测试密封段验封工艺原理.doc

测试密封段验封工艺原理一、注水井管柱验封工艺认识 在油田开发过程中，注水井注水质量的好坏直接关系到油田开发的稳产效果，而分层注水管柱的密封状况直接决定分层注水质量，水井验封是检验分层注水井层段密封状况的重要手段。 二、验封仪器结构及原理 1、水力扩张式密封段结构及工作原理 结构 上接头：连接加重杆或仪器；皮碗上下连接段：连接皮碗保证密封，侧面有开孔起导压作用；锥形阀连杆：连接上下连接段，封住中心导孔承受压力； 下接头：连接定位器、压力计。 密封段工作原理 当仪器坐入目的层定位后，锥形阀连杆在上部仪器重力的作用下下移，堵住密封段的中心泄压孔，同时皮碗承受压缩膨胀封住工作筒中心通道，密封段上部的压力通过导压孔作用在皮碗内腔和上部表面上，使中心通道被堵达到密封。 2、验封压力计结构及技术指标（采油矿在用验封压力计） 仪器结构：由绳帽、通讯护帽、电路仓、压力传感器、导锥（进压孔）几部分组成。 仪器指标： 仪器外径38mm；仪器长度450mm；量程：1-40Mpa；精度：0.5%； 最大容量：4000点。 三、注水井验封原理 当仪器下入井内坐入目的层工作筒后，密封段皮碗在上部仪器重力和水柱压力的作用下，膨胀封住工作筒中心通道，将注水压力与下部压力隔开，注水压力作用在密封段至上一级封隔器的井段上（即检查段），此时，密封段以下的压力计记录的是密封段以下的地层压力。通过井口开关井（开关开或关开关），改变密封段上部压力系统的压力变化，看密封段以下的压力计是否随井口压力变化而变化。若卡片上画出比较平直的压力线，证明密封段上一级封隔器是密封的（在不考虑其他因素的影响下）。反之，测得的压力曲线随着井口开关井而变化，记录出“高低高”或“低高低”的曲线来。由此可判断封隔器是不密封分注井验封及分层测压技术应用开发摘 要 注水是油田工作的灵魂，细分注水是油田稳油控水、提高采收率的必由之路，在油田开发工作中占有极为重要的地位。本文针对目前分注井验封及分层测压存在主要问题，用简单实用的工艺技术实现验证封隔器密封性工作，并实现注水井分层压力测试。关键词 分层注水井 验封 分层测压 应用研究 对注水开发油田，分层注水不仅是保持油层压力、补充地层能量的有效手段，而且对实现层内细分开采和中低渗透层挖潜以及稳油控水起着无法替代的作用。一个油田靠自然能量开采，采收率只能达到20，而采取了细分注水技术，采收率可达到40以上。可以说：注水是油田工作的灵魂，细分注水是油田稳油控水、提高采收率的必由之路，在油田开发工作中占有极为重要的地位。越到油田注水开发后期，对细分注水的要求也越高、依赖性越强。 要真正实现细分注水、注好水，取决于多种因素的影响，其中井下管柱的工作状况是最主要因素。但是，多种资料表明：井下管柱的工作状况存在不小的问题，如历年来同位素吸水剖面资料显示大量的停注层吸水、而且大部分层所占的吸水比例相当大；另外，注水井总数5的水井存在偏一停注有套压现象。主要原因是封隔器安全工作压力不能满足地层实际压差的需要；此外，注水水质差易造成封隔器洗井凡尔关不严等，也是影响细分注水效果的因素。 随着科学技术的发展，现在可以把微型电子压力计做成堵塞器形状，将其投入偏心工作筒，用比较简单的操作实现验证封隔器密封性工作，从工艺上为“注好水”提供了可能，使油田注水工作取得了重大突破。而且该项技术使注水井分层压力测试成为可能，并通过压降曲线，解释出注水层段的边界性质和储层特性，对于深化油田地质研究，分析层间潜力，有着独特的作用，以前是不可能的。其次，近年来井网调整和加密工作量较大，使钻井固井对注入水量和对应油井都造成了较大影响。尽量减少钻井固井停注对生产的影响，是生产管理部门十分关心的问题。有了该项技术，就可以实现“关层不关井”的设想，最大程度地减少钻井固井停注的影响。1 仪器结构和工作原理1.1 仪器结构 ENHL型微型电子压力计，是实现分注井验封和分层测压的关键仪器。它由三部分组成：打捞和定位部分、微型压力计主体和电池筒。打捞和定位部分是投捞器投、捞微型压力计、并将其定位在偏心工作筒偏心孔中的部件；微型电子压力计是记录地层压力、温度变化的核心部分，它两端各有两道安装密封圈的密封槽，以分隔油管和油套环空的压力传输，使其测得的压力能真正代表油套环空的压力。电池筒是给存储式微型电子压力计供给能源的部件。整个仪器与目前使用分注井堵塞器外形尺寸基本相同。1.2 工作原理 对多层分注井一般采用逐层验封的方法；也可以根据需要，对某一级封隔器验封。例如对三级四段的分注井验封，先验封一的密封性：在偏一投入微型电子压力计，偏二注水，然后用开关开或关开关的方法改变水井工作制度录取压力数据。如果封一密封且封一以上管柱不漏，则所测到的压力是地层压力，压力值不随工作制度的改变而改变。验证封二：在偏二中投入微型电子压力偏三注水，改变工作制度观察偏二的压力变化。 依次类推，可以判断出每一级封隔器乃至最下一级封隔器以下管柱的工作状况是否正常。微型压力计不仅能判断封隔器的工作状况，还包括管柱的其它部分，因为即使封隔器密封而管柱其它部分不密封，整个管柱都是不合格的。确定了封隔器（或者说管柱）工作状况以后，可以根据需要进行分层测压，或在钻井固井停注时进行“关层不关井”操作，即在钻井钻遇对应注水井的层段时先验封，合格后投入死水咀，其它层照常注水，这样就减少了钻井对生产造成的不必要影响。2 现场试验情况（1）共完成23井次的现场测试，取得了20井次、22层段合格资料，并取得了合格的成果资料，为生产调整提供了依据。未成功3口井，均是因为机械故障造成卡掉，与仪器自身性能无关。（2）在前期投捞过程中，发现所配密封圈过盈，在投入偏心工作筒偏孔时发生被挤出密封槽现象，影响了一次成功率。出现问题后进行了攻关，将原“O”型圈规格由20.0mm2.4mm改为正常的17.4mm2.4mm，保证了实验的成功。另外，仪器目前进压孔设计为丝扣渗压，不利于压力传导，易被脏物堵死，建议车出进压孔形状。2.1 根据测试目的，选择合适的采点间隔时间 如果以验封为目的，则工作时间较短，采点间隔的设置也简单化如果进行压降测试以求取相应地层参数，则应按压降曲线的要求设置采点间隔：时间总长度要大于总测试时间长度，开始半小时采点稀一些后2小时加密随后可再稀一些，但总采点不要超过仪器存储容量（8000组数据）。2.2 选择合理加电时间 因为微型压力计加电后将起初5分钟采样数据做为标准零点，即默认为标准大气压下压力值，以后的采样点与标准点比较，提供压力数据。因此，要求在仪器下入井筒5分钟前必须加电，否则会因加电过晚出现压力起落线不落基线甚至不能直接看到所测出的压力曲线。2.3 封隔器密封性的判断 并不仅靠开关开的压力特征，仪器投入后和起出时压力的瞬间变化，也是判断密封性的重要特征。3 结论与认识（1）该测试工艺与现有偏心分注工艺配套，原理简单，方法可靠，成功率高、资料准确。重要的是该工艺提供了一种新型分注井验封和分层测压方法，测得的油层压降曲线不