连续油管水平井分段测试技术在油藏自喷井试井中的应用

李金华 屈孝和 许辉

西安思坦仪器股份有限公司 陕西西安 710065

摘要：试井能帮助油田更好了解油藏动态和地层参数的变化，为以后的油井开发比如找水、堵水、找油以及射孔钻井提供科学依据。水平井开采技术已经应用于几乎所有类型的油气藏，水平井分段测试技术是水平井发展的重要配套技术。该技术通过连续油管内置电缆：下井下挂两个电动封隔器+多参数工作筒，实现井下温度、流量、含水、内外压力等参数测量，当油嘴开关关闭时可测地层恢复压力。该技术相对传统技术优点：一次下井可多次分段测试，获得不同油层参数。该技术意义：最大优点能多层位实现座封解封，施工简单成本低，达到一次下井实现多油层测试，该技术已经于2019年在新疆油田成功使用。

关键词：连续油管；测井；自喷井；电动封隔器

1背景介绍

目前油田测井工艺主要停留在机械封隔器加工作筒模式下测井，要想获取一层油层参数，就必须在该油层射孔处附近的上下各放置一个机械封隔器，在两个封隔器之间放置一个工作筒，来获得该层位处油层压力、流量、含水、温度以及恢复压等参数。要想获得全井端各油层地层参数，就必须下挂数量众多的封隔器和工作筒。此方法带来施工成本高，下挂仪器众多导致仪器密封失效风险加大，施工强度大，在大斜度井以及水平井等井况无法施工等问题。

2分段测试技术思路概况

鉴于以上测井困境，新疆油田提出采用连续油管下挂电动封隔器的思路。即井下仪器与连续油管连接，当仪器下放到测试层时，电动封隔器坐封，油嘴开关打开，进行产液测试，完成测试后，关闭油嘴开关，进行地层恢复压力测试；完成当前层测试工作后，电动封隔器解封，连续油管上提仪器到另一测试层，然后进行封隔器坐封，再进行另一层产液及地层恢复压测试，即可完成多油层分段测试。

3产液测试

（1）仪器连接顺序：地面控制器+连续油管+遥测短节+柔性短节+张力磁定位+丢手+筛管短节+上电动封隔器+多参数工作筒+下电动封隔器

（2）地面控制器包括测井主机（笔记本带软件）、采集单元、数控系统组成。

（3）连续油管：实现仪器下井与上提，并能通过连续油管内置电缆实现井下仪器通讯与数据采集等功能。该连续油管相对普通油管而言具有更好的绕性，连续油管能盘在连续油管车上，因此下水平井比普通长度约为10米的油管通过接箍连接而成的具有独特的优点

实现仪器下井与上提，并能通过连续油管内置电缆实现井下仪器通讯与数据采集等功能。

（4）遥测短节：用来控制井下多个仪器通讯，并把所连接的多个仪器的数据整合，通过数字编码的方式传送到地面控制器，遥传短节主要功能给下挂仪器供电和通信。

（5）柔性短接：为井下仪器提供绕曲度，方便井下仪在从直井段进入水平段，弯曲角度达到16°。

（6）张力磁定位短节：物体在施加压力或拉力时，物体产生形变，利用应变片测量物体的形变量；磁定位采用磁钢和线圈组合，测量节箍感应电动势，通过计数感应电动势数量即可得知井下仪所处位置。

（7）丢手：当井下仪器遇阻时，实现丢手剪钉剪断，从而连续油管与下接仪器脱开，从而有效防止连续油管被拉断掉入井中，同时与相应的打捞工具配套使用，再下该打捞工具打捞丢手的打捞头，实现井下仪器打捞出井。

（8）筛管短节：产液测试目标地层井液和主流层井液的混合液从筛管处流出，从仪器和套管之间环空流向井口。

（9）电动封隔器：上下封隔器结构相同，当两个封隔器均座封后，即实现了多参数工作筒油嘴处与其它地层的隔离，即其它地层的井液无法流到工作筒的油嘴处，即实现了屏蔽功能，达到了分段测试的目的，通过分析每层井液的流量、含水、压力等参数，即可找到主产油层和产水层，为油井开发提供科学指导。

电动封隔器工作原理：利用电机带动液压泵通过单向阀给扩张式胶筒内打压座封，仪器内安装两个分别测量封隔器内外压力的传感器，当压力差达到设定值时，电机停止工作，封隔器坐封完毕；当需要解封时，电机通电，解封结构工作打开泄压阀进行解封；若电路出现故障，无法自动解封，上提仪器，剪钉机械解封。

电动封隔器主要由坐封装置、电动解封装置、上提解封装置、胶筒组件，过流通道，控制电路构成。

表1电动封隔器技术参数

类型	电动封隔器
工作温度	-30～135°
工作压力	90MPa
仪器外径	90mm
仪器座封时长	30min
仪器解封时长	3min

（10）多参数工作筒，实现单层产液温度、流量、含水、管内、管外压力的测量，并把测量的数据通过遥测短节发送到地面数控机；当油嘴开关关闭后，可测地层恢复压；流量测量：采用浮子流量计；含水测量：采用电容法；温度测量：采用电阻式传感器；压力测量：通过管内、管外两个耐高温压力计；油嘴开关：采用平衡压结构设计。

表2多参数工作筒技术参数

仪器外径	φ89mm	温度测量精度	-40～150°
进液口	φ18mm	流量测量范围	0～80m³/d
工作温度	最高150°	含水测量范围	0～100%
压力测量范围	0～90MPa	压力测量范围	0～90MPa

5分段测试技术现场应用

在新疆油田使用，将仪器串下放至4040m开始第一次坐封，坐封压差10MPa，环境温度约100℃，环境压力约45MPa，坐封时间15～20min，坐封成功后每个射孔段测试30min，共完成完成3个射孔段分段测试工作。

第一段：连续油管将仪器串下放至4040m到位后，流温98.8℃、流压44MPa,开始坐封（10MPa）。

第二段：下放至4084m，流温99.7℃、流压44.3MPa。

第三段：下放至4241m，流温101.8℃、流压45.6MPa,流量至14.7m³/d后稳定，工作筒含水36%左右。

结论：射孔段温度约100℃、压力约45MPa，日产液约40m³/d，含水率约40～50%。

6测试意义：

能帮助油田更好了解油藏动态和地层参数的变化，为以后的油井开发比如找水、堵水、找油以及射孔钻井提供参数，井继续加长水平段对油井开采是否有实际意义等。

油田需求：实现机电控制，提高施工科技程度；降低施工成本。

参考文献

李明江.电缆地层测试产能分析方法研究[D].中国石油大学(北京),2007.

刘德君.电动封隔器在电缆地层压力测试中的应用[J].石油机械,2007, (05)

作者简介：李金华（1984.08-），男，硕士，中级工程师，现从事石油仪器相关设计及其研究工作。