泵下高溫長效測試研究與應(yīng)用

張威（中油遼河油田錦州采油廠 遼寧 凌海121209）

一、儀器研制

1.設(shè)計思想

稠油蒸汽吞吐開采的生產(chǎn)過程一般是注汽、燜井、放噴、下泵采油，在采油生產(chǎn)階段，由于油藏處于變溫場的過程，井底溫度呈逐漸下降趨勢，體現(xiàn)在采油初期溫度較高，隨著采油過程的進行溫度逐漸下降，最后呈平緩趨勢。為滿足這種環(huán)境的測試要求，需要了解油藏溫度場的具體變化范圍，從而確定儀器的技術(shù)指標。通過前期現(xiàn)場試驗，基本上得到以下結(jié)論：a)油井下泵生產(chǎn)前期溫度最高，最高可達200℃，起抽后溫度逐漸下降；b)以150℃為溫度界線，最長一周時間，溫度都降至150℃以下。

儀器研制的關(guān)鍵就是解決采油生產(chǎn)前期溫度高的難題。本研究采用金屬杜瓦瓶絕熱技術(shù)有效地解決了這一難題，設(shè)計指標為：測試初期168 h（7 d），艙內(nèi)溫升〈150℃。壓力傳感器選用高溫壓力傳感器，設(shè)計指標：耐溫〉150℃。

儀器工作原理：高溫長效測試儀設(shè)計為存儲式測試儀器。根據(jù)測試要求預(yù)先設(shè)置好采樣時間表，在油井注汽、燜井、放噴結(jié)束后下采油管柱時，置于托筒內(nèi)隨泵下入井中，一個采油生產(chǎn)周期結(jié)束后取出儀器，進行數(shù)據(jù)回放、資料解釋。

2.溫度測量原理

高溫長效電子壓力計采用K型熱電偶作為溫度敏感元件，具有靈敏度高、穩(wěn)定性好的特點，能夠滿足井下長時間溫度監(jiān)測的需要。

3.壓力測量原理

高溫長效壓力傳感器是目前壓力傳感器技術(shù)中的一項難點，一般不能直接與被測高溫介質(zhì)直接接觸，必須通過感壓膜盒、毛細管傳導(dǎo)外界壓力，傳感器置于長效金屬絕熱瓶內(nèi)。

4.數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)

高溫長效電子壓力計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分軟件和硬件兩部分。

該系統(tǒng)的功能是：儀器內(nèi)的單片機CPU按照上位機預(yù)先輸入的指令參數(shù)(包括測試起始時間、延時等待時間、采樣周期、采樣次數(shù)等)定時采集溫度、壓力傳感器信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后存入存儲器中。

二、現(xiàn)場應(yīng)用

高溫長效測試在遼河油田杜84、杜32、杜66、杜212、齊40、錦45、錦607、錦608、雷29等9個稠油、超稠油區(qū)塊成功測試80井次。其中杜84塊、杜32塊是主要測試區(qū)塊，完成階段性測試50井次；杜84塊完成25井次，儀器下入深度700-850 m，平均監(jiān)測時間1215 h r。杜32塊完成25井次，儀器下入深度900-1060 m，平均監(jiān)測時間1416 h r。錦45完成6井次，儀器下入深度972.92-1441.38 m，平均監(jiān)測時間636.75 h r。

生產(chǎn)動態(tài)認識

(1)通過對油井流溫資料進行一元線性回歸處理，發(fā)現(xiàn)區(qū)塊油井生產(chǎn)降溫過程符合以下特征模式：即初期生產(chǎn)溫度為120℃，平均日降溫約0.8155℃，水平井平均日降溫為0.4791℃。①根據(jù)這一規(guī)律可以對生產(chǎn)井異常溫度變化或汽竄影響情況進行判斷，若數(shù)據(jù)點分布在條帶區(qū)外，則應(yīng)考慮是注汽效果差或受鄰井汽竄影響因素。②根據(jù)大多數(shù)油井周期生產(chǎn)時間為45-55 d，由降溫特征推斷油井井底最低流動溫度為75～83℃，由此可反推水平井周期生產(chǎn)時間應(yīng)該為86 d，該結(jié)論值得現(xiàn)場生產(chǎn)應(yīng)用參考。實際生產(chǎn)中有少數(shù)油井流溫達到60～70℃的低溫，研究發(fā)現(xiàn)該類井大多含水高、產(chǎn)液量大，一般含水在40%，液量在20 t以上，因此生產(chǎn)周期得到了延長。

(2)通過對4口相對穩(wěn)定生產(chǎn)的測試井分析結(jié)論研究，認識到在高溫兩相滲流油藏實際情況下，流度與溫度的變化表現(xiàn)出較強的相關(guān)性，當溫度升高，流度呈線性上升趨勢，說明在特高粘油藏的實際滲流過程中，相滲透率變化對原油流動的影響已不是主要因素，溫度已表現(xiàn)出至關(guān)重要的作用。

(3)現(xiàn)場生產(chǎn)中充分利用長效測試解釋資料，分析研究超稠油吞吐井動態(tài)變化規(guī)律，主要有以下幾方面的應(yīng)用：①利用油井采油指數(shù)、平均地層壓力，結(jié)合測試的流壓資料，分析抽油過程生產(chǎn)壓差與產(chǎn)量的變化規(guī)律，并進一步分析采油泵工作狀況、評價舉升參數(shù)合理性，同時建立認識以指導(dǎo)同類油井的生產(chǎn)實施；②針對長效測試解釋研究確定的部分井區(qū)存在井底污染嚴重，以及可能存在的粘土膨脹因素導(dǎo)致的油層堵塞，針對性地在一些投產(chǎn)新井上進行防膨處理和對部分油井實施溶劑解堵、乳化降粘等，均見到較好的增油效果。③在蒸汽前緣及泄油半徑的解釋研究方面，獲得了有益的認識。對10余井次資料進行了多次的分析與解釋，一般首輪次吞吐井采用復(fù)合模型曲線擬合效果好，可以計算求得蒸汽前緣；對于高輪次吞吐井采用均質(zhì)模型擬合效果相對較好，可以計算求得油井泄油半徑。首輪次吞吐井蒸汽前緣約為7～8 m；高輪次吞吐井泄油半徑第2輪次為30～40 m，第3輪次為40～60 m。生產(chǎn)中針對泄油半徑的大小判斷注汽效果，采取了油井注氮結(jié)合注汽工藝等措施提高熱量擴散速度，生產(chǎn)上見到了較好效果。

結(jié)論

現(xiàn)場實際應(yīng)用表明，該技術(shù)能夠準確監(jiān)測稠油、超稠油一個采油周期的流溫、流壓資料，滿足了稠油、超稠油井下高溫變溫場復(fù)雜測試環(huán)境的要求，是常規(guī)測試無法比擬的，具有測試時間長、測試數(shù)據(jù)準確、現(xiàn)場操作簡單、測試成功率高等特點，對稠油、超稠油開發(fā)具有重要指導(dǎo)意義，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

[1]覃楓.難動用油氣儲量開采七項最新技術(shù)與油氣資源開發(fā)項目管理實用手冊（第六卷）[M].北京：石油工業(yè)出版社，2008：748-758.

[2]趙業(yè)衛(wèi)，姜漢橋.油井高溫光纖監(jiān)測新技術(shù)及應(yīng)用[J].鉆采工藝,2007：（05）.