apr測試工具的推廣及應用

-.z.APR測試工具的推廣與應用作者：劉濤、馬學文單位：試油測試大隊目錄概述………1測試工藝設計……………2施工步驟…………………4測試結果…………………5結論與建議………………5經濟效益和社會效益……6APR測試工具的推廣與應用概述APR全通徑鉆柱測試工具是美國哈里波頓公司的的產品，是當今世界石油行業(yè)中最先進的測試工具之一。利用APR測試工具可以解決大斜度定向井、海洋油氣井測試的難題，可以一趟管柱完成幾項井下作業(yè)。APR測試工具具有耐高溫、高壓，防H2S全通徑的特點和具有操作簡便、可靠，成功率高，適用性強的優(yōu)點。近年來隨著稠油井、高壓氣井的增多，一般的測試工具在其性能上的不足和局限性，難以完成這些井的測試任務。據不完全統(tǒng)計，2002年到2003年，在勝利油田鄭家地區(qū)稠油井測試達20口之多。但是遇到出沙嚴重的稠油層，使用常規(guī)MFE測試工具，常常出現(xiàn)沙堵、開井時稠油不流動、自然關井等現(xiàn)象，無法求得準確的地層產能、地層液性。在開拓外部市場的重要時期，我們在四川外部市場的高壓氣井的測試屏棄了MFE測試工具，而使用APR工具是因為它具有耐高溫、高壓，防H2S，在地面操作井下工具簡便、可靠的特點。因此本文以普光1井為例對高壓氣井、稠油井使用APR測試工具的工藝做一探討。測試工藝設計（一）測試原理APR測試工具與射孔聯(lián)作，采用RTTS封隔器。管柱經校深定位后，下放測試管柱加壓坐封，坐封后的封隔器將壓井液與測試層隔開。環(huán)空打壓，LPR—N閥打開。射孔后地層液體在測試壓差作用下進入測試管柱，經過設計流動時間后，迅速釋放環(huán)空壓力至0，井下測試閥關閉。如此反復操作，可實現(xiàn)多次開關井。（二）普光1井概況四川普光1井是西南管理局一口重點井，完鉆垂深5351m，泥漿密度1.25g/cm3，井身質量36°×149.6°×4610，該井預測H2S含量200ppm；本次試氣層溫度127℃；油層套管的回接筒深3314m，地面試壓30MPa密封。（三）測試管柱結構根據對普光1井的井況分析，采用了從下至上的如下管柱結構：回接筒3314mφ244.5mm×TP110SS技術套管3472.28m油管短節(jié)5484mA循環(huán)閥4843.98mA循環(huán)閥4844.9mLPR－N閥4878.95m電子壓力計托筒4879.78m液壓旁通閥4911.5m液壓震擊器4913.34mRTTS安全接頭4914.39m旁通接頭4914.56mRTTS-146封隔器4915.98m篩管+射孔篩管4916.28m橫向+2個縱向減振器4918.52m5601.5m2個液壓引爆器5601.5mT1f1127槍1m彈5667.5m5667.5m尾聲彈5667.7m人工井底5669mφ177.8mm×12.65mm×TP110SS油層套管5670.37m從以上的管串設計可以看出，該管串的結構特點是：APR工具靠環(huán)空打壓、卸壓進行開關井；操作壓力低。封隔器坐封后，無論其處于在受壓、受拉或中和狀態(tài)，其機械鎖定作用都能承受來自封隔器上、下方的大壓差。3、由于射孔和井下測試閥的開啟都是靠環(huán)空打壓來實現(xiàn)的，點火頭內剪銷的剪切值受溫度及各種因素的影響較大，這樣在開井操作時很有可能造成先射孔而后開井的情況，為了解決這一問題，施工時采用了液壓引爆器。（四）封隔器的選用由于預測井底溫度127℃，H2S含量200ppm，我們選用了RTTS封隔器，因為RTTS封隔器本身自帶有水力錨，可用于可回收式的測試和增產措施，還因為RTTS封隔器可以防H2S，其膠筒在高溫、高壓井下性能變化不大。(五)坐封位置的選擇普光1井井眼軌跡圖根據普光1井的井眼軌跡圖可以看出在測試層位封隔器坐封位置正好在井的造斜點處，在封隔器坐封的時候由于封隔器受力貼在井壁從而使封隔器無法坐封。所以在坐封位置的選擇上我們選擇了上提封隔器，使封隔器坐封位置在造斜點以上。（六）LPR—N閥的操作原理LPR—N閥可以根據地面溫度、井底溫度及靜液柱壓力，在地面對氮氣腔充氮到預定壓力，此壓力作用在動力心軸上，使球閥在工具下井時處于關閉狀態(tài)。封隔器坐封后，環(huán)空加壓，壓力作用在動力心軸上，壓縮氮氣，動力心軸下移帶動動力臂使球閥轉動開井。釋放壓力，在氮氣作用下，動力心軸上移帶動動力臂使球閥轉動關閉實現(xiàn)關井。（七）環(huán)空加壓引爆原理從井口向環(huán)空加壓，環(huán)空壓力從傳壓管直接傳遞到引爆器活塞面上，傳壓管穿過篩管，與篩管密封隔離，活塞由剪銷支撐，當活塞受到一定的環(huán)空壓力后剪斷剪銷，活塞下移，撞針撞擊雷管引爆射孔，此時活塞上的密封圈仍然保持密封，使儲層流體不能進入傳壓管，而從篩管進入測試管柱。三施工步驟對所有的下井工具、地面工具在工房按要求進行性能檢驗和水壓密封實驗，達到規(guī)定要求。掌握施工井的套管結構、人工井底、井斜、壓井液密度、射孔層段及巖性、地層溫度等所需要的各種詳細資料。根據井深、井溫、壓井液密度、射孔層段及巖性、地層溫度等所需要的各種詳細資料，即LPR—N閥的充氮壓力、A閥壓力、延時點火頭操作壓力如下：Pn=（CPh-CPL）（Ha-HL）/1000+CPL式中：Pn——充氮壓力，Mpa；CPh——表中高靜液柱壓力的充氮壓力，Mpa；CPL——表中低靜液柱壓力的充氮壓力，Mpa；Ha——實際靜液柱壓力，Mpa；HL——表中低靜液柱壓力，Mpa；式中的CPh、CPL、HL應查對應的LPR—N閥充氮壓力表，文中略。A閥的操作壓力如下：根據設計打開A閥的操作壓力需30Mpa，則根據下式n=（PC1+PJ）/PPPC=n×PP其中n——銷釘個數；PJ——靜液柱壓力，46.5Mpa；PP——每個銷釘的剪切力，3.34Mpa；PC1——預計操作壓力，30Mpa；PC——實際操作壓力；計算結果略4、下鉆前用標準通徑規(guī)通井，保證井眼暢通無異物，并用完井液循環(huán)洗井。5、調整好管柱，然后正轉管柱下壓，坐封封隔器。6、裝井口采油樹、鉆臺管匯、放噴管線、打壓管線，并試壓7、環(huán)空打壓至N閥、液壓引爆器操作壓力開井，射孔槍引爆，進入處流動期。將環(huán)空壓力放至0，測試閥關閉進行壓力恢復。8、必要時打開A閥反循環(huán)，收集地層流體樣品或壓井。9、解封、起鉆。四測試結果普光1井環(huán)空打壓17Mpa，采用了兩開一關的測試工藝，井溫為130ΟC，獲得日產氣42.37*104m3/d的產量。五結論與建議由于在普光1井井施工前，對高壓氣井測試工藝的要求和難點作了分析，并且在工具保養(yǎng)、管柱設計和現(xiàn)場操作中針對問題逐步解決，所以施工十分順利，圓滿地完成了該層的測試任務。通過對普光1井測試，我們取得了一定的經驗：APR測試工具靠環(huán)空加壓來完成井下測試閥的開關，操作簡單，不用上下活動管柱，安全、可靠APR測試工具內徑大且為全通徑，不易砂堵且無節(jié)流作用。對于LPR—N閥的計量套延時時間進行試驗，確保在開井時間短的情況下卸壓后能安全徹底的關井。APR測試工