地層測試在油田勘探開發(fā)中應(yīng)用

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摘要：以地層測試新技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用為研究對象，首先對地層測試技術(shù)的作用價值進(jìn)行了簡單的介紹，隨后圍繞如何進(jìn)行以地層測試新技術(shù)的應(yīng)用，基于不同的測試場景，對相應(yīng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了探討分析，希望能夠為相關(guān)研究提供一定參考。

關(guān)鍵詞：地層測試；新技術(shù)；石油勘探；應(yīng)用

伴隨著我國石油勘探開發(fā)產(chǎn)業(yè)深入發(fā)展，面臨的勘探條件越來越復(fù)雜，遇到的勘探問題也越來越多，傳統(tǒng)的地層測試技術(shù)已經(jīng)難以滿足實際油田勘探開發(fā)的要求。在這一背景下，加強(qiáng)對地層測試新技術(shù)的應(yīng)用非常重要，從而能夠克服各種困難的勘探條件，提高地層資料獲取的完整性與準(zhǔn)確性，這對于推動石油勘探開發(fā)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

1地層測試技術(shù)作用價值

在油田勘探開發(fā)過程中應(yīng)用地層測試技術(shù)，簡單來說就是借助鉆桿或者油管，將一些專門工具運輸至井下，比如分隔器、開關(guān)井工具等，從而在井下建立一個臨時的完井系統(tǒng)，并從中獲取一些地層信息，比如壓力響應(yīng)、油氣層產(chǎn)量、流體樣品等資料，從而為后續(xù)油田勘探看法提供非常關(guān)鍵的信息技術(shù)支持。相較于一般的試油技術(shù)，地層測試技術(shù)有著更為顯著的優(yōu)勢，比如測試成本低、獲取的信息全面完整、測試效率高等?？偠灾?，地層測試在油田勘探開發(fā)過程中有著以下幾點重要作用價值：①能夠在短時間內(nèi)高效獲取一些地層數(shù)據(jù)信息，從而便于相關(guān)人員對地層中所含油氣進(jìn)行一個相對更準(zhǔn)確地評估。②該技術(shù)在實施過程中不需要太多套管，整體應(yīng)用效率更高，且有效節(jié)約了勘測成本。③地層測試技術(shù)的測試范圍非常廣闊，能夠探測到地層邊界的具體位置[1]。④能夠?qū)τ吞镩_發(fā)增產(chǎn)措施效果進(jìn)行一個合理的預(yù)測，同時在進(jìn)行增產(chǎn)措施施工中，該技術(shù)對相應(yīng)施工也能夠起到一定的指導(dǎo)作用。⑤能夠?qū)尉约暗貙觾?nèi)部信息進(jìn)行評價，從而為后續(xù)油田勘探開發(fā)提供良好的依據(jù)。

2油田勘探開發(fā)過程中地層測試新技術(shù)的應(yīng)用

2.1高溫高壓測井技術(shù)應(yīng)用

高溫高壓井是一種比較特殊的油氣井，如何對該井進(jìn)行地層測試，一直以來都是國內(nèi)外油田勘探開發(fā)者共同面臨的一項難題。比如在國內(nèi)，由于相關(guān)設(shè)備、條件尚未發(fā)展成熟，從而導(dǎo)致測試技術(shù)在高溫高壓井測試中應(yīng)用依然受到諸多的限制，存在很多技術(shù)難題尚未解決，難以達(dá)到預(yù)期勘探目標(biāo)。比如常見的技術(shù)難題有井下閥門無法徹底關(guān)閉、壓力計受高溫高壓影響容易損壞等，但近些年隨著我國一些勘探單位從國外引入了一些先進(jìn)的勘探設(shè)備，再加上結(jié)合實際國情，自主進(jìn)行相關(guān)專用測試設(shè)備的研發(fā)，比如新型減震壓力計托管、井下關(guān)井閥等，從而在針對高溫高壓測井過程中，有效解決了上述技術(shù)難題。并且經(jīng)過多次技術(shù)應(yīng)用實驗，如今已經(jīng)形成了一套比較成熟且測試效果較好的高溫高壓測井技術(shù)。該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，需要做好以下幾點工作：①做好高溫高壓測試前的準(zhǔn)備工作，由于高溫高壓井內(nèi)的條件比較惡劣，存在諸多的影響因素，因此在正式對該井進(jìn)行測試時，需要做好以下準(zhǔn)備工作：首先，在測井前，需要對用到的井簡安全性進(jìn)行評估，確保其不會在測試中發(fā)生安全故障問題。其次，針對井下管柱與套管，同樣需要將其置于不同工況條件下，做好安全穩(wěn)定性評估工作，保證其能夠安全穩(wěn)定運行。最后，在正式進(jìn)行高溫高壓井測試前，還需要先模擬一遍整個測試過程，確保正式測試時萬無一失。②科學(xué)合理選擇測試工藝與管柱結(jié)構(gòu)。針對高溫高壓井的地層測試，通常會選擇采用射孔測試聯(lián)作工藝。而針對井下管柱，則會選擇全通徑管柱工具，要求管柱結(jié)構(gòu)不能太過復(fù)雜，具體可由射孔槍、篩管、高減震電子壓力計托管、RTTS分隔器、井下關(guān)井閥等構(gòu)件組成[2]。③準(zhǔn)備試油設(shè)備。相較于傳統(tǒng)試油而言，針對高溫高壓井的試油更加系統(tǒng)復(fù)雜，因此需要做好充足的設(shè)備準(zhǔn)備工作，確保一次性試油成功。首先，針對地上設(shè)備，要求井口控制裝置可選擇高壓采油樹，嚴(yán)格遵循相關(guān)要求，做好試壓工作。同時以實際的試油要求為依據(jù)，針對地面分離計量設(shè)備，可以設(shè)計兩條求產(chǎn)流程，第一個流程為主要流程，第二個流程則起到輔助作用。同時還需要做好以下地面設(shè)備的準(zhǔn)備：比如“高壓分離器”、“金屬密封線管”、“法蘭連接”等，最后將上述設(shè)備做好組裝，并以地面測試流程為依據(jù)，做好試壓實驗。其次，針對井下測試設(shè)備準(zhǔn)備，則主要做好傳統(tǒng)橡膠密封件的更換，通過將其替換為耐高溫高壓比較強(qiáng)的橡膠密封件，從而更好地適應(yīng)井下環(huán)境，并且相關(guān)工具設(shè)備在替換前，都需要事先經(jīng)過壓力試驗與探傷工作，從而確保工具設(shè)備不存在“隱疾”，能夠正常穩(wěn)定發(fā)揮功能。最后，還應(yīng)準(zhǔn)備專門的射孔器材，要求準(zhǔn)備的器材能夠適應(yīng)井下最高壓與最高溫度。④在實際應(yīng)用方面，比如針對某高溫高壓井，在實際進(jìn)行地層測試時，遇到的一種比較常見的問題便是井下閥門受高溫高壓影響，無法徹底關(guān)閉，導(dǎo)致自身所獲取的壓力恢復(fù)資料不夠真實，無法將地層中實際的壓力、有效滲透效率等關(guān)鍵信息反映出來。基于此，我們可以在高溫高壓井測試技術(shù)中應(yīng)用一種新型井下關(guān)井閥門，并且在壓力超出106MPa的深井中進(jìn)行測試應(yīng)用，該新型閥門憑借強(qiáng)大的抗壓抗高溫能力，徹底關(guān)閉自身，處于一個良好的密封狀態(tài)，最終獲得了真實完整的地層資料，成功完成了本次高溫高壓井地層測試。

2.2含硫化氫井地層測試技術(shù)應(yīng)用

含硫化氫井是在后續(xù)進(jìn)行深度油田勘探中常見的一種油氣井，因此加強(qiáng)該井的地層測試也越來越重要。在實際進(jìn)行該地層測試技術(shù)應(yīng)用方面，需要我們做好以下幾點工作：①明確施工方案，在實際測試含硫化氫井時，一般會產(chǎn)生測試—射孔聯(lián)作工藝，由于含硫化氫井內(nèi)部存在大量硫化氫，在實際測試時，很容易污染壓井液，并對上述油層管造成腐蝕影響，該項工藝在實際應(yīng)用過程中能有效避免出現(xiàn)上述問題。在測試工作制度方面，應(yīng)嚴(yán)格遵循保證地層資料準(zhǔn)確性的原則，可采用一開一關(guān)井工作制度，將開關(guān)井時間盡可能地壓縮，同時盡力避免管柱在井下進(jìn)行長時間浸泡，從而能夠減輕硫化氫對管柱帶來的腐蝕。②科學(xué)合理選擇測試設(shè)備。針對地面計量設(shè)備，要求所有的設(shè)備、管線、閘門等均具有防硫功能，同時在設(shè)備運行的周邊，還需要配置專門的硫化氫監(jiān)測儀，從而能夠?qū)崟r把握硫化氫的濃度變化。同時做好地面流程設(shè)計，要求能夠隨時進(jìn)行關(guān)井、壓井等測試，并保證上述測試的安全性，同時還要能夠及時進(jìn)行消除硫化氫。為達(dá)到上述流程設(shè)計目標(biāo)，應(yīng)注意做好中和裝置、火把噴淋裝置的準(zhǔn)備工作，從而更好保證地面設(shè)備運轉(zhuǎn)安全，及時消除硫化氫帶來的危害。針對井下設(shè)備，同樣要求所有設(shè)備均具有防硫功能，相應(yīng)的工具在下井前，必須要先做好探傷，保證設(shè)備安全。同時針對井下測試工具的選擇，同樣使其具備防硫功能。③在實際進(jìn)行應(yīng)用過程中，針對某含硫化氫井，該井鉆深為5425m，需要進(jìn)行地層測試的井段為4854~4868m井段，在鉆井是，通過借助綜合錄井儀，測得井內(nèi)硫化氫含量為110~485ppm，通過借助地面硫化氫監(jiān)測儀，測得井口的硫化氫含量為650~4000ppm。在實際進(jìn)行測試過程中，通過采用射孔測試聯(lián)作工藝，并采用了全體防硫測試工具及設(shè)備，測試工作制度為一開一關(guān)，同時還配置了火把噴淋裝置、堿式壓井液等裝置，從而更好地預(yù)防硫化氫帶來的污染與腐蝕危害，最終順利我水泥廠本次地層測試任務(wù)。

2.3低滲透儲層測試技術(shù)應(yīng)用

針對低滲透儲層，在實際進(jìn)行地層測試時，所獲取的測試資料常出現(xiàn)一些問題，比如壓力測試穩(wěn)定性不足，液性沒有得到穩(wěn)定落實等，最終導(dǎo)致地層測試失敗。而之所以會造成這一問題，主要原因就在于忽略了低滲儲層的低滲流特征，從而導(dǎo)致井筒很容易受到儲集效應(yīng)的影響，壓力很難短時間內(nèi)恢復(fù)，只能夠收取少量的測試回收液，最終導(dǎo)致地層樣品不合格，缺乏實際參考分析價值。為有效解決這一問題，我們一方面需要充分考慮低滲儲層本身所具備的特征，另一方面，還應(yīng)加強(qiáng)新設(shè)備的引入，并進(jìn)一步改進(jìn)傳統(tǒng)的管柱結(jié)構(gòu)，成功將MFE測試工具與APR測試工具組合在一起，形成一套有效的低滲透測試工具，解決傳統(tǒng)低滲透測試遇到的難題。在實際應(yīng)用方面，以某評價井為例，該井深度為2685m，測井井段為2475~2513m，為了更好地適應(yīng)低滲透儲層的特點，在具體進(jìn)行管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，采用了如下結(jié)構(gòu)配置，安裝從下到上的順序，相關(guān)結(jié)構(gòu)配置具體為油管、循環(huán)接頭、MFE、高量層電子壓力計、RD取樣器、RD循環(huán)閥、RTTS分隔器。之所以進(jìn)行上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要是因為其具有以下幾點明顯的優(yōu)勢，比如通過應(yīng)用RTTS封隔器，主要是因為該封隔器能夠承受非常大的測試壓差，這是一種非常明顯的優(yōu)勢，在這一優(yōu)勢作用下，能夠為后續(xù)低滲地層生產(chǎn)帶來非常大的生產(chǎn)壓差。不僅如此，對RTTS分隔器而言，一般自帶水錨，當(dāng)油管壓力比環(huán)空壓力高時，水力錨會自動張開，從而能夠有效阻止管柱出現(xiàn)上移問題，從而防止對采集的地層資料造成不利的影響[3]。同時采用RD循環(huán)閥門，用其替代傳統(tǒng)的裸眼旁通，當(dāng)再次遇到油管壓力比環(huán)空壓力高的情況時，閥門能夠輕松承受，不會出現(xiàn)滲漏問題，從而有效提升測試的成功率。在實際設(shè)計時，選擇將RD取樣器與分隔器上部進(jìn)行連接，能夠有效縮短其與地層的距離，從而能夠提升地層流體樣品獲取的準(zhǔn)確性。除此之外，在實際設(shè)計過程中，還采用了量程與精度均比較高的電子壓力計，因此能夠更好地滿足資料錄取的要求，從根本上提升低滲儲層測試的準(zhǔn)確性，獲得了完整的地層質(zhì)量，比如通過獲得的半對數(shù)曲線和雙對數(shù)曲線資料來看，具體如圖1、圖2所示，可知該測試層屬特低滲透儲層，且具有增產(chǎn)潛能。因此我們向甲方建議增加射孔段長度，采取酸壓措施對地層進(jìn)行改造，在隨后進(jìn)行的酸壓完井測試中，測試氣產(chǎn)量由酸壓前820m3/d上升至40000m3/d，彰顯了測試結(jié)果的作用價值。

3總結(jié)

綜上所述，地層測試技術(shù)是一項較為系統(tǒng)復(fù)雜的技術(shù)，并且該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，一般會面臨各種復(fù)雜的條件。比如低滲儲層、高溫高壓井等，上述這些測試場景均比較特殊，實際面臨的測試條件也比較惡劣，因此采用傳統(tǒng)的地層測試技術(shù)很難保證測試的效果?；诖?，需要加強(qiáng)新型地層測試技術(shù)的應(yīng)用，一般是通過在原本測試技術(shù)的基礎(chǔ)，引入一些先進(jìn)的測試工具設(shè)備，加強(qiáng)對現(xiàn)有設(shè)備的設(shè)計改進(jìn)等，從而更好地適應(yīng)地層測試復(fù)雜的環(huán)境，有效提升地層測試的成功率，為石油勘探開發(fā)順利開展提供有力保障。

參考文獻(xiàn)：

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[3]聶建華.銀額新區(qū)裸眼中途測試技術(shù)的優(yōu)選與探討[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2019(6):46-47.

作者:馬文平 單位:大慶油田試油試采分公司試采大隊