水平井水力输送法测井在辽河油田的应用

2011-04-13陈淑梅中石油长城钻探工程有限公司测井公司辽宁盘锦124010

石油天然气学报 2011年6期

陈淑梅（中石油长城钻探工程有限公司测井公司，辽宁盘锦124010）

水平井水力输送法测井在辽河油田的应用

陈淑梅（中石油长城钻探工程有限公司测井公司，辽宁盘锦124010）

辽河油田目前比较广泛使用的输送工艺是湿接头输送方式，虽然成功率较高，但需钻井方配合，测速慢；施工周期长、成本高；针对上述问题，现场使用了水力输送法测井工艺，该工艺简单，可以弥补湿接头、爬行器输送工艺在生产测井方面的不足，为水平井生产测井项目的开展提供更多的技术支持。

水平井；水力输送法；配套工具；施工工艺

通常把进入油气层井眼的井斜角不低于86°的井段称为水平井段，能沿油层走向形成这种水平位移的特殊定向井归为水平井［1］。水平井的特点是能够扩大油气层的裸露面积，显著提高油气采收率与单井的开采能力。当井斜角增大到约65°时，井下仪向井底方向运动的分力减小到一个临界值时，井下仪器无法借助于自身重力向井底方向运动，需要借助外力将井下仪器推至到指定的测试位置，达到测井的目的。辽河油田目前比较广泛使用的输送工艺是湿接头输送方式，虽然成功率较高，但需钻井方配合，测速慢；施工周期长、成本高；钻具较重，测井仪器无法实现居中测量；同时，频繁地起下钻具，也会加大钻具对大斜度井段和水平井段的套管磨损程度。井下爬行器价格昂贵，测井费用高［2］。因此，为避免上述问题，在现场作业中使用了水力输送测井法，该方法施工简单，方便实用。

1 水平井水力输送法测井技术

1）技术简介水平井水力输送法生产测井技术，是在测井工具串的下端连接一个横截面积大于仪器横截面积的水力塞，增大推进的压力面积［3］。现场测试时，首先依靠测井工具串的自重下放仪器至造斜段自然遇阻，通过井口加压把水流送到井筒内并作用到水力塞上，从而推动测井工具串到达目的测试井段。

2）管柱要求水平井测试管柱的设计对测试工具串顺利起下及是否能达到测试目的至关重要，因此水平井测试前要做好充分的测试管柱设计。水平井水力输送法测试技术是采用井口加压水流的方法来推动仪器的下放。为了能使测井仪器下到测试井段的底部，该测试技术对井下管柱有如下要求：①测试管柱（即输送液流的井下通道，油管管柱）下过测量井段的底部。②测试管柱的底端安装死堵，或者安装孔径小于液力塞直径的底堵。由于水平井中测井工具串与油管内表面的运动与直井不同，直井主要是磨擦运动，水平井除了磨擦运动外，在水平段主要表现为测井工具串的旋转或扭转运动，极易造成测井工具串各短节之间的松扣脱落。因此，为了防止测井仪器松扣脱落造成水平井中无法打捞的后果，除了在现场施工时上紧测井工具串各短节外，在设计管柱时要求油管柱的底部为死堵，或者底堵上的孔径小于液力塞的直径。③死堵上部应接带孔管、单流阀，这样才能输送测井工具串到目的层段底部。

3）可开展的测井项目由于水力输送法测试技术特殊的测试管柱结构，决定了测井仪器无法直接接触各油层位置的的流体，也无法直接测量流体的流动。因此，其所能开展的测试项目只能是非接触式的，涡轮流量计、流体密度、持率测井等均无法测量，能够开展的项目有：自然伽马测井、磁定位测井、井温恢复测井、特定位置的压力测量、生产井中的硼中子寿命测井、中高含水率生产井和注水井中的氧活化水流测井、注水井中的同位素吸水剖面测井，以及以求取油藏参数为目的的压力试井等。

2 井下辅助配套工具的研制

2.1 减震器

水平井水力输送法测试技术采用井口加压水流推动仪器的下放，一旦仪器被推动，电缆需加速跟上仪器的移动速度；停止推动仪器时，造斜又有部分电缆堆积，在此过程中，无法准确确认仪器位置是否到达测试管柱底部。因此在现场施工时一般采用仪器一旦被推动，就一直推动到遇阻停止。仪器在到达测试管柱底部时，会发生强烈的撞击，造成井下仪的损坏。为了降低这类事件的发生，设计加工了减震器，安装在测试管柱的底部，可以减弱仪器与测试管柱底部发生的强烈撞击。

2.2 水力塞

水力塞需要根据测试管柱的结构，选择相对应尺寸的水力塞。为了达到最佳的导流作用，在水力塞上设计了几个导流槽，可以有效提高水力塞的推动作用。

2.3 双向滚珠扶正器

水平井由于其井身结构的特殊性，测井仪器在造斜及水平段，与套管或测试管柱的摩擦加剧，甚至会发生旋转或扭转；同时，有些测井项目需要测井仪器居中测量。为了减少测井仪器与套管或测试管柱的摩擦，保证测井仪器居中测量，设计加工了双向滚珠扶正器。扶正器连接在测井仪器串最下端，起导向和扶正作业。

3 现场应用

xx井为一口水平井注水井，采用筛管完井。A点：斜深2512.0m，垂深2359.0m；B点：斜深3063.0m，垂深2360.01m，最大井斜91.8°，水平井段551.0m。该井周围受效油井含水率普遍较高，为确定吸水层位、总注入量和分层注入量，决定采用水力输送法对该井进行氧活化测试。

施工步骤：根据所测井的基础资料，设计能满足施工要求的测试管柱；根据测井目的，编写详尽的测试施工方案并作好风险分析；起出原生产管柱，下入测试管柱；井口配接氧活化测试仪器，测井工具串包括：电缆头、加重杆、遥测短节、采集短节、中子发生器及液力塞；安装井口密闭施工防喷装置；仪器下井。直井段靠测井工具串自重下放仪器，到达造斜段自然遇阻。利用注水压力或泵车加大水力，将测井工具串送至井底。仪器下井过程中，随时监测磁定位曲线；测井工具串推送到井底后，上提测量自然伽马、磁定位和井温曲线，进行深度校正；采用水力推送测井工具串至井底；根据施工设计要求，在各个测点定点测量注液过程中油套空间的氧活化上、下水流谱峰；采用水力推送测井工具串至井底；停止注水，等待一定的时间后，上提测量关井自然伽马、磁定位和井温曲线；测井完毕后，起出仪器，恢复正常生产。

氧活化测试井段2500～3028m，全部为水平井段。测试结果显示：2548.9～2558.0m、2558.0～2570.0m为主吸水层位，相对吸水量分别为33.39%、22.56%，其余层有少量吸水或不吸水。该井的成功测试为地质人员调整配注方案提供了依据。