羅 勇 高科超 楊中成 李三喜 閆 波

（1.中海石油（中國(guó)）有限公司上海分公司； 2.中海油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)公司）

1 問(wèn)題的提出

近年來(lái)，隨著海上油氣勘探程度的加大，勘探難度和成本也隨之增加，特別是東海海域油氣井普遍比較深，溫度和壓力系數(shù)較高，地層可鉆性差，導(dǎo)致每口探井的鉆井費(fèi)用高達(dá)數(shù)千萬(wàn)元。探井測(cè)試作業(yè)中的傳統(tǒng)做法是在測(cè)試作業(yè)結(jié)束后即對(duì)探井進(jìn)行永久棄井處理［1-3］，這不但造成了棄井費(fèi)用的增加，而且已經(jīng)完鉆的井不能繼續(xù)為生產(chǎn)所用。如果在取全地質(zhì)資料以后將探井進(jìn)行臨時(shí)棄井并保留井口，后續(xù)再轉(zhuǎn)為開(kāi)發(fā)井進(jìn)行生產(chǎn)，這將大大減少鉆井費(fèi)用。

東海某油田A井是一口評(píng)價(jià)井兼生產(chǎn)井，勘探階段要求對(duì)該井的3個(gè)層位進(jìn)行鉆桿地層測(cè)試，轉(zhuǎn)為生產(chǎn)井后要求同時(shí)保留所有的測(cè)試層，但由于第一測(cè)試層為高壓低滲層，第二、三測(cè)試層為常壓地層，地層壓力系數(shù)的不同給勘探開(kāi)發(fā)一體化作業(yè)帶來(lái)困難。如果該井采用常規(guī)測(cè)試工藝，即采用RTTS封隔器在測(cè)試作業(yè)中進(jìn)行井筒與地層的封隔，從而實(shí)現(xiàn)APR工具的環(huán)空壓力操作，并在測(cè)試作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行壓井、起管柱作業(yè)，這樣既無(wú)法實(shí)現(xiàn)油藏隔離，又增加了作業(yè)時(shí)間，壓井過(guò)程還不可避免地對(duì)地層造成一定污染，而且將為后續(xù)轉(zhuǎn)為生產(chǎn)井時(shí)的開(kāi)發(fā)工藝設(shè)計(jì)帶來(lái)很多難題，并增加了相應(yīng)的作業(yè)成本［4］。如何與常規(guī)測(cè)試工藝相結(jié)合，把高壓層和常壓層在測(cè)試后進(jìn)行有效隔離，成為了該井實(shí)現(xiàn)勘探開(kāi)發(fā)一體化作業(yè)的關(guān)鍵工藝技術(shù)，為此提出了油藏隔離閥與常規(guī)測(cè)試工藝聯(lián)作測(cè)試的油藏隔離工藝技術(shù)，并在該井壓力混合低滲儲(chǔ)層勘探開(kāi)發(fā)一體化作業(yè)中進(jìn)行了首次嘗試，取得了較好的應(yīng)用效果。

2 油藏隔離工藝技術(shù)研究

2.1 油藏隔離工具分析

（1）機(jī)械式油藏隔離閥

為了保護(hù)地層在完井和修井過(guò)程中免遭液體流失造成的損害，研究認(rèn)為可采用機(jī)械式油藏隔離閥對(duì)東海某油田A井儲(chǔ)層進(jìn)行分隔，該工具通過(guò)開(kāi)關(guān)工具插入或拔出操作球閥可以對(duì)其進(jìn)行無(wú)限次開(kāi)關(guān)（工具參數(shù)見(jiàn)表1）。在該井DST1測(cè)試作業(yè)中，該油藏隔離閥可以聯(lián)合永久封隔器、插入密封總成作為一道屏障將油藏流體隔離在下部完井裝置中，這樣既可以加強(qiáng)井眼的安全性，又能夠大大簡(jiǎn)化高壓層測(cè)試后的壓井程序，提高作業(yè)時(shí)效。

表1 機(jī)械式油藏隔離閥參數(shù)

（2）QL型永久封隔器

QL型永久式帶密封筒封隔器（工具參數(shù)見(jiàn)表2）是實(shí)現(xiàn)油藏隔離工藝技術(shù)的關(guān)鍵工具，該工具用液壓式下入工具下入并坐封。在該井DST1測(cè)試中，該永久封隔器用來(lái)下入并且懸掛油藏隔離閥及射孔管柱，并與油藏隔離閥一起用來(lái)隔離環(huán)空，起到常規(guī)測(cè)試工藝中RTTS封隔器的作用。為了減少測(cè)試作業(yè)中管柱伸縮等因素對(duì)密封性的影響，在封隔器下部加裝了密封延伸筒，與封隔器共同構(gòu)成了一個(gè)6.8 m 長(zhǎng)的密封單元［5］。

表2 QL型永久封隔器參數(shù)

2.2 測(cè)試管柱設(shè)計(jì)

測(cè)試管柱設(shè)計(jì)是勘探開(kāi)發(fā)一體化測(cè)試技術(shù)的核心內(nèi)容，該測(cè)試管柱設(shè)計(jì)為由2趟管柱組合構(gòu)成。

第1趟管柱為油藏隔離管柱（圖1），用永久封隔器液壓送入工具將管柱送至設(shè)計(jì)位置，通過(guò)電測(cè)校深識(shí)別管柱與套管中同位素接頭的深度誤差，校正管柱深度，采用投球打壓的方式坐封永久封隔器，然后脫手永久封隔器，完成首趟管柱的送入程序。

圖1 東海某油田A井測(cè)試作業(yè)油藏隔離管柱

第2趟管柱為常規(guī)測(cè)試管柱（圖2），管柱結(jié)構(gòu)自下而上為油藏隔離閥開(kāi)關(guān)工具＋插入密封總成＋錨定定位裝置＋常規(guī)測(cè)試工具。常規(guī)測(cè)試管柱下至設(shè)計(jì)位置后，下放管柱打開(kāi)油藏隔離閥，同時(shí)將密封管插入密封筒內(nèi)，錨定定位裝置坐于永久封隔器的定位位置，繼續(xù)下壓固定插入密封，液壓旁通孔同時(shí)關(guān)閉，此時(shí)油藏隔離管柱與常規(guī)測(cè)試管柱成功聯(lián)作。采用正加壓射孔后（射孔槍采用自動(dòng)丟槍裝置，射孔后實(shí)現(xiàn)丟槍?zhuān)┘纯砂凑赵O(shè)計(jì)好的開(kāi)關(guān)井工作制度進(jìn)行測(cè)試作業(yè)。

圖2 東海某油田A井測(cè)試作業(yè)常規(guī)測(cè)試管柱

測(cè)試結(jié)束后，上提管柱，關(guān)閉油藏隔離閥。為了對(duì)高壓層進(jìn)行有效封堵，組裝并下入永久封隔器堵塞器（其上替入防腐劑）、可回收式橋塞及水泥塞進(jìn)行多層封堵。這種層間封隔技術(shù)不僅保證了高壓測(cè)試封層作業(yè)的安全，而且也簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)入生產(chǎn)井后的開(kāi)發(fā)程序，開(kāi)發(fā)時(shí)只需要鉆穿水泥塞，打撈出可回收橋塞、永久封隔器堵頭，下入生產(chǎn)管柱＋密封管＋油藏隔離閥開(kāi)關(guān)工具，即可進(jìn)行第一層的開(kāi)發(fā)或分層開(kāi)采完井管柱進(jìn)行多層開(kāi)發(fā)。

2.3 工藝特點(diǎn)

（1）射孔槍采用自動(dòng)釋放裝置，在射孔的瞬間自動(dòng)脫手，油藏隔離管柱通徑為74.55 mm，為后續(xù)開(kāi)發(fā)補(bǔ)射孔提供了工程基礎(chǔ)。

（2）插入密封總成對(duì)高壓層與其上部油套環(huán)空進(jìn)行了有效密封，同時(shí)補(bǔ)償了管柱伸縮效應(yīng)的影響，可保證作業(yè)的成功。

（3）油藏隔離閥的使用為測(cè)試后的壓井作業(yè)提供了有效保障。壓井前上提常規(guī)測(cè)試管柱，關(guān)閉油藏隔離閥，采用低密度測(cè)試液將井筒內(nèi)部氣體循環(huán)干凈，即可完成壓井作業(yè)，在避免高壓層免受高密度壓井液污染的同時(shí)［6］，也避免了后續(xù)轉(zhuǎn)為開(kāi)發(fā)生產(chǎn)井時(shí)對(duì)已射開(kāi)的上部常壓層的污染，并可減少作業(yè)費(fèi)用，一舉多得。

（4）層間封隔及臨時(shí)棄井方案保證了臨時(shí)棄井期間套管的腐蝕防護(hù)，可對(duì)高壓層進(jìn)行有效封隔。

2.4 施工要點(diǎn)

除了按照常規(guī)作業(yè)要求對(duì)入井工具做好保養(yǎng)和功能試壓外，還應(yīng)做好以下幾個(gè)方面的工作：

（1）油藏隔離管柱入井時(shí)要控制下鉆速度，管柱下放速度要控制在不超過(guò)0.3 m／s，避免下鉆速度過(guò)快對(duì)射孔槍壓力延時(shí)點(diǎn)火頭造成壓力激動(dòng)，從而引起誤射孔［7］。

（2）永久封隔器送入工具與永久封隔器連接是依靠打壓脫手及旋轉(zhuǎn)脫手2種脫手方式，該工具串下鉆期間必須避免旋轉(zhuǎn)。

（3）確保井筒承壓。APR工具要求通過(guò)環(huán)空加壓方式控制工具操作，井筒承壓必須滿足要求，在測(cè)試前需要對(duì)井筒試壓27.579 MPa，穩(wěn)壓15 min。

（4）油藏隔離閥、永久封隔器及密封延伸筒的連接扣型部分為ACME扣，該扣型主要依靠“O”型圈密封，上扣扭矩較小，下鉆連接期間對(duì)打大鉗進(jìn)行連接的扣型需要關(guān)注ACME是否存在倒扣的情況，避免上部扣緊扣過(guò)程中出現(xiàn)下部ACME扣倒扣。

（5）第2趟管柱中下入的插入密封是依靠密封圈進(jìn)行密封，下鉆過(guò)程中要注意坐卡瓦的位置，避免卡瓦損傷密封位置而造成插入密封失封。

3 應(yīng)用效果

油藏隔離工藝技術(shù)在東海某油田A井實(shí)際應(yīng)用中起到了至關(guān)重要的作用。油藏隔離工具與常規(guī)APR測(cè)試工具實(shí)現(xiàn)了聯(lián)作，對(duì)油藏進(jìn)行了有效隔離，測(cè)試期間APR工具正常開(kāi)關(guān)，保證了地質(zhì)資料的有效錄取，測(cè)試后油藏隔離閥關(guān)閉正常，正循環(huán)測(cè)試液一周，氣全量迅速下降至1%以下，大大簡(jiǎn)化了壓井程序，比常規(guī)測(cè)試工藝節(jié)省壓井時(shí)間6 h以上，保證了該井勘探開(kāi)發(fā)一體化作業(yè)的成功實(shí)施。

應(yīng)用效果表明，本文提出的油藏隔離工藝技術(shù)有效解決了東海壓力混合低滲油藏的測(cè)試以及后續(xù)分層開(kāi)采的問(wèn)題，為低滲儲(chǔ)層勘探開(kāi)發(fā)一體化作業(yè)的實(shí)施提供了思路，可為類(lèi)似儲(chǔ)層的勘探、開(kāi)發(fā)提供借鑒。

［1］譚忠健，許兵，馮衛(wèi)華，等.海上探井特稠油熱采測(cè)試技術(shù)研究及應(yīng)用［J］.中國(guó)海上油氣，2012，24（5）：6-10.

［2］譚忠健，項(xiàng)華，劉富奎，等.渤海復(fù)雜油氣藏測(cè)試技術(shù)研究及應(yīng)用效果［J］.中國(guó)海上油氣，2006，18（4）：223-228.

［3］戴宗，羅東紅，梁衛(wèi)，等.南海深水氣田測(cè)試設(shè)計(jì)與實(shí)踐［J］.中國(guó)海上油氣，2012，24（1）：25-28.

［4］姚連成.海上地層測(cè)試技術(shù)［J］.中國(guó)海上油氣（工程），1991，3（5）：5.

［5］董興國(guó)，劉磊，周歆.插管式永久封隔器的原理與應(yīng)用［J］.石油機(jī)械，2009（5）：75-76.

［6］郭士生，付豪.海上低孔滲氣田完井技術(shù)［J］.鉆采工藝，2011（1）：32-35.

［7］《試井手冊(cè)》編寫(xiě)組.試井手冊(cè)：上冊(cè)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1992.