（地质工程专业论文）短期试采井试采工艺及资料评价方法研究.pdf

大庆石油学院工程硕：i ：专业学位论文 短期试采井试采工艺及资料评价方法研究 摘要 大庆油田从1 9 6 0 年开始进行油气田勘探开发，至今已有4 0 多年了。勘探开发的范围 从大庆长垣不断扩大到龙虎泡、榆树林、海拉尔等外围油田，地层的物性由高渗透率油层 不断扩展到低渗透油层。随着勘探开发的不断深入，勘探开发难度不断加大，可动储量不 断减少，为了有效降低投资风险，提高上交的储量精度，制定好勘探开发方案，2 0 0 2 年大 庆油田开展了短期试采井工作。所谓的短期试采就是指试采时间为1 - 3 个月的井。 2 0 0 2 年以前的试采井一般试采半年，目的是为了上交某区块的探明储量，在该区块选 择几口油井进行1 8 3 天( 半年) 的试采，由于大庆油田目前勘探开发的区块均为低渗透储 层，地层的渗透性差，i l 隙度低，产量低，在弹性驱条件下，采用常规的连续抽油或自喷 的方式进行试采，地层满足不了连续供油。因此，结合油田实际，试采方式上采用定产间 歇试采的方式，即每天定时开井抽油，当抽出地面的产量达到所确定的产量时，关井恢复， 第二天再定时开井抽油，依次反复，直至1 8 3 天为止，然后长期关井恢复，直至恢复到地 层压力稳定为止，一般视试采1 8 3 天时井底的流压及地层物性，关井恢复3 - 6 个月。 短期试采井的目的是进一步落实储层的合理产能和流体性质；搞清储层的动态参数， 确定压力波及范围及相应的储层边界：用物质平衡法计算单井控制储量；为精细评价和编 制开发产能方案提供准确的依据，降低投资风险。加快勘探开发速度。因此试采方式上要 求尽量模拟各区块开发井的生产方式。主要表现在以下几个方面：( 1 ) 对于产量低，吨油 成本高的区块，进行套管捞油，捞油的同时，要求录取井底流压资料；( 2 ) 对于多油层单 采中间层或下部层的井，要求像开发井一样，有几百米的沉没度，即实现开式抽汲；( 3 ) 对于饱和压力较高的井，采用定压试采的方式进行试采。 本论文就是根据短期试采井的目的和要求，针对短期试采井实施后在试采工艺、试采 产量预测及试采资料解释评价方面存在的问题，通过工程力学理论、试井理论和方法等进 行研究，结合大庆油田储层的特征、各试采方式下的流动特点和已有方法在实际应用中的 局限性和缺点，利用系统工程方法、最优化理论，研究出了不同试采方式下试采产量预测 方法，定产间歇试采和定压间歇试采方式下试采资料解释评价方法，并编制了软件，避免 了试采产量凭经验确定，造成试采产量确定过高或过低，井底流压降得太快或太慢，影响 资料评价，研究的方法经实际资料验证，产量预测符合率达到8 0 ，产量误差在1 5 以内； 研究出了两种套管捞油测压工艺，实现了套管捞油时既能录取产量资料，又能录取井底流 压资料的目的，解决了以往套管捞油时只有产量资料，没有井底压力资料，不能利用井底 压力资料评价油层的难题，该工艺实际应用4 口井，一次成功率均达到1 0 0 ；研究出了多 摘要 油层单层试采开式抽油技术，达到了模拟开发井试采方式的要求，实际应用6 口井，一次 成功率均达到1 0 0 ；研制出了直读储存互换式电子压力计，解决了由于试采时间较长，压 力计中途出现故障，重新起下试采管柱，资料不连续的问题，该压力计应用3 口井，成功 率1 0 0 。 关键词：短期试采试采工艺产量预测试采资料评价 大庆石油学院工程硕：i ：专业学位论文 t h er e s e a r c ho ft e c h n o l o g ya n di n f o r m a t i o ne v a l u a t i o no f s h o r t t e r mp r o d u c t i o nt b s tw e a b s t r a c t t h ed a q i n go i l f i e l dh a sb e e ne x p l o i t e ds i n c e1 9 6 0 s ，a n di th a sa l r e a d yf o r t yy e a r sh i s t o r y t h ea r e a e x t e n dc o n t i n u a l l yf r o md a q i n gt os o m ep e r i p h e r yo i l f i e l d s ，s u c ha sl o n g h u p a o 、y u s h u l i na n dh a i l a e r t h e p h y s i c a lp r o p e r t i e so ft h eo i ll a y e ra l t e rf r o mh i g hp e r m e a b i l i t yt ol o wp e r m e a b i l i t y a c c o m p a n ym o r ea n d m o r ed e e p l yd e v e l o p m e n to ft h ee x p l o r a t o r yd e v e l o p m e n t ，t h ed i f f i c u l t l yb e c o m es t r o n g e r , a n dm o v a b l e s t o r a g ed e c r e a s ec o n t i n u o u s l y i no r d e rt ot a k ef r o mt h ev e n t u r eo fi n v e s t m e n t ，a n di m p r o v et h ep r e c i s i o no f s t o r a g eh a n d e di n ，a n dc o n s t i t u t en i c ep r o j e c to fe x p l o r a t o r yd e v e l o p m e n t ，t h ed a q i n go i l f i e l du n f o l d e d s h o r t - t e r mp r o d u c t i o nt e s ti n2 0 0 2t h es h o r t - t e r mt e s tm e a n st h ep r o d u c t i o nt e s tt i m ei s1t o3m o n t h s b e f o r et h e2 0 0 2 s ，t h ep r o d u c t i o nt e s tn e e d e dh a l fay e a rt i m e ，i no r d e rt oh a n di nt h ea s c e r t a i n e dr e s e r v e s o fc e r t a i nb l o c k c h o o s es o m ew e l l si nt h i sb l o c k ，t h e np r o c e s sp r o d u c t i o nt e s ti n18 3d a y s ( h a l fay e a t ) b e c a u s eo ft h eb l o c k so fd a q i n go i l f i e l di sa l lo fl o wp e r m e a b i l i t yr e s e r v o ir a n ds t r a t u mc a l l ts a t i s f yo i l s e r v i c i n gc o n t i n u o u s l y , s oc o m b i n i n gt ot h ef a c to f t h eo i l f l e l d ，t h ef a s h i o no f p r o d u c t i o nt e s ta d o p ts i n g l er a t e a n di n t e r m i s s i o nf a s h i o n i tm e a r l st h a ts t a r t u pt h ew e l la n dp u m po i la tt h es a m et i m ee v e r y d a y w h e nt h e c e r t a i no u t p u th a sb e e nr e a c h e d ，s h u ti nt h ew e l la n dr e s u m ei tt h en e x td a yw er e p e a tt h es a l l eo p e r a t i o nl i k e t h ef o r m e rd a y s ，a n dt h es p e a rt i m er e p e a tt h a ta g a i na n da g a i nu n t i lt h et i m eo f1 8 3d a y si so v e r t h e nu s ea l o n gt i m et os h u ti nt h ew e l la n dr e s u m ei t ，u n t i lt h er e s e r v o i rp r e s s u r ei ss t e a d y u s u a l l y , b a s e do nt h ef l o w p r e s s u r eo f t h eb o s o mo f t h ew e l la n ds t r a t u mp h y s i c a lp r o p e r t i e s ，t h et i m ei sa b o u t3t o6m o n t h s t h ep u r p o s eo f s h o r t t e r mp r o d u c t i o nt e s ti st h a t ：a f f i r mt h el o g i c a ld e l i v e r a b i l i t yo f t h er e s e r v o i ra n dt h e f l u i dp r o p e r t y ；r a v e lt h ed y n a m i cp a r a m e t e ro ft h er e s e r v o i la n dc o n f i r mp r e s s u r es w e p ta r e aa n dt h er e l e v a n t r e s e r v o i rl i m i t ；u s em a t e r i a lb a l a n c em e t h o dt oa c c o u n ts i n g l ew e l lc o n t r o l l e dr e s e r v e s ；p r o v i d ee x a c tp r o o f t o d e l i c a t ee v a l u a t i o na n dc o n s t i t u t ed e v e l o p m e n tp l a no f d e l i v e r a b i l i t y ；t a k ef r o mt h ev e n t u r eo f i n v e s t m e n t , a n d e x p e d i t et h es p e e do ft h ee x p l o r a t o r yd e v e l o p m e n t s ot h ep r o d u c t i o nt e s tf a s h i o n i sr e q u i r e dt oa l m o s t s i m u l a t et h ep r o d u c i n gf a s h i o no f e x p l o i t a t i o nw e l li na n yb l o c k i ti sm o s t l yr e p r e s e n ti nt h ef o l l o w i n ga s p e c t s ： ( 1 ) f o rt h eb l o c k so fl o wy i e l da n dh i g hc o s to fp e rt o no i l ，w h e nw eb a i lo u tt h eo i lw i t hc a s i n g ，i ti sr e q u i r e d t os a m p l et h ei n f o r m a t i o no f t h eb o r o mh o l ef l o w i n gp r e s s u r e ；( 2 ) f o rt h ew e l l so fm u l t i p l ez o n ew h i c hm e r e l y t e s ti n t e r m e d i a t eo ru n d e r l y i n gl a y e r s ，t h e ya r er e q u i r e dt ol i k ee x p l o i t a t i o nw e l l s ，w h i c hs u b m e r g e n c ed e p t h a r eh t m d r e d sm e t e r , n a m e l ye a r l yo u te x p o s e dp u m p i n g ；( 3 ) f o rh i g hs a t u r a t i o np r e s s u r ew e l l ，a d o p tb a c k p r e s s u r et e s tf a s h i o nt ot e s t t h i sp a p e ri sw r i t t e nb a s e do nt h ep u r p o s ea n dr e q u i r eo fs h o r t t e r mp r o d u c t i o nt e s t c o n t r a p o s i n gt h e 摘要 p r o b l e mt h a te x i s t e n ti np r o d u c i n gt e s t 、f l u i d sr a t ef o r e c a s t 、d a t ae v a l u a t i o na f t e ra c t u a l i z et h ep r o d u c t i o nt e s t , t h r o u g hr e s e a r c h i n go fe n g i n e e r i n gm e c h a n i c st h e o r y 、r e s e r v o i rt e s tt h e o r ya n dm e t h o d s ，a n dc o m b i n i n gt h e c h a r a c t e ro fr e s e r v o i ri nd a q i n go i l f i e l d 、f l o wb e h a v i o ri nd i f f e r e n tf a s h i o no fp r o d u c t i o nt e s t 、t h e l o c a l i z a t i o na n dd i s a d v a n t a g ei np r a c t i c a la p p l i c a t i o no fo l dm e t h o d 。a n du t i l i z i n gt h em e t h o d so f s y s t e m e n g i n e e r i n g 、o p t i m i z a t i o nt h e o r y , w eh a v er e s e a r c h e dt h ef o r e c a s lm e t h o d si nd i f f e r e n tp r o d u c t i o nt e s tf a s h i o n s a n dw e a v e ds o f t w a r et oa b s t a i nf r o mc o n f i r m i n go u t c o m eb ye x p e r i e n c e ，w h i c hw o r kt h ed e c i s i o no f o u t c o m e t o oh i 9 1 1o rt o ol o w , a n dt h eb o s o mh o l ef l o w i n gp r e s s u r ed r o pt o oq u i c k l yo rt o ol o w l y , a c c o r d i n g l ye f f e c tt h e d a t u me s t i m a t i o n t h er e s e a r c h e dm e t h o di sv a l i d a t e db yt h ed a t u mi np r a c t i c e ，t h ec o i n c i d e n c er a t eo f p r o d u c t i o nf o r e c a s tr e a c ht o8 0 ，a n dp r o d u c t i o ne r r o ri sl e s st h a n1 5 w eh a v er e s e a r c h e dt w ot e c h n o l o g i e s o fc a s i n gp u m p i n ga n dp r e s s u r es u r v e y , a n dt h ep u r p o s eo fm a t r i c u l a t ed a t u mo fo u t c o m ea sw e l la s m a t r i c u l a t ed a t u mo fb o t t o mh o l ef l o w i n gp r e s s u r ew h e np u m p i n go i lw i t hc a s i n gi sa c h i e v e d t h et w o t e c h n o l o g i e ss o l v e dt h ep r o b l e mt h a tp e o p l ec a n ti s et h ed a t u mo fb o u o mh o l ef l o w i n gp r e s s u r et oe s t i m a t e o i ll a y e lt h et e c h n o l o g yh a sb e e na p p l i e dt o4w e l l si np r a c t i c e ，a n dt h es u c c e s sr a t i oa l lr e a c h e dt o1 0 0 t h e r e s e a r c h e dt e c h n o l o g yo fi n d i v i d u a lb e dp r o d u c t i o nt e s ta n de x p o s e dp u m p i n gs a t i s t yt h er e q u i r e m e n t so f p r o d u c t i o nt e s tf a s h i o no fs i m u l a t ed e v e l o p m e n t w e l l i th a sb e e na p p l i e do n6w e l l s ，a n dt h es u c c e s sr a t i ob a d a l lr e a c h e dt o1 0 0 i no n et i m e w eh a v ed e v e l o p e dd i r e c tr e a d i n ge l e c t r o n i cm e m o r yg a u g e i ts o l v e st h e p r o b l e m so f t e s t i n gs t r i n gr u n n i n ga n dp u l l i n go v e ra g a i na n dt h ed a t u mi sd i s c o n t i n u o u s ，w h i c ha r ec a u s e do f t h em a n o m e t e ri ss p o i l e di nt h el o n gt i m eo fp r o d u c t i o nt e s t ，t h i sk i n do fm a n o m e t e rh a sb e e na p p l i e dt o3 w e l l sa n dt h es u c c e s sr a t i oi s1 0 0 k e yw o r d s ：s h o r t - t e r mp r o d u c t i o nt a s kt e c h n o l o g yo fp r o d u c i n gt e s t , p r o d u c t i o nf o r e c a s t ，d a t ae v a l u a t eo f p r o d u c t i o nt e s t 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 刖菁 一、问题的提出 随着勘探开发工作的不断深入，大庆油田勘探开发的重点已转向外围油田，由于外围 油田孔渗条件差，区块规模小，结构复杂，为了降低勘探开发投资风险，2 0 0 2 年油公司 开展了短期试采工程。 以往的试采井是为了上交探明储量而进行的，试采方式大多采用的是抽油机定产间歇 抽油，试采时间一般为半年，采后关井恢复3 6 个月。短期试采井是为了精细评价储层和 编制开发产能方案提供依据的。工艺上要求模拟开发井生产方式，因此，实施短期试采工 程无论在产量确定、产能评价及工艺方法上都存在着和以往试采不同的地方，存在着一些 要研究和解决的难题，具体表现在以下几个方面： 1 、在试采工艺方面：以往试采对于不能自喷的井，均采用抽油机抽油，没有套管捞 油方式；对于多油层单采一层的井，采用的是电缆捆绑式闭式抽油工艺，即把压力计电缆 捆绑在油管上，通过与油管连接的电缆密封器进入油管内，把压力计放在要试采层的中部， 这种工艺由于电缆要捆绑在油管上，通过电缆的电缆密封器容易漏失等，不仅存在着工艺 繁琐，一次性成功率低、而且还存在泵的沉没度低、物性差的井抽油效果不好等缺点。短 期试采井工艺上要求模拟开发井采油方式，对于这样的多油层选层试采的井，要求有几百 米的沉没度，实现开式抽汲。同时对于孔渗条件差，地层构造复杂，产量低的井采用套管 捞油工艺，套管捞油时要求同时录取井底流压资料，那么如何实现开式抽油，套管捞油时 压力计如何置于井内实现测压是需要研究的问题。 2 、在试采产量确定方面：以往试采井定产方法采用的是反九点法或取试油产量的 1 3 1 4 的经验法，即根据油田某一区块以往试采井产量变化的特点建立该区块确定试采 产量的经验公式或方程。大庆油田的特点是低孔渗，产量低，根据这一特点，探井试采采 用的是定产间歇抽油半年( 1 8 3 天) 的试采方式，开始试采产量确定的方法采用的是反九 点法，这种方法是假设油藏面积0 0 9 k m 2 ，采油速度假设2 3 ，与实际油藏情况出入较大， 容易造成定产偏高或偏低，造成有些井流压下降缓慢，有些井流压下降很快，试采中后期 就达不到定产了，给最终的产能评价带来困难。后来根据以往试采井定产间歇试采资料， 把试采1 8 3 天时的试采产量和试油产量同时折算到同一流压下( 5 m p a ) 下，根据流动系数 进行分类，找出了试采产量和试油产量的关系，建立了根据地层物性条件和试油产量确定 试采产量的图版，但该方法只适用于间歇试采方式下、试采时间为1 8 3 天、且试采1 8 3 天 1 前言 时的井底流压降到5 m p a 的试采井。也就是说这种方法对于单一的试采工艺方法是可行的， 短期试采井在试采方式上不仅采用抽油机定产间歇抽油方式，而且根据需要也采用抽油机 定压间歇抽油方式，套管捞油方式，试采时间也在1 - 3 个月之间，试采时间不确定，因此， 对于试采方式复杂，试采时间不确定定的短期试采井来说，需要研究一套不同试采方式下 科学合理的产量确定方法来满足短期试采井的需要。 3 、在资料解释评价方面：由于大庆油田储层渗透性差，试采方式多采用定产问歇试 采或定压间歇试采，定产间歇试采方式下的产量是不变的，但井底流压是波动的；定压间 歇试采方式则是井底流压是不变的，产量是下降的，也就是说这两种试采方式下产量、压 力的变化特点不仅与常产量自喷或连续抽油方式下的产量、压力变化特点不一样，而且这 两种试采方式之间的产量、压力变化也是不同的，如果资料解释评价仍采用传统的常产量 连续自喷井的资料解释评价方法，不符合间歇流动方式特点，造成资料解释结果存在误差， 就会给勘探开发提供错误不是十分准确的数据。 4 、压力计测压问题：同时由于试采时间长，开井试采加上采后关井恢复，即使是短 期试采也要5 - 6 月时间，也就是说压力计要在井下放置5 6 个月时间。由于压力在井下放 置时间长，存在两方面的问题：一是压力计在油水中浸泡时间长，压力计电缆容易短路， 录取不到数据；二是压力计电池容量有限，时间长了电池供电不足，也录取不到压力数据 或录取的压力数据不准确。因此为了保证录取资料的完整和准确，需要研制一种既能保证 长时间供电，又能保证压力计长时间处于正常状态的压力计。 为了更好地实施短期试采并工程，满足油田勘探开发的需要，针对以上四个方面存在 的问题，本文开展了短期试采井试采工艺及资料评价方法研究。 二、本文研究的目的和意义 由于探井井距大，获得的资料少，产量稳定的时间短，尤其是压裂井，地层的流体性 质也不易确定，这对以后的油田开发方案的制定有很大影响，因此，为了减少投资风险， 在制定开发方案之前，对部分井进行卜3 个月的短期试采，以便进一步确定井的稳定产量， 确定井的流体性质。 短期试采井根据井的产量和实际需要，试采时间为卜3 个月，试采方式有连续抽油、 连续自喷、定压问抽、定产间抽等方式，较为复杂。工艺上有套管捞油、多油层选层试采 等。不同的产量、不同的试采方式下相应的产量确定方法、资料解释评价方法也各不同。 本文针对短期试采井实施后存在的瓶颈问题进行研究，目的是通过研究短期试采井试采工 艺及资料评价方法，能够根据试油资料、根据短期试采井的目的和要求，根据井的产能和 流体物性情况，确定不同试采方式下不同试采时间下合理的试采产量，能够根据井的产能 大庆石油学院工程硕：匕专业学位论文 和物性情况选择合适的试采工艺，能够对不同试采方式下的资料进行准确的分析评价，保 证取得齐全、准确、连续的资料，确保试采资料进行科学准确地评价，为勘探开发布井及 下一步方案的确定提供科学的依据，减少了投资风险。 三、技术现状及发展趋势： 在试采井产量确定方面，国内外油田多是根据经验方法或方程确定试采井的产量，即 根据油田某一区块以往试采井产量变化的特点建立该区块试采产量确定的经验公式或方 程。2 0 0 0 年试采分公司根据以往试采半年，间歇试采方式下的试采资料，把试采井试采 1 8 3 天时的试采产量和该井的试油产量同时折算到同一流压下，通过统计分析大庆地区的 油井饱和压力平均为5 m p a ，因此，把试采井试采1 8 3 天时的试采产量和该井的试油产量 同时折算到流压为5 m p a 下的产量，根据流动系数进行分类，找出了试采产量和试油产量 之间的关系，建立了相应的试采产量确定的图版。但该图版只适用于间歇试采方式下、试 采时间为1 8 3 天、试采1 8 3 天时的井底流压降到5 m p a 下的试采井。对于试采方式复杂， 试采时间不定的短期试采井来说，就不是很适合了。研究适合不同试采方式和不同试采时 间的产量确定方法是油田勘探开发进一步发展的必然要求。 在试采井试采工艺方面：国外油田未发现有抽油机定产间歇抽油技术，国内长庆油田 和大庆油田采用了间歇试采技术，但长庆油田一般是全井合采，没有多油层单采一层的井， 大庆油田对于多油层的井单采一层，尤其是上部有打开层的，单采下部或中间层的井，采 用的是直读电子压力计电缆捆绑式闭式抽汲的或是油管连接储存压力计用桥塞和封隔器 封堵的闭式抽汲工艺方法；对于套管捞油工艺，国外有套管捞油工具，并申报了专利，但 没有解决套管捞油的同时可以测井底流压的问题，大庆油田采油十厂为了降低吨油成本， 对于单井产能低于2 吨的井采用套管捞油，但也只是录取产量资料，不能录取井底流压资 料。长时间电子压力计国内外都有，但一般都是只有单项功能，要么是直读压力计，要么 是储存功能，加拿大有一家公司有直读储存压力计，但是因其直读功能故障率高而未得到 广泛应用。因此，试采工艺方面需要解决的问题还很多，解决了开式抽油的问题、套管捞 油测压的问题及长时间直读储存压力计的问题，那么试采工艺将有一个大的突破，也才能 达到真正评价储层的目的。 在短期试采井试采资料评价方面：常产量自喷火连续抽油试采方式下的资料解释评价 方法国内外都已经比较成熟，间歇试采资料的试井解释评价方法还刚刚起步，随着各油田 勘探范围的不断扩大，油气资源需求的增加，勘探开发的领域逐渐向低渗透性地层进军， 间歇试采得方式会逐渐得到增加和认可。那么研究间歇试采资料方法和编制间歇试采资料 解释软件就是人们热衷和研究的问题。对于定压抽采，国内外油田均未有这方面的试采技 术，该试采方式下的资料评价方法也属于新领域。 前言 四、具体研究内容、方法和重点要解决的问题 1 具体研究内容 ( 1 ) 短期试采井试采工艺方法的研究 套管捞油测压技术研究 长时间直读储存两用式电子压力计的研制 多油层选层试采开式抽油技术研究 ( 2 ) 短期试采井产量的确定 弹性驱条件下间抽定产试采方式下产量随时间变化规律研究 弹性驱条件下间抽定压试采方式下产量随时间变化规律研究 短期试采井间抽定产、定压试采方式下产量确定方法及软件的编制 ( 3 ) 短期试采井试采资料的评价方法： 间抽定压试采方式下的试井资料解释方法研究及软件的编制 间抽定产试采方式下的试井资料解释方法研究及软件的编制 2 采用的研究方法 采用理论分析与现场试验相结合的方法进行本课题的研究。利用工程力学理论、渗流 力学理论、迭代理论等方法，。其技术关键是： ( 1 ) 渗流力学偏微分方程； ( 2 ) 井底压力变化规律研究； ( 3 ) 井下管柱受力分析。 3 重点要解决的几个问题： ( 1 ) 短期试采井产量确定方法。 ( 2 ) 间歇定压、间歇定产试采方式下试井解释方法及软件的编制。 ( 3 ) 套管捞油测压技术研究 4 大庆石油学院工程硕士学位专业论文 第1 章短期试采井试采工艺方法的研究 1 1 套管捞油测压技术研究 随着大庆油田外围的不断勘探和开发，地层的渗透性越来越差，产量越来越低，尤其 是外围油田的扶杨油层，地层的渗透性一般低于几个毫达西，孑l 隙度一般低于1 0 ，产量 一般只有压裂才能达到工业油流。为了进行经济效益型开发，降低吨油成本，对于这些产 量低，吨油成本高的区块，进行套管捞油，以往进行的套管捞油工艺，只能求取产量数据， 无法实现井下测压，没有井底压力数据，就无法进行地层评价，为此，我们研制了两种套 管捞油井下测压装置。 1 1 1 可回收式电缆桥塞测压技术研究 1 、设计原理： 在套管捞油时要想实现井下测压，就必须把压力计置于井下。由于是套管捞油，油层 上部的井筒内不能有任何装置，否则就无法实现套管捞油。也就是说，必须有一种装置能 把压力计送入井内预定位置，同时能把压力计丢在井筒内，固定在油层附近。通过调研， 可回收式桥塞具有这种功能。 可回收式桥塞有丢手机构及双卡封隔器组成，在可回收式桥塞下部连接筛管及存储式 电子压力计，试采前用电缆将其下入井内预定深度，然后通过电缆向井内打压，使双卡封 隔器咬合在套管上，同时当压力达到一定值时，丢手剪切销钉剪断，使丢手凡尔和丢手接 头下行，与弹锁管脱开，完成丢手功能，丢手后起出电缆。筛管和存储压力计置于井内， 并固定在套管上，这样，在套管抽汲时就可进行井下压力记录了。试采结束后下油管，油 管下部带有卡瓦打捞筒，将该装置捞出。管柱结构见图卜1 。 2 、适用条件： 由于是用电缆将该装置下入井内预定深度，可回收式桥塞下部可载重量不能超过电缆 的承重。因此该工艺适用于试采井段跨距不大的试采井。 1 1 2 丢手封隔器测压技术研究 1 、设计原理： 丢手封隔器也具有丢手机构及双卡封隔器的功能，在丢手封隔器下部连接单流阀、筛 管及存储式电子压力计，试采前用油管将该装置下入井内预定深度，然后向油管内泵注液 体打压，使双卡封隔器膨胀，咬合在套管上，与此同时，封隔器的丢手接头失去束缚，上 笙! 童堑塑蔓墨蔓墨三苎直鲨盐堑壅 提油管达到丢开封隔器的目的。起出油管后，筛管和存储压力计置于井内，这样，在套管 抽汲时就可进行井下压力监测了。试采抽汲结束后再油管，油管下部带有卡瓦打捞筒，将 该装置捞出。该管柱结构见图1 - 2 。 2 、适用条件： 该装置可用油管将其下入井内，劳动强度大些，但该装置下部可载较重物体。适用于 大井段或多油层试采。 图卜1 电缆桥塞测压技术 f i g 1 1w ir e l i n ep l u gk i l l i n gt e c h n o l o g y 图1 - 2 丢手封隔器测压技术 f i g 1 2b a c ko f fe x c l u d e rk i l l i n g t e c h n o l o g y 1 2 长时间直读储存互换式电子压力计研制 试采使用的压力计主要有两种，一种是地面直读式电子压力计，另一种是井下存储式 电子压力计。地面直读式电子压力计是靠电缆传输压力及供给压力计能量的，电缆的一头 连接压力计，置于井下，另一头与地面接口箱及发电机连接地面接口箱能碌示压力数据。 这种压力计的优点是在地面能随时记录井下的压力。但由于试采时间长，压力计电缆长期 在油水中浸泡，电缆经常发生短路，压力计不能记录到压力数据，只能重新起下压力计， 造成返工：井下存储式电子压力计是下在油管内，避免了短路的可能，但这种压力计靠压 力计本身的电池供电的，电池存储量有限，很难满足长时间试采的要求，而且井下存储式 电子压力计只有试采结束后起出压力计回放出数据才能知道井下的压力变化情况，如果试 采中途压力计电池电量用尽或不足，则就会记录不到压力数据，使试采资料不连续。为此， 我们研制了长时间直读储存互换式电子压力计。 火庆石油学院工程硕士学位专业论文 1 2 1 设计原理 由于试采时间较长，为了保证压力计密封段采用0 型密封圈和密封保持器，实 现压力计耐高温、耐高压的双重密封。 存储功能与直读功能能够同时进行数据采集，直读部分能将信号第一时间传递到地 面采集仪上显示压力温度数值，同时储存部分按照工作表编制的采样间隔存储温度与压力 数值。 存储系统工作表分表内和表外两部分，表内最多可编程1 2 8 段，表内工作表执行完 毕后，能自动切换到表外继续执行，直至采满存储器。 当井下压力变化率大于2 0 0 5 时，压力计自动地按快采时间间隔捕捉一个压力和温度 数据。 可在下井前进行准确度检测，根据检测情况可以判断压力计是否需要重新标定。 压力计工作准备状态指示明了，便于操作人员识别。具体表现为：压力计下井前将 压力计外电路筒用专用扳手旋开，将一节“从”( 1 6 a h ) 高温锂电池装入电池盒内，旋紧 开关螺丝后观察指示灯，正常为，长亮3 0 秒闪动6 次后进入工作表内设置的延时时间， 延时完了，开始采集，每存储一组数指示灯闪动一次。 当存储直读压力计下到井中测试位置，将接口箱、专用直流电源正确的与直读压力，窜 计电缆连接后，压力计将自动切换电源供应，由原来的电池供应转换为由地面专用直流电 源供电，在切换的瞬间不影响存储部分的正常工作。若在测试中途电缆由于外界原因出现 信号电缆的供电故障，井下压力计仍可以自动转换供电方式，由地面供电转换为压力计内 部电池供电，保证存储部分的正常工作，从而保证测试工作的正常进行。 1 2 2 技术参数： 压力量程 压力准确度 压力分辨率 温度范围 温度误差 温度分辨率 贮存容量 采样速率 标定周期 外形尺寸 o 4 0 m p a 0 0 5 0 5 f s 0 0 0 2 0 5 f s 一3 0 1 2 5 0 5 。c 0 0 1 6 4 0 0 0 组数据点 ( 贮存) 快采：l s 1 8 h ：通采：1 s 1 8 h ；( 直读) 3 s 1 8 h 程序可 根据井下压力变化率自动控制通用采样到快速采样速率的转换 1 2 个月 f2 5 4 m m x1 1 4 0 m m 7 墨! 雯堑塑笪墨堇墨三茎立鎏箜堡壅 1 2 3 结构组成： 图卜3 长时间直读储存互换式电子压力计结构图 f i g 卜3l o n g t e r md ir e c tr e a d i n ge l e c tr o n i c m e m o r yg a u g es tr u c t u r a ld r a w l n g 1 3 多油层选层试采开式抽油技术研究 以往对于多油层单层试采的井，均采用捆绑式闭式试采管柱，见图卜4 。 闭式试采管柱的优点：采用直读压力计，能够随时了解井下压力的变化情况。 l 、闭式试采管柱的缺点： ( 1 ) 环空被封死，试采层产出的液体流不到环空去，影响抽油效果。 ( 2 ) 低渗透层定产抽油时，抽前井底恢复压力较高，抽油时地层供液速度低于抽油 速度，井底压力释放快，产量低，井底平均流压降不下来，不能求得地层真实产能。 ( 3 ) 当井底流压低于饱和压力时，原油脱气，脱出的气体不能通过环空释放掉，容 易产生气锁。 ( 4 ) 压力计信号电缆须捆绑在管柱上，起下管柱繁琐，劳动强度大。 ( 5 ) 井下电缆密封器易渗漏，造成电缆短路，录取不到压力资料，一次成功率低。 针对捆绑式闭式试采管柱的缺点我们研制了开式试采管柱，见图卜5 。 2 、设计原理： 大庆石油学院工程硕：i ：学位专业论文 先下一趟管柱将双封丢手封隔器下入井内预定位置，然后打压座封，将非试采层封住， 然后把双封丢手封隔器上部管柱起出，再下入常规试采管柱，实现开式试采。这样，既能 把试采层上部的非试采层封掉，下面试采层产出的液体又能通过双封丢手封隔器的中心管 流到双封丢手封隔器以上，使试采层产出的液体能够在油、套环空中自由升降，解决了以 往分采并闭式试采管柱易出现的各种问题。同时，在丢手封隔器上部悬挂一支直读式电子 压力计，这样，下到油层中部的储存式电子压力计，录取试采层中部的井底压力资料，悬 挂在丢手封隔器上部的直读式压力计，可以随时监测、了解井底压力的变化，便于分析资 料，遇到问题及时制定措施。 3 、开式试采管柱的优点： ( 1 ) 不仅克服了闭式试采管柱的缺点，而且能够满足短期试采并要求的模拟开发井生 产方式，实现开式抽汲的要求。 ( 2 ) 解决了直读压力计电缆捆绑式闭式抽油试采管柱起下麻烦，一次性成功率低、不 能求得地层真实产能等缺点。 图卜4 闭式抽油工艺 f i g 1 4c l o s e do ilp u m p i n gt e c h n o l o g y 图1 - 5 开式抽油工艺 f i g 卜5o p e no i1p u m p i n gt e c h n 0 1 0 9 y 9 第2 章短期试采井产量确定及评价方法研究 第2 章短期试采井产量确定及资料评价方法研究 目前短期试采井大部分采用间歇定产试采或间歇定压试采，间歇定产试采是产量一 定，油井的井底压力变化复杂，压力随着时间增长逐渐下降：间歇定压试采是给定一个最 高流压和一个最低流压，当地层压力达到最高流压时，就开始抽油生产，当流压降到最低 流压时，停止抽油进行地层压力恢复，产量随着时间增加逐渐下降。由于以上两种情况在 试采期间流动状态不断发生变化，若采用连续抽油生产情况下使用的试井理论，忽略间抽 过程中每个周期停抽期间井底压力上升，把间抽期间的流动状态全部当作油井自喷生产来 处理，不能保证解释结果的准确性，同时由于间歇定产试采和间歇定压试采特点又不相同， 其解释方法也不相同，为此研究了间歇定产试采和间歇定压试采方式下的产量确定方法和 资料评价方法。 2 1 间歇定产试采井产量确定方法和资料评价方法理论研究： 2 1 1 间歇定产试采井特点 间歇定产试采方式是每天按时生产一段时间后，达到定产要求后，停止生产，让地 层中的流体再流入井筒，待有一定的液面后，第二天再按时继续抽油，达到定产要求后， 再停止生产，让地层中的流体再流入井筒，依次往复直至达到设计要求的试采时间为止， 见图2 一l 。因此，分析间歇定产试采方式下的产量、压力变化特点主要有以下几个方面： l 、产量是不变的，井底流压是波动变化的：当油井开采时，井底压力下降，当油井 恢复时，井底压力又上升。井底压力下降一次、上升一次为一个生产周期。每个生产周期 都有一个最高压力和最低压力。 2 、从总的趋势看，每个生产周期的最高压力和最底压力都是随着生产时间的增加逐 渐降低或逐渐降低后趋于稳定。 3 、无论是生产或恢复阶段，地层都不断地向井筒内供液，地层的压力分布( 即压降 漏斗) 都不断地发生变化； 4 、即使在生产期间泵上、下抽油时，地层仍然在向井筒提供液体，井筒中的液面也 在上升，地层的压降漏斗也发生变化； 5 、恢复期间，地层也不断地向井筒内供液，当随着恢复时间的增加，井筒内液面的 升高，地层回压增大，地层向井筒内供液的速度逐渐降低。 6 、由于每个周期的抽油量都要达到定产要求，因此随着试采