高温深井试油测试技术探讨

方晓明

(长城钻探工程有限公司井下作业公司,辽宁盘锦 124010)

高温深井试油测试技术探讨

方晓明

(长城钻探工程有限公司井下作业公司,辽宁盘锦 124010)

伴随者经济的快速发展，我国对能源特别是油气资源的需求越来越大。这使得我国油田开发的力度也不断加大，越来越多的石油勘探和开采需要在高温深井中进行。与普通油井相比，在高温深井中作业，难度和风险都很高，非常容易出现安全事故。这就使得企业必须加强对试油测试技术的研究。本文通过分析高温深井的特点,介绍了几种主要的试油测试技术。

高温深井 技术 石油

试油测试是勘探和开采石油的基础环节。通过这一环节，技术人员能初步了解油气层的压力以及温度等非常重要的数据资料，并根据这些数据粗略地计算出产油层的油气储存量，为进一步开发油田提供支持。我们通常将深度高于3000米，地层温度高于120度的油井称为高温深井。随着石油工程研究的深入，它已经成为我们今后石油开采工程所要面对的重大挑战。

1 高温深井在勘探和开采方面存在的问题

当下高温深井的试油测试工作主要存在以下几大难点：①在选用堵剂方面。一般的有机类堵剂耐温性能很差，如果采用树脂类有机堵剂，将会造成反应太快、卡管柱的现象。而如果用水泥这类无机类产品，风险又太高。②在选用管柱方面。一般都要下双封将上下层隔开，这无形之中加大了企业的施工难度，卡封现象时有发生。③在高温深井下进行勘探和开采工作，常常需要密封性能强，能耐高温，耐腐蚀的试油测试工具。一般的管柱很容易发生变形、破裂的现象，增加施工的操作难度和生产的风险。④在对试油的测试方案进行的设计时，需要对其可操作性进行不断论证，特别是在钻井时需要实时监督再加上相关的计量体系、试油设计软件等还没有成型，这无形中增加了高温深井试油测试的设计难度。

2 试油测试技术

2.1 测试管柱技术

本文主要介绍了MFE测试管柱、APR测试管柱以及MLT测试管柱的优缺点。

2.1.1 MFE测试管柱

首先我们要知道：测试是通过井下测试阀开关来实现开关井，通过这样的方法使地层流动或压力恢复（降落），给地层激动信号，并通过井下压力计接收并存储地层的反应信号，在地面回放压力计信号进行分析处理，从而得到地层参数。MFE的英文意思为“多流测试阀”，它的作用就是一个井下开关。它的工作原理原理和圆珠笔类似。MFE测管柱的优势在于它的整体结构不复杂，在对其进维护时较为便捷。[1]相比APR测试管柱，地面的工作人员能对清楚地知道井底测试阀门的位置。它的缺点在于很难把握上提高度，容易造成封隔器松动。

2.1.2 APR测试管柱

APR测试管柱是利用用环空压力来控制阀门的开关。它的优势在于管柱中存有一段伸缩长度，它可以帮助管柱进行压缩或者伸长，无须调动管柱。在操作层面上来说，成 功率更高，安全系数也大。其次，管柱的孔径较大，而管柱所受到的流动阻力与其孔径息息相关的。根据达西一维斯巴赫公式：，其中，d表示管柱的孔径。换而言之，管径越大，其受到的流动阻力就越小，可以有效地防治地层污染。它的缺点在于在高压井中，有些时候不容易打开球阀，亦或是球阀本体会因为开井时刻的瞬时高速流体的通过而损坏，造成测试阀漏的现象，测试需要较高的人工成本，耗费大量的时间。

2.1.3 MLT测试管柱

MLT测试管柱可以说是MFE测试管柱的改装版。它的优点在于：首先，它将原来的液压锁紧变成了机械锁紧。这使得它的换位更加灵活，哪怕是上提不到位也不会使得换位产生问题。可以有效地避免换位机构出现损。其次，一次性测试成功的几率大，不容易由于操作失误导致测试失败。再者，它的操作简单，对操作人员的技能要求不高，操作人员无需担心上提多了造成封隔器松动，即使是非专业的测试人员也可做到这一点。此外，开井时地面有清晰的管柱自由下落显示。

2.2 防冻堵技术

由于高压深井的具有压强大、深度大的特点，在冬季，试油测试前期很容易出现水合物冻堵的现象。技术人员需要利用采油树节点的温度监控来检测温度的变化，以提前做好预警工作。首先从采油树立管到加热炉的回压管线加伴热油管线；将伴热管线和油管埋在地面1米以下，避免地面热量流失；伴热管线保证给输油管线的供热，提高温度，防止冻堵。其次通过在加热炉处来进行二级节流；控制液量，使得液体流速变慢，液体在加热炉中有足够的时间能够加温，并使伴热管线中液体有较高的温度，以便给回压管线传热，防止回压管线冻堵。

针对采油树主通径冻堵，采用安装井下节流器的方法解除冻堵，前期使用效果显著。但是为了长期的生产需要，制定了一套防治冻堵管理试行办法，如要对巡检周期，油嘴、压力、井温监控，倒翼等各个方法都拟定了详细规范。

在冻堵防治工作上，技术人员可以积极地推行节点控制管理，从地层至井筒、井口、地面管线的温度监测着手，判断冻堵初始源头（监测结果显示油嘴套后、采油树主通径套管悬挂节流处为冻堵源头），制定并完善日常回压提温、电加热、倒翼和异常正注热油解堵的防治措施，同时积极实践井下节流技术。

2.3 高温深井固井水泥浆技术

某些油井的底部温度特别高，流动阻力大。下套管后，循环排量变小，砂子等杂物不容易被带出，使得固井的风险极高。为了更好地固井，技术人员需要认真审视钻井液、前置液以及水泥浆的相容性，利用高性能的水泥浆，优化固井前置液设计，确保前置液具备良好的冲洗、隔离效果。同时改用高温水泥外加剂，如抗230摄氏度高温水泥缓凝剂DHTR400、抗200摄氏度高温水泥降失水剂DHTF-3、抗200摄氏度高温悬浮稳定剂DHTS-1等重要稳定剂。再者，为了得到零析水、直角稠化的水泥浆，技术人员还需采用高性能的地面混制设备，让水泥浆在高温的状态45°斜角下析水为0ml。[2]另外，在前置液的设计方面，除了要适当增多前置液的用量外，还要在前置液中投入部分表面活性剂，以提高固井界面胶结性能。

2.4 储层保护技术

在钻井过程中，钻井液的固相颗粒会随流体一起进入油气层，造成油气通道堵塞，出现油气层损害。为了防止钻井液挤注，而采取的保护措施称之为储层保护。技术人员可以采用固控技术，采用与油井地层特征相适宜的钻井液，以减少固相颗粒进入油气层的几率，维护井壁的稳定，并在钻井液进入油气层前加入油溶性、酸溶性等保护剂，以减少压差对储层的伤害。

3 结语

为了体现油气田绿色开发的原则，降低石油开采的风险，各个企业必须加大对高温深井试油测试技术的研究力度。将研究的重点放在测试管柱技术、防冻堵技术、高温深井固井水泥浆技术、储层保护技术方面，使得企业以技术为指导，实现石油的高效生产。

[1]崔朋辉.MFE测试器在大庆深层气井中的应用[J].内蒙古石油化工,2010,06.

[2]戴建文.抗200℃高温水泥浆体系的研制[J].钻井液与完井液,2011,05.