直通型可控開關(guān)閥實(shí)現(xiàn)一趟管柱分層測(cè)試技術(shù)與實(shí)例分析

范永均 楊碩 王建行 黃建平

摘 要：介紹了直通型可控開關(guān)閥基本原理，通過封隔器+直通型可控開關(guān)閥工具組合，實(shí)現(xiàn)一趟管柱完成多層分層測(cè)試的技術(shù)。介紹了該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例情況。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一趟管柱完成多層分層測(cè)試獲取單段地質(zhì)資料，提高了試油時(shí)效，節(jié)約了作業(yè)時(shí)間，降低了井控安全風(fēng)險(xiǎn)及作業(yè)成本。

關(guān)鍵詞：直通型可控開關(guān)閥;試油分層測(cè)試;技術(shù)優(yōu)勢(shì);應(yīng)用實(shí)例

0 引言

隨著各油田油氣勘探開發(fā)的不斷深入，低孔低滲儲(chǔ)層成為勘探開發(fā)主要對(duì)象，采用分層壓裂工藝逐年增加，分層壓裂后對(duì)單層壓裂效果的評(píng)價(jià)、單層地層參數(shù)的獲取提出了需求。直通型可控開關(guān)閥，配套機(jī)械封隔器或液壓封隔器組合，

實(shí)現(xiàn)一趟管柱完成多層分層測(cè)試工藝，準(zhǔn)確獲取每層產(chǎn)能資料及儲(chǔ)層參數(shù)。極大的降低了井控、安全、環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，相比傳統(tǒng)測(cè)試工藝具有適用范圍廣、成本低、風(fēng)險(xiǎn)小等特點(diǎn)，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)試油測(cè)試工藝技術(shù)的發(fā)展，該工藝還可應(yīng)用于分層注采、找水、隔水等作業(yè)，是測(cè)試技術(shù)的一次重大技術(shù)革新。

1.直通型可控開關(guān)閥基本原理

包括開關(guān)閥本體、活塞和油缸本體，在油缸本體中部沿圓周間隔設(shè)有四個(gè)油缸進(jìn)出液口，在油缸進(jìn)出液口下方的活塞上設(shè)有與油缸進(jìn)出液口相對(duì)應(yīng)的活塞進(jìn)出液口，其工作原理是地面通過測(cè)試控制箱發(fā)送通訊指令，井下自動(dòng)識(shí)別、解碼，啟動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)，帶動(dòng)液壓泵工作輸出液壓動(dòng)力，利用電磁閥特性實(shí)現(xiàn)油路轉(zhuǎn)向，推動(dòng)油缸活塞與側(cè)向滑套一體化芯軸的直通型側(cè)向開關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞上的進(jìn)出液口與油缸進(jìn)出液口在同一位置時(shí)，實(shí)現(xiàn)井下開井，反之實(shí)現(xiàn)關(guān)井，實(shí)現(xiàn)了井下測(cè)試工具的側(cè)向多次開關(guān)和管內(nèi)直通功能;通過格來圈多道密封方式，解決重復(fù)開關(guān)的有效密封難題。

2 試油分層測(cè)試技術(shù)原理及管柱配置

2.1工作原理

直通型可控開關(guān)閥，配套機(jī)械封隔器或液壓封隔器組合成。在施工過程中實(shí)時(shí)投入可控開關(guān)閥的標(biāo)簽或通過入井前程序設(shè)定定時(shí)開關(guān)各個(gè)直通型可控開關(guān)閥，達(dá)到自動(dòng)切換測(cè)試層的目的。再配合地面計(jì)量，錄取各層產(chǎn)能性質(zhì)，同時(shí)，進(jìn)行各層壓力恢復(fù)試井，取得分層儲(chǔ)層參數(shù)。

2.2試油分層測(cè)試管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)

試油管柱技術(shù)能滿足分層測(cè)試需求，直通型可控開關(guān)閥內(nèi)通徑40mm，設(shè)置三個(gè)進(jìn)出液孔，滿足分層測(cè)試需求。結(jié)合新疆油田地層特性和已成熟應(yīng)用的直井分層壓裂管柱封隔器系列，經(jīng)過設(shè)計(jì)優(yōu)化研究，主要選擇了Y441液壓封隔器為分層測(cè)試封隔器，MCHR封隔器或RTTS封隔器作為頂封。形成了Y441封隔器+直通型可控開關(guān)閥組合管柱、RTTS封隔器或MCHR封隔器（頂封）+Y441封隔器+直通型可控開關(guān)閥兩套組合管柱。管柱底部采用絲堵密封，內(nèi)置電子壓力計(jì)，每級(jí)外掛電子壓力計(jì)。

3 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用情況

3.1技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

通過直通型可控開關(guān)閥配套組合MCHR、RTTS、Y441等封隔器，形成了一套試油分層測(cè)試一體化試油管柱技術(shù)。減少提下管柱次數(shù)，避免了壓井及提下管柱對(duì)儲(chǔ)層的污染，同時(shí)縮短了試油周期。相比傳統(tǒng)測(cè)試工藝具有適用范圍廣、成本低、風(fēng)險(xiǎn)小等特點(diǎn)，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)試油測(cè)試工藝技術(shù)的發(fā)展，該工藝還可應(yīng)用于分層注采、找水、隔水等作業(yè)，是測(cè)試技術(shù)的一次重大技術(shù)革新。具有良好的推廣應(yīng)用前景。

3.2應(yīng)用情況

至今，分層測(cè)試工藝在新疆油田現(xiàn)場(chǎng)成功應(yīng)用10余口井近30層，實(shí)現(xiàn)了一趟管柱分三層測(cè)試功能，為促進(jìn)油田勘探開發(fā)進(jìn)程提供了技術(shù)支持。

下面以XX井實(shí)例分析（通過地面編程設(shè)定開關(guān)井時(shí)間，打開或關(guān)閉直通型可控開關(guān)閥（1號(hào)、2號(hào)），從而實(shí)現(xiàn)井下分層開關(guān)井目的）：

測(cè)試目的：層位T1b，井段：2975.00-2980.00m與井段2956.00-2958.00m ，分別求取兩個(gè)試油小段地層壓力，產(chǎn)能性質(zhì)，驗(yàn)證兩個(gè)層段是否竄通。

測(cè)試結(jié)論：第一段：T1b，2975.00-2980.00m。測(cè)試采用初流一關(guān)，初流動(dòng)7200min，測(cè)試流動(dòng)期間，抽汲求產(chǎn)，獲日抽出液量5.54m3（帶油花），初流動(dòng)期間共計(jì)抽汲出液26.17m3。第二段：T1b，2956.00-2958.00m。測(cè)試采用初流一關(guān)，初流動(dòng)7200min，測(cè)試流動(dòng)期間，抽汲求產(chǎn)，獲日抽出液量2.93m3（帶油花），初流動(dòng)期間共計(jì)抽汲出液15.4m3。

對(duì)測(cè)試關(guān)井壓力進(jìn)行分析，兩段選取水為主要流體相態(tài)，選取“恒定井儲(chǔ)+有限導(dǎo)流垂直裂縫+均質(zhì)+無(wú)限大地層”油藏模型進(jìn)行擬合。求得地層參數(shù)如下：

第一段：T1b，2975.00-2980.00m，擬合地層壓力：29.906MPa;孔隙度Φ：

18 %;有效滲透率K：0.944mD;地層系數(shù)Kh：0.252mD.m;表皮系數(shù)S ：6.21;裂縫導(dǎo)流能力Fc：299mD。（相關(guān)圖見圖1、圖2）

第二段：T1b，2956.00-2958.00m，擬合地層壓力：29.4819MPa;孔隙度Φ：

7.3 %;有效滲透率K：1.86mD;地層系數(shù)Kh：0.252mD.m;表皮系數(shù)S ：9.93;裂縫導(dǎo)流能力Fc：210mD。表明兩段壓裂改造效果明顯。（見圖3、圖4）

綜合分析認(rèn)為本層在兩層合試求產(chǎn)期間的產(chǎn)量第二段貢獻(xiàn)較小，同時(shí)也表明兩段產(chǎn)量差異大，上下兩段不竄通，抽汲資料能夠真實(shí)反映兩段儲(chǔ)層的供液能力，達(dá)到試油效果。

結(jié)束語(yǔ)：直通型可控開關(guān)閥，實(shí)現(xiàn)了地面投標(biāo)簽、編程控制井下多次開關(guān)井，形成了試油分層測(cè)試工藝，為低孔低滲儲(chǔ)層精細(xì)化試油評(píng)價(jià)、高效安全環(huán)保試油提供了技術(shù)手段，有效解決了現(xiàn)場(chǎng)施工難題，具有良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃建平.分層壓裂測(cè)試一體化工藝技術(shù)探討[J]工藝與設(shè)備 第43卷第5期（2017）05-0096-02

[2]王恒.RFID智能可控開關(guān)工具在試油分層測(cè)試中的應(yīng)用[J]中國(guó)管材與儀器2096-0077（2017）05-0075-05

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