井下作业的试油

试油工作就是利用一套专门的设备和方法，对通过钻井取芯，测井等间接手段初步确定的油、气、水层进行直接测试，并取得目的层的产能、压力、温度和油、气、水性质等资料的工艺过程。

试油的主要目的在于确定所试层位有无工业性油气流，并取得代表它原始面貌的数据，但在油田勘探的不同阶段，试油有着不同的目的和任务。概括起来，主要有以下四点： 一口井完钻后即移交试油，试油队接到试油方案，首先必须做好井况调查，待立井架、穿大绳、接管线、排放丈量油管等准备工作之后，就可以开始施工。一般常规试油，比较完整的试油工序包括通井、压井（洗井）、射孔、下管柱、替喷、诱喷排液、求产、测压、封闭上返等。当一口井经诱喷排液仍未见到油气流或产能较低时，一般还需要采取酸化、压裂等增产措施。

1．通井

一口井试油前一般要求下通井规通井。通井规外径小于套管内径6～8mm，大端长度要求不小于0．5m。一般要通至射孔油层底界以下50m，新井要通至人工井底，老井及有特殊要求的井要按工艺设计施工。

2．压井、洗井

⑴压井

压井的目的是把井下油层压住，使其在射孔或作业时不发生井喷，保证试油和作业安全顺利地进行。同时又要保证施工后油层不因为压井而受到污染损害。压井时若压井液密度过大，或压井液大量漏入油层，少则影响油层的正常生产，延长排液时间，严重者会把油层堵死，致使油层不出油。如果压井液选择的密度过低不能把油层压住，在施工中会造成井喷。因此，施工中应当注意合理选择压井液的密度和压井方式，使压井工作真正做到“压而不死，活而不喷，不喷不漏，保护油层”。

①压井液选择

根据油层稳定静压值计算压井液密度。

对新井试油作业，可按钻开油层时的泥浆密度压井。

②压井方法

现场常用的压井方法主要有灌注法、循环法和挤压法。

灌注法：即往井内灌注一段压井液就可以把井压住。对一些低压低产油层上返试油时采用。

循环法：这种方法现场应用较多。它是把配好的压井液泵入井内进行循环，将密度大的液体替入井筒，从而把井压住。循环压井法按进液方式不同又分正循环和反循环两种工艺。正循环压井的优点是对油层回压小，相对来说对油层污染小，缺点是对高油气比井、气井、高产井，压井液容易气浸而造成压井失败。反循环压井，一般现场采用较多，尤其对压力产量较高的井比较适用。一开始先循环清水，然后大排量反循环泥浆，当泥浆进油管鞋时，控制井口，直到进出口泥浆性能一致，压井容易一次成功。反循环的缺点是对油气层回压大，相对来说对油层污染较严重。施工中若循环不通，严格禁止硬蹩，将泥浆挤入油层。

挤压法：对事故井或井内无油管井不能构成循环时，常用此法。方法是先打清水垫子，然后用泥浆挤压，泥浆挤入深度应在油层顶部以上50m，挤完关井一段时间后，开井放喷，观察压井效果。重复挤压时必须将前次挤入泥浆喷净后进行。

⑵洗井

洗井就是将油管下入一定深度，然后把洗井液泵入井内，在油管与套管环形空间构成循环，不断冲洗井壁和井底，把脏物带出地面，保证井筒和井底的清洁。在清水压井射孔前、压裂或酸化等增产措施施工前、打水泥塞（注灰）前、油层砂埋或井底沉砂较多时均要洗井。

洗井方式通常采用正循环和反循环洗井两种。正循环洗井冲洗强，容易冲开井底脏物和沉砂，但洗井液在环形空间上返速度慢，因而携带脏物能力较小。反循环与正循环相反，冲洗能力弱，携带脏物的能力强。但对油层的回压大，不利于保护油层。

选择哪种洗井方式较好，是根据油井的具体情况和设计要求而选择，有时正反循环结合交替洗井，采用正循环冲开井底沉积泥砂、水泥块等，再采用反循环将脏物带出。

洗井过程也和压井一样，应该注意可能发生的现象，及时分析和判断作出相应的措施。如洗井时遇有较大漏失应立即停止洗井。

3．射孔

射孔就是用电缆或油管将专门的井下射孔器送入套管内，射穿套管及管外水泥环，并穿进地层一定深度的井下工艺过程。

射孔的目的是建立地层与井眼的流通孔道，使地层流体进入井内。

常用的射孔方式有普通射孔、过油管弹射孔和无电缆射孔。胜利油田常用的射孔器类型有57—103、73、85、51型及胜利油田生产的SSW－78型过油管弹等。

⑴普通射孔

这种射孔方式是相对过油管弹射孔而言。就是压井后起出井内油管，再下入射孔器在套管内射孔的方法。常用的枪型是57—103、85、73型等有枪身射孔器，射孔深度是根据油层和套管接箍来确定射孔油层的准确深度。

采用普通射孔时，井筒内必须灌满压井液。射孔前必须装上防喷装置，如防喷闸门等。

⑵过油管弹射孔

过油管弹射孔是一种不压井射孔工艺。它是将尾端带有喇叭口的油管下到所需射孔井段以上，然后将射孔器从油管下入，经喇叭口下入到油层井段位置，进行射孔。

采用过油管弹射孔时，井口上装有液压防喷盒，不需要泥浆压井，而且一般可以做到负压射孔，减少射孔中压井液对油层污染。对一些低压油层，为了做到负压射孔，可采用降低井内液柱的办法。使静液柱压力低于地层压力，从而达到负压射孔。

采用过油管弹射孔，油管底部必须下有喇叭口，且喇叭口外径不得小于100mm，内径85～90mm，并且须有圆角。油管下至油层附近短套管以上30～50m。

⑶无电缆射孔

无电缆射孔又称油管输送式射孔，是在油管柱尾端携带射孔器下入井内进行射孔的一种方法（简称TCP）。其原理是根据油井所要射孔的油气层的深度、位置，用有枪身射孔器全部串连在一起联接在管柱的尾端，形成一个硬连接的管串下入井中。通过在油管内测得放射性曲线或定位短节方法，确定射孔井段，然后引爆。为了实现负压射孔，在引爆前可以通过降低井内液面或打开事先下人的封隔器下的通道口阀，使射孔井段液柱压力低于地层压力，以保护射开的油气层。

4．下管柱

一个油层经射孔打开后，要及时下入测试管柱。按井下情况，施工设计要求的不同，管柱结构分光油管、封隔器、测试仪等几种管柱类型。

⑴光油管管柱

下光油管底部应带十字架或防掉工作筒。设计要求用过管弹射孔的井，油管底部要带喇叭口。油管深度在正常情况下，应完成于油层中上部。射开厚度很小时可完成在油层顶部。裸眼完成井一般油管完成在套管鞋底部。

⑵封隔器管柱

①单封隔器管柱试油

现场使用时有两种管柱结构：一种是用单封隔器带筛管进行单层试油，封隔器卡在已试油层和待试油层之间，管柱底部带丝堵，筛管对准油层。另一种是用单封隔器带配产器分试两层，投捞堵塞器分别测试两层。

②双封隔器管柱分层试油

下入双级封隔器将射孔层分隔三层，对三个油层投捞堵塞器分别测试。

除上述两种封隔器分层试油管柱外，还可下三级封隔器分试三层、四层油层。由于投捞工序麻烦，油田很少用。

管柱下入深度要求：预计不出砂层，各级配产器下至油层中部或顶部。预计可能出砂层，封隔器尽量靠近测试层底界，各级配产器紧接在封隔器之上。

③地层测试管柱

装好各种仪表、测试工具，按测试管柱顺序连接下入井内。下钻过程中要轻提慢下，严禁猛刹猛放，防止封隔器中途座封，确保测试阀始终保持关闭状态。

管柱下入预定的位置后，装好井口控制头和地面管线，加压座封封隔器。

5．诱喷

无论是射孔井还是裸眼井，试油前井内一般都充满着泥浆或其他压井液，因而油层与井底之间没有油气流动。只有经过诱喷排液，降低井内液柱对油层的回压，在油层与井底之间形成压差，使油气从油层流入井内，才能进行求产、测压、取样等测试工作。

诱喷排液常用的方法有替喷，抽汲、气举、混排、放喷等。不管采用哪种方法，其实质都是为了降低井内液柱高度和减小井内液体密度。

⑴替喷

替喷就是用密度较小的液体将井内密度较大的液体替换出来，从而降低井内液柱压力的方法。一般现场常用清水替出泥浆，有时为了保护油层，也采用轻质油进行替喷。替喷方法有一次替喷和二次替喷。

①一次替喷法把油管下到距人工井底以上1m左右，用清水把泥浆一次替出，然后上提油管至油层中部或上部。这种方法只适用于自喷能力不强，替完清水到油井自喷之间还有一段间歇，来得及上提油管的油井。

②二次替喷先将油管下到距人工井底以上1m左右，替入一段清水把泥浆替到油层顶部以上，然后上提油管至油层中部装好井口，最后用清水替出油层顶部以上全部泥浆。这种方法适用于替喷后即可自喷的高压油井。

⑵抽汲

经过替喷后，油井仍不能自喷时，可采用抽汲法进行诱喷排液。

抽汲就是利用专门的抽子，通过钢丝绳下入井中上下往复运动，上提时把抽子以上液体排出井口，同时在抽子下部产生低压，使油层液流不断补充到井内来。抽汲时是用一部通井机上缠钢丝绳，钢丝绳通过地滑车、天车再与绳帽与加重杆连接，加重杆下接抽子，这样就构成一套抽汲系统。

胜利油田抽汲用的抽子主要是两瓣抽子。

⑶气举

清水替喷后，油井仍不能自喷。也可采用气举诱喷。气举法就是利用压风机向油管或套管内注入压缩气体，使井内液体从套管或油管中排出。

①普通气举法分正举和反举。正举就是利用压风机从油管内注入高压压缩气体，液体从套管返出。反举就是高压压缩气体由油套管环空间进入，液体从油管返出。

②气举孔气举法为了加快排液速度，深井试油可利用气举孔气举法排液。气举孔气举法就是根据井深和液面高度以及压风机的排量和工作压力，在油管的不同深度配上带有不同小孔径的短节，将井内液体分段举出。施工时，用压风机向套管注入高压压缩气体，当压缩气体到达气举孔深度时，一部分气体从小孔进入油管，使油管内液体混气降低密度。与此同时，一部分压缩气体继续下行顶替套管中的液体，当油管内混气达到一定程度时，在气流携带下将液体喷出，这样逐级分段将井筒液体排出。

③气举加抽汲法利用套管气举，油管同时进行抽汲的举抽混合排液法也是现场行之有效的排液方法。使用时应注意边举边抽，连续排液；井浅和管柱带有气举孔时，注意防止举通时顶抽子事故发生。

⑷混气水排液

混气水排液是通过降低井筒内液柱密度的方法来降低井底回压。其方法是从套管用压风机和水泥车同时注气和泵水，替置井内液体。由于气量和水量的比例不同，注入的混气水密度就不一样。使密度从大到小逐级注入，井底回压也随之逐渐下降，从而在地层和井底间建立足够压差，达到诱导油流的目的。

⑸放喷

一口井经排液诱导自喷后，即可进行放喷。放喷的目的是排除井筒积液，使油层畅通达到正常出油。根据油层产能高低可采用井口闸门或装油嘴控制、油套管倒换放喷。放喷中若发现油层出砂，应立即装油嘴控制。放喷合格标准为：

⑵非自喷井求产

非自喷井根据油层供液能力大小和流体性质不同，可选用抽汲和气举法求产。

①抽汲求产按地层供液能力大小采用定深、定时间、定次数进行抽汲，使动液面始终保持在一定深度。这样连续求得两天的油水稳定产量及油水分析样品，产量波动范围小于20%。

②气举求产把油管完成在某一位置，采用定深、定时、定压气举，求得油层产液量。气举周期由油层供液能力确定。连续求得两个日周期以上产量。

对稠油井可将油管提到一定位置，用热水将原油替出计量，然后用压风机将油管鞋以上水掏空，等液面上升后再替出原油来计量，连续注得三个周期产量。此法只能粗略求得近似产量，地层是否出水无法落实。

⑶低产井求产

低产井是指低于工业油流标准的井，由于地层供液能力差，采用上述非自喷井求产方法有一定困难。一般要求这类井经混排、举抽后，将液面降至要求掏空深度范围内，可采用测液面配合井底取样的方法确定产能。

①根据液面上升计算产液量

②进行井下取样落实水性

③反洗井计量产油量

7．测压

测压是测试的一个重要环节，自喷井求产合格后，下压力计测流压，然后关井测压力恢复，压力恢复稳定则不再测静压，否则再下压力计补测静压。非自喷井根据要求，求产前或求产后等井口压力恢复稳定，需下压力计实测油层静压。

8．封闭上返

一个试油层试油结束后，若需封闭上返其他层位时，可按井下情况和方案要求确定上返方法。一般应尽量使用井下封隔器。除此以外常用的封闭方法有注灰、填砂压胶木塞、桥封、电缆式桥塞等。

注灰是目前分层试油中封闭水层最常用的方法。作法是将油管下至预计水泥塞底界，将计算好的水泥浆替到预计位置，然后上提油管到预计水泥塞面反循环，将多余的灰浆冲洗掉，最后上提油管，关井候凝。

为了保证施工安全，提高注灰成功率，注灰时井下应清洁，液面平稳无气侵、无漏失。灰浆严格按试验配方配制并搅拌均匀。替灰浆用的液体应与井内液体密度一致，并要准确计量，替完水泥浆后应上提油管至要求水泥塞面以上1m左右反循环洗井。反洗后上提油管不少于50m（5根）。注灰后的口袋一般不少于10m。试压时，清水正加压12MPa，或泥浆正加压15MPa，30min压降小于0．5MPa为合格。