直通型可控開關閥實現一趟管柱分層測試技術與實例分析

范永均 楊碩 王建行 黃建平

摘 要：介紹了直通型可控開關閥基本原理，通過封隔器+直通型可控開關閥工具組合，實現一趟管柱完成多層分層測試的技術。介紹了該技術的優點及在現場應用實例情況。該技術實現了一趟管柱完成多層分層測試獲取單段地質資料，提高了試油時效，節約了作業時間，降低了井控安全風險及作業成本。

關鍵詞：直通型可控開關閥;試油分層測試;技術優勢;應用實例

0 引言

隨著各油田油氣勘探開發的不斷深入，低孔低滲儲層成為勘探開發主要對象，采用分層壓裂工藝逐年增加，分層壓裂后對單層壓裂效果的評價、單層地層參數的獲取提出了需求。直通型可控開關閥，配套機械封隔器或液壓封隔器組合，

實現一趟管柱完成多層分層測試工藝，準確獲取每層產能資料及儲層參數。極大的降低了井控、安全、環保風險，相比傳統測試工藝具有適用范圍廣、成本低、風險小等特點，促進了國內試油測試工藝技術的發展，該工藝還可應用于分層注采、找水、隔水等作業，是測試技術的一次重大技術革新。

1.直通型可控開關閥基本原理

包括開關閥本體、活塞和油缸本體，在油缸本體中部沿圓周間隔設有四個油缸進出液口，在油缸進出液口下方的活塞上設有與油缸進出液口相對應的活塞進出液口，其工作原理是地面通過測試控制箱發送通訊指令，井下自動識別、解碼，啟動電源驅動微型電機，帶動液壓泵工作輸出液壓動力，利用電磁閥特性實現油路轉向，推動油缸活塞與側向滑套一體化芯軸的直通型側向開關機構進行軸向往復運動，當活塞上的進出液口與油缸進出液口在同一位置時，實現井下開井，反之實現關井，實現了井下測試工具的側向多次開關和管內直通功能;通過格來圈多道密封方式，解決重復開關的有效密封難題。

2 試油分層測試技術原理及管柱配置

2.1工作原理

直通型可控開關閥，配套機械封隔器或液壓封隔器組合成。在施工過程中實時投入可控開關閥的標簽或通過入井前程序設定定時開關各個直通型可控開關閥，達到自動切換測試層的目的。再配合地面計量，錄取各層產能性質，同時，進行各層壓力恢復試井，取得分層儲層參數。

2.2試油分層測試管柱優化設計

試油管柱技術能滿足分層測試需求，直通型可控開關閥內通徑40mm，設置三個進出液孔，滿足分層測試需求。結合新疆油田地層特性和已成熟應用的直井分層壓裂管柱封隔器系列，經過設計優化研究，主要選擇了Y441液壓封隔器為分層測試封隔器，MCHR封隔器或RTTS封隔器作為頂封。形成了Y441封隔器+直通型可控開關閥組合管柱、RTTS封隔器或MCHR封隔器（頂封）+Y441封隔器+直通型可控開關閥兩套組合管柱。管柱底部采用絲堵密封，內置電子壓力計，每級外掛電子壓力計。

3 技術優點及應用情況

3.1技術優點

通過直通型可控開關閥配套組合MCHR、RTTS、Y441等封隔器，形成了一套試油分層測試一體化試油管柱技術。減少提下管柱次數，避免了壓井及提下管柱對儲層的污染，同時縮短了試油周期。相比傳統測試工藝具有適用范圍廣、成本低、風險小等特點，促進了國內試油測試工藝技術的發展，該工藝還可應用于分層注采、找水、隔水等作業，是測試技術的一次重大技術革新。具有良好的推廣應用前景。

3.2應用情況

至今，分層測試工藝在新疆油田現場成功應用10余口井近30層，實現了一趟管柱分三層測試功能，為促進油田勘探開發進程提供了技術支持。

下面以XX井實例分析（通過地面編程設定開關井時間，打開或關閉直通型可控開關閥（1號、2號），從而實現井下分層開關井目的）：

測試目的：層位T1b，井段：2975.00-2980.00m與井段2956.00-2958.00m ，分別求取兩個試油小段地層壓力，產能性質，驗證兩個層段是否竄通。

測試結論：第一段：T1b，2975.00-2980.00m。測試采用初流一關，初流動7200min，測試流動期間，抽汲求產，獲日抽出液量5.54m3（帶油花），初流動期間共計抽汲出液26.17m3。第二段：T1b，2956.00-2958.00m。測試采用初流一關，初流動7200min，測試流動期間，抽汲求產，獲日抽出液量2.93m3（帶油花），初流動期間共計抽汲出液15.4m3。

對測試關井壓力進行分析，兩段選取水為主要流體相態，選取“恒定井儲+有限導流垂直裂縫+均質+無限大地層”油藏模型進行擬合。求得地層參數如下：

第一段：T1b，2975.00-2980.00m，擬合地層壓力：29.906MPa;孔隙度Φ：

18 %;有效滲透率K：0.944mD;地層系數Kh：0.252mD.m;表皮系數S ：6.21;裂縫導流能力Fc：299mD。（相關圖見圖1、圖2）

第二段：T1b，2956.00-2958.00m，擬合地層壓力：29.4819MPa;孔隙度Φ：

7.3 %;有效滲透率K：1.86mD;地層系數Kh：0.252mD.m;表皮系數S ：9.93;裂縫導流能力Fc：210mD。表明兩段壓裂改造效果明顯。（見圖3、圖4）

綜合分析認為本層在兩層合試求產期間的產量第二段貢獻較小，同時也表明兩段產量差異大，上下兩段不竄通，抽汲資料能夠真實反映兩段儲層的供液能力，達到試油效果。

結束語：直通型可控開關閥，實現了地面投標簽、編程控制井下多次開關井，形成了試油分層測試工藝，為低孔低滲儲層精細化試油評價、高效安全環保試油提供了技術手段，有效解決了現場施工難題，具有良好的經濟社會效益，應用前景廣闊。

參考文獻：

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[2]王恒.RFID智能可控開關工具在試油分層測試中的應用[J]中國管材與儀器2096-0077（2017）05-0075-05

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