素，因此在正式对该井进行测试时，需要做好以下准备工作：首先，在测井前，需要对用到的井简安全性进行评估，确保其不会在测试中发生安全故障问题。其次，针对井下管柱与套管，同样需要将其置于不同工况条件下，做好安全稳定性评估工作，保证其能够安全稳定运行。最后，在正式进行高温高压井测试前，还需要先模拟一遍整个测试过程，确保正式测试时万无一失。②科学合理选择测试工艺与管柱结构。针对高温高压井的地层测试，通常会选择采用射孔测试联作工艺。而针对井下管柱，则会选择全通径管柱工具，要求管柱结构不能太过复杂，具体可由射孔枪、筛管、高减震电子压力计托管、RTTS 分隔器、井下关井阀等构件组成[2]。③准备试油设备。相较于传统试油而言，针对高温高压井的试油更加系统复杂，因此需要做好充足的设备准备工作，确保一次性试油成功。首先，针对地上设备，要求井口控制装置可选择高压采油树，严格遵循相关要求，做好试压工作。同时以实际的试油要求为依据，针对地面分离计量设备，可以设计两条求产流程，第一个流程为主要流程，第二个流程则起到辅助作用。同时还需要做好以下地面设备的准备：比如“高压分离器”、“金属密封线管”、“法兰连接”等，最后将上述设备做好组装，并以地面测试流程为依据，做好试压实验。其次，针对井下测试设备准备，则主要做好传统橡胶密封件的更换，通过将其替换为耐高温高压比较强的橡胶密封件，从而更好地适应井下环境，并且相关工具设备在替换前，都需要事先经过压力试验与探伤工作，从而确保工具设备不存在“隐疾”，能够正常稳定发挥功能。最后，还应准备专门的射孔器材，要求准备的器材能够适应井下最高压与最高温度。④在实际应用方面，比如针对某高温高压井，在实际进行地层测试时，遇到的一种比较常见的问题便是井下阀门受高温高压影响，无法彻底关闭，导致自身所获取的压力恢复资料不够真实，无法将地层中实际的压力、有效渗透效率等关键信息反映出来。基于此，我们可以在高温高压井测试技术中应用一种新型井下关井阀门，并且在压力超出106MPa的深井中进行测试应用，该新型阀门凭借强大的抗压抗高温能力，彻底关闭自身，处于一个良好的密封状态，最终获得了真实完整的地层资料，成功完成了本次高温高压井地层测试。

2.2 含硫化氢井地层测试技术应用

含硫化氢井是在后续进行深度油田勘探中常见的一种油气井，因此加强该井的地层测试也越来越重要。在实际进行该地层测试技术应用方面，需要我们做好以下几点工作：①明确施工方案，在实际测试含硫化氢井时，一般会产生测试—射孔联作工艺，由于含硫化氢井内部存在大量硫化氢，在实际测试时，很容易污染压井液，并对上述油层管造成腐蚀影响，该项工艺在实际应用过程中能有效避免出现上述问题。在测试工作制度方面，应严格遵循保证地层资料准确性的原则，可采用一开一关井工作制度，将开关井时间尽可能地压缩，同时尽力避免管柱在井下进行长时间浸泡，从而能够减轻硫化氢对管柱带来的腐蚀。②科学合理选择测试设备。针对地面计量设备，要求所有的设备、管线、闸门等均具有防硫功能，同时在设备运行的周边，还需要配置专门的硫化氢监测仪，从而能够实时把握硫化氢的浓度变化。同时做好地面流程设计，要求能够随时进行关井、压井等测试，并保证上述测试的安全性，同时还要能够及时进行消除硫化氢。为达到上述流程设计目标，应注意做好中和装置、火把喷淋装置的准备工作，从而更好保证地面设备运转安全，及时消除硫化氢带来的危害。针对井下设备，同样要求所有设备均具有防硫功能，相应的工具在下井前，必须要先做好探伤，保证设备安全。同时针对井下测试工具的选择，同样使其具备防硫功能。③在实际进行应用过程中，针对某含硫化氢井，该井钻深为5425m，需要进行地层测试的井段为4854～4868m井段，在钻井是，通过借助综合录井仪，测得井内硫化氢含量为110～485ppm，通过借助地面硫化氢监测仪，测得井口的硫化氢含量为650～4000ppm。在实际进行测试过程中，通过采用射孔测试联作工艺，并采用了全体防硫测试工具及设备，测试工作制度为一开一关，同时还配置了火把喷淋装置、碱式压井液等装置，从而更好地预防硫化氢带来的污染与腐蚀危害，最终顺利我水泥厂本次地层测试任务。

2.3 低渗透储层测试技术应用

针对低渗透储层，在实际进行地层测试时，所获取的测试资料常出现一些问题，比如压力测试稳定性不足，液性没有得到稳定落实等，最终导致地层测试失败。而之所以会造成这一问题，主要原因就在于忽略了低渗储层的低渗流特征，从而导致井筒很容易受到储集效应的影响，压力很难短时间内恢复，只能够收取少量的测试回收液，最终导致地层样品不合格，缺乏实际参考分析价值。为有效解决这一问题，我们一方面需要充分考虑低渗储层本身所具备的特征，另一方面，还应加强新设备的引入，并进一步改进传统的管柱结构，成功将MFE 测试工具与APR 测试工具组合在一起，形成一套有效的低渗透测试工具，解决传统低渗透测试遇到的难题。

在实际应用方面，以某评价井为例，该井深度为2685m，测井井段为2475～2513m，为了更好地适应低渗透储层的特点，在具体进行管柱结构设计方面，采用了如下结构配置，安装从下到上的顺序，相关结构配置具体为油管、循环接头、MFE、高量层电子压力计、RD取样器、RD 循环阀、RTTS 分隔器。之所以进行上述结构设计，主要是因为其具有以下几点明显的优势，比如通过应用RTTS 封隔器，主要是因为该封隔器能够承受非常大的测试压差，这是一种非常明显的优势，在这一优势作用下，能够为后续低渗地层生产带来非常大的生产压差。不仅如此，对RTTS分隔器而言，一般自带水锚，当油管压力比环空压力高时，水力锚会自动张开，从而能够有效阻止管柱出现上移问题，从而防止对采集的地层资料造成不利的影响[3]。同时采用RD循环阀门，用其替代传统的裸眼旁通，当再次遇到油管压力比环空压力高的情况时，阀门能够轻松承受，不会出现渗漏问题，从而有效提升测试的成功率。在实际设计时，选择将RD 取样器与分隔器上部进行连接，能够有效缩短其与地层的距离，从而能够提升地层流体样品获取的准确性。除此之外，在实际设计过程中，还采用了量程与精度均比较高的电子压力计，因此能够更好地满足资料录取的要求，从根本上提升低渗储层测试的准确性，获得了完整的地层质量，比如通过获得的半对数曲线和双对数曲线资料来看，具体如图1、图2所示，可知该测试层属特低渗透储层，且具有增产潜能。因此我们向甲方建议增加射孔段长度，采取酸压措施对地层进行改造，在随后进行的酸压完井测试中，测试气产量由酸压前820m3/d上升至40000m3/d，彰显了测试结果的作用价值。

3 总结

图1 评价井半对数曲线

图2 评价井双对数曲线

综上所述，地层测试技术是一项较为系统复杂的技术，并且该技术在实际应用过程中，一般会面临各种复杂的条件。比如低渗储层、高温高压井等，上述这些测试场景均比较特殊，实际面临的测试条件也比较恶劣，因此采用传统的地层测试技术很难保证测试的效果。基于此，需要加强新型地层测试技术的应用，一般是通过在原本测试技术的基础，引入一些先进的测试工具设备，加强对现有设备的设计改进等，从而更好地适应地层测试复杂的环境，有效提升地层测试的成功率，为石油勘探开发顺利开展提供有力保障。