鄭 波 繆立南

(大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶 163114)

0 引 言

層間矛盾的解決方法是分層注水，儲量動用程度的提高和采出程度的提高依賴分層注水，而分層注水管柱井下重要工具封隔器的密封是提高分層注入質(zhì)量和合格率的前提及基礎(chǔ)［1］?，F(xiàn)場驗封時一般易出現(xiàn)的異常情況如下:開井關(guān)井操作變換前后的壓差太小、密封段封隔的下部接受反應(yīng)的地層壓力隨密封段上部的激動層壓力變化，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因有:各類油層之間的油層物性差異、分層壓力的差異、判斷封隔器是否密封的驗封標(biāo)準(zhǔn)存在一定的局限性，導(dǎo)致現(xiàn)場驗封曲線往往出現(xiàn)各種復(fù)雜情況［2］。這些原因?qū)е卢F(xiàn)場驗封存在誤判或難以判定的情況，因此需要反復(fù)驗證才能得出準(zhǔn)確的結(jié)果，這樣會造成勞動強(qiáng)度增大，測試成本的增加。因此，一種完善的驗封儀器及工藝標(biāo)準(zhǔn)尤為重要。

注入井注入介質(zhì)的物理特性有三個參數(shù):溫度、壓力、流量，用這三個參數(shù)來判斷井下封隔器的密封狀況［3］。在驗封測試過程中，測量不同的參數(shù)通常用不同的測量手段。在這三個參數(shù)中，溫度與封隔器的密封性是沒有關(guān)聯(lián)的，用它來判斷井下封隔器密封狀況是不合乎推理的，因為注入水溫度只取決于管線來水的溫度，而封隔器的密封原理也跟水溫沒有關(guān)系，因此在測試過程中，我們需要使用井筒注入介質(zhì)的井底壓力和井底的流量這兩個參數(shù)來判斷判斷封隔器是否密封更為準(zhǔn)確。

1 組合驗封技術(shù)研究

1.1 組合驗封技術(shù)所需儀器部件及連接方式

使用現(xiàn)有的西安斯坦驗封儀一套(包含測試密封段)、四川久利電磁式流量計一套(包含上扶正器)、連接用轉(zhuǎn)換變頭一個，組合儀器連接順序從下至上依次為:測試雙皮碗密封段、驗封用直徑36 mm 的雙通道壓力計短接、流量計儀器主體、上扶正器、繩帽。結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示。

1.2 現(xiàn)場施工及解釋方法

圖1 儀器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

1)驗封水井現(xiàn)場操作步驟與傳統(tǒng)驗封方法操作相同，將連接好的儀器下至井底，上提儀器刮開定位滑塊，然后上提儀器，從下至上逐層坐封，采取開關(guān)開的方式進(jìn)行測試。

2)儀器連接時讓壓力計與流量計同接上電池加電，為方便能同步讀取同層位測量的壓力及流量數(shù)據(jù)。

3)測量完畢后將兩種儀器回放出曲線，抓取測得圖片，在同一坐標(biāo)軸上對圖片進(jìn)行同比例拉伸或壓縮，用兩條曲線進(jìn)行時間擬合，用儀器下放和上起過程壓力曲線進(jìn)行驗封測試起始點和結(jié)束點的時間校正。

4)在相同的時間點上，分別從兩個儀器軟件上讀取判斷所需的壓力和流量數(shù)據(jù)。

5)分析過程中，通過觀察流量曲線是否有流量來判斷密封段是否坐嚴(yán)，結(jié)合雙通道壓力計上下壓力傳感器錄取的曲線形態(tài)來綜合判斷封隔器是否密封。

1.3 測量原理

當(dāng)測試密封段定位爪支撐在配水器位置，儀器座在被測層位的工作筒，依靠加重桿自重壓縮密封膠圈，使封隔器上下之間的壓力傳導(dǎo)中斷，通過開關(guān)井口閘門人為地向井下給予壓力變化，上壓力計測試的是密封段之上油管內(nèi)的壓力，所測壓力隨井口壓力的變化而變化。由于密封段將油管上下井段分隔開來，這時如果封隔器性能優(yōu)良，則下壓力計將不受井口壓力變化的影響，它的壓力值會隨著井筒內(nèi)的水被地層吸收而慢慢降低，下壓力計按壓力恢復(fù)曲線規(guī)律記錄壓力;若封隔器密封失效，則上下井段依然連通，下壓力計也隨井口壓力的變化的規(guī)律變化記錄壓力;若封隔器性能部分失效，則下壓力計將小幅度地、部分地跟隨井口壓力的變化規(guī)律變化并記錄壓力［4］。電磁流量計用于判斷密封段是否能夠在井下實現(xiàn)漲封工作正常。若在整個測試過程中流量計沒有記錄到流量顯示，則可以說明測試過程中沒有液體流經(jīng)流量計，也就說明密封段的皮碗是封住油管的，密封段座封嚴(yán)密，在油管內(nèi)上下兩層是隔斷的，排除了由于油管內(nèi)串流引起曲線失敗的可能;若測試過程中流量計記錄有流量顯示，則可以說明測試過程中有液體流經(jīng)儀器，密封段沒有密封住，認(rèn)為密封段座封不嚴(yán)密，所錄取的壓力曲線沒有分析價值，驗封失敗。

2 現(xiàn)場應(yīng)用情況

傳統(tǒng)提掛式驗封儀在進(jìn)行驗封測試時存在一個很普遍的問題:若密封段的膠皮塞存在漏失，下部壓力隨上部壓力的變化而變化，無法正確判斷封隔器密封狀況［5］。通過將壓力和流量兩個參數(shù)同時引入驗封測試，以壓力參數(shù)為主、流量參數(shù)為輔來確定封隔器密封性，較好地解決了傳統(tǒng)提掛式驗封儀存在的問題。

2.1 封隔器密封，密封段不漏失

在井口執(zhí)行“關(guān)-開-關(guān)”制度時，壓力曲線顯示下方壓力計曲線為一條正常壓降曲線，沒有隨上方壓力的變化而變化，而上壓力計壓力隨井口壓力變化而變化，如圖2 所示，顯示封隔器密封，并且流量計測得的流量數(shù)據(jù)為零，如圖3 所示，證明密封段皮碗是密封的，因此可以判定該封隔器是密封的。

圖2 封隔器密封壓力曲線

圖3 流量計流量為零測試曲線

2.2 封隔器不密封，密封段不漏失

在井口執(zhí)行“關(guān)-開-關(guān)”制度時，下方的壓力隨著上方壓力的變化而變化，如圖4 所示，顯示封隔器不密封，流量計測得的流量數(shù)據(jù)為零，如圖5 所示，排除了測試儀密封段漏失這一因素，可以肯定地判斷出該封隔器不密封或密封不好。

圖4 封隔器不密封壓力曲線

圖5 流量計流量為零測試曲線

2.3 封隔器密封，密封段漏失

在井口執(zhí)行“關(guān)-開-關(guān)”制度時，下方的壓力隨著上方壓力的變化而變化，如圖6 所示，顯示封隔器不密封，流量計測得的流量數(shù)據(jù)非零(如圖7 所示)，證明密封段有漏失，此時驗封結(jié)果無效，無法判斷封隔器密封狀態(tài)。

圖6 封隔器不密封壓力曲線

更換密封段的密封圈后進(jìn)行復(fù)測，如圖8、9 所示，排除掉密封段漏失這一因素后，測試曲線表明封隔器是密封的。

3 結(jié) 論

1)流量對井下封隔器密封效果進(jìn)行判斷具有良好的輔助作用，完善了分層驗封工藝技術(shù)。

2)組合驗封儀在井筒內(nèi)起下順利，且操作簡單，易于掌握，驗封結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

圖7 流量計流量為非零測試曲線

圖8 封隔器密封壓力曲線

圖9 流量計流量為零測試曲線

3)組合驗封儀避免了傳統(tǒng)驗封儀無法確定密封段是否漏失的影響，施工中提高了工作效率。

4)試井儀器組合驗封技術(shù)的實現(xiàn)投入低，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，有推廣應(yīng)用價值。

［1］鄧 索.分注井驗封工藝技術(shù)在寶浪油田的應(yīng)用［J］.油氣井測試，2006，15(5):66 -67，69，78.

［2］黎明志，陳俊國.堵水管柱封隔器逐級驗封技術(shù)［J］.石油鉆采工藝，2010，30(6):109 -111.

［3］禹 威，偏心注水井分層驗封方法探討［J］. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，17(11):128 -129.

［4］孫合營，劉云滔.注水井多級封隔器逐級驗封技術(shù)研究與應(yīng)用［J］. 石油天然氣學(xué)報，2008，30(3):393 -394.

［5］張林業(yè)，劉青松.雙壓力計驗封工藝的改進(jìn)及應(yīng)用［J］. 石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報)，2006，28(2):134 -136，167.