油气井测试工艺新趋势及新技术介绍

 油气井测试工艺新趋势及新技术介绍

陈海君

中国石油集团渤海钻探工程有限公司油气井测试分公司  邮编：065007

摘要：为了更好地满足油气资源的勘探和开发需要，适应越来越严格的安全环保要求，为各种地质条件下的油藏资源开发提供准确的科学依据，各种类型油藏的测试工艺出现了一些新趋势，且伴随这些新趋势也研发了一些新技术。

关键词：测试；新趋势；新技术；介绍

1油气井测试工艺新技术及其要点分析

1.1 TCP与DST联作测试技术

①精选射孔器材工艺方法

在TCP技术中，首先要根据油气井测试工程实际情况与具体测试要求，合理选择与之相适宜的射孔器材及射孔工艺，才能使得该新技术的优势效用得到充分发挥。以某高温高压油气井的完井测试为例，其井身结构采用244mm、175mm和114mm的三级套管，为有效保障测试安全同时尽可能避免出现射孔后卡枪等情况，可以选择使用73mm射孔枪并将其抗内压设定在120MPa。根据射孔枪的具体尺寸及套管井段与地层温度，对射孔弹进行精选。

②合理优化测试管柱结构

第一，优化联作测试管柱结构。首先要合理选用测试油管，如在某高温高压油气井测试当中，根据其具体测试要求，工作人员最终选用的测试油管是89mm抗硫材质扣油管，该种测试油管中借助圆锥体过盈配合形成线接触而负责主密封的螺纹，以及用于辅助密封的端面紧密接触共同构成，作为连接的丝扣呈斜梯形，同样可以有效加强油管密封。当前，在油气井测试中常用的测试工具主要包括MFE、HST以及APR，其中前两者多用于裸眼井、低产套管井的测试，APR则运用环空加压与卸压的方式实现开关井，其一般在高压或高产套管井测试中较为常用。此次在优化TCP与DST联作测试管柱结构中，设计使用EE级别的防硫APR硫测试工具，其内通径为57mm，有助于控制井底节流和地层流体阻力。配合使用RTTS系列全通径测试工具，以及具有良好耐高温特性与抗硫材质的密封圈。

第二，射孔测试酸化联作管柱。在TCP与DST联作测试新技术中，射孔和测试以及酸化联作，可以有效完成高温高压油气井测试工作。在其管柱结构优化设计中，管柱首端为气密封扣抗硫油管与伸缩节、下设钻铤与RD循环阀，再设置放射性定位接头，继续下设钻铤与压力计托筒，依次设置RD安全循环阀、滑套式放样阀以及LPR-N阀，在加设另一个压力计托筒的基础上，分别设置RD取样器与液压循环阀。其下设置BJ震击器与RTTS系列的安全接头与封隔器，再设置减震器与筛管，最后分别设置两个压力延时点火头，其中间位置处设置射孔枪，最后与枪尾进行组合共同构成该联作测试管柱。经过优化后的管柱结构中，设计使用的RTTS封隔器可以在长时间的高温高压条件下保持良好密封性，为后续射孔酸压施工创造良好条件。设置伸缩节则可以实现对管柱受热膨胀后的伸长量进行灵活调节，确保测试管柱安全可靠。

1.2科学设定测试参数

①射孔参数

为使得TCP与DST联作测试工艺技术可以在油气井测试中充分发挥自身优势效用，还需要相关工作人员根据实际情况，严格遵循相关技术规程规定，科学设定相应的测试参数。如在某高温高压油气井完井测试的射孔参数设定中，工作人员选用了穿深可达640mm以上，孔径为8mm的73射孔枪及相对应的射孔弹，将射孔相位角设定为60°，呈螺旋式布孔。孔密控制在每米20孔，射孔复压则设定在10~20MPa。针对工程中的175mm套管井，工作人员则选择使用127枪弹，孔密控制在每米40孔，孔径为φ12mm，耐压值设定为140MPa。

②管柱参数

对于高温高压油气井，在设定其测试管柱参数时，要对其进行强度校核。要求相关工作人员对包括套管强度、井内流体在内的各种因素以及可能引发管柱发生形变的因素进行充分考虑。借助专门的工具软件与测试系统高效精准地完成测试管柱强度校核，从而确保管柱安全可靠。如在该高温高压油气井中，油管尺寸为114mm和89mm时，当其下深均为4500m，钢级与扣型均为L80和气密扣时，二者的抗内压分别为83MPa、71MPa，其抗外压则各为87MPa与74MPa，两个油管的额定抗拉强度则分别为1750kN与920kN。二者抗拉安全系数分别为5.60与4.12.由于上述参数均与测试管柱强度校核要求值相符，因此，可直接将其作为该高温高压油气井测试中的测试管柱参数。

1.3优化地面测试流程

①优选控制头管汇台

如果预测最高关井井口压力不足35MPa，选用的管汇节流控制等级应当为一级，如果该井口压力值在35~70MPa，则选用的管汇节流控制等级应为二级，当预测最高关井井口压力在70MPa以上，需使用三级管汇节流控制。在某高温高压油气井测试中，鉴于最高关井井口压力大约为30MPa，因此使用一级管汇节流控制，配合使用HH级WOM控制头，管汇台则为EE级。

②加强安全监测管控

通过将智能监控装置安装在井口等关键位置处，可以对其进行全程、不间断监控，一旦监测发现实测值与规定参数值不符，将会自动发出报警信息提醒操作人员注意。如该高温高压油气井在监测与管控测试过程时，一方面，使用专业仪器设备如巴顿记录仪、高精度流量计等，配合使用信息化数据采集系统，用以实时采集各项监测信息数据，及时发现其中的异常情况并有针对性地进行科学处理。另一方面，在局域网的作用下，通过将ESD系统及紧急关闭系统引入油气井测试中，一旦监测出现异常情况，该系统可迅速将上游压力源自动截断，关闭液压安全阀并自动切断井内流动，避免影响测试工作的正常进行。

2油气井测试工艺新趋势

2.1测试工艺智能化的发展要求

油气勘探开发活动如果开始向一些交通不便的地方转移，油气井测试工艺不仅要满足油气井工程的测试工具，还应当为此提供更为有效及时的数据信息，人们可利用智能化的测试工艺对井下进行实时操作，进而确保工作的顺利实施，也可提供人员安全。一旦出现问题，测试工艺还可将其遇到的现象发送到总部去，促使工作人员及时改变策略，不至于影响活动计划。

2.2测试管柱的多样化功能

传统测试管柱的功能在于获取地层的详细资料，包括地层压力、温度以及流体样本等等，相对来说比较单一，如果出现个别情况，还需要重新下管柱，进而产生了一系列不必要的麻烦。为降低油气勘探开发活动的资金成本，就需要选择合理可行的测试工具，通过管柱功能的不断完善，以便提高其使用价值，提高其实际功能。当今普遍使用于油气井勘探开发活动的多功能管柱有射孔—测试联作管柱、压裂—冲砂—完井一体化管柱以及射孔—酸化—压裂—和测试一体化管柱等等。

2.3实施绿色完井活动

绿色完井就是指油气勘探开发过程中，不应将甲烷以及蒸汽等有害气体过多排放在外界环境之中，绿色完井旨在减少排放有害气体，进而保护油气资源周边的环境。绿色完井项目的具体措施为：在油气勘探开发过程中，可采用特殊的闭环罐以达到天然气通风燃烧的效果，进而有效避免甲烷和蒸汽等有害气体置身于空气之中。绿色完井活动在美国得到了较为可靠的实施，在一定程度上有利于提高项目工程的运行效率，加强各个部门之间的协作精神，为油气勘探开发活动提供了更为有效的操作程序，能够被当地管理部门所承认。

结语：

综上所述，在实际开展油气井测试时，相关工作人员应当充分结合项目实际与具体测试需要，认真遵循国家相关规定及标准要求，合理选择与之相适应的油气井测试工艺技术，并对其中的各项关键要点进行严格控制。未来，我国还需要继续加强对油气井测试工艺技术的开发与研究力度，探索更多智能化、功能多样且具有较高安全可靠性的绿色油气井测试新工艺技术，由此获得更理想的油气井测试成效。

参考文献

[1]杨飞.油气井测试工艺原理及应用[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（10）：234-235.

[2]李岳.油气井测试工艺原理及应用[J].中国化工贸易，2019，11（9）：86.

[3]潘晗凌.油气井测试工艺原理及应用[J].石化技术，2017，24（11）：49.

[4]邹顺良.页岩气微注压降测试方法[J].油气井测试，2018，27（1）：37-41.