CN104863568B - 注入井分层测试与调配工艺 - Google Patents
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Abstract
一种注入井分层测试与调配工艺。主要解决现有测试与调配工艺在关井情况下分开进行，所用设备和工具多，所用时间长的问题。具体测试与调配工艺步骤如下：步骤一、用现有投捞方法将各层段偏心配水器中的堵塞器捞出，再将堵塞式流量计分别投入各层段偏心配水器中；步骤二、井口调节不同的注入压力，全井配注流量为0‑150％流量，选取3‑6个点调节压力；步骤三、捞出各层段的堵塞式流量计，获取测试数据；步骤四、封隔器验封实现；步骤五、分层流量调配实现；步骤六、分层试井测压实现。该注入井分层测试与调配工艺具有在不关井的情况下同时完成分层测压，所用设备和工具少，对操作工人没有任何特殊的技能要求和测调经验，可同步资料的特点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种油田采油领域注水井、注聚井、注气井所用的测试工艺，尤其是注入井分层测试与调配工艺。
背景技术：
在油田采油领域，注水井、注聚井和注气井的井下流量、压力非常重要。为了解注水层段的吸水能力，制定并实施合理的分层配水方案，检查封隔器密封是否完好，以及进行分层测压试井解释，都需要对注水井、注聚井、注气井井下压力和流量进行测试和调配，而且测试工作量非常大。现有测试和调配工艺是分开进行，现有的封隔器验封有中心通道验封和偏心堵塞器验封两种方式。中心通道验封是采用存储式双通道压力计，结合密封段依次坐入各配水器位置，同时测试上、下压力。坐层后在井口执行开关井动作，根据下压力是否跟随上压力波动，逐层判定封隔器密封状态。偏心堵塞器验封则是在奇数层或偶数层的偏心配水器中投入双通道堵塞式压力计，根据地层压力是否跟随油管压力，可判断该层段的上、下封隔器是否密封完好。现有分层测压试井是使用钢丝绳悬挂投捞器，将存储式“双通道堵塞器式压力计”投入都各层段的偏心配水器中，堵塞注入，关井停注十几天，然后捞出回放地层压力的恢复曲线，以此解释分析地层参数。现有的分层流量调配有人工调配和边测边调两种。人工调配是用钢丝绳悬挂投捞器，在各层段上反复更换水嘴，然后用流量计反复测试流量，最终达到配注目标。边测边调则是采用电缆携带调节机构和流量计，依次连接各配水器上的可调水嘴，监视流量的同时旋转可调水嘴，逐层调节达到配注目的。由上所述，现有测试与调配工艺中，分层测压试井、分层流量调配、封隔器验封是分开进行的，存在所设备和工具多，对操作工人技能要求高，操作复杂，分层试井需要关井测压，所用时间长的问题，严重影响注入生产。
发明内容：
为了解决现有测试与调配工艺中分层测压试井、分层流量调配、封隔器验封需要分开进行，所设备和工具多，对操作工人技能要求高，操作复杂，分层试井需要关井测压，所用时间长的问题。本发明提供一种注入井分层测试与调配工艺。该注入井分层测试与调配工艺具有在不关井的情况下同时完成分层测压试井、分层流量调配、封隔器验封，大大节省人力物力，所用设备和工具少，对操作工人没有任何特殊的技能要求，也不需要测调经验，为地质提供各层段精确的吸入指示曲线，可同步资料，免除关井损失，实现验封、测压、调配资料同步的特点。
本发明的技术方案是：该注入井分层测试与调配工艺包括由在上主体上端腔内置有油管压力传感器，油管压力传感器下端的上主体腔内置有压差传感器，油管压力传感器上端和压差传感器上端的上主体上分别有与油管内相通的油管压力传压孔，压差传感器下端的上主体上有与地层相通的地层压力传压孔，下主体上端密闭电池筒内由上至下置有电路板、通信接头和电池，下主体下端内置有陶瓷水嘴，陶瓷水嘴的通孔上端置有可选反向截流球组成的堵塞式流量计，具体测试与调配工艺步骤如下：步骤一、用现有投捞方法将各层段偏心配水器中的堵塞器捞出，再将堵塞式流量计分别投入各层段偏心配水器中，每只堵塞式流量计中安装大致合适的水嘴或截流芯；步骤二、井口调节不同的注入压力，使之达到全井配注流量的150％-0流量，降压顺序选取4-6个点调节压力，必须在注入彻底稳定之后，再调节到下一个压力点；步骤三、捞出各层段的堵塞式流量计，回放得到各层段的测试曲线，获取测试数据，曲线描述了单层流量、地层压力、油管压力、温度四个信号的多次调节及再稳定过程，选取每次注入稳定后的关键点，形成各层段的地层压力与吸入流量的对应关系，拟合形成各层段的吸入指示曲线；步骤四、封隔器验封实现：将所有相邻两个层段的地层压力曲线消除深度压力差之后，放在一起比较，得出封隔器密封效果，如果明显不重合，则说明此两层段在注入过程中能够保持压力差，则说明这相邻两层之间的封隔器是密封完好的，如果两条地层压力曲线接近重合，或者只是大流量注入时略有差异，则说明封隔器可能密封不严，或者这两个层段吸水特性完全一致，此时须进一步做验封确认，用一只堵塞式流量计，用死嘴堵塞流道，投入其中一个层段后，在井口进行关井再开井动作，如果地层压力和油管压力不能分离，可确定封隔器不封，反之说明封隔器密封完好；步骤五、分层流量调配实现：得出所有层段的吸入指示曲线之后，结合层段深度、配注量、油管状况、破裂压力等参数，设置一个合适的地面注入压力，使用软件计算出一套水嘴或截流芯方案，使之满足三个条件：①各偏心配水器处的油管压力，等于地面注入压力，加上深度压力差，再减去阶梯式预测流量按哈森-威廉斯公式计算得出的沿程压力损失，②各层段的油管压力与地层压力差与预测流量，完全符合设计水嘴或截流芯置入堵塞器后的流压关系，③各层段的地层压力与预测流量，完全符合该层段的吸入指示曲线，按照该方案选用水嘴或截流芯，装入堵塞器分别投入各配水器中，投入完成后，将地面注入压力调节至设计压力，或者将全井流量调节至设计流量，等过一段时间注入达到稳定后，井下各层段的单层流量都将达到预测流量，所有层段调配一次性完成，该调配方法完全避免了层间干扰及地层吸入滞后特性带来的影响；步骤六、分层试井测压实现：按照各种不同的注入压力进行稳定注入的过程，每个层段也是从一个稳定流量到另一个稳定流量的过程，包括零流量，这些再稳定过程正是二流量法试井解释所需要的，有了这些多次流量再稳定过程，及相应的地层压力再稳定曲线之后，二流量法就可以计算出常规关井测试方法能够解释出的所有油藏及流体参数，这样不但可以减少因正常关井测压对注入量的影响，而且可以减缓因突然关、开井造成的套管变形或损坏，实现验封、测压、调配资料同步。
本发明具有如下有益效果：该注入井分层测试与调配工艺由于采用步骤一、用现有投捞方法将各层段偏心配水器中的堵塞器捞出，再将堵塞式流量计分别投入各层段偏心配水器中，每只堵塞式流量计中安装大致合适的水嘴或截流芯；步骤二、井口调节不同的注入压力，使之达到全井配注流量的150％-0流量，降压顺序选取4-6个点调节压力，必须在注入彻底稳定之后，再调节到下一个压力点；步骤三、捞出各层段的堵塞式流量计，回放得到各层段的测试曲线，获取测试数据，曲线描述了单层流量、地层压力、油管压力、温度四个信号的多次调节及再稳定过程，选取每次注入稳定后的关键点，形成各层段的地层压力与吸入流量的对应关系，拟合形成各层段的吸入指示曲线；步骤四、封隔器验封实现：将所有相邻两个层段的地层压力曲线消除深度压力差之后，放在一起比较，得出封隔器密封效果，如果明显不重合，则说明此两层段在注入过程中能够保持压力差，则说明这相邻两层之间的封隔器是密封完好的，如果两条地层压力曲线接近重合，或者只是大流量注入时略有差异，则说明封隔器可能密封不严，或者这两个层段吸水特性完全一致，此时须进一步做验封确认，用一只堵塞式流量计，用死嘴堵塞流道，投入其中一个层段后，在井口进行关井再开井动作，如果地层压力和油管压力不能分离，可确定封隔器不封，反之说明封隔器密封完好；步骤五、分层流量调配实现：得出所有层段的吸入指示曲线之后，结合层段深度、配注量、油管状况、破裂压力等参数，设置一个合适的地面注入压力，使用软件计算出一套水嘴或截流芯方案，使之满足三个条件：①各偏心配水器处的油管压力，等于地面注入压力，加上深度压力差，再减去阶梯式预测流量按哈森-威廉斯公式计算得出的沿程压力损失，②各层段的油管压力与地层压力差与预测流量，完全符合设计水嘴或截流芯置入堵塞器后的流压关系，③各层段的地层压力与预测流量，完全符合该层段的吸入指示曲线，按照该方案选用水嘴或截流芯，装入堵塞器分别投入各配水器中，投入完成后，将地面注入压力调节至设计压力，或者将全井流量调节至设计流量，等过一段时间注入达到稳定后，井下各层段的单层流量都将达到预测流量，所有层段调配一次性完成，该调配方法完全避免了层间干扰及地层吸入滞后特性带来的影响；步骤六、分层试井测压实现：按照各种不同的注入压力进行稳定注入的过程，每个层段也是从一个稳定流量到另一个稳定流量的过程，包括零流量，这些再稳定过程正是二流量法试井解释所需要的，有了这些多次流量再稳定过程，及相应的地层压力再稳定曲线之后，二流量法就可以计算出常规关井测试方法能够解释出的所有油藏及流体参数，这样不但可以减少因正常关井测压对注入量的影响，而且可以减缓因突然关、开井造成的套管变形或损坏，实现验封、测压、调配资料同步。的优化工艺。利用堵塞式流量计在不关井的情况下，一次同时完成分层测压试井、分层流量调配、封隔器验封测试，大大节省人力物力，只用一支堵塞式流量计，所用设备和工具少，对操作工人没有任何特殊的技能和测调经验要求，可同步资料，为地质提供各层段精确的吸入指示曲线。所以说该注入井分层测试与调配工艺具有在不关井的情况下同时完成分层测压试井、分层流量调配、封隔器验封，大大节省人力物力，所用设备和工具少，对操作工人没有任何特殊的技能要求，也不需要测调经验，为地质提供各层段精确的吸入指示曲线，可同步资料的特点。
附图说明：
附图1是本发明堵塞式流量计结构示意图。
附图中1-油管压力传感器，2-压差传感器(2)，3-电路板，4-通信接头，5-电池，6-上主体，7-油管压力传压孔，8-地层压力传压孔，9-下主体，10-陶瓷水嘴，11-可选反向截流球。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如附图所示，该注入井分层测试与调配工艺包括由在上主体上端腔内置有油管压力传感器，油管压力传感器下端的上主体腔内置有压差传感器，油管压力传感器上端和压差传感器上端的上主体上分别有与油管内相通的油管压力传压孔，压差传感器下端的上主体上有与地层相通的地层压力传压孔，下主体上端密闭电池筒内由上至下置有电路板、通信接头和电池，下主体下端内置有陶瓷水嘴，陶瓷水嘴的通孔上端置有可选反向截流球组成的堵塞式流量计。
具体测试与调配工艺步骤如下：
步骤一、用现有投捞方法将各层段偏心配水器中的堵塞器捞出，再将堵塞式流量计分别投入各层段偏心配水器中，每只堵塞式流量计中安装大致合适的水嘴或截流芯。
步骤二、井口调节不同的注入压力，使之达到全井配注流量的150％-0流量，降压顺序选取4-6个点调节压力，必须在注入彻底稳定之后，再调节到下一个压力点。
步骤三、捞出各层段的堵塞式流量计，回放得到各层段的测试曲线，获取测试数据，曲线描述了单层流量、地层压力、油管压力、温度四个信号的多次调节及再稳定过程，选取每次注入稳定后的关键点，形成各层段的地层压力与吸入流量的对应关系，拟合形成各层段的吸入指示曲线。
步骤四、封隔器验封实现：将所有相邻两个层段的地层压力曲线消除深度压力差之后，放在一起比较，得出封隔器密封效果，如果明显不重合，则说明此两层段在注入过程中能够保持压力差，则说明这相邻两层之间的封隔器是密封完好的，如果两条地层压力曲线接近重合，或者只是大流量注入时略有差异，则说明封隔器可能密封不严，或者这两个层段吸水特性完全一致，这种情况极罕见，此时须进一步做验封确认，用一只堵塞式流量计，用死嘴堵塞流道，投入其中一个层段后，在井口进行关井再开井动作，如果地层压力和油管压力不能分离，可确定封隔器不封，反之说明封隔器密封完好。
步骤五、分层流量调配实现：得出所有层段的吸入指示曲线之后，结合层段深度、配注量、油管状况、破裂压力等参数，设置一个合适的地面注入压力，使用软件计算出一套水嘴或截流芯方案，使之满足三个条件：①各偏心配水器处的油管压力，等于地面注入压力，加上深度压力差，再减去阶梯式预测流量按哈森-威廉斯公式计算得出的沿程压力损失，②各层段的油管压力与地层压力差与预测流量，完全符合设计水嘴或截流芯置入堵塞器后的流压关系，③各层段的地层压力与预测流量，完全符合该层段的吸入指示曲线，按照该方案选用水嘴或截流芯，装入堵塞器分别投入各配水器中，投入完成后，将地面注入压力调节至设计压力，或者将全井流量调节至设计流量，等过一段时间注入达到稳定后，井下各层段的单层流量都将达到预测流量，所有层段调配一次性完成，该调配方法完全避免了层间干扰及地层吸入滞后特性带来的影响。
步骤六、分层试井测压实现：按照各种不同的注入压力进行稳定注入的过程，每个层段也是从一个稳定流量到另一个稳定流量的过程，包括零流量，这些再稳定过程正是二流量法试井解释所需要的，有了这些多次流量再稳定过程，及相应的地层压力再稳定曲线之后，二流量法就可以计算出常规关井测试方法能够解释出的所有油藏及流体参数，这样不但可以减少因正常关井测压对注入量的影响，而且可以减缓因突然关、开井造成的套管变形或损坏，实现验封、测压、调配资料同步。关井测压及二流量法试井是都不稳定试井的方法之一，都是使注入流量处于一种变化状态，而这种变化状态的流量将对井下油藏实际现存压力产生波动性影响。对压力随时间的变化特性进行解释则可推导出油藏数据和井数据。关井测压是全注入流量到0流量的变化过程，因为只有一次状态变化，所以需要关井稳定足够长的时间，而二流量法是使用两次或多次流量变化过程的数据来分析解释，可以不需要很长的稳定时间进行油藏数据分析。
至此，在测试各层段吸入指示曲线的同时，就实现了分层流量配注，也已经完成了分层试井解释，无需另做关井测压而影响生产。同时，所获得的流量调配和分层试井解释资料都有同步的验封结论作保证。
该注入井分层测试与调配工艺是一种全新的测试工艺，该注入井分层测试与调配工艺能够将分层测压试井、分层流量调配、封隔器验封一次性全部完成。不再需要多种仪器和工具，不再需要几个测试队伍各自上井，各自完成单一的任务。该注入井分层测试与调配工艺的关键是使用堵塞式流量计。该堵塞式流量计能够同时测量单层流量、地层压力、油管压力和温度的仪器。堵塞式流量计外形与常规堵塞器类似，在注水井或注气井装入水嘴或在注聚井装入截流芯使用。该堵塞式流量计长度短小方便投捞，流量测试准确可靠，流量曲线形态平稳美观无干扰，测试时无动作部件，无电极触电，抗污抗腐抗过载，工作可靠、能长期稳定运行，流量测试结果为质量流量，适用于水、聚合物、油、气等多种被测介质。
该注入井分层测试与调配工艺具有以下牲优势：
(1)、同时完成分层测压试井、分层流量调配、封隔器验封，大大节省人力物力。
(2)、不再需要关井测压，不影响注入生产。
(3)、不再需要采购电磁流量计、扶正器、加重杆、堵塞式压力计、验封压力计、密封段等众多仪器和工具，更不需要电缆车、可调水嘴、地面仪表等等。更加解决了传统流量计不能测量注聚、注气井的问题。新工艺只需要传统的钢丝绳测试车、投捞器、堵塞式流量计即可。
(4)、对操作工人没有任何特殊的技能要求，也不需要测调经验，只要会投捞堵塞器，按照计算结果操作即可。
(5)、为地质提供各层段精确的吸入指示曲线。该吸入指示曲线是用直接的方法测量得出的，是稳定、精确的地层压力和吸入量的关系，不是靠嘴损曲线推算出来的粗略的吸入指示曲线，可也可作为调剖、压裂等施工效果的评价依据。采用更多压力点精细调压测试，还可以找出层段中小层的启动压力。
(6)、该测试工艺得到的是同步资料。流量调配资料和试井解释资料有同步的验封资料作保证。流量调配前还可以结合同步试井解释结果，及时修正配注设计，并立即实施调配。
(7)、由于每次进行流量调配时，都试了各层段的吸入指示曲线，多次调配后，就能够准确掌握各层段的吸水能力的变化规律，就可以针对性地确定各层段准确有效的测调周期。
Claims (1)
1.一种注入井分层测试与调配工艺，包括在上主体(6)上端腔内置有油管压力传感器(1)，油管压力传感器(1)下端的上主体(6)腔内置有压差传感器(2)，油管压力传感器(1)上端和压差传感器(2)上端的上主体(6)上分别有与油管内相通的油管压力传压孔(7)，压差传感器(2)下端的上主体(6)上有与地层相通的地层压力传压孔(8)，下主体(9)上端密闭电池筒内由上至下置有电路板(3)、通信接头(4)和电池(5)，下主体(9)下端内置有陶瓷水嘴(10)，陶瓷水嘴(10)的通孔上端置有可选反向截流球(11)组成的堵塞式流量计，具体测试与调配工艺步骤如下：
步骤一、用投捞方法将各层段偏心配水器中的堵塞器捞出，再将堵塞式流量计分别投入各层段偏心配水器中，每只堵塞式流量计中安装大致合适的水嘴或截流芯；
步骤二、井口调节不同的注入压力，使之达到全井配注流量的150％-0流量，降压顺序选取4-6个点调节压力，必须在注入彻底稳定之后，再调节到下一个压力点；
步骤三、捞出各层段的堵塞式流量计，回放得到各层段的测试曲线，获取测试数据，测试曲线描述了单层流量、地层压力、油管压力、温度四个信号的多次调节及再稳定过程，选取每次注入稳定后的关键点，形成各层段的地层压力与吸入流量的对应关系，拟合形成各层段的吸入指示曲线；
步骤四、封隔器验封实现：将所有相邻两个层段的地层压力曲线消除深度压力差之后，放在一起比较，得出封隔器密封效果，如果明显不重合，则说明此两层段在注入过程中能够保持压力差，则说明这相邻两层之间的封隔器是密封完好的，如果两条地层压力曲线接近重合，或者只是大流量注入时略有差异，则说明封隔器可能密封不严，或者这两个层段吸水特性完全一致，此时须进一步做验封确认，用一只堵塞式流量计，用死嘴堵塞流道，投入其中一个层段后，在井口进行关井再开井动作，如果地层压力和油管压力不能分离，可确定封隔器不封，反之说明封隔器密封完好；
步骤五、分层流量调配实现：得出所有层段的吸入指示曲线之后，结合层段深度、配注量、油管状况、破裂压力参数，设置一个合适的地面注入压力，使用软件计算出一套水嘴或截流芯方案，使之满足三个条件：①各偏心配水器处的油管压力，等于地面注入压力，加上深度压力差，再减去阶梯式预测流量按哈森-威廉斯公式计算得出的沿程压力损失，②各层段的油管压力与地层压力差与预测流量，完全符合设计水嘴或截流芯置入堵塞器后的流压关系，③各层段的地层压力与预测流量，完全符合该层段的吸入指示曲线，按照该方案选用水嘴或截流芯，装入堵塞器分别投入各配水器中，投入完成后，将地面注入压力调节至设计压力，或者将全井流量调节至设计流量，等过一段时间注入达到稳定后，井下各层段的单层流量都将达到预测流量，所有层段调配一次性完成，该调配方法完全避免了层间干扰及地层吸入滞后特性带来的影响；
步骤六、分层试井测压实现：按照各种不同的注入压力进行稳定注入的过程，每个层段也是从一个稳定流量到另一个稳定流量的过程，包括零流量，这些再稳定过程正是二流量法试井解释所需要的，有了这些多次流量再稳定过程，及相应的地层压力再稳定曲线之后，二流量法就可以计算出常规关井测试方法能够解释出的所有油藏及流体参数，这样不但可以减少因正常关井测压对注入量的影响，而且可以减缓因突然关、开井造成的套管变形或损坏，实现验封、测压、调配资料同步。
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