试油测试与措施联作工艺技术

1、试油测试与措施联作工艺技术,工艺技术介绍 主要配套工具 现场应用情况 工艺技术特点,内容提纲,一、工艺技术介绍,3、“TCP+STV+JET”联作工艺技术,1、“TCP+JET”联作工艺技术,2、“压裂+排液”联作工艺技术,工 艺 内 容,主要完成 射孔和排液工序。 1）管柱结构 控制头+油管+校深短节+油管4根+水力泵+托砂皮碗+投捞式压力计及球座装置+卡瓦式封隔器+筛管+减震器+油管4-6根+点火头+射孔枪（+泄压装置）。,1、“TCP+JET”联作工艺技术,油 层,筛管,减震器,人工井底,托砂皮碗,定位短节,水力泵,点火头,封隔器,枪身,投捞式压力计及球座装置,2 联作施工程序,投泵芯水

2、力泵排液,井筒准备,测试求产,射孔,结束测试,洗压井起出联作管柱,自喷求产,测液面、洗井求产,关井测压力恢复,喷,不喷,测井校深后，座封调整管柱并完成射孔枪，座好采油树，投棒点火射孔。,通井、刮削后汽化水负压,将联作管柱下至预定位置,工具入井,水力泵排,酸化施工,洗出泵芯酸化施工,3） 管柱功能及特点 投捞式压力计及球座装置是射孔结束后从井口投入的，具有单向流动和自动关井作用，在洗井或排液过程中阻止井筒液体进入地层，在一定程度上对油气层起到了保护作用；当排液或测压结束后可以用试井钢丝捞出也可以用水力泵芯捞出，然后进行酸化施工作业。酸后排液时可以再次投入。,油 层,筛管,减震器,人工井底,托砂皮

3、碗,定位短节,水力泵,点火头,封隔器,枪身,投捞式压力计及球座装置,3）管柱功能及特点 本套管柱结构简单，成本低，点火方式为投棒方式（但也可以设计为环空加压方式）。 在下枪前先负压实现负压射孔。射孔求产后可以利用这套管柱进行酸化或酸压施工，然后立即进行排液，即这套管柱可以实现“射孔-测液面恢复求产-排液-测压-酸化-再排液排液”等多个工序施工。,油 层,筛管,减震器,人工井底,托砂皮碗,定位短节,水力泵,点火头,封隔器,枪身,投捞式压力计及球座装置,针对常规压裂管柱的压裂液返排率较低、放喷结束后又无法实现即时、连续排液并求产等问题，我们对水力泵进行了改进，并配套形成了“压裂+排液”联作工艺技术

4、，实现了压裂后即时进行水力泵排液求产。,2、“压裂+排液”联作工艺技术,油 层,人工井底,托砂皮碗,内滑套水力泵,喇叭口,P-T封隔器,球座,水力锚,主要完成 压裂和排液工序。 1）管柱结构 油管+内滑套水力泵+托砂皮碗+球座+水力锚+封隔器+喇叭口。,投球、投泵芯，水力泵排液求产,压裂施工,结束施工,洗压井起出联作管柱,自喷求产,油管正式压，以套管不返液为封隔器密封。,通井、刮削后负压并将联作管串下至设计位置,工具入井,排液,试压,采用油管注入方式完成压裂施工。,2） 压 裂 排 液 联 作 程 序,喷,不喷,适用于保护套管或上部有已射层的压裂层。管柱下至设计位置，封隔器座封，油管打压对封隔

5、器试压，以套管不返液为合格，压裂施工时套管可以适当打一定的平衡压力，以保护封隔器。如压裂层为深层高温井，则本套管柱需加伸缩接头。,油 层,人工井底,托砂皮碗,内滑套水力泵,喇叭口,P-T封隔器,球座,水力锚,3）管柱功能及特点,内滑套水力泵的滑套是环空打压打开的，若需排液环空加压打开滑套进行水力泵排液。球座装置是压裂施工结束后从井口投入的，具有单向流动和自动关井作用，对于低压力系数井在液过程中阻止排井筒液体进入地层，在一定程度上对油气层起到了保护作用。,3）管柱功能及特点,油 层,人工井底,托砂皮碗,内滑套水力泵,喇叭口,P-T封隔器,球座,水力锚,“TCP+MFE+JET”三联作试油测试管柱

6、在大斜度井中操作困难，而且无法实现不动管柱进行酸化或酸压施工。针对这一问题，我们利用选择测试阀代替多流测试器，设计了“TCP+STV+JET”试油测试与酸化（酸压）联作工艺，弥补了MFE的缺点，完全实现了“负压射孔、地层测试、酸化（酸压）改造及水力泵排液”一体化四种功能的联作工艺技术。,3、 “TCP+STV+JET”联作工艺技术,1）管柱结构 （自上而下）油管挂+油管（或钻杆）+校深短节+油管（或钻杆）3-4根+外滑套射流泵+托砂皮碗+油管1根+球座（不带球）+油管1根+ 选择测试阀+通径压力计托筒+传压接头+ 封隔器 (P-T或RTTS)+筛管接头+纵向减震器2+径向减震器+73mm油管4

7、-6根+加压点火头+射孔枪（+泄压装置）。,油 层,选择测试阀,筛管接头,减震器,托砂皮碗,定位短节,外滑套水力泵,监测压力计,点火头,压力计,封隔器,枪身,传压孔,球座,人工井底,投球投泵芯，水力泵排液求产并测压,酸化(压),射孔,结束测试,洗压井起出联作管柱,自喷求产,进行环空打压开关井操作测试，获取地层自然产能及参数。,喷,不喷,测井校深、调整管柱并坐封，座井口，连接好地面流程，点火射孔。,通井、替泥浆和刮削等井筒准备好后，将联作管串下至预定位置,工具入井,排液测压,测试求产,酸化（酸压）施工,泵排求产,先打开测试阀再打开滑套，水力泵排液求产,TCP + STV + JET 施 工 工

8、艺,A、加压点火管柱特点 可以在井斜40-65的大斜度井中进行测试，缺点是传压孔以下工具不是通径的，所以虽然能够进行酸化施工但会对大排量酸压施工有一定的影响。另外若从地面下入直读压力计等试井仪器，则只能下至传压孔以上。,“TCP+STV+JET” 管柱特点,油 层,人工井底,油 层,B、投棒点火管柱特点 整套管柱中所有工具都是通径的，可以进行大排量酸压施工。可以从地面下入直读压力计等试井仪器到点火头位置。缺点是只能在井底井斜小于35的井中测试。 两套管柱均可以采用73mm油管，也可以采用89mm油管或钻杆；尤其是当地层需要酸压时一般采用89mm油管。,MFE与STV相比具有非通径和大斜度井中操

9、作困难等缺点，而“TCP+STV+JET”则完全弥补了以上缺点，选择测试阀与常规APR测试阀相比，除了具有相同功能的通径测试开关阀外，在开井时不需在环空保持一定的压力，这样可以与水力泵联作。,油 层,选择测试阀,筛管接头,减震器,托砂皮碗,定位短节,外滑套水力泵,监测压力计,点火头,压力计,封隔器,枪身,传压孔,球座,人工井底,二、主要配套工具,在联作工艺管柱中，为了实现水力泵与地层测试器的配套使用，必须对常规水力泵进行改进，使其既能在射孔时实现负压射孔又能在排液时实现油套连通。同时为了能够在大斜度井中应用，泵芯长度应尽量缩小。,1、外滑套短水力泵,泵筒上部,高压腔室,泵体,混合腔室,密封机构

10、,低压腔室,结构特点: 外滑套水力泵具有以下独特优点: 1）、负压密封机构的设计，实现了与地层测试器的配套使用。 2）、泵芯长度为1.1m，比传统水力泵短了2.45m，这样使联作工艺技术能够在大斜度井（70）中使用，扩大了应用范围，同时更容易实现投泵芯及反洗泵芯，使现场操作方便快捷。,2、内滑套水力泵,外滑套水力泵是靠内打压憋开的，显然这一特性是不适合压裂施工的要求。在压裂排液联作工艺管柱中，为了使水力泵既能在压裂施工中保持密封又能在排液时实现油套连通。从而实现压裂与排液的联作施工，必须重新设计水力泵的结构，尤其密封滑套。,泵筒上部,高压腔室,泵体,混合腔室,密封机构,低压腔室,结构特点: 内

11、滑套水力泵与外滑套水力泵相比各种参数基本一致，也是短泵。只是对循环通道的密封方式不同，滑套在泵筒内，压裂施工结束后，通过环空反打压将内滑套的销钉剪断，滑套下行，露出泵筒排液通道，保障了下步洗井和水力泵排液施工的正常进行。,3、投捞式测压装置,为了在水力泵排液过程中阻止井筒液体进入地层，在水力泵底部一般设计球座，但在联作工艺管柱中，若进行酸化施工则球又无法取出，这样有必要设计一种可取式单向流动装置。可捞式测压装置是射孔结束后从井口投入的，具有单向流动和自动关井作用，当排液或测压结束后可以用试井钢丝捞出也可以用水力泵芯捞出，然后进行酸化施工作业。酸后排液时可以再次投入。,结构特点: 该装置由外筒和

12、芯子两部分组成。外筒随管柱起下，测试芯子靠投入和打捞取出。测试芯子下部带有两支储存式电子压力计，用来测取井下产量、压力和温度等数据，其上部设计有单流球阀，可以实现单向流动和井下关井。可随时投入和捞取；通径大、无死角；多功能性。,4、泄压装置的设计加工,在联作工艺管柱中，由于射孔枪与封隔器相距较近, 这样射孔时产生的瞬间高压将使封隔器损坏，甚至会把管柱挤扁，所以在管柱结构中设计泄压装置是必须的。,利用气体可压缩原理，设计加工了射孔泄压装置。在射孔瞬间高压流体给活塞压力，因泄压腔室内为空气，可压缩性大，活塞剪断销钉而下行使泄压孔与活塞孔连通，这样管外部分液体泄到泄压腔室，从而达到泄压目的。,泄压装

13、置的结构原理,三、现场应用情况,一、现场应用简况,从2004年下半年，在XXXX油田开始应用试油与措施一体化工艺技术。以上三套措施联作工艺技术应用很成熟：“TCP+JET”联作工艺技术，目前在XXX油田的普通探井中普遍采用，共计应用了100多井次 ；“压裂+排液”联作工艺技术，对于预计压后需要排液的也是全部采用，共计应用了约30井次；“TCP+STV+JET”联作工艺技术在大港和冀东也全面推广应用，其中XXX油田应用较多，共计实施了近60井次。,2009年压裂排液联作施工部分井参数统计,“TCP+STV+JET”联作工艺技术应用部分井的统计,四 、工艺技术特点,试油与措施联作工艺技术的研究应用

14、，取得了良好的经济效益，从而为勘探开发事业提供了强有力的技术支撑，具有广阔的应用前景。经大量的现场应用和统计分析，总结出如下结论或特点： 1) 措施改造联作工艺技术实现了用一趟管柱对试油层进行射孔、求取自然产能、大型措施改造以及即时返排求取改造后的产能等全套试油工序一体化施工。从而在获取了地层的真实产能的同时，可以对措施改造效果进行全面的对比评价。,2) 施工工艺简单、可操作性强。速度快、周期短，使每一试油层减少起下管柱2-4趟,降低了劳动强度，节约了试油施工成本。具有良好的经济及社会效益。 3) 工艺把油气层保护工作由被动变为主动，实现了从负压射孔到酸化措施改造以及排液求产整个过程不压井，不换管柱，避免了油层污染，最大程度地保护了油气层。同时减少了施工污水产生量，特别有利于环境保护和海上作业。,4) 具有“射孔、测试、酸压和排液”四种功能的“TCP+STV+JET” 联作工艺技术，实现了大型酸压措施作业与地层测试及水力泵排液相结合的一体化施工。 5) “压裂和排液” 联作工艺技术，解决了压裂施工后即时、大量排液问题。,6) 工艺技术适用于低孔低渗层或稠油层等非自喷井的试油及措施改造作业，尤其适用于曾在钻井、固井等施工过程中遭受漏失、污染，需要措施