TCP+N阀+螺杆泵三联作测试技术在浅井试油中的应用

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)中石油集团海洋工程有限公司 作者:庞振力

  针对海上浅井试油对试油周期要求严格的具体情况,研究出一套适合浅层稠油易出砂地层的“TCP+N阀+螺杆泵三联作测试”工艺技术,该工艺以一套管柱完成多项工序,从而达到减少洗压井次数、缩短施工周期和防止地层二次污染的目的。该三联作工艺在MD探区应用,取得了良好应用效果。该工艺切实可行、安全,并适用于稠油井测试。

  设计原则针对MD探区浅层具有以下特点:井浅,井深在1000m左右,试油层位在500~900m;浅层易出砂;井浅、温度低、油稠;入井管柱本身自重太轻,封隔器坐封吨位不够;N阀在超浅井开关时,计量套的延时机构太长,N阀开关井成功率低的特点,给测试施工带来了很大的难度。真空技术网(http://www.chvacuum.com/)针对浅井测试的特殊井况,编写施工设计时应遵循以下原则:

  (1)在确保海上施工的安全环保要求下完成该井的试油工作;

  (2)浅层井易出砂,要求优化管柱结构,做好防埋防卡设计,要求下井工具力求简洁,性能可靠;

  (3)螺杆泵排液时,电缆加热;

  (4)工艺技术上尽最大的努力达到地质资料录取要求;

  (5)下钻过程中,油管内灌注柴油液垫,做好防喷、防爆、防污染应急措施。

1、管柱结构及工作原理

  1.1、管柱结构

  射孔枪+压力延时点火头+Φ73mm油管(4根)+减震器+安全接头+防砂筛管+安全接头+RTTS封隔器+传压接头+RTTS安全接头+RTTS循环阀+Φ105mm钻铤(8根)+压力计托筒+N阀+Φ73mm油管(2根)+RD循环阀+螺杆泵筒+Φ89mm平式油管(2根)+Φ89mm定位短接+Φ89mm油管。

  1.2、工艺原理

  该联作工艺的基本原理为:将射孔枪、点火头、纵径向减震器与防砂筛管、封隔器、安全接头、压托、RD阀、N阀、螺杆泵等工具按设计的管串顺序下至预定位置,然后测井校深,使射孔枪对准射孔层位,坐封封隔器,安装井口。环空加压11MPa,保持环空压力打开N阀,然后采用投棒方式引爆射孔枪。射孔后若自喷则按照地质设计选用合适油嘴放喷,若不喷则关井,下抽油杆,下至预定位置后,并保持压力环空加压至11MPa,打开N阀,螺杆泵排液,落实产能液性,取完产能液性后停抽,环空泄压关闭N阀,测压力恢复,从而取得地层的完整资料。

2、结构特点

  该工艺采用一趟管柱完成多项工序,从而达到减少洗压井次数、缩短施工周期和防止地层遭到二次污染的目的;抽油杆诱喷排液时,可以同时采用电缆加热,降低原油粘度,提高稠油的导流能力;针对静液柱压力小于10MPa的浅井,N阀在开关井测试计量套延时时间过程,造成测试阀开关动作不确定,我们则采用不用计量套延时,直接靠压缩氮气,开关N阀,确保N阀开关成功;对于油管自重较轻,封隔器坐封吨位不够,则采取增加钻铤加重管柱悬重;根据出砂情况,可以调整螺杆泵的转速,控制排液强度,防止地层出砂。

3、适用范围

  TCP+N阀+螺杆泵三联作管柱在超浅井、稠油井、出砂井及含气井均有很好的适应性。

4、施工步骤

  (1)井筒准备好后,将联作工具按设计的要求下至预定位置。

  (2)测井校深,加配调整短接,使射孔枪对准射孔层位。

  (3)坐封封隔器,完成联作管柱,安装好井口,并对流程管线试压。

  (4)通过环空加压并保持环空压力打开N阀,投棒点火引爆射孔枪。

  (5)射孔后,若自喷,则按选择合适的油嘴放喷求产;若不喷,则下抽油杆带螺杆泵转子及加热电缆泵抽排液求产。

  (6)停泵,起螺杆泵及加热电缆。

  (7)打开RD循环阀反洗井,然后起出联作管柱。

  (8)对测得的压力恢复资料进行解释处理,根据计算的地层参数确定下步措施。

5、现场应用

  TCP+N阀+螺杆泵联作工艺简单、可操作性强,目前应该在浅井及超浅井试油工艺技术上推广应用。2011年在MD探区中施工的MD1井在工艺方面非常成功。

MDI井管柱结构图

图1 MDI井管柱结构图

  实例:MD1井管柱结构如图1所示,射孔井段分别是:598.6~602.8m;854.8~858.0m;2011年5月17~2011年5月25日对该井段进行TCP+N阀+螺杆泵三联作。下钻过程中严格控制下钻速度,防止下钻过快而形成的激动压力提前造成N阀打开;坐封后环空打压11MPa,保持环空压力,打开N阀,射孔不喷,然后泄掉环空压力,关闭N阀,再下抽油杆带螺杆泵转子,进行螺杆泵排液求产,螺杆泵转速70r/min求产,日产水8.9m3,停抽,环空泄压关闭N阀,测压力恢复。

6、认识及建议

  (1)该联作的关键是对N阀进行改造,不使用N阀延时机构计量套,开关井直接使用压缩氮气的方式。在下钻过程中需要严格控制下钻速度,防止过快造成的激动压力提前开启N阀,造成测试失败。

  (2)该工艺可解决因井浅工具多管柱悬重较轻封隔器坐封吨位不足的问题。

  (3)该联作管柱具有加热功能,适合浅井稠油井试油测试。

  (4)工艺简单、操作方便、施工周期短,具有良好的经济效益。

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