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[摘 要]中石油某油田XX区块,H2S含量大,往往达到4000-5000ppm,甚至更高,给油井地层测试工作带来了极大的安全隐患。为了使地层测试工作安全、顺利进行,本文作者研究了一套新的地层测试方法,该方法在现场进行了多次试验,结果表明按照本方法进行地层测试能确保施工安全顺利进行,有效解决了实际问题,为油田带来了较大的经济效益。
[关键词]地层测试;H2S;安全
中图分类号:TE37 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)25-0120-01
引言
中石油某区块油藏埋深较浅,一般在2000m以内,单井产量,但是H2S含量高,有时能达到4000-5000ppm,给现场施工人员带来了极大的安全隐患。针对此问题,项目组根据多次施工经验,总结了一套新的地层测试方法,并形成了安全生产工艺与操作规程,按照本规范操作基本能确保施工的安全顺利进行。
1.测试管柱结构设计
根据施工工艺及地层情况,自上而下,管柱结构设计如下:测试树---定位短节---3-1/2"钻杆---5"伸缩接头---4-3/4"钻铤---5"RD循环阀---5"辐射短节---5"Omni阀---5"泄压阀---5"LPR-N阀---5"电子压力计托桶(内装2只电子压力计)---5"液压旁通阀---5"液压震击器---7"安全接头---7"RTTS封隔器---5"减震器---点火头---TCP射孔枪---筛子。
2.工作原理
APR测试器与射孔联作,施工中采用管柱旋转坐封的RTTS封隔器,其测试主阀包括Omni阀和LPR-N阀,两阀均能实现井下开关井,既可单独使用,也可一起使用,更好地完善井下测试,提供更全更准的油井资料。
(a) LPR-N阀主要由球阀部分、动力部分和计量部分组成。通过操作臂旋转球阀形成密封关井, 通过动力部分的作用打开球阀。动力部分内设有一个浮动活塞, 该活塞的一端承受静液柱压力另一端与承压氮气室连通。当封隔器坐封后, 通过向环空加压, 推动浮动活塞向下移动, 拉动球阀, 使其处于打开位置。放掉环空压力后, 承压氮气推动活塞向上移动, 关闭球阀。这样反复的环空加压放压,实现井下的多次开关井。
(b) Omni阀是一种也是由环空压力控制的可实现多次开关的循环阀,由氮气室、油室动力机构、循环机构、球阀机构四大部分组成。其中油室动力机构为关键部分,当环空压力变化时,活塞推动液压油,液压油推动动力阀总成,使压力在氮气室和环空中达到平衡,每次环空加压,动力阀总成运动到上死点,每次环空泄压,动力阀总成运动到下死点。而每次压力变化时,Omni阀处于不同的状态,从而达到不同的效果。
Omni阀适用于套管井的全通径地层测试、油管传输射孔、射孔与全通径测试联作等工作时的管串试压和循环作业,在一定位置上,可多次用环空压力操作其他井下工具,由于其具有多次重复开关的功能,使得在全通径地层测试结束时可进行酸化、压裂等增产措施,使得此阀可使多项作业程序简化,大大的节省了成本。此工具适用于有酸的环境。
由于中石油XX地区油层的储藏层岩性是碳酸盐岩,所以在进行DST测试的前期都配合注酸工艺,这样既达到了改善地层渗透率,使地下油流更能较好的运移,又能到达增产及简易工艺流程的目的。
3.施工工序
(1) 在地面把射孔枪和测试工具按照测试管柱要求依次连接好,通过油管或钻杆将射孔枪和测试工具下至预定位置;(2) 下完后,进行校深,调整管柱长度,使射孔枪准确对准目的层;(3) 坐封封隔器,对封隔器试压,装好测试树;(4) 环空打压使Omni阀处于循环位置,反循环使环空里充满卤水,往管柱里注柴油;(5) 环空打压使Omni阀处于测试位置;(6) 环空打压打开LPR-N阀;(7) 通过投棒方式引爆射孔枪;(8) 射孔后通过地面管汇开井,若自喷则按照自喷井自三相分离器放喷求产,否则环空泄压使LPR-N阀关闭,关井,求取地层的压力恢复资料;(9) 环空打压打开LPR-N阀二开井,若自喷则按照自喷井自三相分离器放喷求产,若不喷环空打压使Omni 阀处于循环位置,進行反循环操作或者采取酸化等增产措施。
4.现场应用
该套工艺技术可操作性较强,并已发展成为一项成熟的试油工艺技术。2015年于XX 地区XX #1 及XX #1A井进行了共12个层段的地层测试,成功率100%。
实例
XX#1井测试第一层,射孔井段2103.5~2118.5m,厚度15m ,2015 年4月22~26日对该井段进行测试,测试工艺采用APR 射孔联作工具,施工过程见表1。
本次测试期间累计产出原油3.6吨,由于地层产出量少,测试期间日产原油8.7吨。本层定为低产油层。
5.认识与建议
通过对XX#1与XX #1A各层段的测试以及现场的实际操作,建议在测试时遵循如下原则:
(1) 在确保安全的前提下完成该井的测试工作;
(2) 硫化氢气体对人体有害,浓度稍大就能造成人员伤亡,因此施工中配备呼吸器、硫化氢探测器是必要的;
(3) 硫化氢气体对APR工具的N阀和Omni阀有腐蚀作用。要求下井前工具保养好,下井后性能可靠;
(4) 由于硫化氢危害性大,通常采用井下关井;
(5) 工艺技术上尽最大的努力达到地质资料录取要求;
参考文献
[1] 葛宏选 马建国试验井中LWD地层测试仪取代了传统电缆测试[J]国外油气田2009/01期
[2] 张向维 随钻地层测试器预测试技术研究[J]石油矿场机械2009/01期
[3] 张向东 电缆式地层测试器应用效果分析[J]测井技术2007/04期
[4] 高喜龙MDT测试技术及其在浅海油气勘探中的应用[J] 油气井测试2007/03期
作者简介:曹雄,男,1986年生,助理工程师,2012年毕业于西安石油大学,现就职于中石油煤层气有限责任公司临汾分公司,主要从事油气田物资的管理与油气田增产措施研究工作。
[关键词]地层测试;H2S;安全
中图分类号:TE37 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)25-0120-01
引言
中石油某区块油藏埋深较浅,一般在2000m以内,单井产量,但是H2S含量高,有时能达到4000-5000ppm,给现场施工人员带来了极大的安全隐患。针对此问题,项目组根据多次施工经验,总结了一套新的地层测试方法,并形成了安全生产工艺与操作规程,按照本规范操作基本能确保施工的安全顺利进行。
1.测试管柱结构设计
根据施工工艺及地层情况,自上而下,管柱结构设计如下:测试树---定位短节---3-1/2"钻杆---5"伸缩接头---4-3/4"钻铤---5"RD循环阀---5"辐射短节---5"Omni阀---5"泄压阀---5"LPR-N阀---5"电子压力计托桶(内装2只电子压力计)---5"液压旁通阀---5"液压震击器---7"安全接头---7"RTTS封隔器---5"减震器---点火头---TCP射孔枪---筛子。
2.工作原理
APR测试器与射孔联作,施工中采用管柱旋转坐封的RTTS封隔器,其测试主阀包括Omni阀和LPR-N阀,两阀均能实现井下开关井,既可单独使用,也可一起使用,更好地完善井下测试,提供更全更准的油井资料。
(a) LPR-N阀主要由球阀部分、动力部分和计量部分组成。通过操作臂旋转球阀形成密封关井, 通过动力部分的作用打开球阀。动力部分内设有一个浮动活塞, 该活塞的一端承受静液柱压力另一端与承压氮气室连通。当封隔器坐封后, 通过向环空加压, 推动浮动活塞向下移动, 拉动球阀, 使其处于打开位置。放掉环空压力后, 承压氮气推动活塞向上移动, 关闭球阀。这样反复的环空加压放压,实现井下的多次开关井。
(b) Omni阀是一种也是由环空压力控制的可实现多次开关的循环阀,由氮气室、油室动力机构、循环机构、球阀机构四大部分组成。其中油室动力机构为关键部分,当环空压力变化时,活塞推动液压油,液压油推动动力阀总成,使压力在氮气室和环空中达到平衡,每次环空加压,动力阀总成运动到上死点,每次环空泄压,动力阀总成运动到下死点。而每次压力变化时,Omni阀处于不同的状态,从而达到不同的效果。
Omni阀适用于套管井的全通径地层测试、油管传输射孔、射孔与全通径测试联作等工作时的管串试压和循环作业,在一定位置上,可多次用环空压力操作其他井下工具,由于其具有多次重复开关的功能,使得在全通径地层测试结束时可进行酸化、压裂等增产措施,使得此阀可使多项作业程序简化,大大的节省了成本。此工具适用于有酸的环境。
由于中石油XX地区油层的储藏层岩性是碳酸盐岩,所以在进行DST测试的前期都配合注酸工艺,这样既达到了改善地层渗透率,使地下油流更能较好的运移,又能到达增产及简易工艺流程的目的。
3.施工工序
(1) 在地面把射孔枪和测试工具按照测试管柱要求依次连接好,通过油管或钻杆将射孔枪和测试工具下至预定位置;(2) 下完后,进行校深,调整管柱长度,使射孔枪准确对准目的层;(3) 坐封封隔器,对封隔器试压,装好测试树;(4) 环空打压使Omni阀处于循环位置,反循环使环空里充满卤水,往管柱里注柴油;(5) 环空打压使Omni阀处于测试位置;(6) 环空打压打开LPR-N阀;(7) 通过投棒方式引爆射孔枪;(8) 射孔后通过地面管汇开井,若自喷则按照自喷井自三相分离器放喷求产,否则环空泄压使LPR-N阀关闭,关井,求取地层的压力恢复资料;(9) 环空打压打开LPR-N阀二开井,若自喷则按照自喷井自三相分离器放喷求产,若不喷环空打压使Omni 阀处于循环位置,進行反循环操作或者采取酸化等增产措施。
4.现场应用
该套工艺技术可操作性较强,并已发展成为一项成熟的试油工艺技术。2015年于XX 地区XX #1 及XX #1A井进行了共12个层段的地层测试,成功率100%。
实例
XX#1井测试第一层,射孔井段2103.5~2118.5m,厚度15m ,2015 年4月22~26日对该井段进行测试,测试工艺采用APR 射孔联作工具,施工过程见表1。
本次测试期间累计产出原油3.6吨,由于地层产出量少,测试期间日产原油8.7吨。本层定为低产油层。
5.认识与建议
通过对XX#1与XX #1A各层段的测试以及现场的实际操作,建议在测试时遵循如下原则:
(1) 在确保安全的前提下完成该井的测试工作;
(2) 硫化氢气体对人体有害,浓度稍大就能造成人员伤亡,因此施工中配备呼吸器、硫化氢探测器是必要的;
(3) 硫化氢气体对APR工具的N阀和Omni阀有腐蚀作用。要求下井前工具保养好,下井后性能可靠;
(4) 由于硫化氢危害性大,通常采用井下关井;
(5) 工艺技术上尽最大的努力达到地质资料录取要求;
参考文献
[1] 葛宏选 马建国试验井中LWD地层测试仪取代了传统电缆测试[J]国外油气田2009/01期
[2] 张向维 随钻地层测试器预测试技术研究[J]石油矿场机械2009/01期
[3] 张向东 电缆式地层测试器应用效果分析[J]测井技术2007/04期
[4] 高喜龙MDT测试技术及其在浅海油气勘探中的应用[J] 油气井测试2007/03期
作者简介:曹雄,男,1986年生,助理工程师,2012年毕业于西安石油大学,现就职于中石油煤层气有限责任公司临汾分公司,主要从事油气田物资的管理与油气田增产措施研究工作。