试油技术-孙新

勘探事业部二零零六年三月授课人：郭秀庭试油工程技术讲座技术内容●试油技术概况●常规试油技术●地层测试技术●试油联作技术试油技术概况宏观分类：探井试油和生产井试油技术种类：常规试油技术、地层测试技术、试油联作技术工作流程：物探确定井位钻井试油试油技术概况试油目的及意义直接揭示地层内部矛盾，获取地层流体性质、产量、压力、地层参数，为计算地质储量，编制开发方案提供依据。技术内容●试油技术概况●常规试油技术●地层测试技术●试油联作技术常规试油技术常规试油技术解释上世纪80年代之前现场应用的技术，采用传统施工技术。射孔是在电缆输送或光油管输送状态下进行；排液通过提捞、气举、汽化水等工序完成；测压时用试井车下压力计测取井底压力；地面求产设备采用二相分离器计量。其主要特点：施工效率低；资料品质较差；存在污染地层等问题。常规试油技术施工工序一、通井：采用小于套管内径6—8mm通井规清除套管内壁上粘附的固体物质，检查套管是否有变形，核实井底深度，以及调整井内压井液，使之符合射孔要求。二、射孔：其目的是将套管外的试油层与井筒连通起来。方式：正压射孔、负压射孔、超正压射孔；枪型：51、73、89、102、127等；喷砂射孔。三、诱喷：就是降低井筒内液柱压力，使地层压力高于液柱压力，地层流体进入井筒或喷出地面。施工方法：先替喷后排液。常规试油技术施工工序四、求产：通过各种计量器具和仪表，计量地层中产出的油、气、水产量，并取油气水样品，做组分分析。五、测压：通过下压力计测取求产时流压，关井时测取地层压力，其压力的大小能反映油气藏生产能力。六、封层：试油层结束后，为了上返试油将已试层封掉，防止不同层位之间相互干扰。方法：注水泥塞、桥塞和丢手封隔器。常规试油技术试油设备一、井架：用来装置天车，支撑整个吊升设备，以便进行各种起下作业和悬吊下井设备、工具。常用井架有：起单根50t18米井架和起双根80t29米井架；有与修井机机车联为一体的井架。二、提升设备：分通井机和修井机两种。常用通井机：XT—12A、XT—12B；修井机：XJ40、650型120t、550型100t、450型80t。常规试油技术80吨修井机外观图常规试油技术试油设备三、计量设备1、分离器：分两相和三相分离器。两相分离器能把井中流出的液（油和水）气混合物自动分离成液气两相，液体产量可通过分离器直接计量，气体可通过2寸测气短节测出；三相分离器有较强分离净化功能，处理油气量较大，承压较高，能自动分离与计量出油、气、水量。2、储液罐：对于非自喷井需要用储液罐计量液体产量。现场常用2.0m3、15m3、35m3、40m3。3、现场简易分析仪器：原油含水分析仪、含砂分析仪、水分析仪。二相分离器型号：800型、1200型承压：2.0—2.5MPa日处理量：液100方、气5万方原理：液气混合物从进油口处切线进入，靠重力及密度差作用分离出来的气向上运移到出气口排除，而液体向下从出油口排除，至此完成液气分离程序。三相分离器形状：卧式、立式、球式；承压：10MPa；日处理量：液500方、气500万方；原理：液气混合物从液体入口处沿切线方向进入内旋式分离器内，通过离心作用分离液气，气体经过分离器后再过滤排除，液相靠重力作用使油水分离形成油上水下状态，上部的油单独进入油箱从出油口排除，水从底部出水口排除，这一系列过程中压力、产量、温度等数据靠传感器自动获得。常规试油技术试油设备四、井口控制装置1、采油树：其作用：悬挂下井油管；分隔油管和套管环空；控制和调整油井的生产、施工状态。按承压级别：250型、350型、600型、700型和1000型；按流体性质：油井采油树、气井采油树和防硫采油树；按连接方式：法兰连接和卡箍连接。2、封井器：射孔后，不能安装采油树情况下进行各种井口作业时，装上封井器防止意外井喷发生，有全封和半封、手动和液压封井器之分。承压有：25MPa、35MPa、70MPa和100MPa。五、压力计：用来测取井下压力及温度值。分机械压力计和电子压力计，其中电子压力计有储存式和地面直读式。工作温度：150℃、175℃，工作压力：7000—15000psi.常规试油技术250型采油树外观图井口封井器结构外观图（上全下半型）常规试油技术常规试油技术试油设备六、排液设备：目的是降低井筒液柱压力，使地层流体进入井筒，获取流体液性和产量。包括：水泥车（300型、400型、700型）、压风机（15MPa、排量8.0m3/min）、液氮泵车（15000psi、排量99m3/min）、水力泵（分射流泵、水力活塞泵）、纳维泵、抽吸装置等技术内容●试油技术概况●常规试油技术●地层测试技术●试油联作技术地层测试技术基本解释地层测试是在钻井或在下套管完井之后，用钻杆或油管将测试工具下至井内待测试位置，经地面操作打开或关闭测试阀，对目的层进行测试，获取井下压力随时间变化的关系曲线，通过分析处理得到动态条件下地层和流体的各种资料，计算出多种参数，对储层作出评价。地层测试过程油管或钻杆负压地层与环空分隔打开测试阀求产关闭测试阀关井循环洗井确定液性地层测试技术测试分类井况分：裸眼测试和套管测试作业方式：单封隔器测试和双封隔器测试操作方法：提放式和压控式测试提放式测试工具：MFE和HST测试工具压控式测试工具：APR、PCT测试工具这里介绍套管MFE测试技术地层测试技术现场施工工序1、泥浆压井状态下，用电缆射孔枪定位射孔；2、上时钟划基线，地面连接好测试工具，按顺序下入井内；3、坐封封隔器8-10t，下放管柱打开多流测试器；4、进行开关井测试，求产及测压；5、洗井计量油水量，取样确定液性；6、上提解封封隔器，起出井内管柱，结束测试工作。地层测试技术P-T卡瓦封隔器测试层油层套管表套监测机械压力计多流测试器人工井底液压锁紧接头反循环阀液压震击器安全接头两支机械式压力计开槽筛管MFE测试管柱结构示意图地层测试技术井下工具介绍1、两支机械压力计：型号：200-J，压量：50-100MPa。使用前上满时钟，装卡片，划基线，在工作时，时钟带动卡片做旋转运动，记录针随着压力大小做上下运动，这样，就形成了时间为横坐标，压力为纵坐标的实测曲线，根据此曲线读取数据进行分析计算，得出测试层产量、压力、地层参数。井下温度由一支最高温度计测取。2、开槽筛管：管子上被开成宽度为0.5mm的长糟，起过滤固体颗粒作用，防止堵塞测试工具。3、P-T封隔器：隔离测试层与环空通道，实现井下关井测压等工序。通径Φ38mm，外径Φ118mm，、Φ114mm，长度1200mm，承压差35MPa,适合于95/8“、7”、51/2“、5”套管。地层测试技术井下工具介绍4、安全接头：当封隔器以下工具被卡时，可采用规定动作在安全接头处进行倒扣，提出上部工具，然后再下打捞工具实施解卡。5、液压震击器：测试工具被卡时，首先启动震击器，它是靠上提管柱拉动震击器内部的震击活塞，当活塞运动到上行程时突然释放，给以下被卡工具有一向上撞击力，可以实施多次撞击，以此来解卡。当震击无效时只有从安全接头处倒开。6、液压锁紧接头：在操作多流测试器时需上提下放管柱，上提时为了防止提松封隔器，设计了此装置，相当于增加一个向下的力，必须克服这个力之后才能影响到封隔器密封，有时用加重钻杆来代替。地层测试技术7、多流测试器：相当于一个井下开关阀。当开井求产时，靠地面上提下放管柱打开多流测试器，当关井测压时，也靠地面上提下放管柱关闭多流测试器。本工具还有取样功能。8、监测压力计：由于测试时油管内处于负压状态，所以，油管内外存在压差，为了清楚油管是否渗漏以及如渗漏知道其渗漏量，增加了监测压力计提高求产数据的准确性。9、反循环阀：测试结束，可通过从井口投入铁棒砸开循环阀中的两棵销钉，沟通油套通路，进行反循环洗压井，落实开井流动期间的油水量，进行取样。然后，起出井内测试工具。井下工具介绍地层测试技术测试注意事项1、在下测试器前，选择好通井规，清理套管壁，确保封隔器密封；2、调整合格泥浆压井液，性能达到要求，测试期间，避免沉淀现象发生；3、下工具过程中，要平稳操作，打好背钳，发现遇阻及时上提。工具及油管丝扣上紧，保证密封可靠。4、每下300m—500m加一次水垫，尤其是深井，避免下完后一次灌入水垫，已控制较小油管压差，防止油管渗漏。5、封隔器座封开井前，环空液面要保持在井口，以直接监测封隔器密封情况，如果液面下降可及时解封，调换封隔器位置。6、地面流程要试压合格，固定牢靠，油水进罐，天然气烧掉，防止污染。7、起管柱时边起边灌压井液，防止因液面下降或抽吸作用而造成井喷事故。技术内容●试油技术概况●常规试油技术●地层测试技术●试油联作技术一、概述二、测试三联作技术三、酸化四联作技术四、压裂联作技术介绍内容●常规试油(测试)工艺技术包括：油输负压射孔试油工艺、地层测试试油工艺；汽化水排液、抽吸提捞、液氮排液、纳维泵、螺杆泵、水力泵排液等。●常规试油(测试)工艺技术特点：各工序相对较独立；换管柱频繁不能连续完成射孔、测试、泵排、措施等工作，容易造成地层第二次污染；周期长、成本高，安全风险大。●联作试油技术特点：一趟管柱可以完成常规试油工艺的多项工作，提高资料品质，周期短、成本低，安全风险小。●联作试油技术包括：射孔-测试二联作、射孔-泵排二联作、射孔-测试-泵排三联作、射孔-测试-泵排-酸化四联作(简称酸化四联作)、射孔-测试-泵排-压裂四联作(简称压裂四联作)。试油联作技术一、概述一、概述二、测试三联作技术三、酸化四联作技术四、压裂联作技术介绍内容测试三联作试油施工程序开井投泵芯，水力泵排液求产测试求产射孔结束测试洗压井起出联作管柱自喷求产进行开关井操作，若不喷在终关井期间打开滑套洗井落实液性喷不喷测井校深后调整管柱并坐封封隔器，使射孔枪对准目的层，环空加压射孔。井筒准备好后，装好防喷器，将联作工具按设计的管串顺序下井预定位置工具入井水力泵排二、测试三联作技术试油联作技术在原二联作基础上增加水力泵和托砂皮碗装置，目的是增大排液量，尤其对低产层搞清液性提高产量效果较好，并起到了强排解堵疏通地层孔道的作用；一趟管柱完成射孔、测试、泵排工作，降低成本，减轻了作业强度；保护油气层，防止地层第二次污染；减少措施工作量，提高经济效益。二、测试三联作技术技术特点试油联作技术射孔井段表套定位短节滑套水力泵Φ73mm油管托砂皮碗球座监测机械压力计多流测试器锁紧接头及三支机械压力计传压孔封隔器筛管接头轴、径向减震器人工井底油层套管枪身点火头Φ73mm油管泵排射孔测试二、测试三联作技术测试三联作管柱结构示意图试油联作技术在三联作试油（测试）工艺技术中，我们主要利用了如下先进的单项试油（测试）技术：1、大孔径、深穿透射孔技术在同一油层性质条件下，油层产能高低取决于射孔弹穿透深度和流动效率。在对中低压油气井进行联作射孔时，在考虑其所产生的震动力大小的同时，也考虑射孔弹的穿透能力，即在安全射孔的同时还要达到深穿透地层的目的。三联作中的射孔二、测试三联作技术试油联作技术弹型孔径（mm）混凝土靶穿深（mm）贝利砂岩靶穿深（mm）压实厚度（mm）压实程度899.9481231.512.50.21810211.9604289130.21812712.5786360130.21889增效8.7470255//小1米弹10-11900450//注：89增效弹具有造缝功能，所造缝长大于1.5m。通过各种射孔弹性能的分析和现场试用，最终我们优选采用了127弹和普通89弹射孔。三联作使用的射孔枪二、测试三联作技术试油联作技术2、地层测试技术地层测试技术目前已经很成熟。实践证明，地层测试是及时准确评价油气层的有效方法和最直接的手段。可以尽可能地获得动态条件下的各种地质资料和地层参数。与常规试油方法相比具有很大的优越性：①减少排液时间，缩短施工周期，提高试油速度；②取资料全，对地层起到了一定程度的解堵作用。三联作的地层测试测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术3、水力泵排液技术强度大、速度快是水力泵排液、降压措施的最大优点。同时在排液前可以采取挤降粘剂、地层清洗剂