注水井分层启动压力测试管柱的应用

【摘要】 本文旨在叙述注水井分层启动压力测试的常见问题以及一般常用方法，介绍分层启动压力注水工艺的原理以及算法，用以增强注水井分层治理的针对性。

【关键词】注水井 分层启动压力 测试管柱

分层注水开发是世界上大部分油田所采用的开发方式，因为它能增大水驱波及体积，能够提高水驱波效率。然而，分层启动压力值的确定仍然没能得到很好解决。开展注水井分层启动压力测试工艺的应用工作，能够为分层治理提高参数依据，实行测试管柱具有较高的科学性，并能够为测试、井下作业提供较为精确的理论指导。

1 注水井分层启动压力常用的测试技术

在目前注水井分层启动压力常用的测试方法中，现场应用最主要的方式是氧活化测井技术和多级分层管柱测试两种测试方法。本文将集中探讨多级分层管柱测试方法。

多层分级管柱测试方法有如下优点：首先表现在测试范围较广，多级分层无论高低、中渗还是低渗油藏都能满足，并且不受流量的大小和油层厚薄等条件的限制以及能够满足高压设计，这测试得出的数据直观真实，但唯一的缺陷就是无法测试到层段内的小城启动压力。

2 管柱结构

管柱的结构主要包括封隔器、定压阀、阀座、筛管、丝堵等组成。Y341-114FW型无洗井通道封隔器主要由三部分组成。第一部分是上体结构，它包括上接头和中心管；第二部分是下体结构，包括外中心管、连接体和下接头等不分；第三部分是锁紧、密封结构，包括密封胶筒、锁套、锁环、锁环座及活塞等部件。封隔器的单向耐压差是35MPa以及130℃的耐温。这种封隔器以耐压能力高著称，而且在多级使用时解封力度较小。定压阀主要由阀套、阀芯、阀座、剪钉组成。通过测试可以发现，定压阀内最低的抗拉强度是45t，而最低密封压力是40MPa。

工作原理：当管柱到达指定位置后，用油管将其打压到18MPa，坐封封隔器，同时打压到21MPa，然后将最底下一级的注水井的定压阀通过油管将其打掉，使其剩下的定压阀处于安全、密封、完整的状态，实现最底层段的注水以及吸水指数曲线资料的搜集。当注水井最低层的测试结束后，将从井口进行投球，并将注水井上一层阶段的定压阀通过油管打掉，以便注水井最底层的注水以及吸水指数的曲线资料。同时打掉的阀心，最好放在阀座上，并对最低部层段进行密封，之后根据逐次投球的治疗，进行分析，搜集每一层的注水以及测试资料。

3 注水井分层管柱的主要技术指标及条件

（1）注水井分层管柱的技术指标：耐温130℃；单向耐压差35MPa；其最大的下入深度3000m；最多测试层段为五级六段。

（2）注水井分层管柱的适应条件：

注水井的套管必须是完整的、且无变形；

注水井的固井质量必须好，无窜槽，无出砂史；

隔层3m且无接箍；测试层段最多六段。

4 管柱的主要部件结构

封隔器：由于单项耐压差值为35MPa和130℃的耐温，封隔器在封隔更曾以后可以更好的防止高压层与低压层的串联，在解封时实现逐级解封能够有效的提高测试关注解封的安全性。

定泄压阀：主要构成部件有阀套、阀芯、阀座以及剪钉。定压阀和阀座由上而下同时连接在油管上，在油管投球以后，求做将定于定压阀上，从而给油管打压，当内部蹩压达到剪钉的剪断值时，阀芯和球就会下落至阀座上，从而完成该层的注水。

5 整体管柱主要特点

（1）整体管柱采用无洗井通道的Y341-114FW型封隔器，能够有效防止注水层与下段停注层之间的窜通；采用贴壁的护碗能够对胶筒进行更好保护，胶筒不太可能发生流动现象，耐压能力得到提升。

（2）注水井的水力锚与水力卡瓦，其配套使用可以在不同的状态下，对管柱的钢性进行锚定，并且在一定程度上克服注水井的温度、压力效应所导致的管柱伸缩等缺点，进一步的提高注水井管柱安全稳定性。

（3）创新研制除了一款配套定泄压阀，可以使注水井的管柱实现一次性座封，如此分段到位，而且单层注水，逐层测试，这样一来，进行换层操作，也能够方便且能地面直观显示。

（4）注水井的定泄压阀的压差值必须在4～6MPa，间距也不受限制。

（5）能够直观有效反映单层（段）压力和水量。

6 分测井分层治理标准确定及治理效果分析

注水开发油田取得理想效果的标准：大部分的分层都得到合理有效的运用，各小层启动压力和吸水能力可以取得一致，水线能够均匀推进，注水压力可以完全满足油田的设备嫩里。按照这样的思路，可以确定的分层治理的三条原则，一世注水厚度达到最大化，二是层间启动压力能够趋于一致，使注水能耗趋于最低化。在实际操作中，层间启动的压力若是小于10MPa，可以采用直接分注的工艺；大于10MPa时需要采用“两头向中间看齐”的方法，采用分层解堵降压增注工艺，用以降低启动压力；如若启动压力低于系统注水的压力值，则需采用分层调剖、封堵工艺，以此提高启动压力；最终的调封压力的提高幅度必须以参照曾启动压力为使用标准。这样一来，能够实现注水动用等厚度达到最大化，层间启动的压力一致，从而实现注水井才好最低能耗，发挥最大优势的目标。根据我们对大量的注水井测试结果可以得出以下结论：

（1）注水井的注水压力，以及其动用程度可以得到大幅度的提高。经过治理后，注水井的平均注水压力提升了4MPa，并且增加了可动用层54个，增加的有效注水厚度达到84.2m，增加的水驱动储量值37×104t，并累计增加有效注水为5.1×104m3。

（2）注水井对应的油井效果明显。已治理完的例如12口注水井，其相对应的油井有34口，见效的井组共有10个，而待观察井组只有2个，对应油井见效26口，待观察8口，治理前平均日产液1109.1t，平均日产油89.6t，平均动液面1445m，治理后平均日产液1450.3t，平均日产油116.6t，平均动液面1287m，平均日增液335.9t，平均日增油27t，平均动液面上升158m，累增油924t。

7 结论

通过以上实验数据可以发现，整体管柱安全性能提高，不仅达到了设计的要求，还能够蛮族分层启动压力测试的一些具体要求。分层启动压力值的数据录取，对有效指导注水的调整以及下步油井的改造，并为此提供决策依据以及技术支撑。

参考文献

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[2] 郭海敏，戴家才，陈科贵.生产测井原理与资料解释[M].北京：石油工业出版社，2009

[3] 吴建朝，齐德山，于鑫.注水井分层启动压力测试管柱的应用[J].断块油气田，2009 （3）18-20

作者简介

谌巧玲，女，汉族，1987.8出生，籍贯：湖北省随州市；工作单位：辽河油田沈阳采油厂；学历：本科；专业，地质学；职称级别：助理工程师。