试油知识简介

PAGEPAGE1试油知识简介井下作业公司地质研究所试油知识简介第一部分：常规试油技术一、概念试油：利用一套专用的工具、设备和方法，对井下油气层进行直接测试，并取得有关资料（如产能、压力、液性、温度等）的工艺过程。试油分为：常规试油和科学试油常规试油：指二十世纪五十年代从前苏联引进的老的试油取资料方法。现在习惯上把地层测试以外的试油方式统称为常规试油。主要工作内容：通过传统的试油工艺技术手段，取得地层的产能、压力、液性、温度等项资料，进而给该地区下结论（定性）。常规试油一般要求试油井段上、下无射孔井段。二、试油的目的和意义：1、探明新区、新构造是否具有工业油气流；2、查明油气田的含油面积及边界情况、生产能力及驱动类型；3、验证储层产能及利用测井资料解释油气层的可靠程度；4、测得有关分层资料，为计算油气田储量及编制开发方案提供依据；5、通过试油给该地区下结论，作出评价，为下步勘探工作指明方向，为开发提供必要的资料数据。三、试油工作要求：施工后的井（层）要做到“三不”、“四清楚”，资料齐全、准确、及时。“三不”即不漏取一个数据，不错取一项资料，不堵塞一个油层，尽最大努力解放油层，恢复油层自然产能。施工完的井（层）要做到“四个清楚”，即液性清楚、产能清楚、压力清楚、井下情况清楚，做到试一层清楚一层，试一口清楚一口。四、常规试油基本工序：1、试压、通井、替泥浆（或洗井）、探人工井底；2、射孔、观察油气显示、检查射孔质量；3、求产：包括自喷求产、测液面求产、抽汲（或提捞）求产、泵排求产；4、测压：测取井底流动压力及地层静压资料，包括自喷井井口油压、套压资料。5、油层改造：对双低（低产、低渗）产层进行强化处理。6、封层：封闭产层。一般有注灰、打桥塞、下封隔器、填砂等。五、各工序解决的问题、录取资料项目及要求：（一）通井：用一定长度和外径的通井规，将套管畅通至人工井底或要求的位置，以保证射孔和其他作业的顺利进行；1、录取资料项目：通井起止时间，通井规或刮管器外径、长度，油管类型、规格及根数，通井深度、实探人工井底深度、末根方入。通井遇阻及处理情况。2、要求：绘出通井规、刮管器的示意图，标明外径、长度；油管仗量准确并复核，误差0.03%；下至预计人工井底附近，遇阻后加压10-20KN，连探三次误差0.5m（二）替泥浆（洗井）：该工序兼压井功能。即用设计的压井液（或射孔液）将井筒内的泥浆或其它液体彻底替出，保证井筒内清洁，不影响试油层的流体液性；1、录取资料项目：起止时间、方式（正、反替）、深度及替出量，顶替液类型、性能及用量，泵压、排量，出口液性变化情况。2、要求：顶替液性能符合设计要求，现场要求进行简易分析，进出口液性一致，用量一般必须大于井筒容积的1.5倍。（三）试压：检验人工井底、套管、井口装置是否密封；1、录取资料项目：试压起止时间、井口压力变化情况；2、要求：一般试15MPa，采油树及大闸门不刺不漏，井口压力30分钟下降不超过0.5MPa为合格。（四）射孔：用射孔枪射穿油层套管和管外水泥环及近井地层，在地层和井筒间建立起流体的流通渠道，保证地层流体顺利进入井筒；1、录取资料项目：电缆射孔：射孔起止时间、层位、井段、厚度，枪型、弹型、孔密、相位角、总孔数、发射率、射孔炮数，射孔液类型及性能，射孔后油气显示、井口压力及其它异常情况。②油管输送射孔：井内液面深度，射孔起止时间、层位、井段、厚度，射孔起止时间、层位、井段、厚度，枪型、弹型、孔密、相位角、总孔数、发射率、射孔炮数，射孔液类型及性能，校深方法、时间、油（套）标深度及调整管柱情况，筛管深度、点火方式（投棒、反蹩压、压差式）2、要求：发射率85%且未响井段不连续为合格。（五）诱喷：用一定的工艺技术手段，降低井筒内的液柱压力，使其低于地层静压，在井筒与地层之间造成一种负压状态，诱使地层流体喷出；一般有替喷和降液面诱喷两种方式。1、替喷：用密度小的压井液替换出井筒内密度高的压井液；录取资料项目：起止时间、方式（正、反替）、替喷液性及用量、替喷深度、泵压、排量及漏失量。2、降液面诱喷：将井筒内的液面，用某种方法将它逐步降低到一定位置（即降低油层回压到一定程度），观察油气能否自喷的方法；一般用于清水压井射孔或用清水替喷后仍不能自喷的井层。目前降液面诱喷有五种方法：抽汲（或提捞）、气举、汽化水、液氮、泵排。一般气举、抽汲（提捞）降液面较浅（2000m以内），汽化水、液氮降液面较深，但为了保护套管，防止变形，一般降液面不超过2500录取资料项目：①抽汲（或提捞）：起止时间、次数、深度及动液面，出油、水量及累积量，液性及原油含水；②气举：起止时间、方式（正、反举）、泵压、出口液量、放回压时间；③汽化水：时间、气举方式、泵压，打水时间、泵压、排量、打水量、返出油水量、放回压时间；④液氮：起止时间、方式、液氮用量及打入深度、泵压、排量、出口液量、液性；⑤泵排：a、螺杆泵：型号、规格、油管及抽油杆类型及规格，尾管、筛管、锚定器、定子（泵筒）的深度，抽油时间、转速、日产油水量及累积产量、液性及原油含水、油水比；b、深井泵：型号、规格、油管及抽油杆类型及规格，尾管、筛管、悬挂器、泵筒深度及防冲距，抽油时间、冲程、冲次。（六）求产：试油井通过各种排液方式排液后，地层流体液性合格，即可进行求产。求产主要是取得地层流体的日产量。自喷井通过地面分离器计量产量，非自喷井主要通过测液面恢复产量，也采用泵排、抽汲（提捞）等方式。1、自喷层求产自喷油层、含水油层、油水同层录取资料项目：求产时间、油嘴、孔板直径、油气水日产量及累积产量，井底流压、温度、油压、套压、地层静压、静温；自喷水层、含油水层录取资料项目：求产时间、油嘴、孔板直径、测气流量计名称及测气方式，阶段时间产水、油、气量，日产水、油、气量，累产油气水量，生产油气比、气水比，地层流压、静压及温度、井口压力。气层、含水气层录取资料项目：求产时间，油嘴、孔板直径，日产及累产气、油、水量，地层静压、流压、温度、井口压力。自喷层求产要求：a、对自喷油气层：当自喷正常、含水降至5%以下进行稳定求产，根据油井自喷能力，选择合适油嘴，求产标准为：日产500t时，连续求产8h，2h计量一次,波动5%300日产500t时，连续求产16h，2h计量一次，波动10%100日产300t时，连续求产24h，2h计量一次，波动10%20日产100t时，连续求产32h，2-4h计量一次，波动10%日产20t时，连续求产48h，4-8h计量一次，波动15%；井口压力、产量基本稳定后，测二流压，间隔不少于8小时，如产量、流压下降，则补测第三个流压，间隔不少于8小时；b、对油水同出层：排出井筒容积一倍以上或水性稳定后，连续进行48h稳定求产，2h计量一次，4-8h做一次含水分析，含水波动10%c、对气层：稳定求产标准为日产气量50×104m3日产气量介于10-50×104m3日产气量10×104m3d、水层（含油水层）：含油低于30%。求产标准：日产20m3时，20m3时，畅放求产，上述两种工作制度下，均连续求产24小时，产量波动2、间喷层求产：录取资料项目为：间喷周期，周期产油、气、水量及累产油气水量，油水比、气油比，地层压力、流压曲线、井口压力要求：确定合理的工作制度后，定时或定压求产，并以连续三个间喷周期产量为准，周期产量波动20%。3、非自喷层求产录取资料项目：求产时间、方式、工作制度（测液面点或恢复），日产及累产油、水量，油水比，产层温度要求：①油层、含水油层求产：液面降至套管允许最大掏空深度，必须测一个24小时恢复，并补测两个液面点，两个液面点间隔大于16小时；或测4个以上的液面点，间隔均不少于己于16小时；所用压力计必须是同一支。油水同层、水层求产：水性符合区域规律，测24小时恢复或两个以上液面点，间隔不少于16小时。低产层求产低产油层：井内液面降至排液标准，测24小时恢复或两个以上液面点，间隔不少于16小时；低产水层：判断地层出水即可，有三个样品水性呈趋势性上升；低产油水同层：计算油水比低产气层、气水同层：降液面至应达位置，测两个液面点（间隔6-8小时），测24小时井口畅放气产量，并同时测取井底流压曲线；干层：测24小时恢复，并补测两个液面点（间隔不少于16小时）。注：对于非自喷层，均必须通过洗井落实油水量、油水比等资料。（七）测压：自喷井测取开井井底流压、关井静压，及井口油压、套压；了解产层能量大小，并为储层改造提供依据。要求：1、测地层压力：井口油、套压力稳定，24小时波动不大于0.5MPa，测点深度距油中不大于100m2、测流动压力：自喷油层每个工作制度求产产量稳定后，测取两个流压，间隔8小时以上，两个流压差值不大于0.5MPa；3、间喷层求产，必须测一条间喷周期流压曲线。注：测地层压力和流动压力必须使用同一支压力计。（八）洗井、压井：对非自喷层，洗井落实地层产出油、气、水量，清洁井筒；对自喷层，洗压井主要是保证下步工作顺利进行，压井应做到“压而不死，活而不喷”。1、录取资料项目：起止时间、方式、深度，洗井液名称、性质、用量，泵压、排量、漏失量，返出油水量；2、要求：洗（压）井液液量不少于井筒容积的1.5倍，连续作业，挤压井时，压井深度必须控制在油层顶界100m（九）封层：封闭产层，保证该产层不影响下一层试油资料录取质量。包括注水泥塞、打桥塞（电缆、油管）、打丢手封隔器等。录取资料项目及要求：1、注灰：起止时间、灰浆密度及用量、泵压及排量、注灰浆深度、反洗深度、候凝深度、实探灰面深度；要求：封隔工业油气流层时，不得向产层内挤入水泥；直径小于177.8mm的套管，试压12MPa，30min压降不超过0.3MPa为合格；直径大于或等于177.8mm的套管，试压10MPa，30min压降不超过0.3MP2、下电缆桥塞：时间、型号、规格，点火时间、座封深度、试压；要求桥塞座封后，试压15MPa，30min压降不超过0.3MPa；3、下油管桥塞：桥塞型号、规格、座封方式、座封压力、座封位置、试压情况；要求桥塞座封后，试压15MPa，30min压降不超过0.3MPa；4、打丢手封隔器：起止时间、丢封型号、规格，尾管深度、封隔器顶深，丢开前试压时间、压力，投球时间、蹩压时间及压力，试压时间及压力下降情况。要求：丢手座封后试压达到规定要求。一般试压12MPa，30min压降不超过0.5MPa；（十）资料处理及储层评价：试油结束后，要编写单层或单井试油总结报告。单层总结目前采用试油小结形式，主要内容包括：油井及试油层基础数据，现场施工简况，试油成果数据，油、气、水分析结果，酸化、压裂施工数据，试油结论、评价及建议等内容。第二部分：压裂酸化工艺技术一、压裂1、概念：压裂（水利压裂）：向井内泵入高压液体，使井底产生足够高的压力，足以破坏油层的抗压强度，将油层里的岩石造成裂缝，再泵入压裂液，加入支撑剂。2、原理：利用地面高压泵组（压裂车组），将具有一定黏度的液体，大排量、高速度地向油层注入，当注入速度大于油层的吸收速度时，就会在井底形成很高的压力，随着这种压力的逐渐升高，超过油层岩石的最小主应力和岩石的扩张强度时，岩石发生破裂形成裂缝（一条或几条），然后继续将携带支撑剂的压裂液注入裂缝中，使裂缝向前延伸，并使裂缝填满支撑剂，这样，在井底附近就形成了渗透性很强的填裂缝，从而改变了井底附近地层油气流动条件，提高油井产能。3、目的：改造油层的物理结构性质，促使油层形成裂缝，改善近井地带流体的渗流条件，使流体由径向流动转变成线性流动，降低流体流动阻力，达到油井增产目的。4、对地层要求：①、地层要有足够的含油量，即油藏必须具有一定的可采储量；对于重复压裂井层，剩余储量要充分；②、要有充足的能量，即要有足够高的地层压力（一般压力系数0.8）；③、压裂井层上、下离水层要远；避免压开水层；④、固井质量好，防止将套管压变形。5、对井段要求：射开井段不易过大，一般30～40m6、施工要求：压裂液性能要求：低滤失，悬砂能力强，磨擦阻力小，稳定性好（耐高温），低残渣。支撑剂要求：强度高，圆（球）度好，均匀无杂质，密度适当（低密度）。施工过程要求：施工加砂连续，中间不得停泵。压裂效果评价参数：缝长、缝高，砂比，顶替量（过量顶替裂缝易闭合），施工曲线。7、录取资料项目：施工起止时间、施工方式，压裂层位、井段、岩性，管柱类型、规格及下深，最大、最小、平均泵压、破裂压力，最大、最小、平均排量，压裂液名称、用量（前置液、携砂液、顶替液、平衡液），支撑剂的名称、粒径、加砂量、砂比，压裂施工曲线、停泵后关井扩压井口压力下降曲线。8、压后冲砂：录取项目：起止时间、冲砂方式（正、反），冲砂井段及进尺、冲砂液名称、性质、用量、漏失量，泵压、排量、冲出砂量。二、酸化1、概念：酸化就是通过井眼向地层中注入一种或几种酸液，利用酸液与地层中岩石中的矿物和粘土成分发生化学反应，溶蚀井筒附近的堵塞物质和地层中的某些组分，扩大储层中的连通孔隙或天然裂缝，恢复和提高地层原有的渗透率，增加孔隙、裂缝的导流能力，从而达到增加油气产量的目的。2、酸化类型：目前主要有盐酸酸化、土酸酸化、硝酸粉末酸化。（1）盐酸酸化：适用于有裂缝或溶洞的碳酸盐岩和碳酸盐含量较高的砂岩地层。主要是与方解石、白云石反应，生成水溶性氯化物，放出二氧化碳，并将二者从地层中排出。盐酸酸化原理：2HCl+CaCO3CaCl2+CO2+H2OCaMg(CO3)2+4HClCaCl2+MgCl2+2CO2+2H2O（2）、土酸酸化：适用于泥质含量较高的砂岩和泥岩地层。土酸是盐酸和氢氟酸组成的混合酸，盐酸用来溶解地层中碳酸盐类胶结物和部分铁质、铝质成分，氢氟酸可以溶解地层中的硅酸盐矿物和粘土矿物。土酸酸化原理：4HF+SiO2SiF4+2H2O6HF+SiO2H2SiF6+2H2O16HF+CaAl2Si2O8CaF2+2AlF8+2SiF4+8H2O由于土酸中的氢氟酸首先与砂岩地层中的碳酸盐岩反应，生成氟化钙（CaF2）和氟化镁（MgF2）沉淀，发生堵塞，反应式为：2CaCO3+4HF2CaF2+2CO8+2H2OCaMg(CO3)2+4HFCaF2+MgF2+2CO8+2H2O为防止该不利反应的发生，一般在土酸处理前，先用盐酸进行预处理。（3）、硝酸粉末酸化：特殊岩性酸化，适用范围广。特别适用于泥浆污染较严重和自然伤害严重的地层。3、酸化选井选层原则：①优先选择地层物性好且存在严重污染堵塞的井层；②裂缝、微裂缝发育的碳酸盐地层，可进行酸化；③对于多产层井，应选择分层酸化，并先处理低渗透层；④对于解堵酸化不彻底的井层，可重复酸化，但酸量、酸浓度应比前一次高；⑤对于井下套管变形、管外窜槽井，不宜酸化；⑥对于轻度污染的低渗砂岩地层、高压低渗透层、稠油低渗层，一般不宜酸化。4、录取资料项目：酸化起止时间、酸液配方，各类酸液及添加剂的名称、用量、浓度，泵压、排量，替挤酸方式、挤入量，顶替液名称、用量及性质，油管完成深度。5、要求：酸化施工前后均应加深油管至油层以下彻底洗井；酸化施工后要即使排酸，注酸8小时之内应加深油管洗井，并进行第一次排酸，以后排酸应连续进行，并以排出液量及氯根变化检查排酸程度。第三部分：油井的完井和射孔：一、油井的完井完井方式：指油井的目的层与井底的连通方式、井身结构及完井工艺。完井方法总要求：1、使油气层与井底能有效地连通起来；2、妥善地封隔油气层，防止层间干扰，便于分层开采；3、克服井壁坍塌和油层出砂的影响，保证油井长期正常开采；4、能为今后修井与增产措施提供方便；5、工艺简单，完成速度快，成本低。目前一般有四种完井方式：裸眼完井、射孔完井、衬管和尾管完井、砾石填充完井。裸眼完井：适用于灰岩、花岗岩、变质岩及较坚硬的致密地层。分为：先期裸眼完井：钻达油气层顶部，下套管固井，再用小钻头钻开油气层，完井；后期裸眼完井：用同一尺寸的钻头钻过油气层，再把套管下至油气层顶部。射孔完井：钻穿油气层，下套管固井，然后下入射孔器，将套管、水泥环直至油气层射开，为油气流入井筒打开通道。该方法有利于分层开采、注水及增产措施。目前采用最多。衬管完井：与先期裸眼完井相近，是在钻达油气层之前，下套管固井，换小钻头钻开油气层，然后下衬管（筛管或割缝套管），用封隔器固定在套管上，并把套管与衬管间隙堵塞。尾管完井：小直径的套管悬挂在上部较大直径的套管上，其余同射孔完井法。目前辽河一般有177.8挂127.0，244.5挂137.5。砾石充填完井方法：人为地在井筒（裸眼或衬管）内充填一定尺寸的砾石，起防砂和保护生产层的目的。二、射孔：概念：射孔是把专门的井下射孔器下放至油层套管内预定的深度，引爆射孔弹爆炸后产生的高能粒子流射穿套管、管外水泥环，并穿进地层一定深度，打开油气层与井筒的通道。射孔一般分为电缆输送射孔和油管输送射孔两种方式。（一）电缆输送射孔：用电缆将射孔器下放到井筒内对套管进行射孔。适用于已探明的低压油气井的射孔，一般要求井内压井液液柱压力不小于预测地层压力。电缆射孔分为：1、过油管射孔：优点：①、清水代替泥浆或无固相等高密度压井液，减少了射孔正压差，对地层伤害小；②、有枪身射孔时，可使全井射孔处在平衡压力下射孔；③、无枪身射孔时，