大港油田一趟管柱分层射孔一试油联作技术应用研究

韩华

摘要：针对多层系储层、常规试油周期长、认识程度低的问题，为了实现一趟管柱对多个层位分别进行移位射孔、试油，或利用一趟管柱对同一层位进行二次射孔、试油，大港油田研究试验了一趟管柱分层射孔一试油联作技术，并配套研制出精细化分层试油控制阀系列工具，该技术简化了下井工具和井口装置，操作简便，实现了多层连续不间断试油，克服层间干扰，精准认识储层，平均单井能减少工序30%，节省工期40%，使井下作业及射孔成本明显降低。并通过在大港油田进行了试验应用表明，该技术施工均一次性成功，射孔发射率100%，试油结果与测井解释结果相符，油层投产顺利。

关键词：一趟管柱分层射孔一试油联作技术;大港油田

前言

对于射孔测试技术在多层作业中的实现，一般采用分层多趟管柱射孔测试，或一趟管柱对几个邻近地层同时射孔后进行多层混合测试的方式，但这样会导致射孔测试周期长、成本高，且混层测试不利于对单个地层的准确认知。如在开发生产中经常会遇见试油目的两小层间距很小，测井解释均为油层，且孔隙度、渗透率、含油饱和度较接近的井。如采用传统试油技术，两小层同时射开进行合试，则无法获取两个油层的详细资料;若下两次射孔管柱分别试油，不仅增加工程成本，作业中还易造成地层污染。而多层系油藏一趟管柱分层联作试油技术成功解决了传统试油试一层封一层造成的费用高、工期长、洗压井次数多等问题，仅用一趟管柱分试上下两层，不用压井不动管柱就能高效完成两层或多层试油，既缩短了试油时间，节省了工程成本，又大大减轻了现场作业强度，解决了各地质小层液性及产量不易认清的传统试油技术短板，有效提高了试油效率。

1.一趟式管柱分层射孔一试油联作技术优势

（1）采用常规射孔试油方法，起下管柱次数多，周期长，工作量大，在井深2 500 m左右试油需要15～20 d。与之相比，采用一趟管柱分层射孔一试油联作技术，仅需4～6 d，大大缩短了试油周期，减小了劳动强度，降低了试油成本。而且一趟管柱可对每个油层分别进行测试，能提高测试的准确性。

（2）一趟式管柱分层射孔一试油联作技术可以利用一趟管柱，对跨度较大的地层进行移位式射孔，大该大提高射孔效率;在枪串的连接中，不使用常规射孔枪中的夹层枪连接起爆下一层位，可降低夹层断爆概率，降低成本。

（3）采用一趟管柱对同一地层进行重复射孔，使孔密增大，流动效能增加，射孔效能提高。

（4）一趟管柱分层射孔一试油联作技术中，由于是在爆炸时进行测试并记录，因此可用变化率褶积方法在早期即获得储层渗透率。

（5）利用一趟管柱分层射孔一试油联作技术能及时发现薄产层、划分出水层，为油田开发提供及时准确的地质资料，降低试油成本，有利于多发现产层，提高勘探开发效益。一趟管柱选择性点火，进行分别测试，大大提高了试油效率。

（6）该技术联合APR全通径测试器应用可以实现采用射孔一酸化一APR測试三联作。由于APR全通径测试器是一种压控测试器，由环空压力控制测试阀的开关。它的通径大，除具有常规测试器的功能外，还适合于高产油气井的测试、试油，稍加改造还可使用一趟管柱完成射孔一测试一酸化（压裂）一再测试等综合作业及电缆作业。特别是低渗透高污染储层，为了更好地清除污染，提供更真实的地层评价，可以采用射孔一酸化一APR测试三联作。

2.射孔一测试联作系统的操作

射孔一测试联作技术可以用一趟管柱完成射孔和测试两项工作，获取井下产量、温度和压力等资料，一般采用自下而上的方式进行分层射孔一测试。在测试时，当测试管柱内的压力小于地层压力时，地层流体流入测试管柱内。

2.1射孔管柱的操作步骤

根据前述分析，采用如下射孔管柱结构（按从上到下的顺序）：上部测试管柱+定位短节+点火头（电起爆）+射孔器+两级减震器+压力延时起爆装置+射孔器+压力释放装置。

将射孔管柱下人井内，定位校深，确定深度后调整油管，到达目的层，加压引爆压力起爆装置，引爆一级射孔器，完成一次射孔，产生的高压由枪尾的压力释放装置释放，产生的震动由两级射孔器之间的减震装置吸收减震;移位进行二次定位校深，调整到目的层，从井口投放TCP电棒，电棒以自由落体形式向下运动，电棒的撞杆经过导向装置扶正，撞击到

导电装置的插针上，与导电装置插接，然后TCP电棒放电，电流通过大电流雷管时引爆大电流雷管，引爆射孔器，完成二次射孔。

2.2测试管柱的操作步骤

选用APR全通径测试器和设计的新型射孔管柱组成联作管柱进行作业。其射孔一试油联作原理是：用油管输送方式将射孔管柱下入到井中，下入过程中测试阀LPR-N阀关闭，管柱下至预定射孔位置后，调整深度，坐封封隔器，然后通过环空加压，打开测试阀后稳定环空压力，使测试阀保持开启，油管内投棒或以压力方式激发起爆装置，完成射孔作业，然后进行开井测试，关井时释放环空压力即可。具体测试过程如下：

（1）下井准备。下井前，根据测试要求，设定测试阀和循环阀的开启压力（氮气室注氮）;井口安装油嘴，倒好地面流程所有的阀闸，安装测量压力、流量、温度的仪器。

（2）下井。下井时关闭LPR-N测试阀，关闭上部的2个循环阀，打开下部做旁通阀使用的循环阀，开启旁通，使封隔器胶筒处于收缩状态。在射孔一试油联作时，APR测试管柱下部带有射孔枪和点火头。

（3）地层流体测试。坐封封隔器，关闭RTTS循环阀，连接好地面管线，关闭防喷器，向环空加压至设计值，打开LPR-N测试阀，射孔完毕后，地层流体流经测试阀，测试流体进入流动期。

（4）关井泄压。关闭LPR—N测试阀，通过井口释放环空压力。

（5）反循环。测试完毕后，将环空压力加至OMNI循环阀操作压力，打开循环孔，将管柱内的地层流体返出。若该循环阀出现故障，可对环空继续加压，打开上部RD安全循环阀，实现反循环。其目的是使上部管柱内的多余液体通过安全阀排出。

（6）起出与压井。上提管柱并打开RTTS循环阀，平衡RTTS封隔器上、下方压力，膨胀的封隔器胶筒开始收缩解封，管柱可移动。此时，对环空加压，通过RTTS旁通阀将封隔器以下井筒内的油气排出;同时，仍然关闭LPR-N测试阀，打开上部反循环阀，用压井液进行反循环将管柱内的油气排出;然后，再使压井液进入正循环，压住射开的层位。测试完毕，注水泥塞封闭，确保上下封隔，重复上述操作，进行第二层测试。

3.结语

（1）一趟管柱分层射孔-试油联作技术，可对不同目的层进行一趟分层射孔和测试，有效降低了传统试油作业过程中的安全风险，扭转了占用设备久、施工费用高、多次压井造成储层污染的局面，解决了多层笼统试油影响试油结论这一问题，提高了试油的准确性并缩短试油周期、降低工程事故的概率。在枪串的连接中，采用移位式射孔方式替代夹层枪，大幅度减少了夹层枪的数量，降低了夹层断爆概率，减少了管柱起下次数，降低了成本。

（2）采用一趟管柱对跨度较大的地层进行移位式射孔，能够减少起下油管的次数，有效提高井下作业效率，降低油层二次污染的风险。另外，通过一趟管柱对同一地层进行重复射孔，使孔密增大、流动效能增加，提高射孔效能。

（3）对于低渗透高污染储层，可望采用射孔一酸化一APR测试三联作，在射孔后通过酸化清除污染，可以提供更真实的地层评价。

参考文献

[1]郑志雄，毛志刚，李峰华，等.复合射孔技术的推广应用[J].油气井测试，2017，12（3）：34—35.