水平井連續(xù)管存儲(chǔ)式測(cè)井技術(shù)在澀北氣田的試驗(yàn)應(yīng)用

魯明春

（青海油田井下作業(yè)公司，青海 茫崖817500）

澀北氣田作為我國(guó)陸上石油第四大天然氣富集區(qū)和產(chǎn)區(qū)，產(chǎn)能已達(dá)百億立方米。但由于澀北氣田儲(chǔ)層具有顆粒細(xì)、埋層淺、含氣井段長(zhǎng)、氣層薄而多、氣水間互層和地層膠結(jié)疏松且壓力低等特點(diǎn)，儲(chǔ)層出砂十分嚴(yán)重。采用常規(guī)爬行器傳輸水平井測(cè)井儀器的成功率低，存在一定的難度和砂卡風(fēng)險(xiǎn)。為此，青海油田井下作業(yè)公司引進(jìn)連續(xù)管存儲(chǔ)式測(cè)井技術(shù)，成功解決了澀北氣田水平井生產(chǎn)測(cè)井儀器輸送和砂卡的技術(shù)難題，使水平井產(chǎn)氣剖面測(cè)井問(wèn)題得到解決。

1 連續(xù)管存儲(chǔ)式測(cè)井技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 工藝需求背景

澀北氣田位于青藏高原的柴達(dá)木盆地，氣田地面為鹽漬堿灘，平均海拔2 750 m，常年多風(fēng)，干旱少雨，是國(guó)內(nèi)海拔最高、條件最艱苦、環(huán)境最惡劣的產(chǎn)氣區(qū)。在這一環(huán)境下澀北氣田需要先進(jìn)的設(shè)備和工藝來(lái)彌補(bǔ)自然條件的不足。

澀北氣田現(xiàn)有水平井102口，急需通過(guò)水平井產(chǎn)氣剖面測(cè)井，了解水平井段產(chǎn)層產(chǎn)出狀況，為水平井深化分析研究提供依據(jù)，同時(shí)評(píng)價(jià)水平段儲(chǔ)層特征及開發(fā)動(dòng)態(tài)特征，為下一步精細(xì)水平井開發(fā)部署提供資料。氣藏儲(chǔ)層的特征對(duì)氣井生產(chǎn)的直接影響就是氣井生產(chǎn)時(shí)易出砂，尤其水平井多采用篩管完井，出砂更為嚴(yán)重。2012年，S chlumberger公司采用常規(guī)爬行器傳輸進(jìn)行了4口井水平井的測(cè)井，僅1口井完成了52%水平段的產(chǎn)氣剖面測(cè)井，其他3口井水平段無(wú)法傳輸。由于連續(xù)管具有較強(qiáng)的柔韌性和強(qiáng)度，適合水平井作業(yè)，同時(shí)可帶壓沖砂測(cè)井一體化作業(yè)，具有提速度、提效率、提能力和降成本、降風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)勢(shì)，使其成為澀北氣田水平井產(chǎn)氣剖面測(cè)井的最佳選擇。

1.2 水平井測(cè)井儀器的傳輸方式

目前水平井測(cè)井儀器的傳輸方式主要有管柱傳輸、爬行器傳輸、連續(xù)管電纜傳輸和硬電纜傳輸4種方式，4種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，其適用性及存在的主要問(wèn)題見表1。

表1 水平井測(cè)井儀器不同傳輸方式對(duì)比

1.3 連續(xù)管存儲(chǔ)式測(cè)井技術(shù)原理

連續(xù)管存儲(chǔ)式測(cè)井技術(shù)是利用微處理器技術(shù)按測(cè)井目的的需要編程控制測(cè)井時(shí)各種傳感器的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)，按設(shè)計(jì)要求配置各種傳感器及相應(yīng)的信號(hào)處理電路，根據(jù)測(cè)井前測(cè)井工程師的設(shè)置給井下儀器寫入程序，由井下微處理器控制測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)入井下儀器的存儲(chǔ)器。測(cè)井時(shí)電腦同時(shí)將連續(xù)油管深度、電子深度計(jì)的深度數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。測(cè)井完成后，由專用電腦軟件讀出井下儀器存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果可以用文本方式存入，也可以由繪圖儀輸出測(cè)井曲線。

連續(xù)管存儲(chǔ)式測(cè)井所需設(shè)備少，測(cè)井操作簡(jiǎn)單，測(cè)井成本較低，僅為常規(guī)水平井測(cè)井的50%～70%；可以在高壓或有害氣體等常規(guī)電纜測(cè)井難以施工的惡劣環(huán)境下施工作業(yè)。不足之處是：無(wú)法實(shí)時(shí)地面只讀監(jiān)測(cè)，對(duì)儀器質(zhì)量要求高。

1.4 儀器配置和功能

連續(xù)管產(chǎn)氣剖面測(cè)井入井儀器結(jié)構(gòu)如圖1所示，澀北氣田采用的產(chǎn)氣剖面六參數(shù)測(cè)井儀功能見表2。該測(cè)井儀一次下井可進(jìn)行接箍、自然伽馬、井溫、流體壓力、持水率和流量的測(cè)定。連續(xù)管產(chǎn)氣剖面測(cè)井入井儀器串包括：連續(xù)管轉(zhuǎn)接頭+沖洗噴頭、定位器（CCL）、自然伽馬、井溫儀、壓力計(jì)、上扶正器、持率儀、集流傘、流量計(jì)、下扶正器和導(dǎo)錐。

圖1 連續(xù)管產(chǎn)氣剖面測(cè)井入井儀器串示意圖

表2 澀北氣田采用的產(chǎn)氣剖面六參數(shù)測(cè)井儀功能

2 工藝要求及關(guān)鍵技術(shù)

2.1 連續(xù)管氮?dú)馀菽瓫_砂

為了保護(hù)儲(chǔ)層，測(cè)井前需針對(duì)氣井出砂嚴(yán)重、地層壓力系數(shù)低的問(wèn)題，優(yōu)化泡沫密度、施工參數(shù)，分階段調(diào)整泡沫密度，采用連續(xù)管作業(yè)，對(duì)氣層采取泡沫暫堵、分段沖砂、及時(shí)氣舉及抽汲誘噴等工藝實(shí)現(xiàn)近平衡作業(yè)。

2.2 連續(xù)管存儲(chǔ)式產(chǎn)氣剖面測(cè)井

為了預(yù)防儀器砂卡，針對(duì)氣層出砂嚴(yán)重問(wèn)題，在儀器上端設(shè)計(jì)沖砂噴洗頭，出現(xiàn)遇阻或砂卡時(shí)采用泡沫或氮?dú)鉀_洗。采用接箍定位器（CCL）校深，并用自然伽馬核實(shí)，確保測(cè)井深度準(zhǔn)確。儀器下放和上提速度控制在5 m/s，附加載荷和遇阻載荷控制在10 kN內(nèi)。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果評(píng)價(jià)

3.1 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2013年，連續(xù)管存儲(chǔ)式測(cè)井工藝在澀北氣田水平井上進(jìn)行了應(yīng)用施工，共實(shí)施了4口井，這些井都是在不動(dòng)管柱、不壓井的條件下實(shí)施的，采用連續(xù)管過(guò)油管沖砂測(cè)井一體化作業(yè)，施工成功率100%。在澀北氣田現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用了4口產(chǎn)氣剖面測(cè)井，施工儀器串保證了最大限度扶正、最短工具組合，滿足了設(shè)計(jì)要求，取全、取準(zhǔn)所需資料，一趟管柱入井后滿足磁定位、自然伽馬、井溫、壓力、含水和流量的測(cè)定目的，驗(yàn)證了連續(xù)管存儲(chǔ)式測(cè)井技術(shù)對(duì)產(chǎn)氣剖面測(cè)量的可行性。

3.2 典例井測(cè)井結(jié)果（臺(tái)H4-5井）

連續(xù)管存儲(chǔ)式測(cè)井工藝在澀北氣田水平井的應(yīng)用情況見表3。臺(tái)H4-5井采用連續(xù)管存儲(chǔ)式產(chǎn)氣剖面測(cè)井工藝，共對(duì)1 623.5～2 345.0 m井段11層解釋。其中2 236.0～2 251.0 m井段為主產(chǎn)氣層，日產(chǎn)氣2.47 km3/d；2 321.5～2 345.0 m井段為主產(chǎn)水井段，日產(chǎn)水4.91m3/d，日產(chǎn)氣0.36 km3/d；2 149.0～2 165.0m井段不產(chǎn)出。全井產(chǎn)氣10.35 km3/d，產(chǎn)水11.2m3/d。圖2為臺(tái)H4-5井連續(xù)管產(chǎn)氣剖面測(cè)井成果。

表3 連續(xù)管存儲(chǔ)式測(cè)井工藝在澀北氣田水平井應(yīng)用

4 結(jié) 論

（1）連續(xù)管存儲(chǔ)式產(chǎn)氣剖面測(cè)井技術(shù)的成功應(yīng)用，攻克了水平井生產(chǎn)測(cè)井儀器輸送和砂卡的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了澀北氣田水平井測(cè)井安全、高效、低成本作業(yè)，也是國(guó)內(nèi)首次開展的對(duì)出砂水平井使用連續(xù)管存儲(chǔ)式測(cè)井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。

（2）利用連續(xù)管的帶壓作業(yè)技術(shù)，以及連續(xù)管過(guò)油管泡沫沖砂測(cè)井一體化作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了氣井帶壓作業(yè)和儲(chǔ)層的有效保護(hù)。

（3）連續(xù)管存儲(chǔ)式產(chǎn)氣剖面測(cè)井工藝的應(yīng)用取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值，對(duì)其他出砂油氣藏水平井測(cè)井作業(yè)也有一定的借鑒意義。

[1]李宗田.連續(xù)油管技術(shù)手冊(cè)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2003.

[2]楊虎，江勇，胡軍，等.牛102井欠平衡泡沫水平井鉆井技術(shù)[J].石油學(xué)報(bào)，2002，23（01）：88-93.

[3]楊虎，鄢捷年.泡沫鉆井流體環(huán)空攜巖能力的影響因素[J].石油鉆探技術(shù)，2003（05）：50-53.

[4]鄔孝強(qiáng)，吳玲玲.連續(xù)油管鉆井技術(shù)的應(yīng)用研究[J].硅谷，2011（17）：111.

[5]韓玉安，韓海生，李偉勝，等.欠平衡鉆井的發(fā)展?fàn)顩r及專用設(shè)備的發(fā)展方向[J].西部探礦工程，2005（01）：78-79.

[6]秦國(guó)鯤，耿宏章，劉延明，等.泡沫鉆井液動(dòng)密度隨井深變化關(guān)系模擬研究[J].石油鉆探技術(shù)，2004（05）：30-32.

[7]趙金洲，孫榮華，燕修良.欠平衡鉆井技術(shù)在低滲透油藏開發(fā)中的應(yīng)用[J].石油鉆探技術(shù)，2002（01）：23-24.

[8]李靜，趙小祥.欠平衡鉆井技術(shù)及其應(yīng)用與發(fā)展[J].石油鉆探技術(shù)，2002（06）：26-27.

[9]巨滿成，林勇，吳學(xué)升.氣體欠平衡鉆井工藝技術(shù)在長(zhǎng)慶氣田的研究與應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2005（04）：93-96.

[10]孫茂盛.泡沫流體沖砂洗井?dāng)?shù)值模擬研究及應(yīng)用[D].中國(guó)石油大學(xué)，2007.

[11]李緒宜.國(guó)內(nèi)連續(xù)油管設(shè)備技術(shù)的發(fā)展研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011（07）：111.