高溫深井試油測試技術探討

方曉明

(長城鉆探工程有限公司井下作業公司,遼寧盤錦 124010)

高溫深井試油測試技術探討

方曉明

(長城鉆探工程有限公司井下作業公司,遼寧盤錦 124010)

伴隨者經濟的快速發展，我國對能源特別是油氣資源的需求越來越大。這使得我國油田開發的力度也不斷加大，越來越多的石油勘探和開采需要在高溫深井中進行。與普通油井相比，在高溫深井中作業，難度和風險都很高，非常容易出現安全事故。這就使得企業必須加強對試油測試技術的研究。本文通過分析高溫深井的特點,介紹了幾種主要的試油測試技術。

高溫深井 技術 石油

試油測試是勘探和開采石油的基礎環節。通過這一環節，技術人員能初步了解油氣層的壓力以及溫度等非常重要的數據資料，并根據這些數據粗略地計算出產油層的油氣儲存量，為進一步開發油田提供支持。我們通常將深度高于3000米，地層溫度高于120度的油井稱為高溫深井。隨著石油工程研究的深入，它已經成為我們今后石油開采工程所要面對的重大挑戰。

1 高溫深井在勘探和開采方面存在的問題

當下高溫深井的試油測試工作主要存在以下幾大難點：①在選用堵劑方面。一般的有機類堵劑耐溫性能很差，如果采用樹脂類有機堵劑，將會造成反應太快、卡管柱的現象。而如果用水泥這類無機類產品，風險又太高。②在選用管柱方面。一般都要下雙封將上下層隔開，這無形之中加大了企業的施工難度，卡封現象時有發生。③在高溫深井下進行勘探和開采工作，常常需要密封性能強，能耐高溫，耐腐蝕的試油測試工具。一般的管柱很容易發生變形、破裂的現象，增加施工的操作難度和生產的風險。④在對試油的測試方案進行的設計時，需要對其可操作性進行不斷論證，特別是在鉆井時需要實時監督再加上相關的計量體系、試油設計軟件等還沒有成型，這無形中增加了高溫深井試油測試的設計難度。

2 試油測試技術

2.1 測試管柱技術

本文主要介紹了MFE測試管柱、APR測試管柱以及MLT測試管柱的優缺點。

2.1.1 MFE測試管柱

首先我們要知道：測試是通過井下測試閥開關來實現開關井，通過這樣的方法使地層流動或壓力恢復（降落），給地層激動信號，并通過井下壓力計接收并存儲地層的反應信號，在地面回放壓力計信號進行分析處理，從而得到地層參數。MFE的英文意思為“多流測試閥”，它的作用就是一個井下開關。它的工作原理原理和圓珠筆類似。MFE測管柱的優勢在于它的整體結構不復雜，在對其進維護時較為便捷。[1]相比APR測試管柱，地面的工作人員能對清楚地知道井底測試閥門的位置。它的缺點在于很難把握上提高度，容易造成封隔器松動。

2.1.2 APR測試管柱

APR測試管柱是利用用環空壓力來控制閥門的開關。它的優勢在于管柱中存有一段伸縮長度，它可以幫助管柱進行壓縮或者伸長，無須調動管柱。在操作層面上來說，成 功率更高，安全系數也大。其次，管柱的孔徑較大，而管柱所受到的流動阻力與其孔徑息息相關的。根據達西一維斯巴赫公式：，其中，d表示管柱的孔徑。換而言之，管徑越大，其受到的流動阻力就越小，可以有效地防治地層污染。它的缺點在于在高壓井中，有些時候不容易打開球閥，亦或是球閥本體會因為開井時刻的瞬時高速流體的通過而損壞，造成測試閥漏的現象，測試需要較高的人工成本，耗費大量的時間。

2.1.3 MLT測試管柱

MLT測試管柱可以說是MFE測試管柱的改裝版。它的優點在于：首先，它將原來的液壓鎖緊變成了機械鎖緊。這使得它的換位更加靈活，哪怕是上提不到位也不會使得換位產生問題。可以有效地避免換位機構出現損。其次，一次性測試成功的幾率大，不容易由于操作失誤導致測試失敗。再者，它的操作簡單，對操作人員的技能要求不高，操作人員無需擔心上提多了造成封隔器松動，即使是非專業的測試人員也可做到這一點。此外，開井時地面有清晰的管柱自由下落顯示。

2.2 防凍堵技術

由于高壓深井的具有壓強大、深度大的特點，在冬季，試油測試前期很容易出現水合物凍堵的現象。技術人員需要利用采油樹節點的溫度監控來檢測溫度的變化，以提前做好預警工作。首先從采油樹立管到加熱爐的回壓管線加伴熱油管線；將伴熱管線和油管埋在地面1米以下，避免地面熱量流失；伴熱管線保證給輸油管線的供熱，提高溫度，防止凍堵。其次通過在加熱爐處來進行二級節流；控制液量，使得液體流速變慢，液體在加熱爐中有足夠的時間能夠加溫，并使伴熱管線中液體有較高的溫度，以便給回壓管線傳熱，防止回壓管線凍堵。

針對采油樹主通徑凍堵，采用安裝井下節流器的方法解除凍堵，前期使用效果顯著。但是為了長期的生產需要，制定了一套防治凍堵管理試行辦法，如要對巡檢周期，油嘴、壓力、井溫監控，倒翼等各個方法都擬定了詳細規范。

在凍堵防治工作上，技術人員可以積極地推行節點控制管理，從地層至井筒、井口、地面管線的溫度監測著手，判斷凍堵初始源頭（監測結果顯示油嘴套后、采油樹主通徑套管懸掛節流處為凍堵源頭），制定并完善日常回壓提溫、電加熱、倒翼和異常正注熱油解堵的防治措施，同時積極實踐井下節流技術。

2.3 高溫深井固井水泥漿技術

某些油井的底部溫度特別高，流動阻力大。下套管后，循環排量變小，砂子等雜物不容易被帶出，使得固井的風險極高。為了更好地固井，技術人員需要認真審視鉆井液、前置液以及水泥漿的相容性，利用高性能的水泥漿，優化固井前置液設計，確保前置液具備良好的沖洗、隔離效果。同時改用高溫水泥外加劑，如抗230攝氏度高溫水泥緩凝劑DHTR400、抗200攝氏度高溫水泥降失水劑DHTF-3、抗200攝氏度高溫懸浮穩定劑DHTS-1等重要穩定劑。再者，為了得到零析水、直角稠化的水泥漿，技術人員還需采用高性能的地面混制設備，讓水泥漿在高溫的狀態45°斜角下析水為0ml。[2]另外，在前置液的設計方面，除了要適當增多前置液的用量外，還要在前置液中投入部分表面活性劑，以提高固井界面膠結性能。

2.4 儲層保護技術

在鉆井過程中，鉆井液的固相顆粒會隨流體一起進入油氣層，造成油氣通道堵塞，出現油氣層損害。為了防止鉆井液擠注，而采取的保護措施稱之為儲層保護。技術人員可以采用固控技術，采用與油井地層特征相適宜的鉆井液，以減少固相顆粒進入油氣層的幾率，維護井壁的穩定，并在鉆井液進入油氣層前加入油溶性、酸溶性等保護劑，以減少壓差對儲層的傷害。

3 結語

為了體現油氣田綠色開發的原則，降低石油開采的風險，各個企業必須加大對高溫深井試油測試技術的研究力度。將研究的重點放在測試管柱技術、防凍堵技術、高溫深井固井水泥漿技術、儲層保護技術方面，使得企業以技術為指導，實現石油的高效生產。

[1]崔朋輝.MFE測試器在大慶深層氣井中的應用[J].內蒙古石油化工,2010,06.

[2]戴建文.抗200℃高溫水泥漿體系的研制[J].鉆井液與完井液,2011,05.