羅利民

（中國石化江漢石油工程有限公司頁巖氣開采技術(shù)服務(wù)公司，湖北 武漢430074）

隨著西部油田油氣勘探業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，西部油田油井越來越深，受井底溫度、地層壓力等的影響，地層測試作業(yè)的難度也隨之增加。采用前期測試管柱作業(yè)時，易出現(xiàn)因泥漿沉淀而堵塞工具傳壓通道，造成測試管柱無法起出等復(fù)雜情況。分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生這些復(fù)雜情況的一個主要原因就是缺乏一套適合于超高壓高溫氣井的測試管柱配套技術(shù)。測試管柱的配置主要依靠前期經(jīng)驗，在實際工作中難免會出現(xiàn)因管柱配置不合理而發(fā)生的測試管柱、測試工具失效情況，造成測試作業(yè)失敗，使得后續(xù)工作復(fù)雜化，從而嚴(yán)重影響儲層評價及儲量落實。

超高壓高溫井測試技術(shù)已成為國際性的技術(shù)難題，如何提高其測試成功率是目前迫切需要解決的關(guān)鍵問題。通過對超高壓高溫井地層測試技術(shù)難點的研究，頁巖氣開采技術(shù)服務(wù)公司配套集成了適用于超高壓高溫井測試的APR測試優(yōu)化管柱，有效地解決了以上難題，提高了測試成功率，保證了深層油氣藏勘探的順利進(jìn)行。

1 超高壓高溫井測試技術(shù)難點

超高壓高溫油氣藏普遍具有儲層埋藏深、溫度高、壓力大等特點，且含二氧化碳酸性腐蝕性氣體，這些井況特征給地層測試作業(yè)帶來諸多困難。

1）地層溫度高。高溫井測試對井下工具及其配件的要求很高。工具的橡膠密封件在高溫條件下易發(fā)生脆化甚至碳化，強度大大減弱，密封性能降低。封隔器膠筒耐溫越高，在坐封時所需有效壓重越大，對重力坐封的管柱要求也就越高。

2）地層壓力高。地層壓力高的測試難點主要體現(xiàn)在以下兩點：一是因所需壓井液密度高，固相顆粒含量高，因此對井下工具的可靠性和密封性提出了更高要求；二是因高密度壓井液傳壓性能變差，從而影響了壓控測試工具的正常操作，如測試結(jié)束后壓控式循環(huán)閥無法正常開啟等。

3）儲層埋藏深。測試管柱不僅下入深，而且大多在小井眼內(nèi)進(jìn)行測試施工，工具尺寸小，強度低，間隙小，施工時稍有不當(dāng)就易出現(xiàn)井下埋卡等復(fù)雜情況。

4）測試管柱功能可靠性要求高。超高壓高溫井建井周期長，對測試管柱功能可靠性要求高。若測試管柱相關(guān)功能可靠性差，則易出現(xiàn)無法循環(huán)壓井、無法解封等復(fù)雜情況，不能安全順利地完成測試作業(yè)。

2 測試管柱集成與優(yōu)化

2.1 測試管柱設(shè)計原則

測試管柱設(shè)計一方面要考慮實現(xiàn)測試管柱基本功能，另一方面也要考慮技術(shù)可行性及降低潛在風(fēng)險，以保證測試成功率。因此，在進(jìn)行超高壓高溫井測試管柱研究過程中，頁巖氣開采技術(shù)服務(wù)公司根據(jù)超高壓高溫儲層特點和產(chǎn)出流體性質(zhì)制定了相應(yīng)的設(shè)計原則。

1）充分考慮施工安全和井控安全。

2）管柱結(jié)構(gòu)盡量簡單?？茖W(xué)配置管柱，做到最大限度地減少工具數(shù)量和操作次數(shù)，保證復(fù)雜井施工的成功率。

3）壓差能力不小于70MPa，溫度應(yīng)達(dá)到204℃。

4）采用前期勘探中定型了的以“兩閥一封”為主要特征的APR壓控測試管柱。為保證施工成功率，采用前期勘探中成熟的高溫高壓井測試工具。

5）盡量縮小封隔器以下尾管長度，減少因空間內(nèi)地層流體無法循環(huán)出來而在起管柱過程中在井口造成的危險。

2.2 測試管柱組成

根據(jù)以上管柱設(shè)計原則，集成配套了適用于超高壓高溫井測試的APR測試管柱（圖1）。管柱主要工具包括RTTS封隔器、加強型RD循環(huán)閥、加強型RDS循環(huán)閥、液壓循環(huán)閥、替液閥、電子壓力計托筒等。

圖1 測試管柱示意圖

2.3 主要器具的作用及工作原理

1）RTTS封隔器。RTTS封隔器是哈里伯頓公司設(shè)計生產(chǎn)的一種大通徑、可封隔雙向壓力的懸掛式封隔器。當(dāng)井下地層壓力大于液柱壓力時，封隔器水力錨伸出并卡在套管壁上，可防止封隔器因下部壓力過大推動封隔器上移而失封。解封前，先使封隔器上下壓力平衡，然后上提直接解封。

2）替液閥。替液閥的主要作用是在封隔器坐封換裝好井口后，提供替液通道，待替液結(jié)束后，投球打壓關(guān)閉，將球擊落至封隔器下部接球器處。替液閥的使用解決了機械封隔器坐封后管柱無法替液的難題。

3）加強型RD安全循環(huán)閥。加強型RD循環(huán)閥在環(huán)空加壓時將破裂盤打破，壓力推動芯軸下行，打開上部的循環(huán)孔，起到平衡封隔器上、下壓力作用。

4）液壓循環(huán)閥。液壓循環(huán)閥接在加強型RD安全循環(huán)閥和封隔器之間作旁通閥使用。下鉆時旁通閥開啟，保證下鉆順利；當(dāng)封隔器坐封后，繼續(xù)下放測試管柱，旁通閥關(guān)閉，進(jìn)行測試；測試結(jié)束后，上提管柱，液壓循環(huán)閥旁通孔打開，實現(xiàn)旁通。液壓循環(huán)閥為加強型RD循環(huán)閥的備用工具，消除加強型RD循環(huán)閥因泥漿沉淀堵塞傳壓孔而影響封隔器解封的安全隱患。

5）電子壓力計。配置兩支電子壓力計，保證地層溫度、壓力等測試資料取全、取準(zhǔn)。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

DBX井施工層段7 223.0～7 265.0m，油層套管直徑139.7mm，地層溫度171℃，壓井泥漿密度為1.91g／cm3。作業(yè)目的為下入新型測試管柱，對施工井段進(jìn)行測試，落實流體性質(zhì)及產(chǎn)能，錄取地層壓力、溫度等資料。

施工時，在泥漿中下入測試管柱，下至設(shè)計深度后坐封RTTS封隔器，然后裝測試井口。用密度1.50g／cm3的無固相壓井液將井筒內(nèi)原井泥漿替出，管內(nèi)投球打壓關(guān)閉替液閥，關(guān)閉后將球擊落至井底。進(jìn)行放噴測試，油壓為43MPa。放噴結(jié)束后，環(huán)空打壓關(guān)井，用原井泥漿將井筒內(nèi)無固相壓井液替出。環(huán)空打壓打開RD循環(huán)閥，溝通封隔器上下壓力，上提管柱解封封隔器。

截至目前，采用新型測試管柱作業(yè)已有20余井次，RD循環(huán)閥開啟不正常3井次，但由于管柱中設(shè)置了液壓循環(huán)閥，封隔器解封未受到影響，整體測試成功率達(dá)100%。

4 結(jié)論

1）新型超高壓高溫測試管柱的研制，實現(xiàn)了超高壓高溫油氣井測試管柱“強度夠、下得去、封得嚴(yán)、打得開、關(guān)得嚴(yán)、起得出、資料準(zhǔn)”的目的，使超高壓高溫油氣藏測試技術(shù)在西部油田獲得突破。

2）新型超高壓高溫測試管柱的應(yīng)用，解決了以往測試管柱因工具失效導(dǎo)致的施工成功率低的問題，縮短了測試作業(yè)周期、降低施工成本、避免了施工復(fù)雜情況發(fā)生。

［1］張力.RD循環(huán)閥失效分析探討［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2014（10）：38－40.

［2］朱禮斌，王元龍，賈文義，等.超高溫高壓井測試工具研制與應(yīng)用［J］.油氣井測試，2014，23（03）：64－65.