企业培训_试井培训教材

试井培训教材 大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司试井中心 工艺及方法部分 测试397口井 测试工艺成功率90 该技术的应用有利于进一步提高注水合格率 利用电缆携带专用投捞工具将测压堵塞器投入偏心配水器偏孔内 测出封隔层段内的压力变化 进而判断该测试层段是否密封 如密封则可测出分层静压资料 偏心注水井验封测压技术 压力量程 0 40MPa压力精度 0 1 F S仪器外径 20mm 工艺 技术指标 效果 该项目是针对低渗 低配注水井流量调配困难的问题而开展研究的 主要解决现场上电子流量计存在的 量程不符 的问题 尤其是低渗 低配注井流量计 超下量程 问题 这是油田目前急需解决的一个问题 通过半年的攻关 现已完成流量计结构设计 井下控制电路设计及地面数据处理软件的编制 组装 调试完三支流量计 目前已经完成压力 流量标定 注水井低启动排量电子储存式流量计研制 低启动排量存储式电子流量计 技术指标测量范围 1 80m d耐压 40MPa耐温 85 仪器精度 2 仪器外径 44mm 在结构设计上 由于采用了特殊的结构设计和先进的位移传感器技术 使得该流量计有较低的启动排量 并同时兼顾上限排量 在电路设计上 采用了先进的井下电路控制的单片机技术 在数据通讯和处理上 应用先进的编程技术 编制了相应的软件 使得该流量计在保证测量范围足够宽的情况下 又保证了在下限和上限都有很高的测试精度 在测试参数上 实现了压力和流量同步测试 在测试方法上 采用了集流点测 极大地降低了被测液体的漏失量 特点 该新型流量计的研制成功 从根本上改变了原电子流量计测量部分的结构 打破了原流量计研制的传统作法 在流量计研制上取得了重大技术突破 该新型流量计的研制成功 不但解决了原浮子流量计启动排量高 流量计 量程不符 的问题 而且可提高测试精度 确保资料准确可靠 提高目前测试调配队伍的技术装备水平 认识 仪器下井坐封后 测试密封段上的两个传压孔分别对应两个层段的油层 通过 开 控 开 进行验封 也可同时测得每个层段的分层压力 仪器外径 58mm 55mm 52mm精度 0 2 F S采样点数 4064点工作时间 30d耐温 100 测压范围 0 30MPa分辨率 0 0005MPa过载 40MPa 工艺 技术指标 分层测压验封技术 同心集成式细分注水井分层测压 验封技术 同心集成式细分注水井分层测试配套技术 仪器下井坐封后 测试密封段上的两个流道分别与两个层段相对应 从而可同时测得两个层段的分层流量 应用效果 已在油田推广应用近百口井 流量测量范围 2 50m3 d 5 500m3 d流量计测量精度 2 工艺 技术指标 流量测试技术 同心集成式细分注水井分层测试配套技术 o 同位素吸水剖面测试技术 同位素微球随注入水滤积在吸水地层表面 滤积数量与地层吸水量和载体的放射性强度三者成正比关系 通过测量各层同位素强度来确定分层吸水剖面 外径 24mm精度 5 测量范围 0 10000API 原理 自然伽玛测试仪指标 同心集成式细分注水井分层测试配套技术 该技术是同心集成式细分注水配套测试技术的储备技术 它可实现压力流量同步测试 既可作为井下流量测试仪器 又可作为井下压力测试仪器 为今后研究井下试井仪器具有多功能性奠定了良好的基础 压力 流量同步测试技术 同心集成式细分注水井分层测试配套技术 1 仪器的结构及工作原理结构 仪器由打捞头 电路仓 注液孔 压力传感器 传压通道 配水体 测试密封段等部分组成 工作原理 液体从进液孔进入配水体 经过三个水嘴分别进入三个测试层段 各个注入层段之间由 T 型盘根密封 一支嘴前压力计可以测量嘴前压力 三支与地层连通的嘴后压力计可测得嘴后压力 根据嘴前嘴后的压差 P 利用流体流量的数学模型 由于检测的流体是水 其 和 基本恒定不变 在流体的雷诺数Red大于某一界限时 可用计算流量 系数可通过标定获得 2 技术指标 仪器外径 51 5mm 54 5mm 57 5mm 工作温度 0 85 耐压 40MPa 精度 压力0 1 F S流量 3 F S温度1 F S 测量范围 压力0 40MPa流量3 300m3 d温度0 85 采集数据点 2000点 通常 8000点 最大 其计算方法基础理论可靠 技术含量高 从室内原理可行性实验看出 差压与流量的相关性近似二次曲线关系 基本符合流量数学模型 证明该方法基本可行 3 特点 该差压式流量计由于可动部件少 其可靠性高 既可同时实现流压和流量测试 提供准确的注水指示曲线 又可用来作为分层压力测试仪器 获取分层段静压 具有多功能性 该项目的研究从另外一个角度研究了流量测试问题 拓宽了研究思路 为今后流量计进一步深入研究提供了一个新的途经 4 认识 采油井试井工艺 在采油井试井工艺方面 开展了 抽油机井分层测试技术 长期关停油井分层段测压技术 和 空心抽油杆螺杆泵井测压技术 的攻关 在技术上有所创新 有所突破 生产井分层测压管柱由分层测压丢手管柱与 70mm以下泵抽管柱组成 分层测压丢手管柱主要由Y341型封隔器 测压阀或测堵器 丢手接头 连通器等组成 利用封隔器将油层分隔成若干个层段 每两级封隔器之间带有测压阀或测堵器 泵抽管柱下端接有防缠装置 方便测试仪器顺利起下 测压时 经偏心井口 油套环空下入带有测试定位密封段的小直径压力计 下过目的层段测压阀 或测堵器 后 上提电缆 或钢丝 定位机构打开 再下放定在测压阀内 若干小时后起出压力计地面微机回放 即可测得目的层的压力 抽油机井分层测压技术 管柱结构及测压工艺原理 采用该技术先后在采油三厂 五厂进行了9口井的现场试验 并对每口井的封隔器逐级进行了验封 截止目前 已完成了4口井9个层段的压力测试 现正在测试2口井的2个层段 现场试验 可对管柱进行验封 仪器从环空下入井内 可对任意层段进行测压 仪器一次下井 可同时进行两个层段的压力测试 该测压管柱同时具有堵水和测压功能 管柱带有桥式通道 可实现不停机测试 特点 北2 20 472井验封曲线 北2 20 468井测压曲线 1 北2 20 468井测压曲线 2 现场试验表明该测压新工艺解决了 70mm以下泵抽井的分层测压问题 在生产井测压技术上取得重大突破 较好地解决了长期困扰我们的生产井无法进行分层测压的难题 为更好地了解分层压力分布状况提供了一种有效手段 层间压力差异大 层间矛盾严重根据已测井压力资料表明 各井层间压差各不相同 有的较小 有的则较大 如北2 20 468井分层测压资料显示 两层段的压力分别为15 350MPa和12 000MPa 层间压差为3 35MPa 层间压力差异大 这说明在目前开采状态下层间干扰矛盾很严重 认识 合测压力不能反映油层的实际压力水平 难以指导生产通过对目前的分层测压资料分析可知 笼统测压结果与分层测压结果差别较大 如北2 20 468井全井压力为14 15MPa 而油层最高压力为15 350MPa 相差1 20MPa 油层最低压力为12 00MPa 相差2 15MPa 这说明笼统测压结果无法反映不同油层的真实压力 因此 分层测压是相当必要的 分层测压结果反映了不同油层的真实压力水平 可以根据分层压力的高低来采取相应的改造措施 例如在打调整井时可根据单层的压力情况 提前有目的的将高压层压力降低 这样就可以降低钻井液的泥浆比重 减少对油层的伤害 该项试井工艺只实现了抽油机井的分层测压目的 技术还不配套 下步将继续研究抽油机井分层流量 含水的测试问题 使这项技术更加完善 配套 油田进入高含水开发后期 关停的特高含水油井逐渐增多 为了不因测试而影响油田产量 充分利用这些关停油井作为监测井点 达到录取分层压力资料的目的 开展了长期关停油井分层测压技术研究 目前 这项试井工艺正准备进入现场试验 长期关停油井分层段测压技术 仪器组成及测试工艺原理仪器组成 该分层测压仪主要由绳帽 对接爪 密封段 存储压力计及导向爪五部分组成 压力计 密封段 对接爪 绳帽 导向爪 长期关停井分层段测压仪机械结构示意图 测试工艺原理将分层测压仪下过所测目的层段测压阀或测堵器工作筒后向上起 导向爪和对接爪打开 上起到工作筒上方后迅速下放 对接爪经导向爪与工作筒中的开关阀阀帽对接 对接爪中的弹簧爪扣住开关阀阀帽 并把开关阀压开 同时分层测压仪的密封段在工作筒内坐封 此时即可测得该层段的分层压力 依次把分层测压仪从下至上投到井中 测试完毕后 利用打捞器将各层段的分层测压仪从上到下依次捞出 此时 分层测压仪的对接爪中弹簧爪上拉开关阀阀帽将开关阀关闭 防止油层中的原油进入井中 即完成各层段分层压力测试 特点该项技术既能测得分层压力 又能防止死油进入井内 可随时进行分层压力资料录取 实现了反复测试的目的 认识这项技术的创新点在于解决了长期关停油井死油堵测试仪器下井困难的问题 为油田录取分层压力资料又开辟了一个新的途径 由于测试对象为一长期关停的油井 分层注入量难以获得 因此所测压力资料将如何正确解释是今后需要研究解决的问题 空心抽油杆螺杆泵井测压技术螺杆泵井测压工艺是一个较新的研究领域 螺杆泵井测压大多采用液面监测的方法 今年我们以空心抽油杆螺杆泵井为突破口 加大研究力度 仅半年时间就解决了空心抽油杆螺杆泵井的压力测试问题 通过现场试验 该试井工艺可录取到流压和静压资料 北2 5 35井流压测试曲线 目前仅解决了空心抽油杆螺杆泵井测压问题 其它类型的螺杆泵井测压问题还有待研究 另外 还需今后研究空心抽油杆螺杆泵井其它配套测试技术 存在问题 三次加密井聚驱多层分注流量测试技术 1 仪器组成及测试工艺原理仪器的组成该仪器主要有绳帽 控制电路 差动变压器 机械传动部分及浮子锥管等组成 绳帽 控制电路 差动变压器 传动部分 进液孔 聚合物注入井试井工艺 测试工艺原理用钢丝将仪器下入井内过所测试层段偏心配注器后 上提仪器 打开定位爪 使仪器坐入偏心配注器内 此时注入的聚合物溶液只能流经流量计进入地层 由于管柱带有桥式通道 因此可实现双卡测单层的目的 然后上提仪器逐层测试 待全井测试完毕后 将仪器取出 完成了在浓度为500ppm 800ppm和1000ppm聚合物溶液中的仪器标定实验 在相同聚合物溶液浓度下 对A B C D四种不同形状浮子 对应E F两种锥度的锥管进行了室内实验 通过以上实验 初步确定了流量计的浮子和锥管结构 2 室内实验 1000ppmE度锥管A度锥形浮子回归曲线 800ppmE度锥管A度锥形浮子回归曲线 500ppmE度锥管A度锥形浮子回归曲线 1000ppmE度锥管A度锥形浮子回归曲线 1000ppmE度锥管B度锥形浮子回归曲线 1000ppmE度锥管C度锥形浮子回归曲线 1000ppmE度锥管D度锥形浮子回归曲线 这项工艺技术是配合 双三 结合的三次加密井聚驱分注工艺而研制的配套测试技术 现已进入现场试验 并完成三口井验封测试和两口井流量调配 其中中346 5井为聚合物调配 中344 5井为清水调配 试验结果 3 现场试验 中346 5井分层流量曲线 试验结果表明 该技术可实现多层段聚合物分注井的流量测试 基本满足偏心注聚井的分层流量调配要求 1 仪器组成和测试工艺原理仪器的组成该仪器主要有绳帽 控制电路 差动变压器 机械传动部分及浮子锥管等组成 聚合物驱单管分注流量测试技术 测试工艺原理用钢丝将 38mm的流量测试仪下过最下一级配注器 然后上提 打开定位爪 使仪器坐入配注器内 由于管柱带有桥式通道 因此 实现双卡测单层的目的 然后 上提仪器逐层测试 全井测试完毕后 将仪器取出 2 室内实验通过室内一系列实验 确定了仪器的结构及参数 为了与改进后的井下管柱配套 设计加工了测试密封段 在室内进行了定位机构的定位实验 密封段密封实验和地面模拟注入实验 3 现场试验目前 该项目已进入现场试验 对中1 P20井 中1 P22井进行了验封和流量测试试验 现仍在继续试验 渤海大排量注水井配套测试技术研究 目前 该项目已按合同要求完成了各项工作 并通过验收 按要求研制了两套流量测试仪和两套测压验封仪 做好了现场试验前的准备工作 1流量测试仪实验情况在原流量测试仪改造的基础上 进行了两次室内耐温 耐压实验 第一次实验 在温度70 压力68MPa 稳压5小时情况下 机械壳体部分无渗漏 无变形 传感器部分无渗漏 但外形压扁 传感器不能正常工作 第二次实验 在温度90 压力70MPa 稳压2小时情况下 机械壳体部分无渗漏 无变形 传感器部分无渗漏 但外形压扁 传感器能正常工作 目前 传感器壳体正采用新材料 计划11月2日交货 继续进行室内耐温 耐压实验 冀东油田125 80MPa注水井测试技术研究 测压验封仪实验情况 在原测压验封仪改造的基础上 进行了两次室内耐温 耐压实验 两次实验均在80 70MPa时 在往返第五行程时发生密封胶圈失效 电路板损坏 仪器不能正常工作 目前 正在探索解决的办法 在试井分析方法方面水驱非均质油藏试井分析方法针对非均质及不出直线段的资料解释问题 建立了一种新的试井分析方法 不依赖于径向流直线段 用以分析渗透率随井距连续 任意变化的油藏的压力数据 从而得到地层的渗透率分布 压力分布等 该方法不仅适用于压力降落 同时也适用于压力恢复 1非均质油藏数学模型的建立 2非均质油藏试井分析方法研究 3压力恢复数据的实际应用 这里给出了用我们的数值模拟器计算的理论压力恢复数据确定渗透率分布的分析结果 分三种情况 稳定 未稳定 拟稳定 进行讨论 这里仅讨论处于无限作用期的压力恢复数据 但研究边界影响时除外 1 稳定后的压力恢复考虑一5区的多重复合油藏 有关的地层参数略 井以定产量生产1000天 足以达到稳定状态 后 然后关井恢复100天 把ISA法应用到26天 无限作用期结束时间 内的压力恢复数据 右下图是实际的渗透率分布与分别利用压降数据和恢复数据由ISA求出的渗透率的分布曲线 从图中可以看出 压降的结果与恢复的结果完全一致 表明 如果关井前生产达到了稳定状态 则利用压降数据和恢复数据由ISA求出的渗透率分布完全一致 2 未稳定后的压力恢复 考虑一渗透率 光滑 变化的径向非均质油藏 外边界封闭 实际渗透率分布及其它参数略 模拟了定量生产100天 不足以达到稳定状态 后的压力恢复数据 把用压降数据和经时间校正后的恢复数据运用到ISA法中 将计算出的渗透率分布与实际的进行比较 见右图 得出结论 在无限作用期 压降和恢复计算的结果与实际的基本一致 只是当有外边界影响时 压降资料计算的渗透率急剧下跌 而恢复计算的渗透率急剧上翘 这是由于在压降的晚期 封闭外边界相当于油藏外径处的渗透率为零 而在恢复的晚期 压力将趋于稳定 导致压力导数急剧增加 3 拟稳定后的压力恢复 例一考虑一渗透率为单调增加函数的非均质油藏 其地层参数略 模拟生产1000天 足以达到拟稳态 后关井恢复100天的压力数据 只考虑压力恢复20天 无外边界影响 内的数据 左图是用压力降落 未经拟稳态修正的压力恢复 经修正的压力恢复数据由ISA算法计算出的渗透率曲线 从图中可以看出 用压力降落和经修正的压力恢复数据计算的渗透率曲线与实际的完全重合 而用未经拟稳态修正的压力恢复数据计算的渗透率曲线在后期上翘 例二考虑一渗透率 光滑 变化的径向非均质油藏 外边界封闭 渗透率分布及其它参数略 模拟了定量生产1000天 足以达到拟稳态 后关井恢复1000天的压力恢复数据 同其它恢复数据的分析方法一样 对压力恢复数据的导数进行时间校正后运用到ISA法中 将计算出的渗透率分布与实际的进行比较 见右图 从图中看出 利用压降数据和恢复数据由ISA求出的渗透率分布完全一致 4 矿场实例分析 下面是应用编制的软件进行的实例分析 原始数据略 右上图是利用本文方法的解释结果拟合图 右下图是精减10小时数据后的解释结果拟合图 表是利用本文方法解释出的渗透率分布表 由解释结果可以看出 本文的方法不仅具有一定的理论价值 且具有广泛的实用价值 4几点认识 通过以上理论推导及实例分析可以看出 本文针对非均质油藏的试井资料的解释开发了一套新的试井分析方法 本方法不依赖径向流直线段特征 不仅适用于压力降落 同时也适用于压力恢复 不仅能从实际测压资料解释出地层的渗透率分布 也能给出地层的压力分布 平均地层压力等 虽然在理论上有了一定进展 但距实际应用还有差距 今后 要在以下几方面继续开展深入的研究工作 1 反问题的敏感性分析 2 井储效应 3 孔隙度变化 4 两维 平面 渗透率分布 5 地层厚度为一维或两维变化 6 渗透率 孔隙度或厚度三维变化 7 多井系统 8 变流量试井 9 多相流 三元复合驱条件下的试井分析方法 碱 表面活性剂 聚合物 ASP 三元复合驱油技术在大庆油田的先导性矿场试验表明 该项技术有望成为保持大庆油田可持续发展的三次采油技术之一 由于油藏注入三元复合体系后 不仅使油层内的流体分布变得十分复杂 也使流体的渗流特性发生了复杂变化 而这必将影响三元复合驱油藏的压力不稳定特征 因此 必须对三元复合体系的渗流机理进行研究 分析影响三元复合驱油藏压力不稳定特征的因素 建立正确 实用的试井解释模型 实现对三元复合驱油藏试井资料的合理分析 为动态分析提供准确的依据 1影响三元复合驱油藏压力不稳定特征的因素 1 流变性 在三元驱替过程中 无论是原油 水形成的乳状液 还是原油 碱 表面活性剂 聚合物形成的乳状液 低剪切速率下 乳状液的表观粘度都随剪切速率的增大而减小 这说明体系具有一定的剪切稀释特性 属于假塑性流体 一定剪切速率变化范围内 其剪切应力与剪切速率符合方程 2 2 1 因此 如果只考虑非牛顿特性影响的话 非牛顿幂律流体试井解释模型对三元复合驱油藏仍然适用 2 弹性效应 3 流体特性参数的变化 对三元复合驱或聚合物驱油藏 流体粘度的变化 是影响压力不稳定特征的主要因素 同时考虑到实际的注入方式 不同流体分段分布 各种流体流动时的相渗透率也不同 可以这样认为 在三元复合驱油藏中 流动系数是变化的 由于这种流体的非均质 使三元复合驱油藏的压力不稳定试井资料在双对数压力导数曲线上明显反映出这种流体性质的分段变化 采油四厂通过对杏二西三元复合驱试验区油井试井曲线的变化分析表明 在ASP驱油过程中 试井资料反映的油藏模型由水驱空白阶段的均质地层 变化为油井见效期间的复合地层 再变化为效果逐渐减弱至无效期的均质地层 2试井分析模型 1 非牛顿幂律流体试井解释模型 图1均质无限大油藏非牛顿幂律流体试井典型曲线 n 0 3 根据以上模型又推导建立了考虑牛顿流体和非牛顿幂律流体组合油藏的试井分析模型 模型及解略 2 考虑流体粘度变化的多区复合油藏试井解释模型 图2两组合油藏模型的典型曲线 图3三组合油藏模型的典型曲线 3地层压力计算 在三元复合驱油藏试井分析中 地层压力的解释问题是其中的重点问题 针对该问题 考虑到方法的实用性和原方法的延续性 确定了如下的基本研究思路 由于三元体系的非牛顿性 使原水驱的解释方法已不再适用 需建立针对非牛顿流体的解释方法 从机理上分析 由水驱的解释方法与由合理的非牛顿流体方法解释得到的地层压力是不同的 它们之间应存在一个差值 如果通过研究在理论上计算出该差值 则可以在水驱结果的基础上经修正而得到三元体系的实际地层压力 即 三元驱的地层压力可表示为 1 三元体系的压力计算公式 2 影响因素分析 图4n值对压差的影响 图5H值对压差的影响 4认识与建议 1 在油田三元复合驱实际流体流速范围内 三元复合体系及原油乳状液的流变性可以用幂律模式来描述 非牛顿幂律流体试井解释模型对三元复合驱油藏仍然适用 2 在三元复合驱替过程中 表征流体及流体流动的各项参数变化十分复杂 很难用一个准确的数学关系式描述出来 在试井解释模型中也就很难准确地描述出这些参数的变化对压力不稳定特征的影响 因此 建议对三元复合驱油藏试井分析问题 应采取室内实验 理论分析和数值模拟方法对影响地层压力 表皮系数 渗透率等参数计算的因素进行分析 应用现有的试井解释模型 如非牛顿幂律流体试井解释模型或多区复合油藏试井解释模型 对参数计算方法进行校正 保证给出比较准确的解释参数 试井资料在大庆油田开发中的应用 分层段注水井测试资料含有丰富的油藏动态信息 可以指导井的措施和油田生产 常规试井可以用来监测地层压力的变化 求得地层渗透率 表皮系数等参数 可以了解近井地带的污染情况 晚期试井可以用于探边测试 这些应用可以说是很有限的 而且受到了一定的限制 多井分层注水开发油藏试井方法研究及应用 因为这些分析的基础大都建立在无限大地层中的渗流规律上 而实际上油田开发进入后期以后 井与井之间的互相干扰 互相影响加强 致使整个地层处于平衡和不平衡的转化中 这样作用的后果表现在试井曲线上是我们看不到严格的直线段 现在所测的分层压力资料越来越多 如何对他们分析 如何从些资料中得到更好更足的油层的动态信息 具有很大的应用价值 我们提出了的一套多井分层注水开发油藏中油水相流压力恢复分析理论与方法以及有关的压力降落分析理论 建立该模型时我们以单井为出发点 在其泄流区域内利用物质平衡方程式 并假设该泄流区域或边界压力随时间变化是线性的 解之我们得到赖以分析的两个公式 1试井方法研究 注采比法 分析结果 PIR 1 注采比法 分析结果 PIR 1 这套方法简单实用 它有效地解决了受多井或邻井影响下曲线上翘或下坠的平均地层压力 流动系数和表皮系数等基本参数的求解问题 此外 还求得了以往试井分析时无法得到的一个重要参数 单井注采比 单井注采比不仅是判定合理注水的重要的定量参数 也是注水措施决策方法可依据的定量参数 2注水井分层测试资料的应用 如何应用以上的分析结果 我们有以下几个方面的认识 1 地层压力的计算 平均地层压力是油田开发中确定合理配注方案依据的一个重要参数 目前矿场所见到的计算平均地层压力的方法有霍纳法 定积法和 法 这些方法的应用条件限于封闭边界 定压边界 或无限大地层 的条件 注采比法 能有效地解决不同注水强度 下的平均地层压力计算问题 2 合理注水的依据 决定油田合理配注方案最主要的因素是压力系统和合理注采比 油藏合理配注首先应在强度上 即压力 满足 然后在这个压力系统下必须保证注采平衡 即合理的注采比 水驱从其实质上来说油井和水井之间互相作用的一个过程 而且油田进入开发后期后 随着井网加密调整 井间影响会更加严重和普遍 在动态压力曲线上表现出的中晚期形态上翘或下坠是干扰的一个直接反映 油田注采比是水驱油藏在地下注采平衡状况下注入体积与采出液地下体积之比值 是油田年度配产配注的一项重要指标 具体到注水井单层来说采注比反映的是其控制的泄流区域内流出的液量和注入的液量之比 对上翘或下坠曲线的分析可以得到井与井之间的水驱强度 这个强度就是注采比 目前矿场确定单井注采比所应用的方法是以生产井为中心匹分周围注水井注入量的方法 但这一方法实施起来比较困难 并且在井间连通状况不明或井网不规则等情况下就更难于应用了 用我们的模型求注采比时 不用添加任何参数 有压力资料即可 值得注意的是单井注采比具有瞬时意义 但对具体井在一定时间可以视为常数 单井采注比PIR所反映的储层条件为 PIR 0封闭储层 0 PIR 1本井区注水超过采油的需要或注水过多 PIR 1注采平衡 PIR 1本井区注水不足或邻井生产的特性 压力和采注比结合起来即可作为合理配注依据 表中 压差 原始地层压力 平均地层压力 反映注水从强度上能否满足开发的需要 在实际中 压差0 5MPa PIR 1 两种情况较常见 对于 压差 0 5MPa PIR 1 的情况可以将解释得到的采注比同合理的采注比作比较 求得单层的目前实际注水量和要求的注水量的差值 从而对水井单层的注水量配注进行指导 3 注水井措施决策 改善注水状况可通过改变层段水嘴 提高注水压力 采取增注措施等手段 PIR 1 原始地层压力 平均地层压力 0 2MPa K较大时可考虑降低注水或暂停注水 PIR 1 周围几个主产层产液不均衡时可通过调剖等措施改善注水 PIR 1 地层破裂压力 注水压力 0 5MPa S 3时可通过加大注水压力或改变层段水嘴来增加注水量 PIR 1 水嘴已放至最大 地层破裂压力 注水压力3可通过压裂和酸化等措施增加注水量 措施决策的原则 4 措施效果评价 1 增注措施效果的评价利用半对数图分析压裂酸化时的压力恢复曲线变化的一般规律为 生产压差减少 压裂后 压力恢复曲线直线段斜率会变小 压裂受效后 压力恢复曲线直线段出现的时间要提前 对比措施前后的压力和导数曲线 导数曲线的驼峰变小了 一般表示措施有了效果 压裂前后试井分析成果对比 G164 52 大庆油田试井技术现状及发展设想 井下试井仪器是试井技术中的一个重要组成部分 随着油田开发四十年试井技术的发展而发展 由于井下仪器质量的好坏和精度的高低 对试井资料的录取质量起着至关重要的作用 因此井下仪器越来越受到试井工作者的重视 为了更好地促进井下仪器的研制和开发 找准井下仪器在实际应用中存在的主要问题 确定今后的攻关方向 就我们所掌握的一些情况 谈谈我们的一些粗浅认识 井下仪器现状 存在问题及对策 据不完全统计 目前油田试井井下仪器情况见表 从表中可以看到 各厂电子压力计占了较大比例 电子压力计类型有直读和存储两种方式 主要用于流压和静压测试 从对今后资料录取要求来看 压力计的发展趋势是电子压力计将逐步取代机械压力计 目前油田上使用的流量计主要有 106 浮子流量计 存储式电子流量计 超声波电子流量计和存储式电磁流量计 电子流量计占流量计总数的20 所以油田普遍还是使用 106 浮子流量计进行注水井流量测调 但从今后的技术发展趋势看 电子流量计将会取代 106 浮子流量计 现状 存在的问题及对策 在今后的应用中 应扩大电子压力计的使用规模 逐步取消机械压力计 从现场应用情况来看 机械压力计画卡片 读卡片 人工处理数据比较繁琐 且易造成人为误差 在测试中由于机械故障等原因 造成测试失败 目前 油田普遍使用的电子压力计是中低性能 中等精度的电子压力计 使用这些仪器进行测试 大多数井的资料压力导数点离散性比较大 为试井解释带来许多困难 应加大电子压力计的研究力度 使用目前最先进的电子技术 组织人员研究高性能 稳定性好 精度高的一系列电子压力计 为油田测试提供性能完备的井下电子压力计 问题 对策 在的问题及对策 106 浮子流量计在矿场应用中主要存在以下问题 对策 一是逐步减少 106 浮子流量计的使用 二是组织精干人员开展低启动排量高精度电子存储式流量计研究 从根本上改变流量计结构 拓宽流量计适用范围 以此解决 量程不符 的问题 在的问题及对策 目前油田使用的电子压力计和电子流量计 耐温一般在70 80 耐压35 40MPa左右 这些技术指标在大庆油田来讲基本是适应的 但对于某些油田如冀东油田为120 80MPa的高温高压井 这些井下仪器已不适应 从技术输出角度考虑 应加快高温高压井下试井仪器的研究步伐 拓宽现有先进试井技术的应用范围 在的问题及对策 为了保证试井仪器的可靠性 提高试井资料录取质量 规范油田井下试井仪器的管理 根据油田目前井下试井仪器检定 校验的实际情况 在充分利用现有的检定设备的基础上 由开发处测试科制定一套试井仪器检定 校验管理办法 成立油田井下试井仪器检测站 指定有关单位对进入油田服务的试井仪器进行质量检测 并进行性能评价 把好质量关 防止不合格产品进入油田市场 目前 进入油田使用的井下试井仪器品牌繁多 压力标定软件各不相同 给油田井下试井仪器管理带来了难度 在的问题及对策 大庆油田试井工艺现状及攻关方向 大庆油田经过40年的开发实践 已形成一整套较为完善的油田开发系统 大庆油田分层开采技术水平已居世界领先地位 随着油田分层开采技术的不断提高 井下试井仪器和试井工艺技术在油田开发40年中也有了长足的进步 其作用也越来越受到油藏工程师们的关注 综观试井工艺的发展历程 在油田开发初期 提出了以 五定 测压方法为代表的一大批试井工艺方法 并在全油田推广应用 这些试井工艺方法为油田开发提供了许多宝贵的试井资料 在油田开发中发挥了较大的作用 随着油田注水开发的深入和油井大面积转抽 三次加密和三次采油方式的实施 这种所谓的单相 单层和单井为开发模式的 三单 油藏状况变得更为复杂 实际上已变为一个多井 多相和多层系统的油藏 原来那种工艺较简单的笼统测压方式已不能满足油田开发的需要 由于试井对象的改变 对试井工艺的要求也有所不同 为了更经济 合理 有效地开发油田 试井工艺正逐步从采油井试井向注水井试井方向发展 由原来的笼统测试向分层测试方向发展 这就为油田试井工作者提出了新的课题 既要保证录取到油藏工程师们所需要的试井资料 又要使试井工艺简单 实用 测试费用低廉 根据开采方式的转变 为满足油田开发的需要 开展了油水井分层测试工艺的研究 通过广大试井工作者的努力 试井工艺技术的发展取得了较大的进步 尤其是长期困绕我们的生产井分层测压技术 通过几年攻关 已取得突破性进展 注入 采出井试井工艺现状及存在问题 目前 大庆油田共有油水井三万多口井 其中注水井有一万多口 分注井为10932口 油井为两万多口 分采油井廖廖无几 根据油田开发对测试的要求 注水井和采油井分层测试技术乃是我们的主攻方向 为了明确今后的研究目标 现将试井工艺现状做一简单分析 找出试井工艺中存在的问题 以求进一步完善 攻关 从目前试井工艺看 主要分为两大类 注入井试井工艺 采出井试井工艺 见图 注入 采出井试井工艺 入井试井工艺现状及存在问题 1 偏心注水井油田实施分层开采方式以后 分层注水井主要采用的是偏心配水管柱注入工艺 经过几十年攻关和完善 已逐步形成了技术配套的分层测试工艺 其分层注入管柱和工艺特点如下 1 注水井试井工艺现状及存在问题 管柱 偏心可洗井管柱 配水器卡距 两级配水器卡距在8m左右 分层能力较差 测试仪器 20mm小直径电子压力计或 44mm 106浮子流量计 流量测试仪 层数 一般在 7层 验封 从下往上逐级验封 或双压力计逐层验封 受洗井活塞影响 验封效果较差 但不需投捞堵塞器 分层测压 用测试密封段测试可一次完成所有层段压力测试 不用投捞堵塞器 将 20mm小直径电子压力计逐个下入偏孔内 亦可一次完成所有层段压力测试 但需投捞堵塞器 这两种方法若关井测试 由于受洗井活塞影响 使录取的压力资料可信度降低 分层流量 从下往上逐层测试 用递减法可间接获得分层流量 调配时需逐层投捞堵塞器 一次只能更换一个水嘴 调配工作量较大 同位素测试 可使用常规 38mm同位素测井仪测试 技术较成熟 存在问题 分层能力较差 流量测试资料可信度低且工作量大 调配比较困难 2 两小一防 和偏心桥式配产注水井 在偏心注入工艺的基础上 为了克服常规偏心管柱的不足 研制开发出 两小一防 细分注水管柱和偏心桥式配产管柱细分注水工艺 虽然 两小一防 管柱配水器卡距可缩短至2m以内 夹层厚度最小可达到0 6m 增强了管柱细分层能力 但在流量测试上 仍采用递减法 测试误差较大 同样存在着调配工作量大且比较困难的问题 偏心桥式配产管柱虽然在偏心配水管柱上作了较大的改进 增加了桥式通道 可实现层段双卡分层流量实测 但由于流量调配时需逐层投捞配产堵塞器 一是工作量大 二是随着投捞次数的增加 掉卡的几率也相应增加 给测试带来许多麻烦 其分层注入管柱和测试工艺特点如下 管柱 悬挂式偏心不可洗井管柱 射流洗井器 作业施工简单 具有洗井功能 配产器卡距 3m 分层能力较强 测试仪器 44mm 层数 根据情况可分成3 7个层段 验封 用钢丝下入仪器 逐层上提验封 但不用投捞堵塞器 分层测压 用钢丝将测试仪器从下往上依次投放 可同时完成多个层段的分层压力测试 或任意测某一层段的分层压力 在测试的同时不影响其它层的注水 测试时不用投捞堵塞器 分层流量 可同时进行多个层段的实测流量测试 但调配时需逐个捞出配产堵塞器 工作量较大 同位素测试 可进行常规偏心同位素吸水剖面测试 不需另做仪器 优点 验封测压时不用投捞堵塞器 存在的问题 流量测试工作量大 调配较困难 3 同心集成式细分注水井 为了从根本上解决管柱和配套测试工艺上的问题 就需要解决管柱和测试工艺的统一问题 即一要保证分注管柱作业方便 具有较强的细分层能力 而且还具有可洗井功能且测试时不受洗井活塞的影响 二要保证测试工艺简单方便 减少投捞工作量 提高测试效率 资料准确可靠 本着这一原则 研制开发出一套与偏心管柱完全不同的分层注入管柱 同心集成式细分注水管柱 且开发出相配套的一系列测试仪器和工艺 使油田注水井的分注工艺和测试工艺技术又上了一个新的台阶 其分层注入管柱和测试工艺特点如下 管柱 支井底或悬挂式不可洗井管柱 射流洗井器 作业施工简单 具有洗井功能 配水器卡距 2m 分层能力强 测试仪器 52mm和 55mm或 58mm 层数 4层 验封 用钢丝下 投入验封仪可实现各级封隔器验封一次完成 但测试前后需投捞堵塞器 分层测压 用钢丝下入仪器 可同时完成多个层段的分层压力测试 并可任意测试某一层段的分层压力 在测试的同时不影响其它层的注水 但测试前后需要投捞配水堵塞器 分层流量 可同时测得各层段实际流量 调配时一次可更换堵塞器中的两个水嘴 投捞工作量小 调配方便 同位素测试 只能用 25mm的小直径同位素测试 不能使用常规 38mm同位素测井仪测试 优点 井下工具和测试仪器集成化程度高 技术配套 验封可靠 流量 压力资料真实 准确 调配方便 存在问题 在验封测压时需要投捞堵塞器 综上所述 上述几种分注管柱和测试工艺各有优点和不足 判定哪种管柱和试井工艺最优 首先是看管柱和试井工艺是否高度配伍 技术是否成熟 配套 二是看该管柱的分层能力 三是看试井工艺是否简单 方便 测试工作量小 测试费用低 资料准确可靠 依据这个原则 对上述几种测试管柱和试井工艺做一综合评价 评价如下 偏心配水管柱注水井测试工艺评价 技术配套 但技术不够先进 偏心桥式配产管柱注水井测试工艺评价 技术常规 配套 但技术不够成熟 同心集成式细分注水井测试工艺评价 技术先进 配套 较为成熟 注水井试井工艺存在的问题 通过以上分析 注水井试井工艺技术在不断地提高 趋于完善 但目前存在的最主要问题是还缺少一套科学 合理的流量调配方法来指导现场测试 如何科学 合理地选配水嘴 提高调配速度和质量 减少工人的劳动强度 是摆在我们面前急需解决的问题 同样 今后管柱和试井工艺的研究方向是博众家之所长 既要使井下工具和测试仪器集成化程度高 资料真实 准确 又要减少投捞次数 减轻测试劳动强度 同时 拓宽测试范围 进一步研究适合高温 高压注水井的试井工艺方法 三种注水井管柱及配套测试技术对比表 注入井 采出井 注水井 注聚井 注三元井 抽油机井 电泵井 长期关停油井 螺杆泵井 聚合物采出井 三元采出井 偏心配产 偏心配水 同心集成式 双管分注 单管分注 偏心分注 有分采管柱 无分采管柱 有分层测试管柱 无分采管柱 无分采管柱 无分采管柱 技术配套 技术配套 技术配套 电磁流量计中子氧活化电子流量计 无试井方法 分层压力资料 分层压力 全井压力 全井压力 全井压力 注入 采出井试井工艺 2 注聚井试井工艺现状及存在问题 2 注聚井试井工艺现状及存在问题 存在问题 由于这两项试井工艺技术还处在试验阶段 仪器的结构 测试工艺及解释方法还不尽完善 通过今后一 二年的攻关 相信会取得较好的结果 另外 与这两种管柱配套的分层压力测试还有待于研究 注入井 采出井 注水井 注聚井 注三元井 抽油机井 电泵井 长期关停油井 螺杆泵井 聚合物采出井 三元采出井 偏心配产 偏心配水 同心集成式 双管分注 单管分注 偏心分注 有分采管柱 无分采管柱 有分层测试管柱 无分采管柱 无分采管柱 无分采管柱 技术配套 技术配套 技术配套 电磁流量计中子氧活化电子流量计 无试井方法 分层压力资料 分层压力 全井压力 全井压力 全井压力 注入 采出井试井工艺 采出井试井工艺现状及存在问题 采出井根据其举升方式和采出流体的不同 可分为抽油机井 电泵井 长期关停油井 螺杆泵井 聚合物采出井和三元采出井 抽油机井已有分采管柱 可录取到分层段压力资料 电泵井无分采管柱 只能测取全井压力 长期关停油井已研制开发了分层测试管柱 也可录取到分层压力资料 螺杆泵井 空心抽油杆 原来一直无法实测压力 现在也有了一套实测全井压力的工艺方法 聚合物采出井和三元采出井无分采管柱 但可录取全井压力资料 在这里 重点介绍一下抽油机井分层测压技术 长期关停油井分层测压技术和螺杆泵井测压技术 气井试井工艺现状及存在问题 大庆油田气井数量较少 且主要分布在外围各油田 气井采气工艺主要采用全井笼统合采方式 目前气井试井工艺也主要是测全井压力恢复 等时或不等时试井等 从目前试井工艺来看 已有一套解决的办法 试井中心也曾做过这方面的工作 解决气井高压试井最关键的问题是井口防喷和密封问题 其次是井底防砂和井底积液气井的试井解释问题 为此试井中心和采研一室研制开发分层采气管柱和测试工艺 可实现对气井各层段投放气嘴 控制采气 并可录取到分层段压力 这套工艺研制完成以后 可为大庆油田气井分层开采提供一种新的手段 多井试井工艺现状及存在问题 目前 大庆油田多井试井主要有脉冲试井和同井层间干扰试井及示踪剂试井 井间脉冲试井主要有两种测试方法 一是测试井关井 主要是新井 电泵井等 录取脉冲试井资料 二是测试井不关井 主要是抽油机井 录取脉冲试井资料 测试工艺问题已基本解决 同井层间干扰试井工艺已比较成熟 示踪剂试井技术已在油田应用 技术也较成熟 但测试费用较高 多井试井工艺现状及存在问题 在资料解释和应用上 传统的常规井间脉冲试井资料解释 早在八九年大庆石油学院已解决 抽油机井不关井脉冲试井资料 试井中心九五年也基本解决这一问题 通过解释出的流动系数 导压系数等参数可以了解井间地层的连通状况 流体的流动能力及地层的导压能力 判断主来水方向等 根据井组脉冲试井资料 通过脉冲试井数值模拟技术可描述井间非均质地层渗透率平面分布情况 多井试井工艺现状及存在问题 同井层间干扰试井资料通过解释可了解层间隔层的承压状况 为确定隔层厚度划分提供依据 同时依据试井资料 可定性地了解隔层的稳定性 即隔层是否存在 尖灭 或开 天窗 的情况 判断层间是否有窜流 根据这一原理 目前同井层间干扰试井技术主要用于检查同井场报废井的报废质量 通过几年来的实践 证明这一工艺是一种行之有效的方法 示踪剂试井资料研究院已通过数模方法用于聚驱油藏地质描述方面 通过以上分析 可以看到 多井试井工艺技术比较简单 也比较成熟 但在资料解释方法和应用上 尤其是资料的应用方面 还需要加强资料应用的研究力度 以拓宽多井试井资料在油田的应用领域 为油藏工程师们更好地进行油田动态管理提供依据 关方向 根据上述对目前试井工艺现状的分析 可以看到 现有的试井工艺技术虽然有了一定的进步 但仍然有许多不适应的地方 有些工艺技术还存在诸多技术问题需进一步改进完善 这些问题就是我们试井工作者的攻关目标和方向 现分析如下 1 在注水井分层试井工艺方面 应研制开发出一套集成化程度高的井下管柱和测试仪器 并且有科学 合理的测试调配工艺方法 攻关方向 2 在聚驱多层分注试井工艺方面 应加大聚驱多层分注配套测试技术研究力度 3 在抽油机井分层试井工艺方面 应加大抽油机井分层流量 找水测试工艺的攻关力度 4 在螺杆泵井试井工艺方面 应加快空心抽油杆螺杆泵井配套测试技术研究步伐 5 在气井试井工艺方面 应研制开发出气井分层测试工艺技术 试井分析方法现状及存在问题 常规试井分析方法和现代试井分析方法 目前仍被广泛采用 对于复杂试井问题 没有有效的参数估计方法 采用模拟检验手动调参实现典型曲线拟合 获得油藏参数值 自动拟合分析方法因稳定性 收敛性以及局部最优问题在实际应用受到很多限制 试井分析的智能化方法仅停留在试井解释模型的自动识别方面 识别试井解释模型的人工智能和人工神经网络方法 目前仍以理论研究为主 未能得到广泛应用 1试井分析方法现状 2试井分析方法存在问题 模型识别和参数识别的多解性因素较多 各种解释方法本身也存在不完善之处 常规试井分析方法 要求测试资料必须出现径向流 不能分析近井和井筒的特性 且存在多解性 现代试井分析方法 复杂试井问题的参数估计难度大 多解性强 拟合的准确性差 自动拟合分析方法 稳定性 收敛性和最优解难以保证 智能分析方法 仅研究试井解释模型的识别问题 人工智能方法只是提取的过程过于复杂 而神经网络方法的收敛速度和识别能力较差 目前以理论研究为主 距实际应用尚有距离 2 1试井分析方法存在问题 从试井分析理论到试井分析方法 尚存在许多需要解决的问题 2 2试井分析理论存在问题 随着油田开发的进行 试井分析研究内容面临许多新的挑战 出现了许多急需解决的试井问题 如抽油机井的试井分析 聚合物驱 三元 试井分析 多相流试井分析 注气井和井筒带积液的气井试井分析等 随着油田开发的继续 将会面临更多新的试井问题 试井分析数学模型的建立及求解越来越困难 试井分析的难度越来越大 传统的试井分析方法面临新的挑战 人工智能和人工神经网络方法都只涉及试井解释模型的识别问题 且本身尚不完善 而参数识别的智能化研究几乎是空白 具体地说 主要体现在以下几个方面 地层压力的评价方法急待统一 多井试井解释方法需进一步完善 多层多相流试井解释方法需进一步提高 三次采油试井方法不成熟 非均质及不出直线段资料的解释方法有待提高 数值试井 神经网络试井等技术需进一步研究 与数模 地质统计 油藏精细描述结合的不够 气井试井解释方法有待研究 试井资料在大庆油田开发中的应用 1井间干扰 脉冲 试井技术的功能及应用 1 井间干扰 脉冲 试井技术的功能 井间干扰 脉冲 试井技术可解决相关的油田开发问题 直接检验井间是否连通 若连通 可求解导压系数 流动系数 渗透率 和弹性储能系数 检验井间断层是否密封 求取不同方向的渗透率 要求在一口激动井的周围不同方向上进行多口井观测 进而研究井组或区块渗透率分布 对于裂缝性地层或水力压裂地层 可确定裂缝的走向 对于双重孔隙系统地层 可确定两种孔隙介质的弹性储容比和窜流系数 评价工艺措施后的效果 2 应用实例 a 南三区东部的脉冲试井 分别以南3 2 丙水36 南3 1 丁水36 南3 3 丙水39 南3 1 丙水37为脉冲井 南3 2 丙37为反应井一对一对地进行 脉冲试井解释结果 表4 2 1 反映了南3 2 丙37与周围四口井的连通情况 南3 1 丙水37方向流动系数 储能系数最大连通性最好 是反应井水的主要来源 南3 3 丙水39方向次之 南3 1 丁水36方向第三 南3 2 丙水36与南3 2 丙37基本不连通 表4 2 1南三区东部脉冲试井数据及解释结果 南3 2 丙37 南3 1 丙水37 南3 1 丁水36 南3 3 丙水39 南3 2 丙水36 90 068 221 866 不连通 1932 98 表4 2 2南3 2 丙37和南3 3 丙水39生产动态 对南3 3 丙水39井注水量进行调整 表4 2 2 南3 3 丙水39井的注水量由257m3 d改变为385m3 d 南3 2 丙37地层压力和流压明显增加 说明南3 2 丙37和南3 3 丙水39