提撈井測試技術(shù)及特性曲線與開采措施歸納研究

毛 軍 韓傳會(huì) 毛 慶

(1.大慶油田測試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江大慶) (2.大慶油田測井公司 黑龍江大慶)

提撈井測試技術(shù)及特性曲線與開采措施歸納研究

毛 軍1韓傳會(huì)1毛 慶2

(1.大慶油田測試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江大慶) (2.大慶油田測井公司 黑龍江大慶)

介紹了提撈井測試?yán)碚摷皽y試工藝技術(shù),并通過實(shí)際測試成果研究并歸納總結(jié)出特性曲線規(guī)律,對照實(shí)際生產(chǎn)狀況及開采經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出一套提撈井開發(fā)和管理措施。通過總結(jié),結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)狀況和開采歷史經(jīng)驗(yàn),可以基本判斷單井特性曲線類型,從而判斷地質(zhì)狀況并確定開采措施,實(shí)現(xiàn)提撈井的科學(xué)管理和開發(fā),提高提撈井的開發(fā)效率。

提撈井;電纜輸送式;鋼絲輸送式;籠統(tǒng)測壓;特性曲線

0 引 言

提撈井主要是由四類井(包括報(bào)廢井、部分探井和邊遠(yuǎn)零散井)組成。對于特殊地質(zhì)構(gòu)造(如低滲透、或過渡帶)造成的產(chǎn)液極低的井,也有采用提撈方式進(jìn)行采油。大慶油田提撈井主要存在于外圍“三低”地區(qū)。目前,大慶油田有提撈井2000多口井,且有逐年增加的趨勢。

提撈井滲流效果差,供液能力不能滿足連續(xù)采油,因產(chǎn)量低一直不受重視,地質(zhì)人員對其地質(zhì)參數(shù)也不十分清楚,開采方式目前也是靠經(jīng)驗(yàn)性開采。提撈井測試工藝及解釋方法的研究,通過對提撈井生產(chǎn)時(shí)動(dòng)態(tài)壓力變化和靜態(tài)壓力恢復(fù)的測試,使地質(zhì)人員更加清晰的了解該類井的地質(zhì)參數(shù),并提供合理的生產(chǎn)制度,科學(xué)管理,從而實(shí)現(xiàn)了該類井的生產(chǎn)上的節(jié)能降耗[1]。

但是因?yàn)樘釗凭a(chǎn)液較低,且分布比較分散,如果對每口井都進(jìn)行測試從而確定生產(chǎn)措施,則開發(fā)成本大幅提高。為便于提高提撈井開發(fā)效率,本文通過對提撈井測試工藝和原理進(jìn)行介紹,并對測試曲線分析,歸納總結(jié)出不同類型的特性曲線,并結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),找出生產(chǎn)規(guī)律,再反向外推,通過生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)找出生產(chǎn)規(guī)律,實(shí)現(xiàn)單井增產(chǎn)或節(jié)能,提高開發(fā)效率,有利于提撈井的科學(xué)開發(fā)和管理。

1 測試原理

提撈井開采是通過提撈隊(duì)對提撈井進(jìn)行周期性、間歇性的提撈開采。提撈期間提撈開采時(shí)間很短可以忽略地層向井筒的流動(dòng),按這一原理,地層中滿足滲流方程?；謴?fù)期間的地層滲流與井筒垂直管流如圖1所示。

圖1 恢復(fù)期間的流動(dòng)示意圖

2 測試工藝

提撈井測試需要測試靜態(tài)壓力恢復(fù)資料及周期生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)壓力變化資料,因此,測試工藝上要求能實(shí)現(xiàn)把測試儀器卡在井下指定深度。目前測試工藝主要包括提撈井電纜輸送式與鋼絲輸送式兩種。

2.1 提撈井電纜輸送式測試工藝

提撈井電纜輸送式測試工藝主要由井下丟手、打撈裝置和測試裝置組成。電纜輸送式示意圖如圖2所示。其中測試裝置主要由打撈頭、錨定裝置[3]、儀器拖筒、測試儀器等部分組成。丟手、打撈裝置由專用電動(dòng)投送器組成,通過地面供電控制電動(dòng)投送器打撈爪的收縮與張開,實(shí)現(xiàn)丟手與打撈。

工作原理是采用電纜連接電動(dòng)投送器,供電使電動(dòng)投送器打撈爪張開,實(shí)現(xiàn)與測試裝置的連接。攜帶測試裝置下入井內(nèi),到達(dá)測試目的層后,通過上提下放電纜控制錨定裝置,使錨定裝置的卡瓦打開,將測試裝置錨定在套管壁上。并利用地面設(shè)備反向供電,控制電動(dòng)投送器打撈爪收回,上提電纜實(shí)現(xiàn)丟手。在測試周期內(nèi),壓力計(jì)采集并記錄整個(gè)提撈生產(chǎn)過程中的動(dòng)態(tài)參數(shù)變化情況。待測試周期完成以后,下入電動(dòng)投送器打撈測試工具,上提電纜解卡并撈出該裝置。該套工藝可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)壓力及壓力恢復(fù)監(jiān)測等常規(guī)試井工作,可對提撈井地質(zhì)狀況及產(chǎn)能情況深入了解[4]。

該套裝置測試可靠性強(qiáng),但因測試時(shí)需動(dòng)用電纜儀較車和吊車等設(shè)備,測試成本較高,而且測試工具較粗,對井口有油管的井需要起出油管才可以進(jìn)行測試,測試工藝相對繁瑣。

圖2 電纜輸送式示意圖

2.2 提撈井鋼絲輸送式測試工藝

鋼絲輸送式利用套管節(jié)箍存在30 mm左右縫隙,利用測試工具卡在套管縫隙的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)的,可以實(shí)現(xiàn)過油管測試。其關(guān)鍵技術(shù)主要包括定位懸掛裝置和丟手分離裝置二大部分。

其工藝原理：首先在地面設(shè)置延遲時(shí)間,然后打開簡易井口,利用井口上的油管內(nèi)腔作為測試通道。用鋼絲輸送下入測試儀器串。鋼絲輸送式示意圖如圖3所示。

當(dāng)測試工具下入指定深度,延時(shí)等待,控制電路工作,控制電機(jī)傳動(dòng)絲杠帶動(dòng)滑套移動(dòng),支撐臂彈性打開,上提下放測試工具,支撐臂支在套管節(jié)箍縫隙上,實(shí)現(xiàn)懸掛,又經(jīng)過一段時(shí)間延時(shí),控制電路又開始工作,傳動(dòng)絲杠帶動(dòng)打撈頭移動(dòng),卡球陷入打撈頭內(nèi)部凹槽,上提鋼絲實(shí)現(xiàn)測試儀器脫卡分離,待測試完畢后,利用卡瓦打撈器實(shí)現(xiàn)打撈。

該套工藝可用常規(guī)試井設(shè)備鋼絲車即可實(shí)現(xiàn)測試,測試成本較低,并可實(shí)現(xiàn)過油管測試。但支撐臂在有限時(shí)間內(nèi)必須實(shí)現(xiàn)懸掛套管縫隙,如沒有完成懸掛,容易發(fā)生掉儀器的事故。

圖3 鋼絲輸送式示意圖

3 特性曲線分析與歸納

提撈井的生產(chǎn)壓力動(dòng)態(tài)變化曲線和壓力恢復(fù)曲線真實(shí)地反映了提撈井的地質(zhì)狀況和生產(chǎn)狀態(tài),因此,詳細(xì)分析測試曲線,歸納總結(jié)特性曲線,對照生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),則可以對提撈井開采和地質(zhì)狀況能有所了解。通過對大量提撈井測試曲線分析總結(jié)得出的特性曲線類型與生產(chǎn)特性見表1。上表根據(jù)壓力恢復(fù)曲線狀態(tài)分為直線上升和直線上升變平緩兩種狀態(tài),生產(chǎn)壓力動(dòng)態(tài)變化曲線歸納5種特性曲線類型。

表1 特隆曲線類型與生產(chǎn)特性對照表

3.1 壓力恢復(fù)呈直線上升狀態(tài),曲線類型Ⅰ、Ⅱ

壓力恢復(fù)曲線呈直線上升狀態(tài),該狀態(tài)說明地層壓力較高,有些井液面甚至達(dá)到井口。曲線斜率取決與滲流效果,根據(jù)生產(chǎn)壓力動(dòng)態(tài)變化,可以將其歸納Ⅰ、Ⅱ兩種特性曲線類型,如圖4和圖5所示。

圖4 測試曲線類型Ⅰ

圖5 測試曲線類型Ⅱ

1)生產(chǎn)壓力呈直線快速恢復(fù)

該類型曲線特性表現(xiàn)為壓力恢復(fù)基本呈直線上升狀態(tài),生產(chǎn)壓力呈直線快速上升,曲線斜率大。如圖4測試曲線所示。該井24 h恢復(fù)1.3 MPa,在提撈井中壓力恢復(fù)比較快。

該類型井生產(chǎn)中表現(xiàn)為提撈周期短,產(chǎn)液量高,該井提撈周期為1天,日產(chǎn)液可達(dá)2 m3～4.3 m3,生產(chǎn)穩(wěn)定,提撈井中,該井算是高產(chǎn)井,滲流一般,延長或縮短提撈周期對其月累積產(chǎn)量影響不大。

解釋成果顯示地層平均壓力達(dá)12.395 MPa,滲透率0.000 298μm2,從生產(chǎn)現(xiàn)場和測試曲線分析,該井在“三低”地區(qū),地層壓力較高,滲透率較低,滲流效果較好。

該井從開發(fā)角度很難實(shí)現(xiàn)增產(chǎn),但通過合理的提撈制度開發(fā),可以在不減產(chǎn)的的情況下實(shí)現(xiàn)一定的節(jié)能降耗。因此在開發(fā)中,可適當(dāng)?shù)难娱L提撈周期。

2)提撈周期較長,壓力恢復(fù)緩慢呈直線,產(chǎn)液量低

該類型曲線特性表現(xiàn)為壓力恢復(fù)基本呈現(xiàn)直線狀態(tài),生產(chǎn)壓力呈直線上升,上升緩慢,曲線斜率低。如圖5測試曲線所示。該井48 h恢復(fù)0.8 MPa,壓力恢復(fù)緩慢。

該類型井生產(chǎn)中表現(xiàn)為提撈周期相對較長,產(chǎn)液量較低,該井提撈周期為2天,日產(chǎn)液可達(dá)0.5 m3/d,生產(chǎn)穩(wěn)定,延長提撈周期或縮短提撈周期對其月累積產(chǎn)量影響不大。

從解釋成果地層平均壓力達(dá)6.79 MPa,滲透率0.000 632.9μm2,從生產(chǎn)現(xiàn)場和測試曲線分析,該井地層壓力一般,滲透率較好,滲流效果一般。

該井從開發(fā)角度很難實(shí)現(xiàn)增產(chǎn),但通過合理的提撈制度開發(fā),可以在不減產(chǎn)的的情況下實(shí)現(xiàn)一定的節(jié)能降耗。因此開發(fā)中可適當(dāng)延長提撈周期。

3.2 壓力恢復(fù)呈直線上升變緩,曲線類型Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ

壓力恢復(fù)曲線狀態(tài)呈直線上升變緩狀態(tài),說明地層壓力低,直線部分的斜率取決于滲流效果,根據(jù)其測試曲線中生產(chǎn)壓力動(dòng)態(tài)變化曲線,可以其歸類Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三種特性曲線類型,其中,圖6為曲線類型Ⅲ,圖7為曲線類型Ⅴ。

圖6 測試曲線類型Ⅲ

圖7 測試曲線類型Ⅴ

3.3 生產(chǎn)壓力呈直線恢復(fù)并至拐點(diǎn)

該類型曲線特性表現(xiàn)為壓力恢復(fù)基本呈現(xiàn)直線上升并變緩狀態(tài),生產(chǎn)壓力呈直線快速上升并至拐點(diǎn)下降,其提撈周期和產(chǎn)液量與曲線上升速度有關(guān),即滲流效果取決于曲線斜率,斜率大則提撈周期短,產(chǎn)液量高,反之,提撈周期長,產(chǎn)液量低。如圖6井測試曲線所示。

該井生產(chǎn)中表現(xiàn)為生產(chǎn)穩(wěn)定,24 h恢復(fù)3 MPa,提撈周期為1天,日產(chǎn)液可達(dá)2.3 m3,該井生產(chǎn)呈最佳狀態(tài)。

解釋成果顯示地層平均壓力達(dá)10.833 MPa,滲透率0.001 812μm2,從生產(chǎn)現(xiàn)場和測試曲線分析,該井地層壓力較高,且比較穩(wěn)定,滲透率較好,滲流效果好。該井延長和縮短提撈周期都可導(dǎo)致月累積產(chǎn)量減產(chǎn),因此開發(fā)上建議保持原有開采制度。

3.4 生產(chǎn)壓力呈直線恢復(fù)未至拐點(diǎn)

從上述曲線類型判斷,應(yīng)有一種曲線表現(xiàn)為生產(chǎn)壓力曲線恢復(fù)未至拐點(diǎn)。其提撈周期和產(chǎn)液量與生產(chǎn)壓力曲線斜率有關(guān)。其地質(zhì)特性與曲線Ⅲ一致,生產(chǎn)中通過適當(dāng)延長提撈周期,可達(dá)增產(chǎn),即與曲線Ⅲ一致。該類型曲線實(shí)際是為曲線Ⅲ形態(tài)的不正確生產(chǎn),存在實(shí)際生產(chǎn),本文中無實(shí)例。

3.5 生產(chǎn)壓力呈直線恢復(fù)變平緩

該類型曲線特性表現(xiàn)為壓力恢復(fù)基本呈現(xiàn)直線上升并變緩,生產(chǎn)壓力呈直線上升變緩。生產(chǎn)壓力上升速度快慢直接影響提提撈周期和產(chǎn)液量,即滲流效果取決于曲線斜率。斜率大則提撈周期短,產(chǎn)液量高,反之,提撈周期長,產(chǎn)液量低。如圖7測試曲線所示。

該類型井生產(chǎn)中表現(xiàn)為生產(chǎn)穩(wěn)定。該井通過縮短提撈周期可增產(chǎn),其提撈周期和產(chǎn)液量與曲線上升速度有關(guān),該井測試是一天,兩天,一天撈油,提撈周期為1天,24 h恢復(fù)1.5 MPa,生產(chǎn)壓力恢復(fù)速度一般。

解釋成果顯示地層平均壓力達(dá)8.280 5 MPa,滲透率0.000 194 16。該井壓力較高,滲透率低,滲流效果一般,該井通過適當(dāng)減少提撈周期,可實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。

4 特性曲線與開采措施歸納

通過分析,結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),歸納出五種常見特性曲線類型,并得出生產(chǎn)規(guī)律。反之,我們通過生產(chǎn)狀況,結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和地質(zhì)狀況,可以總結(jié)出該井屬于哪種類型,進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的生產(chǎn)措施,提撈井生產(chǎn)狀況及生產(chǎn)措施對照見表2。

表2 提撈井生產(chǎn)狀況及生產(chǎn)措施對照表

通過表2總結(jié)出的規(guī)律,結(jié)合提撈井的生產(chǎn)狀況、經(jīng)驗(yàn)開采及井的開發(fā)地層特性,就可以將該井歸納出為那種生產(chǎn)特性曲線,并采取相應(yīng)的生產(chǎn)措施,從而實(shí)現(xiàn)一定的節(jié)能和增產(chǎn),提高提撈井開發(fā)效率,有利于提撈井的開發(fā)和管理。

5 結(jié) 論

提撈井開采區(qū)別自噴井、機(jī)采井、電泵井等連續(xù)開采方式,它是一種周期性、間歇性、人為的一種開采方式,其影響因素繁雜導(dǎo)致開采規(guī)律性較差。提撈井產(chǎn)能特低,相對測試成本較高,分布較分散,因此只能通過單井測試實(shí)現(xiàn)對單井地質(zhì)狀況詳細(xì)了解,很難通過單井測試對區(qū)塊性地質(zhì)狀況及提撈開采方式對單井甚至于區(qū)塊地層產(chǎn)能影響進(jìn)行詳盡的了解和認(rèn)識(shí)。本文通過對提撈井測試特性曲線歸納,結(jié)合實(shí)際,總結(jié)規(guī)律,通過實(shí)際生產(chǎn)狀況,結(jié)合規(guī)律,可以在不測試的情況下,對單井甚至于區(qū)塊的地質(zhì)狀況及開發(fā)情況進(jìn)行一定的了解,這些規(guī)律是一種趨向性的總結(jié),如果要對提撈井地質(zhì)狀況進(jìn)行更詳盡的認(rèn)識(shí)和分析,進(jìn)行單井測試和解釋是必要的,更有利于提撈井的潛能開發(fā)和科學(xué)管理。

[1] 陸大衛(wèi).油田開發(fā)測試技術(shù)新進(jìn)展[M].北京：石油工業(yè)出版社,2002

[2] 于士泉,王建竹,陳 兵,等.油井合理提撈周期優(yōu)化方法[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2003,22(1)

[3] 王克亮,鄭俊德.井下作業(yè)與工具.大慶石油學(xué)院工程系,1991(資料)

[4] 毛 軍.提撈井籠統(tǒng)測試工藝技術(shù)研究[J].測井技術(shù).2009,33(2)

Bailing well testing technology and research of characteristic curves and production improvement.

Mao Jun,Han Chuanhui1 and Mao Qing.

This paper presents the principle and testing technology of the Bailing wells,through the research of practice testing results and the rules of testing characteristic curves,Comparison with the production status and exploitation experience,the paper summarizes a suit of exploitation and management method to estimate the characteristic curve types of the single well and the geologic status and so to achieve scientific exploitation and management method to improve the production efficiency of the bailing wells.

bailing well;cable sending;steel wire sending;general test;characteristic curve

TE357

B

1004-9134(2011)06-0043-04

毛 軍,男,1974年生,工程師,1997年畢業(yè)于西北大學(xué),學(xué)士學(xué)位,現(xiàn)在大慶油田測試技術(shù)服務(wù)分公司監(jiān)測研發(fā)中心,從事油田試井儀器及工藝研究工作。郵編：163453

2011-09-08

高紅霞)

PI,2011,25(6)：43～46

·開發(fā)設(shè)計(jì)·