“Y”型分采管柱跨隔分层测压技术

刘文智

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300459）

地层压力变化包含有关井和储层能力的大量信息[1]。因此，压力测试一直是表征油气井地层、油藏体系和估计流动参数的重要标准[2]。然而，开展油井分层测压是油田开发工作一直努力解决的一个技术难题。多年来，国内许多油田都在分层测压领域进行了不懈的研究[3]。目前主要应用有：（1）采用封隔器配套分注井偏心配水器，使用存储式堵塞器压力计，随管柱作业方式进行分层测压[4-6]；（2）采用分层测压管柱（由分层测压丢手管柱和小直径泵抽管柱组成）从偏心环空下入测压仪器获取分层压力[7-8]。

上述方法在陆地油田得到了较好的应用，但是对于海上油田特定的“Y”型分采管柱而言，却存在着较大的不适应性。对于海上油田特定的“Y”型分采生产管柱而言，目前主要采用钢丝携带存储式压力计进行分层测压。然而其测压工艺具有如下弊端：（1）需要通过频繁开关滑套实现目的层段压力测试，作业工艺繁琐，风险较高；（2）测试作业期间，需要在地面关井，井储效应大，影响质量，而且关井压力恢复时间较长（如中高渗透储层关井3天/层），造成油井产量损失；（3）采用储存式压力计进行测试，成功率不确定，存在较大测试占产。因此，对于特定的“Y”型分采生产管柱，同时针对海洋平台油井普遍高产的情形，目前的分层测压方法亟待改进。

1 技术原理及特点

本文介绍了一种适用于“Y”型分采生产管柱的跨隔分层测压技术。可不动管柱，在原生产管柱基础上作业；测压时不停产，最大限度保障油田稳产；不需要开关滑套，采用直读式仪器，实现一趟下井获取全井的分层测压。另外，由于压力数据受多种因素的影响，最严重的因素之一便是由井储效应引起的[9]。该工艺直接对滑套出口进行圈闭，实现井底关井，可最大限度减小井储效应，提高测压数据的质量及效率。

1.1 技术原理

跨隔分层压力测试技术就是将跨隔分层测压仪利用电缆携带下入，通过磁定位找到目的层生产滑套进行粗定位，再利用机械臂与滑套精就位；之后通过仪器下部活塞泵对上下密封皮囊打压实现上下密封皮囊对单层滑套密封，从而实现仪器对目的层进行圈闭，达到目的层的压力恢复测试目的。

1.2 配套仪器

井下跨隔分层测压仪（见图1）是一款在不需要动原有“Y”型生产管柱，并能在保持生产状态下进行分层测压的最新测井仪器。

图1 井下跨隔分层测压仪结构示意图

井下跨隔测压仪自带由地面控制的打压式密封或泄压解封的密封皮囊，定位支撑臂也由地面可控收拢或放开，跨隔测压过程可以自下而上或自上而下反复进行，在“Y”型分层采油管柱（滑套开关）井进行跨隔测压，地面控制箱均可以直读井下相关数据，该测压技术采用跨隔分隔密封，当上/下二个皮囊分隔密封后，保持了上下中心流通，也就是除当前测压层，其余采油层仍可正常生产，因此，跨隔测压过程直观，跨隔测压测试数据可信度高。所录取压力温度资料结合流量等数据，可通过现代试井分析出有效渗透率、表皮系数等各项参数，用以指导油藏开发。

1.3 技术特点

跨隔分层静压测试工艺具有如下技术特点：

（1）工艺实施简单。不需要动管柱作业，不需要钢丝作业频繁开关滑套，简化了作业流程，将测试仪器下入目的层段即可完成测试需求。

（2）避免关井测试。在目的层压力恢复过程中实现其他层正常生产，不会由于测试作业而造成产量损失，同时能够监测井下流压。直接对目的层进行圈闭，最大程度减小井筒储集效应、相变化及层间干扰的影响，提高所录取资料的质量。

（3）提高测试时效。能够高效实现一趟仪器下井获取多井段的分层测压数据。可在地面实时监测，随时掌握恢复程度，依据录取要求决策何时终止测压作业。既能保证压力资料的完整可靠，又能提高作业时效。

（4）工艺实施范围更广。测试作业不需要通过钢丝作业开关层来实现，因此大斜度井分层静压测试也可实现测试作业。

2 现场应用

使用该跨隔分层测压技术已在渤海油田完成施工29 口井，共83 层。成功实现了油气井在生产状态下的分层测压，且一趟工具入井完成多层段的分层测压作业，在作业时效、关井产量损失、资料录取等方面都体现出了较好的应用效果。

2.1 作业时效提高

运用电缆直读实时动态监测，可因时制宜进行下步工作，尤其在施工步骤上更加简单方便，可以一趟仪器入井完成多层段的分层测压作业，从而在作业时效上实现了跨越式飞跃。以BZ34-1-FXX 井分层静压测试（3 层）为例，在施工步骤上减少了8 趟工具串入井起下作业，全井关井压力恢复上缩短120h，单井作业时效直接提高了60%；根据技术原理，对于3 层以上分采或中低渗的油气井，时效特点将更加突出（见表1）。

表1 BZ34-1-FXX 井分层静压时效对比

2.2 关井产量损失减少

传统分层测压是通过关井待液面恢复稳定后求取地层压力，因此等待压力恢复过程中油气井无法生产；采用（不停产）跨隔分层测压则能够实现一趟工具入井，在实现目的层的井下关井的同时实现其他层位正常生产；且能够实施监测压力恢复状况，即时转换测试层位。如BZ34-1-FXX 井较传统测试，单层井储效应减少80%，单井时效提高60%，直接挽回产量损失675 方。

2.3 测试资料更加完整、准确

跨隔测压方式通过井下单层关井技术，大幅度降低了井筒储集效应，另外压力数据从恢复初始阶段到末段保证全程持续录取。因此，提升了测试数据的全面性和可靠性，尤其对于压力恢复的早期解释分析来说，意义更为显著。

传统分层测压在应用存储式压力仪过程中由于工艺技术局限性，主要获取参数后只能分析地层静态温度和压力。而跨隔分层测压则同时获取地层静、动态温度和压力数据，可进一步获取更多需求：通过动静结合，定性判断生产过程中的层间相互干扰程度；分析求取层系地层表皮、渗透率分布情况等；落实单层实际产量贡献潜力。丰富的参数资料为油藏地质工作人员对油气井的开发生产提供了有效的指导依据。

2.4 测试施工范围扩大

对于一些不能满足井下滑套开关要求的大斜度井，传统分层测压方式无法实现分层测压目的，而采用该测压技术不仅能完成需求使命，还弥补了大斜度井分层测压的空白。如2017 年实现了BZ34-1-EXXh、BZ34-1-EYYh 两口大斜度井的分层静压测试。

3 结论

通过对跨隔分层测压技术的研发及应用，我们发现该技术为油田稳产、减少测试占产、提升试井资料质量做出了较大贡献。取得了以下突破：

（1）不需要通过钢丝作业开关层，能够高效实现一趟仪器下井多井段的分层测压；

（2）在测压过程中能够保持油井生产，同时能够监测井下流压；

（3）地面实时监测，能随时掌握恢复程度，可依据录取要求决策何时终止测压作业，确保测试资料可靠的同时提高了作业时效；

（4）井筒存储系数降为“很低”级别，缩短了静压恢复时间。

基于以上几点，该技术在今后的油田生产中可有以下具体的地质油藏应用：

（1）地层分（单）层压力监测。掌握分（单）层的压力变化，更能了解储层的开发动态，为生产措施的调整提供基础数据。所取资料可以通过现代试井解释出渗透率等地层参数，可掌握同一区块单井的物性差异，可弥补因探井数量原因对地层掌握不够的情况。

（2）确定不同层位的表皮系数。可通过试井分析出不同层位的污染程度，为是否需要分层改造提供有效信息，还在油气井投产初期对射孔完善程度进行评价。

（3）建立单井多层、多井单层开发数据库。通过多井的测试，得出受注压力、受注距离、地层连通性之间的关系。根据分层测得的压力差异，确定其是否为同一水动力系统，在调整注采对应、增加驱油效果方面提供针对性信息。建立区域开发动态数据库，具有宏观指导意义。

（4）辅助判断井下剖面情况及剩余油分布状况。结合井口产出可判断井下剖面情况。通过多井分层测试，根据区域构造内不同井的油水测试资料，能帮助确定剩余油的分布状况。