液壓活塞推動式密閉裝置研制與應用

王現彬

(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司 黑龍江 大慶 163153)

0 引 言

試井班組進行偏心井口抽油機井環空測壓中，有些井井口壓力較高，受常規環空測壓防噴管長度限制，只能下掛一根長1.5 m、質量7.5 kg配重，質量較輕，造成儀器在偏心井口下放困難，需靠人力爬到井口往下順試井鋼絲便于儀器下井，也很難將儀器下入井筒內測壓。有些井操作人員采用打開套管放空閘門放套管氣，用井口泄壓的方式便于儀器下井，這樣做造成了天然氣資源的浪費，污染大氣，同時給施工現場造成巨大的火災隱患[1]。

隨著油田開發的不斷深入，部分抽油機井調參后泵效變差，造成井筒內液面升高，導致井口出油現象較嚴重，這樣出油井不能進行環空測壓。改用在井口安裝液面自動監測儀測靜壓點的方式測壓，靜壓點錄取的壓力資料需折算到油層中部進行壓力分析，與環空測壓資料對比，不能較真實地反映地層情況。

隨著新《環保法》的實施，測試分公司第三大隊積極加強環保隊伍建設，提出了抽油機井測壓施工中必須帶壓測試禁止放套管氣，提高測試資料水平解決出油井測試難題。為了滿足油田開發需求，研制了液壓活塞推動式密閉裝置[2]。

1 密閉裝置構成及工作原理

液壓活塞推動式密閉裝置主要由手搖液壓泵、可拆卸式防噴管、活塞與儀器分離器、密封連接短節、井口打壓立管5部分組成，如圖1所示。

液壓活塞推動式密閉裝置采用清水作為注入介質，利用手搖液壓泵將儀器串通過可拆卸式防噴管打入測試閘門并通過活塞與儀器分離器實現活塞與儀器分離，再將手搖液壓泵與井口打壓立管相連將儀器打入井筒，實現儀器下井，該裝置的成功研制既可以減少員工的作業時間和勞動強度，同時保證了整個測試過程中無需放套管氣，完全可實現抽油機井還空測壓帶壓測試。

圖1 液壓活塞推動式密閉裝置組成部件圖

2 液壓活塞推動式密閉裝置連接

液壓活塞推動式密封裝置連接具體操作步驟：

1)班組人員到達井場對抽油機井進行停抽，關閉測試閘門卸掉堵頭，將密封連接短節與測試閘門進行連接。

2)操作人員將活塞與儀器分離裝置與試井壓力計和配重進行連接構成儀器串，拆掉防噴管堵頭將儀器串放入防噴管內，擰緊堵頭與防噴管，將堵頭與手搖式液壓泵通過快速接頭連接，立起防噴管與密封連接短節相連。

3)將大約2 L清水倒入液壓泵并擰緊打壓閘門并打開測試閘門，操作人員利用手搖式液壓泵對防噴管內儀器串進行打壓，打到手搖泵打不動為止(此時壓力大約2 MPa)，打開防噴管泄壓閘門看活塞與儀器分離裝置是否封住測試閘門，如果封住關閉測試閘門拆掉防噴管，脫卡器將活塞與儀器串脫開，將試井鋼絲穿過井口打壓小立管打繩帽與儀器串頭連接，再將井口打壓小立管與密封連接短節相連，利用手搖液壓泵將儀器串打入井筒內完成儀器下井。

可拆卸防噴管與測試閘門連接示意圖如圖2所示，井口打壓立管與測試閘門連接示意圖如圖3所示。

圖2 可拆卸防噴管與測試閘門連接示意圖

圖3 井口打壓立管與測試閘門連接示意圖

3 應用情況及資料優勢

目前測試分公司第三大隊已有2個試井班組配備了液壓活塞推動式密閉裝置，共完成15口出油偏心井口抽油機井帶壓測試，所錄取資料均達到測試要求，整個測試過程中均未放套管氣，成功解決了偏心井口抽油機井出油情況下儀器在防噴管內下井困難問題，提高了環空測壓井號利用率。

3.1 原始測壓資料對比

以某偏心井口抽油井1為例，該井油藏中部深度：977 m， 2015年5月11日班組采用傳統防噴管非密閉測壓，現場落實該井套壓0.63 MPa、產液95.76 m3/d、含水89.5%，原始測壓資料如圖4所示，班組采用液壓活塞推動式密閉裝置密閉測壓，現場落實套壓0.66 MPa、 產液96.83 m3/d、含水89.9%，原始測壓資料如圖5所示。

圖4 某偏心井口抽油機井1 20150511測壓及流壓放大圖

圖5 某偏心井口抽油機井1 20150604測壓及流壓放大圖

從非密閉與密閉兩次原始測壓資料對比，可以看出采用液壓活塞推動式密閉裝置進行測壓所測得的流壓與末點壓力值均高于傳統防噴管非密閉測壓，錄取流壓資料平穩且連續性好，能夠更真實地反應地層壓力。

3.2 半對數及雙對數測壓資料對比

以某偏心井口抽油機井2為例，油藏中部深度：1 140.85 m，2015年8月12日班組采用傳統防噴管非密閉測壓，現場落實該井套壓0.63 MPa、 產液：70.05 m3/d、含水99.9%。分別對原始測壓資料時間與壓力兩個參數取對數得到該井半對數及雙對數測壓擬合分析圖如圖6所示,對該圖資料解釋得到此次非密閉測壓相關地層參數成果表見表1。

圖6 某偏心井口抽油機井2 20150812半對數及雙對數擬合分析圖

2015年8月25日班組采用液壓活塞推動式密閉裝置密閉測壓，現場落實該井套壓0.42 MPa、產液、78.68 m3/d、含水99.4%。分別對原始測壓資料時間與壓力兩個參數取對數得到該井半對數及雙對數測壓擬合分析圖如圖7所示，與密閉測壓相關地層參數成果表見表2。

圖7 某偏心井口抽油機井2 20150825半對數及雙對數擬合分析圖

表1 某井2非密閉測壓半對數及雙對數擬合成果表

表2 某井2密閉測壓半對數及雙對數擬合成果表

通過兩次半對數及雙對數測壓資料對比，發現非密閉測壓流體出現徑向流時間較長，采用液壓活塞推動式密閉裝置密閉測壓流體出現徑向流時間較短，探邊較明顯，從兩次測壓半對數及雙對數擬合解釋成果表，可以看出密閉測壓流動系數、地層系數、滲透率、井儲系數井儲時間系數、影響半徑、邊界壓力、平均壓力均高于非密閉測壓，所以采用液壓活塞推動式密閉裝置進行偏心井口抽油機井環空測壓測得資料能夠更真實的反應地層參數。

4 結 論

液壓活塞推動式密閉裝置成功研制解決了儀器下井困難、井口出油井不能進行環空測壓等問題，實現了偏心井口抽油機井環空測壓零污染、零排放，達到了安全環保綠色測壓要求，同時減少了施工人員作業時間和勞動強度，降低了測壓成本，具有較高的應用價值。

[1] 劉慈群.考慮井筒儲存和表皮效應時垂直裂縫井的壓力動態[J].試采技術,1990,11(2):1-6.

[2] 劉日武，劉慈群.部分壓開有限導流垂直裂縫井的試井分析新方法[J].油氣井測試,1997,6(2):13-16.