張燕琴，王 華，李仲寅，馬 月

（中國石油長慶油田分公司第四采油廠，陜西靖邊 718500）

1 研究背景

注水開發(fā)是油田主要的開發(fā)方式，油田在注水開發(fā)過程中，由于層間差異和層內(nèi)非均質(zhì)性的原因經(jīng)常會形成地層大孔道，并引起無效注水增多、層間注采不平衡等問題，利用試井資料評價(jià)油藏動態(tài)，監(jiān)控注水過程具有重大意義，準(zhǔn)確的油藏研究資料是保證各類改善水驅(qū)措施取得成功的關(guān)鍵所在，因此，以最經(jīng)濟(jì)的方式有效評價(jià)注水開發(fā)效果，準(zhǔn)確監(jiān)測地層壓力、滲透率等參數(shù)變化是目前油田開發(fā)面臨的一大問題。

注水井井下壓降試井是目前評價(jià)注水開發(fā)效果、定量判斷地層滲透率變化的常規(guī)手段，主要通過測取注水井停注后井底壓力變化，對壓力進(jìn)行試井解釋，求取地層壓力（P），滲透率（K），表皮系數(shù)（s）等參數(shù)，是指導(dǎo)油田開發(fā)的重要方法，但是該方法存在以下六個(gè)方面的問題：

（1）注水井附近一般會存在異常高壓區(qū)域，對作業(yè)安全要求極高；

（2）高含硫油藏H2S 氣體含量高，試井過程中鋼絲易腐蝕斷裂，導(dǎo)致儀器落井，造成井下事故；

（3）井下壓力計(jì)測試過程要求下入地層中部，會面臨遇阻遇卡問題；

（4）井下壓力計(jì)下入期間需要關(guān)井，且開井后需要注水相當(dāng)長的一段時(shí)間才能達(dá)到停注前的穩(wěn)定狀態(tài)，測試周期長；

（5）測試過程需出動試井專業(yè)車輛，消耗較多的人力、物力；

（6）分注井因管柱內(nèi)徑限制，存在無法下入井下壓力監(jiān)測裝置等問題。

為解決上述問題，需引進(jìn)井口壓降測試技術(shù)替代井下壓降試井技術(shù)。

2 技術(shù)原理

2.1 技術(shù)思路

注水井井口壓降測試技術(shù)是通過注水井井口測試儀內(nèi)置的高精度微型壓力傳感器，采集注水井關(guān)井過程中的壓降數(shù)據(jù)，獲取地層信息的新型測試方式[1-3]。

2.2 設(shè)備構(gòu)成

注水井井口壓降測試儀器主要由硬件、軟件兩部分組成，其中硬件部分包含精密數(shù)字顯示儀表（技術(shù)指標(biāo)見表1）、專用U 盤、USB 通訊線、航空接頭通訊線；軟件部分包含參數(shù)設(shè)置工具、解釋軟件系統(tǒng)。

表1 注水井井口壓降測試儀技術(shù)指標(biāo)

2.3 測試原理

以恒定的注水量注入一段時(shí)間后停注，將注水井井口油壓表卸掉后，利用壓降測試儀的井口壓力表轉(zhuǎn)換接頭將儀器安裝在原注水井的油管壓力表位置，安裝完畢后關(guān)閉注入水的來水閘門和油壓閘門。

壓降測試儀通過測壓筒內(nèi)置的高精度微型壓力傳感器進(jìn)行測試，數(shù)據(jù)采集模塊可以根據(jù)測試需要設(shè)置不同的采樣時(shí)間間隔。采用可編程定時(shí)器對數(shù)據(jù)采集進(jìn)行計(jì)時(shí)，到預(yù)設(shè)時(shí)間后發(fā)出中斷請求，完成對規(guī)定通道數(shù)據(jù)采集。

在壓降測試結(jié)束后，用數(shù)據(jù)通訊線與測試儀連接，通過儀器及電腦配套的數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理計(jì)算，并將結(jié)果輸出。

把井口壓力按照地層垂直深度折算到井底，測試此時(shí)井底壓力隨時(shí)間的降落變化，以獲得測試井的地層特性參數(shù)，并用試井解釋軟件分析壓力資料，計(jì)算地層壓力。

2.4 技術(shù)特點(diǎn)

（1）與常規(guī)井下壓降測試儀相比，該井口壓降測試儀體積小，攜帶方便。通過在井口安裝和測試，工序簡單、操作方便，大幅降低作業(yè)強(qiáng)度。

（2）與常規(guī)井底壓力降落測試對比，減少井筒故障引起的遇阻事件，測試成功率高。

（3）實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、存儲、計(jì)算和輸出等測試處理一體化。儀器通過數(shù)據(jù)線與電腦等終端設(shè)備連接后，可以直接進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分析，輸出結(jié)果。

（4）對于油套分注井來說，由于管柱內(nèi)徑的限制，存在無法下入井下壓力監(jiān)測裝置的問題，而井口壓力降落測試技術(shù)可以完成。

（5）注水井井口測試儀器可反復(fù)使用，每兩年僅需要對儀器進(jìn)行標(biāo)定，電池可充電無需更換，測試成本低。

2.5 適用條件

井口壓降需選擇井口壓力較高，壓降試井后壓力大于大氣壓的注水井。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析，對長4+5、長6 油藏等注水壓力相對較高的油藏適應(yīng)性相對較好，長2 油藏需要進(jìn)一步評價(jià)。

3 可行性研究

3.1 技術(shù)可靠性

進(jìn)行井口壓降試井之前需要利用注水井的日注水量、注水層位的斜深等參數(shù)計(jì)算注水井的摩阻損失，現(xiàn)摩阻損失遠(yuǎn)小于注水壓力，可以忽略不計(jì)，適用井口壓降試井。

3.2 技術(shù)適應(yīng)性分析

以節(jié)約測試成本、減輕勞動強(qiáng)度、降低儀器落井風(fēng)險(xiǎn)為目的，引進(jìn)注水井井口壓降測試儀。

在綏靖油田長2、長4+5、長6 等層系的油藏選取7 口井開展井口和井底壓降測試對比試驗(yàn)，測試結(jié)果顯示，其中5 口可對比井兩種測試方式的成果曲線滲流特征一致，壓力誤差0.18 MPa，平均偏差率0.85%，井口壓降測試能滿足測試需要（見表2）。

表2 井口壓降試驗(yàn)成果表

3.3 典型井應(yīng)用效果

路103-114 為靖安油田天160 長6 油藏注水井，該井注水層位長61層，日注水15.0 m3，累計(jì)注水101 446 m3，對應(yīng)油井開井3 口，井組日產(chǎn)液46.84 m3，日產(chǎn)油15.54 t，含水61.0%。

2020 年5 月分別開展井口和井下關(guān)井測試，井口、井下分別測試358.47 h、357.3 h。

井下測試解釋地層平穩(wěn)壓力23.53 MPa，壓力保持水平206.41%，井口測試解釋地層平穩(wěn)壓力23.74 MPa，壓力保持水平208.22%，壓力誤差0.21 MPa，偏差率為0.88%，地層滲透率分別為1.59 mD、1.60 mD，關(guān)鍵數(shù)據(jù)對比誤差均較?。ㄒ妶D1）。

圖1 路103-114 井口壓降實(shí)測圖

4 經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)

4.1 常規(guī)井底壓降試井費(fèi)用

按照配套注水井壓降試井需求400 口/年，與常規(guī)注水井壓降測試相比。

井下壓力計(jì)1.8 萬元/支，年采購20 支；壓力計(jì)標(biāo)定、維護(hù)0.2 萬元/支，維護(hù)80 支；試井鋼絲1.4 萬元/噸，年用量16 噸；試井車出車費(fèi)用0.1 萬元/車次，年均出車400 車次，落地絞車0.4 萬元/臺，年均需新增2臺。

合計(jì)費(fèi)用為：1.8×20+0.2×80+1.4×16+0.1×400+0.4×2=115.2 萬元。

4.2 注水井井口壓降試井費(fèi)用

井口壓降儀器4.5 萬元/支（不含稅4 萬元），每支儀器測試年測試10 井次，預(yù)計(jì)需要20 支，儀器壽命預(yù)計(jì)為5 年。

合計(jì)費(fèi)用為：4.5×20÷5=18 萬元。

年節(jié)約費(fèi)用：115.2-18=97.2 萬元。

轉(zhuǎn)化為注水井井口壓降試井，年節(jié)約測試成本約97.2 萬元。

5 結(jié)論與認(rèn)識

（1）注水井井口壓降試井較井底壓降試井具有可操作性強(qiáng)、作業(yè)成本低、安全風(fēng)險(xiǎn)低的優(yōu)點(diǎn)。

（2）注水井井口壓力降落測試技術(shù)大幅節(jié)約測試成本，具有較廣的適用范圍，能緩解動態(tài)監(jiān)測成本緊張的困局。尤其適用于低滲透及特低滲透油藏的注水井。

（3）井口壓降試井適用于注入壓力大于7 MPa、壓降時(shí)間大于120 min 的注水井，且壓降時(shí)間越長，試井解釋結(jié)果越可靠。

（4）井口壓降試井對于注水井地層壓力、滲透率等參數(shù)的計(jì)算是可靠的。