试油的概念

试油指对油气水产量和井底压力,以及油气水物理性质等进行直接测试来认识和鉴别油气层,为油气井的生产和油气田开发提供可靠依据的工艺过程。它主要包括对目的层进行射孔、洗井、诱流和测试等。在特殊情况下还需要进行近井地区的处理措施。

试油的目的

试油就 将钻井、综合录井、电测所认识和评价的含油气层,通过射孔、替喷、诱喷等多种方式,使地层中的流体(包括油、气和水)进入井筒,流出地面。从而取得地层流体的性质、各种流体的产量、地层压力以及流体流动过程中的压力变化等资料,并通过对这些资料的分析和处理获得地层的各种物性参数,对地层进行评价。

不同的井别,试油目的也不同:

  1. 参数井(区域探井):主要目的是探明新区是否存在油、气。是否具工业价值,尽快打开找油气的形势。
  2. 预探井:主要目的查明储层的工业价值,为计算控制储量提供依据
  3. 详探井:探明油、气、水边界,落实产能变化规律、驱动类型、压力系统为计算探明储量和油气藏评价提供依据。
  4. 开发井:确定油、气、水产能,了解油、气、水边界变化规律。
  5. 储气库井(已开发过的油气藏):确定产能变化规律,了解油、气、水边界变化规律。为供气方案提供依据。

试油的工艺流程

通井

通井目的:

  1. 清除套管内壁上粘附的固体物质,如钢渣、毛刺、固井残留的水泥等;
  2. 检查套管通径及变形、破损情况;
  3. 检查固井后形成的人工井底是否符合试油要求;
  4. 调整井内的压井液,使之符合射孔要求。

替泥浆(洗井)

目的:为了井筒干净,清除套管内壁上粘附的固体物质或稠油、蜡质物质,以便于下步施工;同时调整井内压井液使之符合射孔的要求,防止在地层打开后,污水进入油层造成地层污染。

洗井液用量不少于2倍的井筒容积,洗井排量不小于0.5m3/min,洗井期间不能停泵。将井内泥浆、污物及泥砂冲洗干净,达到进出口水质一致。机械杂质含量小于0.2%。

试压

检验井底、套管、井口装置密封性。要求:采用清水增压试压,试压合格标准如下表所示。一般试15MPa,井口装置不刺不漏,井口压力30分钟下降不超过0.5MPa。

冲砂

用泵入井内的压井液,通过在井筒内的高速流动冲散井底沉砂并把砂子带出地面。冲砂方式有正冲砂、反冲砂、正反冲砂、冲管冲砂等。根据井下情况选择合理的冲砂方式。冲砂管柱可用探砂面管柱,下部接笔尖或喇叭口等有效冲砂工具。

对于因井下有沉砂未达到人工井底或未达到要求深度的井,应进行冲砂。冲砂时应记录时间、方式、深度、冲砂液性能、泵压、排量、漏失量、冲砂进尺、冲出砂量、油气显示和井底深度。

射孔

用射孔枪射穿油层套管和管外水泥环及近井地层,在地层和井筒之间建立流体通道,保证地层流体进入井筒。 方式:电缆射孔、油管输送射孔(投棒、反蹩压、压差式)、联作射孔。

诱喷

用一定的技术手段,降低井内液柱压力,在井筒和地层 间造成负压,诱使地层流体喷出。

  1. 替喷:用密度小的压井液替换井筒内密度高的压井液
  2. 降液面诱喷:将井筒内液面,用某种方法经到一定位置,观察油气能否自喷。

求产

求得地层流体的日产量。自喷井通过地面分离器计量产量;非自喷井通过测液面恢复产量,也可采用泵排、抽汲(提捞)等。

测压

自喷井测取开井井底流压、关井静压及井口油压、套压;了解产层能量大小,并为储层改造提供依据。测地层压力和流动压力必须使用同一支压力计。

要求如下:

  1. 测地层压力(静压):井口油、套压力稳定,24h波动不大于0.5MPa;测点深度距油中不大于100m
  2. 测流动压力(流压):自喷油层每个工作制度求产稳定后,测取两个流压,间隔8h以上,差值不大于0.5MPa
  3. 间喷层求产:必须测一条间喷周期流压曲线。

洗井(压井)

对非自喷层,洗井落实地层产出油、水量,清洁井筒;对自喷层,洗井兼压井功能, 主要是保证下部工作顺利进行,压井应做到“压而不死,活而不喷”。

封层

封闭产层,保证该产层不影响下层试油资料。一般有注灰、打桥塞(电缆、油管)、打丢手等。

资料处理

试油结束后,要编写单层或单井试油总结报告。单层总结目前采用试油小结形式,主要内容包括:油井及试油层基础数据,现场施工简况,试油成果数据,油气水分析结果,酸化、压裂施工数据,试油结论、评价及建议等。

通过试油应取得以下几类资料:

  1. 生产资料,包括原始油藏压力、不同油嘴直径或抽汲深度下的产量、流动压力、含水、含砂、气油比等。根据这些资料可以作出系统试井曲线,油井指示曲线及其流动方程式。
  2. 测压力恢复曲线。
  3. 油、气、水性质及高压物性资料。

中途测试(DST)

顾名思义中途测试DST(Drill stem testing)就是钻井过程中的地层测试。钻遇油气显示好的地层时,利用钻井设备进行地层测试。其目的提前求取地层产能、压力、温度及液性。

分类

  1. 套裸测试:封隔器坐在技套内,对裸眼段测试。
  2. 全裸测试:封隔器坐在裸眼段,对下步地层测试。

优点

快速认识地层,成本投入小。

缺点

井控风险大,易卡钻;易造成裸眼井段坍塌;

对于自然产能低的井,地层液性难以落实;

全裸测试工具在井下停留时间不得超过8小时。

地面测试流程

地层流体流经水下试油树、地面试油树、油嘴管汇和数据管汇等设备,实现安全控制并测取地面压力、温度数据。经加热器对流体加热后,进入分离器进行三相分离,分离后的油、气、水经各自的计量仪表计量产量。分离后的原油可进计量罐计量(产量低时进罐计量),也可直接流经分配管汇到燃烧器处燃烧。计量罐计量后的原油可以用输油泵打到燃烧器燃烧,分离器分离出的水排放到污水罐内,分离器分离出的天然气直接流经分配管汇到燃烧器处燃烧。

为了保证油、气燃烧时能燃烧完全,还配备了压风机,以供给燃烧雾化用的压缩空气。海洋上平台测试还在燃烧器上还配备了冷却水管线,从平台上供给冷却水以便对燃烧器冷却。

通过地面测试计量仪表及数据采集系统,可以测取流体到地面后的压力、温度,油、气、水密度,流体含水、含杂质,油、气、水产量及油气比等数据,最终提供地面测试报告。

主要地面设备用途:

  1. 地面试油树:用于提升测试管柱,在紧急情况下,可实现自动或 手动的关断,保证作业安全。
  2. 除砂器:主要用于将流体的砂过滤掉。
  3. 数据管汇:用于连接地面记录仪、压力计、静重试验仪、化学注入泵、试压泵等设备,也可在此处取样。
  4. 油嘴管汇:由五个3”闸板阀提供了三条流体流动通道,可调油咀 通道用于开井放喷时,控制调节地面压力,固定油咀通道用于提供一定尺寸流体流经的通道,以控制压力及流量,测试出稳定的产量。旁通用于提供一个大尺寸(3”)通道,以便测试后对流程清洗和冲扫。
  5. 加热器:可用于对井内生产的流体加热,降低其粘度,主要用于 气井 , 防止水化物结冰堵塞管线。
  6. 三相分离器:利用油、气、水比重的不同,经分离器内分离元件将油 、气 、水分离,利用外部的油、气、水计量仪器对其产量进行计量。
  7. 计量罐:用于计量低产量时的日产油量及测试前对三相分离器流量计的校正。
  8. 输油泵:主要用于将计量罐内的原油输送到燃烧器燃烧,或输送到储油罐内。
  9. 燃烧器分配管汇:燃烧器分配管汇有两个,可根据风向变化将井内产出的流体切换到顺风向的燃烧器上燃烧。这种分配管汇也可用三通代替。
  10. 燃烧器(包括燃烧臂和电打火装置):主要用于将井内产出的流体烧掉 。
  11. 压风机:主要用于提供燃烧器原油燃烧时需要的助燃空气。