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地层测试在油田勘探开发中应用

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地层测试在油田勘探开发中应用

摘要:以地层测试新技术在石油勘探开发中的应用为研究对象,首先对地层测试技术的作用价值进行了简单的介绍,随后围绕如何进行以地层测试新技术的应用,基于不同的测试场景,对相应技术应用进行了探讨分析,希望能够为相关研究提供一定参考。

关键词:地层测试;新技术;石油勘探;应用

伴随着我国石油勘探开发产业深入发展,面临的勘探条件越来越复杂,遇到的勘探问题也越来越多,传统的地层测试技术已经难以满足实际油田勘探开发的要求。在这一背景下,加强对地层测试新技术的应用非常重要,从而能够克服各种困难的勘探条件,提高地层资料获取的完整性与准确性,这对于推动石油勘探开发产业实现可持续发展有着重要意义。

1地层测试技术作用价值

在油田勘探开发过程中应用地层测试技术,简单来说就是借助钻杆或者油管,将一些专门工具运输至井下,比如分隔器、开关井工具等,从而在井下建立一个临时的完井系统,并从中获取一些地层信息,比如压力响应、油气层产量、流体样品等资料,从而为后续油田勘探看法提供非常关键的信息技术支持。相较于一般的试油技术,地层测试技术有着更为显著的优势,比如测试成本低、获取的信息全面完整、测试效率高等。总而言之,地层测试在油田勘探开发过程中有着以下几点重要作用价值:①能够在短时间内高效获取一些地层数据信息,从而便于相关人员对地层中所含油气进行一个相对更准确地评估。②该技术在实施过程中不需要太多套管,整体应用效率更高,且有效节约了勘测成本。③地层测试技术的测试范围非常广阔,能够探测到地层边界的具体位置[1]。④能够对油田开发增产措施效果进行一个合理的预测,同时在进行增产措施施工中,该技术对相应施工也能够起到一定的指导作用。⑤能够对单井以及地层内部信息进行评价,从而为后续油田勘探开发提供良好的依据。

2油田勘探开发过程中地层测试新技术的应用

2.1高温高压测井技术应用

高温高压井是一种比较特殊的油气井,如何对该井进行地层测试,一直以来都是国内外油田勘探开发者共同面临的一项难题。比如在国内,由于相关设备、条件尚未发展成熟,从而导致测试技术在高温高压井测试中应用依然受到诸多的限制,存在很多技术难题尚未解决,难以达到预期勘探目标。比如常见的技术难题有井下阀门无法彻底关闭、压力计受高温高压影响容易损坏等,但近些年随着我国一些勘探单位从国外引入了一些先进的勘探设备,再加上结合实际国情,自主进行相关专用测试设备的研发,比如新型减震压力计托管、井下关井阀等,从而在针对高温高压测井过程中,有效解决了上述技术难题。并且经过多次技术应用实验,如今已经形成了一套比较成熟且测试效果较好的高温高压测井技术。该技术在实际应用过程中,需要做好以下几点工作:①做好高温高压测试前的准备工作,由于高温高压井内的条件比较恶劣,存在诸多的影响因素,因此在正式对该井进行测试时,需要做好以下准备工作:首先,在测井前,需要对用到的井简安全性进行评估,确保其不会在测试中发生安全故障问题。其次,针对井下管柱与套管,同样需要将其置于不同工况条件下,做好安全稳定性评估工作,保证其能够安全稳定运行。最后,在正式进行高温高压井测试前,还需要先模拟一遍整个测试过程,确保正式测试时万无一失。②科学合理选择测试工艺与管柱结构。针对高温高压井的地层测试,通常会选择采用射孔测试联作工艺。而针对井下管柱,则会选择全通径管柱工具,要求管柱结构不能太过复杂,具体可由射孔枪、筛管、高减震电子压力计托管、RTTS分隔器、井下关井阀等构件组成[2]。③准备试油设备。相较于传统试油而言,针对高温高压井的试油更加系统复杂,因此需要做好充足的设备准备工作,确保一次性试油成功。首先,针对地上设备,要求井口控制装置可选择高压采油树,严格遵循相关要求,做好试压工作。同时以实际的试油要求为依据,针对地面分离计量设备,可以设计两条求产流程,第一个流程为主要流程,第二个流程则起到辅助作用。同时还需要做好以下地面设备的准备:比如“高压分离器”、“金属密封线管”、“法兰连接”等,最后将上述设备做好组装,并以地面测试流程为依据,做好试压实验。其次,针对井下测试设备准备,则主要做好传统橡胶密封件的更换,通过将其替换为耐高温高压比较强的橡胶密封件,从而更好地适应井下环境,并且相关工具设备在替换前,都需要事先经过压力试验与探伤工作,从而确保工具设备不存在“隐疾”,能够正常稳定发挥功能。最后,还应准备专门的射孔器材,要求准备的器材能够适应井下最高压与最高温度。④在实际应用方面,比如针对某高温高压井,在实际进行地层测试时,遇到的一种比较常见的问题便是井下阀门受高温高压影响,无法彻底关闭,导致自身所获取的压力恢复资料不够真实,无法将地层中实际的压力、有效渗透效率等关键信息反映出来。基于此,我们可以在高温高压井测试技术中应用一种新型井下关井阀门,并且在压力超出106MPa的深井中进行测试应用,该新型阀门凭借强大的抗压抗高温能力,彻底关闭自身,处于一个良好的密封状态,最终获得了真实完整的地层资料,成功完成了本次高温高压井地层测试。

2.2含硫化氢井地层测试技术应用

含硫化氢井是在后续进行深度油田勘探中常见的一种油气井,因此加强该井的地层测试也越来越重要。在实际进行该地层测试技术应用方面,需要我们做好以下几点工作:①明确施工方案,在实际测试含硫化氢井时,一般会产生测试—射孔联作工艺,由于含硫化氢井内部存在大量硫化氢,在实际测试时,很容易污染压井液,并对上述油层管造成腐蚀影响,该项工艺在实际应用过程中能有效避免出现上述问题。在测试工作制度方面,应严格遵循保证地层资料准确性的原则,可采用一开一关井工作制度,将开关井时间尽可能地压缩,同时尽力避免管柱在井下进行长时间浸泡,从而能够减轻硫化氢对管柱带来的腐蚀。②科学合理选择测试设备。针对地面计量设备,要求所有的设备、管线、闸门等均具有防硫功能,同时在设备运行的周边,还需要配置专门的硫化氢监测仪,从而能够实时把握硫化氢的浓度变化。同时做好地面流程设计,要求能够随时进行关井、压井等测试,并保证上述测试的安全性,同时还要能够及时进行消除硫化氢。为达到上述流程设计目标,应注意做好中和装置、火把喷淋装置的准备工作,从而更好保证地面设备运转安全,及时消除硫化氢带来的危害。针对井下设备,同样要求所有设备均具有防硫功能,相应的工具在下井前,必须要先做好探伤,保证设备安全。同时针对井下测试工具的选择,同样使其具备防硫功能。③在实际进行应用过程中,针对某含硫化氢井,该井钻深为5425m,需要进行地层测试的井段为4854~4868m井段,在钻井是,通过借助综合录井仪,测得井内硫化氢含量为110~485ppm,通过借助地面硫化氢监测仪,测得井口的硫化氢含量为650~4000ppm。在实际进行测试过程中,通过采用射孔测试联作工艺,并采用了全体防硫测试工具及设备,测试工作制度为一开一关,同时还配置了火把喷淋装置、碱式压井液等装置,从而更好地预防硫化氢带来的污染与腐蚀危害,最终顺利我水泥厂本次地层测试任务。

2.3低渗透储层测试技术应用

针对低渗透储层,在实际进行地层测试时,所获取的测试资料常出现一些问题,比如压力测试稳定性不足,液性没有得到稳定落实等,最终导致地层测试失败。而之所以会造成这一问题,主要原因就在于忽略了低渗储层的低渗流特征,从而导致井筒很容易受到储集效应的影响,压力很难短时间内恢复,只能够收取少量的测试回收液,最终导致地层样品不合格,缺乏实际参考分析价值。为有效解决这一问题,我们一方面需要充分考虑低渗储层本身所具备的特征,另一方面,还应加强新设备的引入,并进一步改进传统的管柱结构,成功将MFE测试工具与APR测试工具组合在一起,形成一套有效的低渗透测试工具,解决传统低渗透测试遇到的难题。在实际应用方面,以某评价井为例,该井深度为2685m,测井井段为2475~2513m,为了更好地适应低渗透储层的特点,在具体进行管柱结构设计方面,采用了如下结构配置,安装从下到上的顺序,相关结构配置具体为油管、循环接头、MFE、高量层电子压力计、RD取样器、RD循环阀、RTTS分隔器。之所以进行上述结构设计,主要是因为其具有以下几点明显的优势,比如通过应用RTTS封隔器,主要是因为该封隔器能够承受非常大的测试压差,这是一种非常明显的优势,在这一优势作用下,能够为后续低渗地层生产带来非常大的生产压差。不仅如此,对RTTS分隔器而言,一般自带水锚,当油管压力比环空压力高时,水力锚会自动张开,从而能够有效阻止管柱出现上移问题,从而防止对采集的地层资料造成不利的影响[3]。同时采用RD循环阀门,用其替代传统的裸眼旁通,当再次遇到油管压力比环空压力高的情况时,阀门能够轻松承受,不会出现渗漏问题,从而有效提升测试的成功率。在实际设计时,选择将RD取样器与分隔器上部进行连接,能够有效缩短其与地层的距离,从而能够提升地层流体样品获取的准确性。除此之外,在实际设计过程中,还采用了量程与精度均比较高的电子压力计,因此能够更好地满足资料录取的要求,从根本上提升低渗储层测试的准确性,获得了完整的地层质量,比如通过获得的半对数曲线和双对数曲线资料来看,具体如图1、图2所示,可知该测试层属特低渗透储层,且具有增产潜能。因此我们向甲方建议增加射孔段长度,采取酸压措施对地层进行改造,在随后进行的酸压完井测试中,测试气产量由酸压前820m3/d上升至40000m3/d,彰显了测试结果的作用价值。

3总结

综上所述,地层测试技术是一项较为系统复杂的技术,并且该技术在实际应用过程中,一般会面临各种复杂的条件。比如低渗储层、高温高压井等,上述这些测试场景均比较特殊,实际面临的测试条件也比较恶劣,因此采用传统的地层测试技术很难保证测试的效果。基于此,需要加强新型地层测试技术的应用,一般是通过在原本测试技术的基础,引入一些先进的测试工具设备,加强对现有设备的设计改进等,从而更好地适应地层测试复杂的环境,有效提升地层测试的成功率,为石油勘探开发顺利开展提供有力保障。

参考文献:

[1]杨梦涛.测井新技术在油田地质开发中的适应性分析[J].环球市场,2019(18):375-376.

[2]李影杰.浅谈保障地层测试+射孔联合作业成功率的对策[J].化工管理,2020(8):135-136.

[3]聂建华.银额新区裸眼中途测试技术的优选与探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2019(6):46-47.

作者:马文平 单位:大庆油田试油试采分公司试采大队