多段压裂水平井产液剖面测试方法及管柱与流程

本发明涉及油田开发技术领域，尤其涉及一种多段压裂水平井产液剖面测试方法及管柱。

背景技术

随着水平井开发规模的不断扩大，在提高油田采收率的同时面临着随开发时间延长油井见水的问题，见水后油井产能迅速下降，亟需开展找水措施，才能有针对性的实施堵水。

传统的产液剖面测试技术，在目前的水平井各生产段测试难度大，主要存在以下不足：

①常规产液剖面测试存在爬行器遇阻遇卡，影响测试成功率，成功率低(约30％)；

②小流量、流体分层状态下仪器响应差，例如涡轮流量计启动排量大(通常的启动流速为0.01m/s、51/2″套管对应的流量为10.6m³/d)；

③测井车在井待井时间长。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多段压裂水平井产液剖面测试方法及管柱，能够获得井下油层的各生产层段对应的产水量和/或产油量，从而可确定各生产层段的生产动态，实现多段压裂水平井产液剖面的准确测试，为水平井后期实施控水稳油提供有效依据。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种多段压裂水平井产液剖面测试方法，其包括：

步骤s100：在井下油层中放置多种类型的示踪剂，每一种类型的所述示踪剂与所述井下油层中的一个生产层段相对应；

步骤s200：对所述井下油层进行抽采生产，所述多种类型的示踪剂与自多个所述生产层段采出的流体相溶后共同被采出至地面；

步骤s300：通过分段递减法获得各所述生产层段的产液剖面数据。

在本发明的实施方式中，所述步骤s300包括：

步骤s310：通过地面采样检测分析采出的流体，以获得各所述示踪剂的类型和数量；

步骤s320：沿采出流体的流动方向，将相邻的两所述生产层段所对应的两个所述示踪剂的数量相减，以获得远离地面的所述生产层段的产液剖面数据。

在本发明的实施方式中，所述产液剖面数据为各所述生产层段的流体流量中的产水量和/或产油量。

在本发明的实施方式中，所述示踪剂为水溶性示踪剂；或者，所述示踪剂为油溶性示踪剂；或者，所述示踪剂包括水溶性示踪剂和油溶性示踪剂。

在本发明的实施方式中，各所述生产层段对应的所述示踪剂用量为10kg～20kg。

在本发明的实施方式中，在所述步骤s100之前，需对放置有所述多种类型的示踪剂的井筒进行通井、冲砂洗井处理。

本发明还提供一种多段压裂水平井产液剖面测试管柱，所述多段压裂水平井产液剖面测试管柱能够实现上述的多段压裂水平井产液剖面测试方法，所述多段压裂水平井产液剖面测试管柱包括：

水平段管柱，位于井下油层内，所述水平段管柱具有多个油管短节，相邻的两个所述油管短节之间通过油管相连，多个所述油管短节内放置有多种类型的示踪剂固化块，各所述油管短节与所述井下油层的各生产层段相对设置，各所述油管短节上均开设有多个进液孔；

竖直段管柱，其内设有抽油泵，所述竖直段管柱与所述水平段管柱之间连接有进液阀。

在本发明的实施方式中，所述水平段管柱的末端连接有母堵。

在本发明的实施方式中，所述进液孔的直径为2mm。

在本发明的实施方式中，所述多段压裂水平井产液剖面测试管柱的井斜角大于45°。

本发明的多段压裂水平井产液剖面测试方法及管柱的特点及优点是：本发明的测试方法，在井下油层的井筒内，通过放置多种类型的示踪剂，以使各示踪剂与井下油层中的各生产层段相对应，地层流体通过时与各示踪剂相溶，地面采样检测分析示踪剂的型号及数量，确定各生产层段的产液情况，以判断高含水层段。本发明的测试管柱，利用油管将不同类型的示踪剂置于水平井的各生产对应层段，水平井正常生产，地层流体与示踪剂相溶后产出，地面采样检测分析示踪剂型号及数量，获得各段生产剖面资料，不影响油井正常生产，工序简单。本发明可应用于多段压裂水平井生产剖面测试，进而用于中高含水水平井出水位置判断，指导控水稳油措施，以及为油藏认识评价开发效果、指导后期开发政策调整提供重要手段。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的多段压裂水平井产液剖面测试方法的流程图。

图2为本发明的多段压裂水平井产液剖面测试方法的步骤s300的流程图。

图3为本发明的多段压裂水平井产液剖面测试管柱的结构示意图。

图4为本发明的多段压裂水平井产液剖面测试管柱的油管短节的剖视图。

附图标号说明：1、水平段管柱；11、油管短节；111、进液孔；12、油管；13、示踪剂固化块；14、母堵；2、竖直段管柱；21、抽油泵；22、进液阀；3、井下油层；31、生产层段；31a、生产层段；31b、生产层段；31c、生产层段；31d、生产层段；31e、生产层段；a、示踪剂；b、示踪剂；c、示踪剂；d、示踪剂；e、示踪剂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施方式一

如图1所示，本发明提供了一种多段压裂水平井产液剖面测试方法，其包括：

步骤s100：在井下油层中放置多种类型的示踪剂，每一种类型的所述示踪剂与所述井下油层中的一个生产层段相对应；

步骤s200：对所述井下油层进行抽采生产，所述多种类型的示踪剂与自多个所述生产层段采出的流体相溶后共同被采出至地面；

步骤s300：通过分段递减法获得各所述生产层段的产液剖面数据。

具体的，在井下油层中开设有井筒，多种类型的示踪剂放置在该井筒中；在步骤s100之前，需对放置有多种类型的示踪剂的井筒进行通井、冲砂洗井处理，为后续步骤做准备，以便获得准确的测试数据。

在步骤s100中，在井下油层的井筒内，在每个生产层段所对应的位置处放置示踪剂，各生产层段对应的各示踪剂的类型不同，以便后续步骤中区分不同的生产层段。

在步骤s200中，当多种类型的示踪剂放置好后，对井下油层进行抽采生产，井下油层中的流体从不同的生产层段被采至井筒内，并与井筒中的多种类型的示踪剂相溶，之后溶有多种类型的示踪剂的流体经井筒被共同采出至地面。

在步骤s300中，对采出至地面的流体进行检测分析，并通过分段递减法获得各生产层段的产液剖面数据。其中，在本发明中，该产液剖面数据是指各生产层段的流体中的产水量和/或产油量。

如图2所示，在本发明的实施方式中，步骤s300包括：

步骤s310：通过地面采样检测分析采出的流体，以获得各示踪剂的类型和数量；

步骤s320：沿采出流体的流动方向，将相邻的两生产层段所对应的两个示踪剂的数量相减，以获得远离地面的生产层段的产液剖面数据。

具体的，在步骤s310中，例如，在地面井口处，通过取样瓶采集抽出的井下流体，该流体中含有井下所放置的所有不同类型的示踪剂，然后采用专业的检测分析仪分析该流体中的每种类型的示踪剂及数量，在本实施例中，所述的示踪剂的数量是指溶有该示踪剂的流体流量。

在步骤s320中，例如，如图3所示，以井下油层3具有五个生产层段31为例进行说明。沿采出流体的流动方向，各生产层段31所对应的示踪剂的类型分别为示踪剂a、示踪剂b、示踪剂c、示踪剂d和示踪剂e，其中，示踪剂e与生产层段31e中的流体接触反应，即所检测的示踪剂e的数量就代表生产层段31e的流体流量；示踪剂d分别与生产层段31e和生产层段31d的流体接触反应，即所检测的示踪剂d的数量就代表生产层段31e和生产层段31d的流体流量之和；依次类推，可知所检测的示踪剂c的数量就代表生产层段31e至生产层段31c的流体流量之和；所检测的示踪剂b的数量就代表生产层段31e至生产层段31b的流体流量之和；所检测的示踪剂a的数量就代表生产层段31e至生产层段31a的流体流量之和。

因此，通过分段递减法可获得各生产层段31的产液剖面数据，也即，示踪剂d的数量减去示踪剂e的数量即为生产层段31d的流体流量；依次类推，示踪剂c的数量减去示踪剂d的数量即为生产层段31c的流体流量；示踪剂b的数量减去示踪剂c的数量即为生产层段31b的流体流量；示踪剂a的数量减去示踪剂b的数量即为生产层段31a的流体流量；综上，通过上述分段递减法可计算得出每个生产层段31的流体流量，以得出各生产层段的产水量和/或产油量，确定各段生产动态，获取生产信息。

在本发明的实施方式中，在一可行的实施例中，该示踪剂可为水溶性示踪剂，该水溶性示踪剂可与井下油层中的流体中的水进行相溶，从而通过地面采样检测，可分析出井下油层的某一生产层段的产液中的水含量；在另一可行的实施例中，该示踪剂可为油溶性示踪剂，该油溶性示踪剂可与井下油层中的流体的原油进行相溶，从而通过地面采样检测，可分析出井下油层的某一生产层段的产液中的原油含量；在再一实施例中，该示踪剂可包括水溶性示踪剂和油溶性示踪剂，通过地面采样检测，可分析出井下油层的某一生产层段的产液中的水含量和原油含量。

在本发明的实施方式中，各生产层段对应的示踪剂用量可为10kg～20kg，在优选的实施例中，各生产层段对应的示踪剂用量为10kg。

本发明的多段压裂水平井产液剖面测试方法，井下油层中的各生产层段的流体与该些多种类型的示踪剂相溶，并被共同采出至地面，通过地面采样检测分析流体中的该些示踪剂的型号及数量，并通过分段递减法计算得出各生产层段的产水量和/或产油量，以确定各段生产动态，根据结果判断高含水段，为水平井的控水稳油措施提供了可靠依据。

实施方式二

如图3和图4所示，本发明还提供一种多段压裂水平井产液剖面测试管柱，该多段压裂水平井产液剖面测试管柱能够实现实施方式一的多段压裂水平井产液剖面测试方法，该多段压裂水平井产液剖面测试管柱包括：

水平段管柱1，位于井下油层3内，所述水平段管柱1具有多个油管短节11，相邻的两个所述油管短节11之间通过油管12相连，多个所述油管短节11内放置有多种类型的示踪剂固化块13，各所述油管短节11与所述井下油层3的各生产层段31相对设置，各所述油管短节11上均开设有多个进液孔111；

竖直段管柱2，其内设有抽油泵21，所述竖直段管柱2与所述水平段管柱1之间连接有进液阀22。

具体的，该多段压裂水平井产液剖面测试管柱为一种水平井管柱，其井斜角大于45°。

该多段压裂水平井产液剖面测试管柱由水平段管柱1和竖直段管柱2组成；其中，水平段管柱1的末端连接有母堵14；也即，在该水平井管柱的脚尖处连接有母堵14。进一步的，在该多段压裂水平井产液剖面测试管柱的脚跟处设有进液阀22，该进液阀22连接在水平段管柱1与竖直段管柱2之间。

该水平段管柱1具有间隔设置的多个油管短节11，相邻设置的两个油管短节11之间通过油管12相连，该油管12为接箍倒角油管；该油管短节11上沿圆周方向开设有多个进液孔111，在本实施例中，该进液孔111的直径可为2mm，当然，在其他的实施例中，根据实际测试需要可选择设置进液孔111的直径，在此不做限制。

请配合参阅图4所示，多种类型的示踪剂固化后形成示踪剂固化块13，该些示踪剂固化块13被过盈塞入各油管短节11中，然后将装有不同类型的示踪剂固化块13的多个油管短节11依次通过油管12连接后组成水平段管柱1。

在该多段压裂水平井产液剖面测试管柱下入井下油层3之前，需对井下油层3中的井筒进行处理；也即，对井下油层3的井筒进行通井作业、以及冲砂和洗井作业。

待准备工作完成之后，将从上到下依次相连的竖直段管柱2、进液阀22、水平段管柱1和母堵14下入该井筒中；待下入到设计位置后，也即，水平段管柱1上的各油管短节11与井下油层3的各生产层段31相对，启动抽油泵21进行抽采生产，此时，井下油层3中的多个生产层段31中的流体经各油管短节11的多个进液孔111进入水平段管柱1内，各生产层段31中的流体会与对应的油管短节11内的示踪剂固化块13接触并相溶，沿产液产出的方向，当流体经过放置有不同类型的示踪剂固化块13的油管短节11时，各示踪剂固化块13溶解后会释放到流体中，并随流体共同生产至地面；之后，在井口取样，并通过地面采样检测分析采出液中的各示踪剂的类型及数量，并利用分段递减法计算得出各生产层段31的产水量和/或产油量，从而确定各生产层段31的生产动态，获取生产信息。

本发明的多段压裂水平井产液剖面测试管柱，能够应用于水平井高含水段的辨识，及认识、评价油藏的开发效果，以指导开发政策调整等。本发明通过将井下油层中的各生产层段的流体与多种类型的示踪剂相溶，并被共同采出至地面，通过地面采样检测分析采出流体中的该些示踪剂的型号及数量，并通过分段递减法计算得出各生产层段的产水量和/或产油量，以确定各段生产动态，根据结果判断高含水段，为水平井的控水稳油措施提供了可靠依据。

在本发明的一具体实施例中，该水平井为一口压裂水平井，压裂改造五段，其中，盛放有示踪剂固化块13(由示踪剂e固化成型)的油管短节11与生产层段31e相对，盛放有示踪剂固化块13(由示踪剂d固化成型)的油管短节11与生产层段31d相对，盛放有示踪剂固化块13(由示踪剂c固化成型)的油管短节11与生产层段31d相对，盛放有示踪剂固化块13(由示踪剂b固化成型)的油管短节11与生产层段31b相对，盛放有示踪剂固化块13(由示踪剂a固化成型)的油管短节11与生产层段31a相对，应用本发明的多段压裂水平井产液剖面测试管柱进行产液剖面测试的步骤如下：

首先，处理井筒。该井斜深3090m，水平段长度为800m，套管内径为124.26mm，用φ118mm×1.5m通井规通井至人工井底，反洗冲砂，冲砂洗井至人工井底。

之后，将从上到下依次相连的竖直段管柱2、进液阀22、水平段管柱1和母堵14下入井筒中；待下入到设计位置后，启动抽油泵21进行抽采生产。

第三步，沿采出流体的流动方向，各生产层段31中的流体通过各自对应的油管短节11上的多个进液孔111流入，并与各示踪剂固化块13接触，各示踪剂固化块13溶解并释放到流体中，并随流体共同生产至地面。其中，示踪剂e与生产层段31e中的流体接触反应；示踪剂d分别与生产层段31e和生产层段31d的流体接触反应；依次类推，示踪剂c分别与生产层段31e至生产层段31c的流体接触反应；示踪剂b分别与生产层段31e至生产层段31b的流体接触反应；示踪剂a分别与生产层段31e至生产层段31a的流体接触反应。

最后，通过分段递减法获得各生产层段31的产液剖面数据，也即，示踪剂d的数量减去示踪剂e的数量即为生产层段31d的流体流量；依次类推，示踪剂c的数量减去示踪剂d的数量即为生产层段31c的流体流量；示踪剂b的数量减去示踪剂c的数量即为生产层段31b的流体流量；示踪剂a的数量减去示踪剂b的数量即为生产层段31a的流体流量；综上，通过上述分段递减法可计算得出每个生产层段31的流体流量，以得出各生产层段的产水量和/或产油量，确定各段生产动态，获取生产信息。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。