试油技术孙新

1、勘 探 事 业 部二零零六年三月授课人：郭秀庭试 油 工 程 技 术 讲 座1技术内容 试油技术概况 常规试油技术 地层测试技术 试油联作技术 2试油技术概况 宏观分类 ： 探井试油和生产井试油 技术种类： 常规试油技术、地层测试技术、试油联作技术 工作流程：物探 确定井位 钻井 试油3试油技术概况试油目的及意义 直接揭示地层内部矛盾，获取地层流体性质、产量、压力、地层参数，为计算地质储量，编制开发方案提供依据。4技术内容 试油技术概况 常规试油技术 地层测试技术 试油联作技术 5常规试油技术常规试油技术解释 上世纪80年代之前现场应用的技术，采用传统施工技术。射孔是在电缆输送或光油管输送状态

2、下进行；排液通过提捞、气举、汽化水等工序完成；测压时用试井车下压力计测取井底压力；地面求产设备采用二相分离器计量。其主要特点：施工效率低；资料品质较差；存在污染地层等问题。6常规试油技术施工工序 一、通井：采用小于套管内径68mm通井规清除套管内壁上 粘附的固体物质，检查套管是否有变形，核实井底深度，以及调整井内压井液，使之符合射孔要求。 二、射孔：其目的是将套管外的试油层与井筒连通起来。方式：正压射孔、负压射孔、超正压射孔；枪型：51、73、89、102、127等；喷砂射孔。 三、诱喷：就是降低井筒内液柱压力，使地层压力高于液柱压力，地层流体进入井筒或喷出地面。施工方法：先替喷后排液。7常规

3、试油技术施工工序 四、求产：通过各种计量器具和 仪表，计量地层中产出的油、气、水产量，并取油气水样品，做组分分析。 五、测压：通过下压力计测取求产时流压，关井时测取地层压力，其压力的大小能反映油气藏生产能力。 六、封层：试油层结束后，为了上返试油将已试层封掉，防止不同层位之间相互干扰。方法：注水泥塞、桥塞和丢手封隔器。8常规试油技术试油设备一、井架：用来装置天车，支撑整个吊升设备，以便进行各种起下作业和悬吊下井设备、工具。常用井架有：起单根50t18米井架和起双根80t29米井架；有与修井机机车联为一体的井架。二、提升设备：分通井机和修井机两种。常用通井机：XT12A、XT12B；修井机：XJ

4、40、650型120t、550型100t、450型80t。9常规试油技术80吨修井机外观图10常规试油技术试油设备 三、计量设备 1、分离器：分两相和三相分离器。两相分离器能把井中流出的液（油和水）气混合物自动分离成液气两相，液体产量可通过分离器直接计量，气体可通过2寸测气短节测出；三相分离器有较强分离净化功能，处理油气量较大，承压较高，能自动分离与计量出油、气、水量。 2、储液罐：对于非自喷井需要用储液罐计量液体产量。现场常用2.0m3、15m3、35m3、40m3。 3、现场简易分析仪器：原油含水分析仪、含砂分析仪、水分析仪。11二相分离器型号：800型、1200型承压：2.02.5MPa

5、日处理量：液100方、气 5万方原理：液气混合物从进油口处切 线进入，靠重力及密度差作用分离出来的气向上运移到出气口排除，而液体向下从出油口排除，至此完成液气分离程序。12三相分离器 形状： 卧式、立式、球式； 承压： 10MPa； 日处理量：液500方、气500万方； 原理：液气混合物从液体入口处沿切线方向进入内旋式分离器内，通过离心作用分离液气，气体经过分离器后再过滤排除，液相靠重力作用使油水分离形成油上水下状态，上部的油单独进入油箱从出油口排除，水从底部出水口排除，这一系列过程中压力、产量、温度等数据靠传感器自动获得。13常规试油技术试油设备 四、井口控制装置 1、采油树：其作用：悬挂下

6、井油管；分隔油管和套管环空；控制和调整油井的生产、施工状态。按承压级别：250型、350型、600型、700型和1000型；按流体性质：油井采油树、气井采油树和防硫采油树；按连接方式：法兰连接和卡箍连接。 2、封井器：射孔后，不能安装采油树情况下进行各种井口作业时，装上封井器防止意外井喷发生，有全封和半封、手动和液压封井器之分。承压有：25MPa、35MPa、70 MPa和100 MPa。 五、压力计： 用来测取井下压力及温度值。分机械压力计和电子压力计，其中电子压力计有储存式和地面直读式。工作温度：150、175 ，工作压力：700015000psi.14常规试油技术250型采油树外观图15

7、井口封井器结构外观图（上全下半型）常规试油技术16常规试油技术试油设备 六、排液设备：目的是降低井筒液柱压力，使地层流体进入井筒，获取流体液性和产量。包括：水泥车（300型、400型、700型）、压风机（15MPa、排量8.0m3/min）、液氮泵车（15000psi、排量99m3/min）、水力泵（分射流泵、水力活塞泵）、纳维泵、抽吸装置等17技术内容 试油技术概况 常规试油技术 地层测试技术 试油联作技术 18地层测试技术 基本解释 地层测试是在钻井或在下套管完井之后，用钻杆或油管将测试工具下至井内待测试位置，经地面操作打开或关闭测试阀，对目的层进行测试，获取井下压力随时间变化的关系曲线，

8、通过分析处理得到动态条件下地层和流体的各种资料，计算出多种参数，对储层作出评价。19地层测试过程油管或钻杆负压地层与环空分隔打开测试阀求产关闭测试阀关井循环洗井确定液性20地层测试技术测试分类 井况分：裸眼测试和套管测试 作业方式：单封隔器测试和双封隔器测试 操作方法：提放式和压控式测试 提放式测试工具：MFE和HST测试工具 压控式测试工具：APR、PCT测试工具这里介绍套管MFE测试技术21地层测试技术现场施工工序 1、泥浆压井状态下，用电缆射孔枪定位射孔； 2、上时钟划基线，地面连接好测试工具，按顺序下入井内； 3、坐封封隔器8-10t，下放管柱打开多流测试器； 4、进行开关井测试，求产

9、及测压； 5、洗井计量油水量，取样确定液性； 6、上提解封封隔器，起出井内管柱，结束测试工作。22地层测试技术P-T卡瓦封隔器测试层油层套管表套监测机械压力计 多流测试器人工井底液压锁紧接头 反循环阀液压震击器安全接头两支机械式压力计开槽筛管MFE测试管柱结构示意图23地层测试技术井下工具介绍 1、两支机械压力计：型号：200-J，压量：50-100MPa。使用前上满时钟，装卡片，划基线，在工作时，时钟带动卡片做旋转运动，记录针随着压力大小做上下运动，这样，就形成了时间为横坐标，压力为纵坐标的实测曲线，根据此曲线读取数据进行分析计算，得出测试层产量、压力、地层参数。井下温度由一支最高温度计测取

10、。 2、开槽筛管：管子上被开成宽度为0.5mm的长糟，起过滤固体颗粒作用，防止堵塞测试工具。 3、P-T封隔器：隔离测试层与环空通道，实现井下关井测压等工序。通径38mm，外径118mm，、114mm，长度1200mm，承压差35MPa,适合于95/8“、7”、51/2“、5”套管。24地层测试技术井下工具介绍 4、安全接头：当封隔器以下工具被卡时，可采用规定动作在安全接头处进行倒扣，提出上部工具，然后再下打捞工具实施解卡。 5、液压震击器：测试工具被卡时，首先启动震击器，它是靠上提管柱拉动震击器内部的震击活塞，当活塞运动到上行程时突然释放，给以下被卡工具有一向上撞击力，可以实施多次撞击，以此

11、来解卡。当震击无效时只有从安全接头处倒开。 6、液压锁紧接头：在操作多流测试器时需上提下放管柱，上提时为了防止提松封隔器，设计了此装置，相当于增加一个向下的力，必须克服这个力之后才能影响到封隔器密封，有时用加重钻杆来代替。25地层测试技术 7、多流测试器：相当于一个井下开关阀。当开井求产时，靠地面上提下放管柱打开多流测试器，当关井测压时，也靠地面上提下放管柱关闭多流测试器。本工具还有取样功能。 8、监测压力计：由于测试时油管内处于负压状态，所以，油管内外存在压差，为了清楚油管是否渗漏以及如渗漏知道其渗漏量，增加了监测压力计提高求产数据的准确性。 9、反循环阀：测试结束，可通过从井口投入铁棒砸开

12、循环阀中的两棵销钉，沟通油套通路，进行反循环洗压井，落实开井流动期间的油水量，进行取样。然后，起出井内测试工具。井下工具介绍26地层测试技术测试注意事项 1、在下测试器前，选择好通井规，清理套管壁，确保封隔器密封； 2、调整合格泥浆压井液，性能达到要求，测试期间，避免沉淀现象发生； 3、下工具过程中，要平稳操作，打好背钳，发现遇阻及时上提。工具及油管丝扣上紧，保证密封可靠。 4、每下300m500m加一次水垫，尤其是深井，避免下完后一次灌入水垫，已控制较小油管压差，防止油管渗漏。 5、封隔器座封开井前，环空液面要保持在井口，以直接监测封隔器密封情况，如果液面下降可及时解封，调换封隔器位置。 6

13、、地面流程要试压合格，固定牢靠，油水进罐，天然气烧掉，防止污染。 7、起管柱时边起边灌压井液，防止因液面下降或抽吸作用而造成井喷事故。27技术内容 试油技术概况 常规试油技术 地层测试技术 试油联作技术 28 一、 概述 二、 测试三联作技术 三、酸化四联作技术 四、压裂联作技术 介绍内容29 常规试油(测试)工艺技术包括：油输负压射孔试油工艺、 地层测试试油工艺；汽化水排液、抽吸提捞、液氮排液、纳维泵、螺杆泵、水力泵排液等。 常规试油(测试)工艺技术特点：各工序相对较独立；换管柱频繁不能连续完成射孔、测试、泵排、措施等工作，容易造成地层第二次污染；周期长、成本高，安全风险大。 联作试油技术特

14、点：一趟管柱可以完成常规试油工艺的多项工作，提高资料品质，周期短、成本低，安全风险小。 联作试油技术包括：射孔-测试二联作、射孔-泵排二联作、射孔-测试-泵排三联作、射孔-测试-泵排-酸化四联作(简称酸化四联作)、射孔-测试-泵排-压裂四联作(简称压裂四联作)。试油联作技术一、概 述30 一、概述 二、测试三联作技术 三、酸化四联作技术 四、压裂联作技术 介绍内容31测试三联作试油施工程序开井投泵芯，水力泵排液求产测试求产射孔结束测试 洗压井起出联作管柱自喷求产 进行开关井操作，若不喷在终关井期间打开滑套洗井落实液性 喷不喷测井校深后调整管柱并坐封封隔器，使射孔枪对准目的层，环空加压射孔。井筒

15、准备好后，装好防喷器，将联作工具按设计的管串顺序下井预定位置 工具入井 水力泵排 二、测试三联作技术试油联作技术32 在原二联作基础上增加水力泵和托砂皮碗装置，目的是增大排液量，尤其对低产层搞清液性提高产量效果较好，并起到了强排解堵疏通地层孔道的作用；一趟管柱完成射孔、测试、泵排工作，降低成本，减轻了作业强度；保护油气层，防止地层第二次污染；减少措施工作量，提高经济效益。二、测试三联作技术技术特点试油联作技术33射孔井段表套定位短节滑套水力泵73mm油管托砂皮碗球座监测机械压力计多流测试器锁紧接头及三支机械压力计传压孔封隔器 筛管接头轴、径向减震器人工井底油层套管枪身点火头73mm油管泵排射孔

16、测试二、测试三联作技术测试三联作管柱结构示意图试油联作技术34 在三联作试油（测试）工艺技术中，我们主要利用了如下先进的单项试油（测试）技术： 1、大孔径、深穿透射孔技术 在同一油层性质条件下，油层产能高低取决于射孔弹穿透深度和流动效率。在对中低压油气井进行联作射孔时，在考虑其所产生的震动力大小的同时，也考虑射孔弹的穿透能力，即在安全射孔的同时还要达到深穿透地层的目的。三联作中的射孔二、测试三联作技术试油联作技术35弹型孔径（mm）混凝土靶穿深（mm）贝利砂岩靶穿深（mm）压实厚度（mm）压实程度899.9481231.512.50.21810211.9604289130.21812712.5

17、786360130.21889增效8.7470255/小1米弹10-11900450/注：89增效弹具有造缝功能，所造缝长大于1.5m。 通过各种射孔弹性能的分析和现场试用，最终我们优选采用了127弹和普通89弹射孔。三联作使用的射孔枪二、测试三联作技术试油联作技术36 2、地层测试技术 地层测试技术目前已经很成熟。实践证明，地层测试是及时准确评价油气层的有效方法和最直接的手段。可以尽可能地获得动态条件下的各种地质资料和地层参数。与常规试油方法相比具有很大的优越性：减少排液时间，缩短施工周期，提高试油速度；取资料全，对地层起到了一定程度的解堵作用。三联作的地层测试测试三联作技术试油联作技术二、

18、测试三联作技术37 3、水力泵排液技术 强度大、速度快是水力泵排液、降压措施的最大优点。同时在排液前可以采取挤降粘剂、地层清洗剂等措施，然后立即进行返排液。排液时动力液中可以加入降粘剂、降凝剂等，也可以对动力液进行加温，提高原油流动性，完成稠油井的连续排液施工。 在三联作管柱中我们采用的滑套短水力泵实现了水力泵与MFE地层测试器的结合，既能在射孔时实现负压射孔又能在排液时实现油套连通。另外，泵芯长度设计为1.1m，比传统水力泵短了2.45m，更容易实现反洗泵芯，同时在斜井中泵芯更容易到位。三 联 作 泵 排测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术38泵排施工地面工作流程图40方动力液罐2方

19、计量罐三柱塞活塞泵发电机房加热炉溢流管高压入井动力液正循环入反循环入反循环出正循环出供液泵采 油 树测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术39地 面 设 备测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术40泵 排 程 序1、联接流程，试压、调试合格2、投试压泵芯，对管柱及封隔器试压3、反洗出试压泵芯，投排液泵芯，正循环泵排4、用液罐计量产量，并根据产量大小调整泵压5、反循环洗出泵芯，结束泵排施工测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术41 1、射孔枪：一般采用89枪89弹每米16孔，也可以采用大一些的枪弹如102枪127弹、102枪1米弹等，尽量避免采用增效弹，因为这种弹射孔时瞬间产生

20、的高温高压较大，对仪表和封隔器有一定的破坏作用，而产生损坏仪表和封隔器失封等副作用。 2、点火头：环空压力经封隔器上的传压孔接头，沿着导压管向下一直到达点火头液压活塞上表面积，靠着活塞上下面积差而产生力使活塞向下移动，当活塞移动到扩径处时，活塞快速下移撞针撞击雷管而引爆射孔弹，完成射孔。另一种点火头，没有液压部分，它是靠环空压力推动活塞而剪断销钉，活塞下面的撞针瞬间撞击雷管引爆射孔弹。 3、油管：一般加4-6根，主要作用是使射孔枪离封隔器保持足够距离，减少射孔冲击，保证封隔器及以上工具、仪表工作正常。另外一个作用是如果地层出砂或其他固体颗粒流出时，在筛管下留有一定存砂空间，防止过早堵塞筛管。主

21、 要 工 具 简 介测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术42 4、轴、径向减震器：减缓射孔时产生冲击波而影响封隔器密封以及保持仪表正常工作，基本与加油管作用相似。 5、筛管接头：沟通地层与工具内空间的通道。导压管通过此件，并与下部保持密封，使导压管下部空间与环空处于同一压力系统，为完成传压射孔提供条件。 6、封隔器：采用P-T卡瓦封隔器，封隔地层与环空，实现射孔、负压、单独测试的目的。 7、传压接头：使环空及井口压力与导压管连通，完成射孔工作。 8、压力计：随时记录井下压力变化数据。一般采用200-J型机械压力计，内带有阻尼器，射孔冲击时可自动关闭，正常传压时打开。可根据不同井深选择不

22、同压量的压力计，时钟有48小时、96小时和192小时。 9、锁紧接头：在MFE下面相当于增加一个向下的力，当开关测试时，防止上提管柱封隔器被提松，而使环空液体进入油管内，造成测试失利。主 要 工 具 简 介测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术43 10、MFE多流测试器：相当于一个井下开关阀，靠上提下放管柱完成，求产时打开，测压时关闭，并带有取样器。 11、监测压力计：用来监测管柱的渗漏情况，如有渗漏可通过此压力计核实漏失量，获得真实产量。同时也为责任的确定提供依据。 12、球座：投泵芯之前，首先投下密封钢球，落在球座上起到一个单流阀的作用，地层流体向上能顺利通过它，但当停排时井筒的液

23、体不会倒灌入地层，另外还可以使恢复测压工作成为可能。 13、油管短节：因泵芯下带1.5米左右压力计，所以在球座与水力泵之间必须留有大于1.5米的距离，否则压力计就会在球座处搁浅，造成泵芯不能入位，也就不能实现泵排。 14、托砂皮碗、水力泵：见下，另有详述 15、定位短节：油管短节，作为磁性定位的深度标志之用。主要工具简介测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术44中104X1井测试三联作应用实例 1、 测试层基本情况中104x1井位于六间房东断块港336断鼻高部位钻探目的：评价该圈闭沙一、沙二段含油气情况完钻井深：3618m油层套管：139.7mm测试目的层：板三、四油组井段：3039.6

24、-3083.4m厚度：8.3m/3层测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术45层位层号试油井段m厚度m孔隙度渗透率10-3m3含油饱和度电测解释板三板四303039.63040.61.011.4811.10.00干层313060.93061.80.919.76134.122.45油层323077.03083.46.411.6119.12.13可油气层 2、测试层测井解释数据测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术463、 测试简况 该层于2002年11月14日00：30下入三联作测试管柱，加优质射孔液3.3m3液垫，定位调整管柱后正转管柱加压120KN坐封封隔器，环空液面在井口。12

25、:37初开井，12:44环空加压10MPa枪响，地面出口有较强气泡显示。12:52初关井测试。15:53二次开井，出口显示气泡由强至弱直至无显示。10:43二次关井测试。期间蹩开水力泵滑套用清水反洗井，泵压2Mpa，出油4.1m3，水.75m3（含液垫）。至17日11:06三次开井，用水力泵排液求产。具体地：14:40-15:30用动力液正洗井后，投带压力计泵芯。泵压20Mpa排至18日06:00，出油9.58m3，水5.43m3；后泵压24Mpa排至19日8:00，出油2.24m3，水4.38m3；最后用泵压21Mpa排至11:00，出油2.06m3，水0.54m3。结束泵排反洗泵芯，共计排

26、出油33.88m3。5:17三次关井至20日10:20解封。13:00用滦河水30m3反洗井后起出井内三联作管柱，结束本层测试。测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术47 4、测试解释结果测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术485、测试结论 1）该层测试采用射孔、测试器与水力泵三联作测试管柱施工，工艺成功，取得了地层的产量、液性、压力等资料达到了设计目的和工艺的要求。 2）经测试证明该层为油层，与电测解释相符合。测试时平均液面1260m，日产油2.84t，泵排后日产油20.51t 。 3）该层测试一关实测地层压力31.84 MPa，二关实测地层压力28.96 MPa，三关实测地层

27、压力14.65 MPa，可以看出地层能量衰竭速度较快。地层参数计算采用三次关井压力恢复曲线，从有效渗透率（31.93810-3um2）、表皮系数（-1.95）及堵塞比（0.752），看出地层不存在污染。测试三联作技术试油联作技术二、测试三联作技术49多流测试器筛管接头减震器人工井底托砂皮碗定位短节滑套水力泵监测压力计点火头压力计P-T封隔器油层套管测试层表套枪身传压孔球座测试三联作技术中104X1井测试三联作管柱示意图试油联作技术二、测试三联作技术50 一、概述 二、测试三联作技术 三、酸化四联作技术 四、压裂联作技术 介绍内容51 三联作测试技术与常规负压射孔试油工艺技术相比，有较大创新，实

28、现了射孔、测试、泵排的有机结合，但也有其一定的局限性。具体表现在： 第一：由于带有MFE测试器，同一管柱不能完成酸化等措施； 第二：压力计采用200-J型机械压力计，精度低，性能不稳定，直接影响资料品质； 第三：管柱长较复杂，操作困难，施工时容易出现各种故障； 第四：对于低产非自喷井，有时地层排出液量少，造成液性不清， 第五：不能实现井下压力、温度的全过程监控； 第六：成本相对较高。三、酸化四联作技术问题的提出试油联作技术52 首先采用汽化水或气举排液方法进行负压施工，使井筒液面深度符合设计要求。调试2支电子压力计,装入托筒内，与射孔和水力泵系统在地面连接好，并一同按顺序下入井。自然伽玛和磁性

29、定位后，调整射孔管柱，装井口采油树，投棒射孔。地层流体沿着环空和油管内空间向上流动，电子压力计记录流压、流温，反映地层原始产量的大小情况。求产结束后，上提管柱使射孔枪底部与油层顶部相隔一定的距离，然后座封封隔器，投堵塞器，洗井，地面计量油水量，确定液性。采油树关井测压力恢复，但井口要加适当压力，目的是平衡地层压力，防止堵塞器漏失。测压结束后，如泵排则投泵芯，进行排液求产，如酸化等措施，可捞出堵塞器，直接采取措施，措施后又可投泵芯排液求产。这样就完成了射孔、求产、洗井确定液性、测压、泵排和措施等一系列试油工作，可管柱结构不变，只动一次井口，即安全又减少劳动强度。酸化四联作技术设计原理试油联作技术

30、三、酸化四联作技术53一趟管柱可以完成试油的几乎所有工作，尤其可以进行措施改造。缩短了施工时间，节省了施工费用，安全可靠，大大减少了劳动强度。与原三联作管柱相比更加简捷有效，其长度缩短了三分之二。电子压力计代替了200-J型机械压力计，提高了资料品质，并且对井下压力、温度全过程监控。整个管柱通径较大，使酸化等措施成为可能，这是一步非常重要的技术创新。整个施工不换管柱、只有一次洗井也是在投堵塞器状况下施工，洗井液不与地层直接接触，避免了试油期间对地层的污染。由于射孔前井筒处于负压状态，并且未座封封隔器，这样，射孔后地层流体将沿着环空和油管内空间流动，相对于原三联作管柱，增加了环空流动空间，地层流

31、出的液量将提高4倍，对搞清液性作用较大。工艺技术特点酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术54第一代酸化四联作管柱（2003年4月12月）主要技术特点 用内置式压力计 托筒取代了MFE一套测试器，从而实现了射孔、测试、泵排及酸化等措施四项功能，是四联作技术的起步阶段。泵排测试射孔酸化油管定位短节水力泵滑套出口托砂皮碗球座内置式压力计 托筒封隔器筛管油管点火头射孔枪释放装置酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术55电子压力计X4减震弹簧母扣托筒本体结构特点：内径较大（50mm），可通过射孔投棒完成射孔作业及进行酸化等措施改造。最多可安装4支电子压力计，配备有防震装置，防止压力计在射孔

32、和其他机械震动时损坏压力计。体积小，搬运拆装方便。抗内外压差及抗拉强度大，满足各种施工要求。 内置式压力计托筒结构示意图酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术56第二代酸化四联作管柱 （2004月1月6月）主要技术特点 用单向堵塞器代替了单向球阀，实现了可投可捞取单向阀的目的，使酸化等措施更方便，操作起来更灵活。油管定位短节水力泵滑套出口托砂皮碗单向堵塞器内置式压力计 托筒封隔器筛管油管点火头射孔枪释放装置酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术57单向球阀密封体连接筒打捞帽工作外筒设计目的 1. 代替球阀，起到单流阀的作用。 2. 可实行井下关井测压。 3. 可实现酸化、压裂 等措

33、施。技术特点 可投可捞取，达到下一次管柱进行多种施工作业。工作原理 外筒随管柱下入，需洗井、泵排时投入单向密封芯子；需酸化等措施时捞出芯子，可进行措施施工。单 向 堵 塞 器酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术58第三代酸化四联作管柱（2004年6月2005年11月）主要技术特点 用一件投捞式测试装置代替单向堵塞器和内置式压力计托筒，使其合二为一，进一步简化了管柱结构，可随时取出压力计。另外,又具备自锁装置和增加了密封可靠性等功能。 油管定位短节水力泵滑套出口托砂皮碗投捞式测试装置封隔器筛管油管点火头射孔枪释放装置酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术59目的： 1、 配合水力泵

34、排液。 2、可实行井下关井。 3、可配合酸化、压裂等作业。 4、可悬挂存储式压力计测压。 特点： 可投可捞取，达到下一次管柱进行多种施工作业。 工作原理： 此种装置由打捞帽、连接筒、单向阀、密封体、工作筒、压力计外筒及压力计组成，其中打捞帽、连接筒、单向阀、密封体、压力计外筒等组成单流阀主体，工作筒为密封配合体；工作筒与油管连接，随管柱一起下入井内。内芯采用投入或钢丝送入两种方法，一般采用投入；当工作时，密封体与工作筒之间密封承压70MPa，单向阀使井筒内液体隔开。当配合水力泵排液时，单流阀上部压力低于下部压力，井筒内液体可顺利排出。当进行酸化、压裂时，通过钢丝作业下入专用工具可顺利捞出内芯。

35、当需要测流、静压时，可悬挂存储式压力计测压。 投 捞 式 测 试 装 置酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术60歧20井四联作施工实例一）井况1）井的基本数据完钻井深：2650 m油层套管：139.7mmx2582.13mxN80 x7.72mm人工井底:2561.07m最大井斜:8.77完井泥浆密度：1.20g/cm3固井质量：合格酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术612）测试层测井解释数据层位层号测试层段m厚度M渗透率10-3m2孔隙度%解释结果沙一下202489.0-2489.90.930.414.38干层212490.9-2491.60.788.918.52干层222

36、493.9-2494.80.9174.721.29可能油气层232495.8-2496.81.0152.821.25可能油气层242503.3-2511.88.543.317.49油层酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术623）射孔数据射孔日期射孔井段m厚度m枪型弹型孔数孔密发射率射孔类型射孔液03年4月7日2489.09-2489.990.91021271516孔/米100%油管传输投棒射孔甲酸钾射孔液1383.0m2490.99-2491.690.7112493.99-2494.890.9142495.89-2496.891.0162503.39-2511.898.5130酸化四联

37、作技术试油联作技术三、酸化四联作技术634）施工简况 2004年4月6日18：00至7日4：00下102枪127弹、内置压力计和去滑套水力泵三联作管柱，-6:30定位完，-7：20完成射孔管柱（压力计深度2426.73m），9：07投棒，9：09射孔响，9:40至15:40试井车下压力计测液面恢复6h，液面从1277m上升至1202m，上升75m，平均液面1239.5m，折日产量3.3t/d。 8日9:00-12：00起出短节2.04m、起油管2根，换上700型井口，12：00坐封封隔器加压100KN（压力计深度2405.79m），-14：20投堵塞器，清水反洗井，打入2.1m3，出油3.1

38、m3（含水27%已扣），蹩压3MPa,关井测压力恢复。4月11日10：00捞出堵塞器 至11日17：17酸压准备，-18：10酸压施工完，最高泵压48MPa,最大排量3.2m3/min停泵23MPa,-20：10油8mm放压，-21：30油畅，-22：10反洗井，23：10投堵塞器，23：30投泵芯带压力计。-12日00：30泵排准备，00：30-14：30水力泵排液，泵压15-16MPa,18：00停泵反洗出泵芯，13日11：00解封开始起管，20：00起出压力计及测试管柱，发射率100%，本层测试结束。酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术64去滑套水力泵 2422.26m内置电子压

39、力计（2支）2426.73mP-T封隔器 2428.62m可捞式堵塞器2425.19m筛管2485.85m点火头2487.91m73mm油管6根枪身 2489.0-2511.8m人工井底2561.07m油层套管139.7mm2582.13m2489.02511.8定位短节x2382.95m表套x339.7350.2 m泄压装置歧20井四联作管柱图酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术6510.83MPa99.30射孔液面恢复段压力恢复段酸压泵排1.45MPa98.57起管坐封捞堵塞器压力恢复段歧20井井下压力、温度全过程监测图酸化四联作技术试油联作技术三、酸化四联作技术66 一、概述 二

40、、测试三联作技术 三、酸化四联作技术 四、压裂联作技术 介绍内容67 水力压裂是改造油气层措施中常规的也是最有效的方法之一。一般情况下，压裂措施层原始产能较低，压后能依靠自身能量连续自喷的层较少，大部分压裂层必须通过汽化水排液、液氮排液等来完成排液工作，这些常规排液方法不但排液时间长、费用高，而且由于施工时泵压高，使井筒液体容易被压入地层，对地层造成伤害。如果压裂后起出压裂管柱再下水力泵管柱，最少需用24小时，这样未排出的压裂残液在地层中产生沉淀，造成更大污染。所以基于上述原因，要求我们研制出一套压后能连续快速排液的新方法，以减少地层污染，最大可能地提高油气产能，真实体现出地层产能的本来面貌。

41、问题的提出压裂联作技术试油联作技术四、压裂联作技术68 经过我们调研、筛选各种排液技术，目前要实现压后快速排液求产，最可行的方法之一是水力泵随射孔、测试管柱一同下入井内。这样，一趟管柱即可完成射孔、测试，也可完成压裂及泵排施工。具体管串结构为（从下至上）：压力释放装置枪身点火头筛管投球丢枪装置部分油管封隔器可捞式测试装置托砂皮碗压裂水力泵油管。 设计工艺过程： （1）在井筒负压状态下，把管柱下入井内； （2）射孔定位，调整管柱，装采油树，投棒射孔，投测试芯子； （3）下试井压力计监测液面上升情况，同时井下电子压力计随时记录着流压和流温，反映地层原始产量的大小； （4）上提管柱，完成压裂深度，座

42、封封隔器，洗井确定液性和油水量，关采油树闸门测压力恢复； （5）捞测试芯子，封隔器试压，投球正蹩压丢枪，进行压裂施工； （6）放喷后停喷，反洗井，投泵芯排液。 采用3油管压裂，底部位置与所压层顶部要大于50米距离，保证地层液携砂时有充分的沉淀时间和空间，防止卡管柱和卡泵。 施工过程四、压裂联作技术试油联作技术69人工井底油层套管点火头73mm油管73mm油管筛管压裂水力泵枪身表套压力释放装置定位短节射孔井段投球丢枪装置封隔器可捞式测试装置托砂皮碗压裂四联作管柱结构设计压裂联作技术丢枪压裂管柱示意图试油联作技术四、压裂联作技术70压裂四联作管柱结构设计压裂联作技术带枪压裂管柱示意图人工井底油层套

43、管点火头73mm油管73mm油管压裂水力泵枪身表套压力释放装置定位短节射孔井段悬挂导流器封隔器可捞式测试装置托砂皮碗试油联作技术四、压裂联作技术71工 具 简 介 1、压裂水力泵：其特点是本身带有反循环功能。型：压裂时密封滑套处于上行点，这时循环孔关闭；压裂结束环空打压，依靠面积差产生向下力使密封滑套下移而剪断销钉，这时循环孔打开，进行洗井；投泵芯座在密封滑套内开始泵排施工。型：这种压裂水力泵带有可多次反循环装置，泵排时投泵芯打开水力泵循环孔，同时关闭反循环装置。 2、托砂皮碗：与三联作和四联作使用的托砂皮碗结构相同，只是压裂时为了降低摩阻而设计的内径较大。压裂联作技术试油联作技术四、压裂联作

44、技术72 3、可捞式测试装置：测取泵排、压力恢复等施工的井下 压力、温度数据。 4、封隔器：采用大通径(45mm)PT卡瓦封隔器或其它型封隔器。 5、丢枪装置：需压裂时，从井口投入钢球，钢球落到限位套后，井口加压剪断6棵剪切销，压力推动限位套向下运动并释放下接头上的卡爪，射孔枪在重力和压力推动下释放到井底。 6、点火头：投棒式引爆射孔的点火头。 7、压力释放装置：相当于一个密封空筒子，射孔瞬间产生的高压打开筒子，使压力得以释放，缓解对封隔器及压力计的冲击。 工 具 简 介压裂联作技术试油联作技术四、压裂联作技术7345mm大通径P-T封隔器139.7mm3645.34m17.3m/4层3074.8m3105.5m48mm压力计外筒62mm喇叭口3050.0mm62mm油管10根54mm托砂皮碗灰面3278.12m88.9mm油管64mm型无滑套水力泵官88井压 裂三 联 作 管 柱 示 意 图86、87、88、89号层技术特点：1、水力泵未带滑套，压裂时先顶替后关套管正压2、增加尾管长度，