一种非自喷油水平井气举排液测试找水作业系统及方法与流程

本发明涉及采油，具体的，涉及一种非自喷油水平井气举排液测试找水作业系统及方法。

背景技术：

1、某些油田水平井由于储层渗透率、压力系数低，主要采用多段压裂及超前注水方式进行开发，投产后含水上升快，个别井投产即几乎全产水，严重影响了油田水平井产能。目前针对低液量高含水油水平井，主要是形成不动管柱和拖动管柱分段生产找水测试技术系列，并取得了一定进展，但整体技术水平低、应用范围小、作业效率仍有待提高。

2、目前，国内外水平井找水测试工艺技术主要有常规水平井产液剖面测试、存储式微声差微温差组合找水测试、流体扫描成像(fsi)产液剖面测试、分布式光纤产液剖面测试和动态监测找水等。其中，常规水平井产液剖面测试(plt)技术，主要通过阵列测试仪(阵列式含水持率仪、阵列式涡轮流量仪)对水平井段产液剖面进行监测、解释，确定各层段产液、含水特征。该技术主要应用于自喷井，采用爬行器或连续油管输送仪器，对于低液量机采井，采用爬行器提前预置井底，但爬行器遇阻率达40％以上，且应用成本较高，阵列式流量测试仪流量门槛高。存储式微声差微温差组合找水测试是普通油管输送聚能多发多收测井仪，利用测井仪在井下产生声波，通过声波在油水中传播时差来确定水平井段油水分布，结合测试井段温度和压力剖面曲线分析，进一步确定水平井段油水分布。该技术成本低，适用于低产井，但解释出水段范围宽、精确低，符合率不到60％。流体扫描成像(fsi)产液剖面测试中fsi测井仪是斯伦贝谢公司研发的新型产液剖面测试仪器，采用多传感器组合方式，监测井段温度、压力、流速、持水率、持气率和井径等参数，实现多相流产出剖面准确测试。采用连续油管输送、光纤数据传输，实时生成测试井段流体成像，生动快捷，数据解释可分辨分段、分簇产量贡献率及主要产水层。该技术适用于套管完井、自喷井(液量大于50m3/d)产液剖面测试，对于低液量井(小于30m3/d)、筛管完井油井技术适应性低。分布式光纤产液剖面测试是哈里伯顿公司研发的一种产液剖面测试技术。光纤既是传感器也是一种信号传输介质，通过在测试井段布放分布式光纤，监测井段温度分布和光纤沿线每个位置声波振动相位、振幅和强度信息，对温度、声波数据综合解释分析，反演测试井段产液剖面，间接判识出水层段。目前主要采用连续油管内穿光纤(光缆)方式进行输送。该技术适应于套管完井自喷井或气井测试，气液界面解释精度高，油水界面解释精度有待提高。动态监测找水采用专用测试举升泵抽汲、挺杆输送、电缆对接组合工艺，通过特种监测仪对水平井逐层段监测自然伽马、温度、压力、流量和含水等参数，结合水平井综合解释模型，反演水平井段产液剖面。但挺杆输送测试仪器方式在水平井段输送距离受限(目前最大水平输送位移730m)，长水平段井上应用受限。

3、因此，提出一种非自喷油水平井气举排液测试找水作业系统及方法具有重要的意义。本发明的非自喷油水平井气举排液测试找水作业系统及方法是通过穿芯连续管，将测井仪器送入水平井中，利用生产管柱的气举排液确保产出流动状态，利用测井仪器实现各段快速找水作业方法，能够解决低液量油水平井找水测试效率低、周期长等问题。

4、申请号为“cn201310146882.8”、名称为“用于水平井的找水装置以及使用其确定出水位置的方法”的中国专利公开了一种适用于水平井的找水装置和确定出水位置的方法。该找水装置的套管内部设置有油管，在油管的末端设置有堵头，在油管的竖直段设置有用于排出油管内的液体的气举阀，在油管的水平段设置有两个第一封隔器，在两个第一封隔器之间的油管段上设置有控制阀组件以使得在两个第一封隔器之间的油管区域形成测试管段。在使用时，将该找水装置下入井内，并且将两个第一封隔器座封，通过气举阀排出的油管内的液体由此来判断出水位置。使用该找水装置和方法能够快速、准确确定出水位置。但该装置与本技术的找水作业系统结构不同，判断出水位置的原理也不同。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种结构简单合理、能够实现动态监测的非自喷油水平井气举排液测试找水作业系统。又如，本发明的另一目的在于提供一种能够有效缩短测试周期、快速确定出水层段的非自喷油水平井气举排液测试找水作业方法。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种非自喷油水平井气举排液测试找水作业系统，所述系统包括井口装置、气举排液生产管柱、穿芯连续油管、测井仪器、制氮车、连续管测井专用滚筒和地面流程单元，其中，井口装置设置在地面上的井口处；连续管测井专用滚筒和地面流程单元与井口装置连接；气举排液生产管柱位于井下且设置在井口装置下方，气举排液生产管柱包括第一油管；穿芯连续油管穿过第一油管至产层段，穿芯连续油管位于产层段的一端通过测试专用连接工具与测井仪器相连；制氮车与井口装置连接，能够向第一油管与穿芯连续油管之间的环空注入氮气。

3、根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述系统还可包括地面数据采集设备，地面数据采集设备能够判断测试数据的有效性。

4、根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述气举排液生产管柱可包括自下而上依次设置的喇叭口、第一油管和油管悬挂器。

5、根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述测试专用连接工具可包括自上而下依次设置的连续油管连接器、电缆固定器、单流阀、循环阀、正反扣短节、安全丢手和测井接头。

6、根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述井口装置可包括自上而下依次设置的四闸板液压防喷器、上悬挂四通、大通径平板阀和下悬挂四通，所述上悬挂四通与所述制氮车连接，所述下悬挂四通与所述地面流程单元连接。

7、根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述地面流程单元可包括依次连接的高压捕屑器、双分支节流管汇和三相分离器，其中，高压捕屑器与所述下悬挂四通连接。

8、根据本发明一方面的一个示例性实施例，所述连续管测井专用滚筒可设置在距离井口至少20m处，地面流程单元可设置在距离井口至少30m处。

9、本发明的另一方面提供了一种非自喷油水平井气举排液测试找水作业方法，所述方法可通过上述所述的排液测试找水作业系统来实现，且包括步骤：安装所述井口装置、所述制氮车、所述连续管测井专用滚筒与所述地面流程单元，清理井筒，下所述气举排液生产管柱；下所述穿芯连续油管，所述穿芯连续油管输送所述测井仪器，穿过所述第一油管下至产层段；所述制氮车开泵，在所述第一油管与所述穿芯连续油管的环空处注入氮气，将井液举升至地面，使储层流体持续进入井筒，直至井筒流体保持稳定流动状态；计算所述第一油管下入深度以及所述制氮车模拟注入氮气排量；拖动所述穿芯连续油管时，所述测井仪器对水平段各射孔段的参数进行监测和数据采集，并实时传输至地面；对测试数据进行动态分析，判断有效性，开展测试数据解释，判定水平井段产液剖面和出水位置。

10、根据本发明另一方面的一个示例性实施例，所述下穿芯连续油管时，可以小于5m/min的速度通过井口，通过后提高下管速度，最大速度不超过20m/min；排液测试找水作业结束后，起出所述穿芯连续油管及测井仪器，起出速度可为25m/min以下。

11、根据本发明另一方面的一个示例性实施例，所述排液测试找水作业方法还可包括：有毒有害气体监测，和/或，持续观察井口压力、氮气注入压力和井底压力参数；若出现返出液体流量持续变小和井口失返情况，需及时增大注入排量，建立有效循环。

12、根据本发明另一方面的一个示例性实施例，所述清理井筒可包括步骤：采用连续管带磨鞋进行清理，钻磨至人工井底；采用连续管带强磁打捞器和通井规通井进行清理；若起出的强磁打捞器吸附杂物较多，则需进行第二次通井，保证井筒干净。

13、根据本发明另一方面的一个示例性实施例，所述井口装置安装完成后可进行密封性和功能测试，所述穿芯连续油管和测井仪器连接后可进行通电测试验证正常后入井。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果包括以下内容中至少一项：

15、(1)本发明提出的非自喷油水平井气举排液测试找水作业系统能够开展穿芯连续管带测井仪器对非自喷油水平井段生产特征的监测，全程带压拖动施工，实现动态监测；

16、(2)本发明提出的非自喷油水平井气举排液测试找水作业系统的结构简单合理，能够避免环境污染，获得连续测井信号；

17、(3)本发明提出的非自喷油水平井气举排液测试找水作业方法能够有效缩短测试周期，快速确定出水层段，提高油水平井排液测试作业效率，实现油田效益开发。