水力喷砂射孔与apr测试联作工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油勘探开发领域，具体地，涉及一种水力喷砂射孔与APR测试联作工艺。
【背景技术】
[0002]磨料射流是20世纪80年代初出现的一种在水射流中加入固体磨料颗粒用于切害I]、清洗、除锈的新技术，技术人员对磨料射流的切割机理及影响因素已进行了大量的研究，并取得了不少的研究成果。磨料射流进行射孔作业时，在冲击初期，强大的冲击载荷产生的拉应力首先在岩石表面引起环状的赫兹维形裂纹。然后，随着接触力的增加，砂粒冲击的正下方将产生塑性变形，切向应力分量引起一系列垂直于冲击表面的径向裂纹。在冲击后期，砂粒开始卸载并离开岩石，残余应力会形成一系列近似平行于冲击表面的横向裂纹。这些横向裂纹延伸到岩石表面，形成破碎屑或称破碎坑。在中等压力(50MPa)下，砂粒的冲击速度将大大超过使岩石破碎的极限速度，因而可有效地切割和破碎岩石。在砂粒冲击岩石产生裂纹的同时，水流在水楔压力作用下挤入裂纹，起到延伸和扩展裂纹的附加作用，从而增强冲蚀破碎能力，实现射孔目的。
[0003]现有石油勘探过程中的射孔技术主要有炮弹射孔、水力喷砂射孔等。其中，在炮弹射孔中，普通射孔弹是利用聚能穿甲原理破岩射孔，因而在射孔孔眼周围形成致密挤压层，使得渗透率大大降低，造成严重的射孔污染。水力喷砂射孔是利用磨料射孔的原理，用地面压裂车将混有一定浓度石英砂的水砂浆加压，通过油管泵送至井下，水砂浆通过井下射孔工具的喷嘴喷射出高速射流，射穿套管和近井地层，形成一定直径和深度的射孔孔眼。水力喷砂射孔的介质是水砂浆，其中水流是携带加速砂粒、传输能量的载体，水流的动量传递给固体砂粒后，砂粒被加速，当这些砂粒冲击靶物时，对靶物产生剥蚀破坏,这在材料磨损中归类为冲蚀磨损。水力喷砂射孔不仅得到清洁通畅的炮眼，而且能解除近井地层污染。
[0004]全通径APR (Annular Pressure Responsive)测试工具是美国哈里伯顿公司生产的测试工具，可在不动管柱的情况下通过环空加压与泄压实现井下测试阀多次开井、关井操作，以获得测试层的产量、压力、液性、表皮系数、污染程度、渗透率、油水边界等地层特性参数。与常规测试工具相比，APR测试工具具有操作简单、井控安全性好等特点，而且对于定向井、大斜度井、超浅井、超深井、负压井等的测试更是具有其独特的优势。另外APR测试工具还有以下特点:①全通径且通径大，对高产量井的测试特别有利，流动阻力小，有利于解除地层污染；②在不起下管柱的情况下，可对地层进行酸洗或挤注作业，及进行各种绳索作业；③开关井操作不需要动管柱，对于高产、高压井测试开关井操作较MFE或HST测试工具安全可靠。APR测试工具主要包括:LPR-N测试阀、RD安全循环阀、RD取样器、全通径放样阀、RTTS循环阀、RTTS封隔器、全通径液压循环阀、RTTS安全接头等。
[0005]基于上述优点，APR测试工具被广泛应用于井下地层特性的测试，但常规APR测试工具是与炮弹射孔装置联作，对存在底水、测试要求精度高以及低渗透率的地层并不适用，因此迫切需要一种适应各种地层的射孔与测试联合作业的新型工艺。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种水力喷砂射孔与APR测试联作工艺，一次下井作业就可完成整个射孔测试过程，并可减少对地层的污染与破坏，并且在对含有底水的地层进行射孔时，可以一定程度上减少底水上串的可能性。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供一种水力喷砂射孔与APR测试联作工艺，其包括以下步骤:
[0008]S1、通过水力喷砂射孔作业将预测试地层射开；
[0009]S2、封隔所述预测试地层，通过APR测试工艺将所述预测试地层的地层流体吸入APR测试装置并进行测试。
[0010]优选地，所述联作工艺通过兼作所述APR测试装置的水力喷砂射孔与APR测试联作装置来完成，所述联作装置包括APR测试管柱串和水力喷砂射孔管柱串，所述APR测试管柱串一端与钻井钻杆或油管(3)连接且另一端与所述水力喷砂射孔管柱串连接。
[0011]优选地，所述APR测试管柱串包括依次连接的有球RD循环阀(9)、LPR-N测试阀
[11]、液压旁通阀(12)、震击器(14)和RTTS封隔器(32);所述水力喷砂射孔管柱串包括依次连接的喷砂射孔本体(22)、单向阀(23)、底部封隔器(24)、筛管(26)和导锥(27);所述有球RD循环阀(9)与所述钻井钻杆或油管(3)连接；所述RTTS封隔器(32)与所述喷砂射孔本体(22)连接；所述喷砂射孔本体(22)与所述单向阀(23)的反向端口连通，所述底部封隔器(24)与所述单向阀(23)的正向端口连通；所述喷砂射孔本体(22)上设有多个喷嘴(30);所述单向阀(23)包括球形阀芯(28)和具有阶梯内壁的球座，所述球形阀芯(28)的直径大于所述单向阀(23)正向端口处的球座内径，且所述球形阀芯(28)的直径小于所述单向阀
(23)反向端口处的球座内径及所述联作装置的位于所述单向阀(23)反向端口一侧的部分的内径。
[0012]优选地，所述步骤SI包括以下子步骤:
[0013]SlOU将所述联作装置下放到套管井(33)中，并使所述喷砂射孔本体(22)对准所述预测试地层；
[0014]S102、向所述联作装置内投入所述球形阀芯(28)，使所述球形阀芯(28)进入所述单向阀(23)的球座内；
[0015]S103、使所述LPR-N测试阀(11)锁定于开启状态，向所述联作装置内泵入含砂射孔液(29)以通过所述喷砂射孔本体(22)的喷嘴(30)喷射所述含砂射孔液(29)，从而对所述预测试地层进行水力喷砂射孔作业，以将所述预测试地层射开。
[0016]优选地，所述步骤S2包括以下子步骤:
[0017]S201、坐封所述RTTS封隔器(32 )以及所述底部封隔器(24 )，以使得所述预测试地层的地层流体(31)只能通过所述喷砂射孔本体(22)的喷嘴(30)进入所述联作装置内；
[0018]S202、通过开启与关闭所述LPR-N测试阀(11)使所述预测试地层的地层流体(31)通过所述喷嘴(30 )进入所述水力喷砂射孔管柱串内并到达所述APR测试管柱串，而测试获得该地层流体(31)的参数；
[0019]S203、重复所述子步骤S202，从而测试获得多组所述地层流体(31)的参数；
[0020]S204、解封所述RTTS封隔器(32)以及所述底部封隔器(24)。
[0021]或者，所述步骤S2包括以下子步骤:
[0022]S201、坐封所述底部封隔器(24)，关闭所述套管井(33)的闸门，向所述联作装置内和该联作装置与所述套管井(33)之间的环空中分别泵入压裂前置液；
[0023]S202、压裂前置液泵入完成后，向所述联作装置内泵入含有支撑剂的压裂液，向所述环空中泵入不含支撑剂的基液作为压裂的环空补液，以对所述预测试地层进行压裂作业；
[0024]S203、坐封所述RTTS封隔器(32)，以使得所述预测试地层的地层流体(31)只能通过所述喷砂射孔本体(22)的喷嘴(30)进入所述联作装置；
[0025]S204、通过开启与关闭所述LPR-N测试阀(11)使所述预测试地层的地层流体(31)通过所述喷嘴(30 )进入所述水力喷砂射孔管柱串内并到达所述APR测试管柱串，而测试获得该地层流体(31)的参数；
[0026]S205、重复所述子步骤S204，从而测试获得多组所述地层流体(31)的参数；
[0027]S206、解封所述RTTS封隔器(32)以及所述底部封隔器(24)。
[0028]优选地，所述支撑剂为20-40目的陶粒。
[0029]通过上述技术方案中，将水力喷砂射孔作业与APR测试工艺结合，一次下井作业就可完成整个射孔测试过程，充分发挥两者各自的优势，即首