電潛泵傳感器實時測試技術是有效管理油藏的新方法。該方法可使油藏的經濟壽命延長，提高油層采收率，并使泵性能達到最佳。本文從“油田背景、實時壓力測試的井下監(jiān)控技術、實時壓力測試的礦場試驗和測試結果分析與結論”四個方面進行了論述。
厄瓜多爾MDC油田背景
MDC油田位于厄瓜多爾的Orellana省(安第斯山脈的東斜坡)，在基多以東的176km(110mi)處，見圖1。該油田從“U”砂巖，“T”砂巖和Hollin Sup erior砂巖3個油層采油，由17口采油井和一口注水井(是將采出水回注)組成，總采油量為1960t(14000bopd)，由Enap-Sipec 作業(yè)隊管理。
MDC油田所有采油井均用電潛泵開采，并配裝了菲尼克斯生產的井下傳感器，與電潛泵監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)接。在油田作業(yè)管理方面，新型監(jiān)控系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：實時監(jiān)控井下壓力和溫度，使泵效達到最大的臨界性能參數(shù)，還可以報警及時反映問題。
按照厄瓜多爾法律，無論何時鉆新井或新區(qū)開發(fā)，其生產指標必須請示經營國立石油董事會的政府機構。通常來講，整個過程涉及兩方面：一是利用生產數(shù)據(jù)得到對應區(qū)塊的井底流壓與產量的關系(IPR)導數(shù)，二是利用生產測試得到井底流壓和靜態(tài)油藏壓力。靜態(tài)油藏壓力通常由瞬時壓力分析獲得。
對于地質和采油工程師而言，壓力瞬時分析包括在油藏中建立壓力擾動，然后留意觀察油藏恢復到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度和性能。在井底壓力和速度達到穩(wěn)定不變時，井的一個生產周期結束，然后關井，壓力恢復到靜態(tài)油藏壓力后被儲存壓力和溫度的儀表記錄。整個過程耗費時間，且問題多。通常，測試提前結束，會使數(shù)據(jù)尚未充分地積累，如果相反，測試延期結束，會錯過建立靜態(tài)油藏壓力所需的數(shù)據(jù)點，浪費了有價值的時間。
實時壓力測試的
井下監(jiān)控技術
實時壓力測試的井下監(jiān)控是解決過早結束或延誤測試期問題的好方法，即根據(jù)電潛泵性能解決油藏管理問題。測井技術人員可安裝必需的井下傳感器、閥和自動測量記錄傳導器來完成任務。除提取所需的井底流壓與產量的關系曲線和靜態(tài)油藏壓力外，富有經驗的地質工程師完成的瞬時壓力分析會提供較多有價值的信息，包括壓力和眾所周知的井筒附近油層損壞的表皮效應。該方法尚存的不足是，在測試儀裝配和數(shù)據(jù)提取期間，完成一口井的準確的測試需要臨時關井。
針對MDC油田必須要關掉一口采油井方可測井以滿足政府的要求的現(xiàn)狀，Enap-Sipec作業(yè)隊的工程師們找到了一個方法，即利用現(xiàn)有的電潛泵監(jiān)控系統(tǒng)的測量方法提取所需數(shù)據(jù)。對于電泵井而言，每次關泵和啟泵都是一個評價井的產能和提取油藏數(shù)據(jù)的良機。Schlumberger高級舉升服務公司提供了一個用電潛泵監(jiān)視器實時監(jiān)控瞬時壓力的方法，其測量數(shù)據(jù)的質量和數(shù)量均符合目標要求。測試井為“U”砂巖的鉆開油層。
“U”砂巖呈一個連續(xù)的砂巖油藏狀，約2896m(9500ft)深。油層的平均厚度為15.2m(50ft)，平均孔隙度和滲透率分別為17%和 500mD。在油藏壓力和溫度條件下，油層飽和壓力為5.86MPa(850psi)、石油粘度為9cP，石油重度為18°API。
排水裝置為混合式，由巖石膨脹、流體膨脹和一個弱梯度電極系測井水驅動裝置組成。在2896m(9,500ft)時油田的原始油層壓力為24.13MPa (3,500psi) ，目前的實際油層壓力為13.8MPa (2,000psi)，油田的累積產量為1,540,000t(11百萬bbl)。油層壓力是變化的，最高靜態(tài)壓力的井位于油田的東南部。遺憾的是，最高壓力的井產水量很高，含水率超過60%。這就得出了橫向壓力支撐產生于位于油田東南部的含水層中的假設。
最初計劃是關井30小時后提取所需數(shù)據(jù)。而實際目標應該是在最短時間內提取數(shù)據(jù)，以免耽誤生產。應用已被安裝在電潛泵上的井下傳感器，工程師們希望完成壓力恢復測試的實時監(jiān)控。這將會縮短關井時間，測試目標必須在預定的試驗持續(xù)30hr之前完成。相反，如果目標在規(guī)定的時間內未能達到，實時監(jiān)控還將會延長測試時間。最后，由于用新型儀器替代了雇傭測井服務隊用常規(guī)的生產測試方法來達到目標，在經濟效益和節(jié)省時間2個方面均相當可觀。
實時壓力測試的礦場試驗
實時壓力測試于2008年2月11日開始。電潛泵傳感器記錄了由人造衛(wèi)星傳輸?shù)蕉砜死神R市的服務公司的生產中心的驅動頻率、入口壓力和溫度數(shù)據(jù)。關泵后壓力立刻開始上升，在幾小時內變?yōu)闈u近線。一旦(無限邊界作用)徑向流狀態(tài)完成，測試工作結束，因而使關井時間達最小。模擬關井18h、24h 和36h，在雙對數(shù)診斷區(qū)(圖4)、半對數(shù)的霍默區(qū)和壓力記錄區(qū)尋找最佳匹配，以確定何時達到修正的流動方式，確定壓力瞬時現(xiàn)象處于最佳區(qū)域，以導出正確的結果。
測試結果顯示，44h后井達到了(無限邊界作用)徑向流狀態(tài)。如果在預定的30hr內測試結束，其結果肯定是非決定的，測試也必須重來，造成了成本加倍的損失。相反，如果為提取數(shù)據(jù)測試時間延長到60hr，有價值的時間也一定被浪費掉。因此，實時測試避免了測井中產生問題。
測試結果分析與結論
最初目標完成后，工程師檢查確定油藏中油井性能指標的數(shù)據(jù)。在壓力下降約7.6MPa (102psi)時，確定表皮堵塞超過25。這相當于實際油層壓力的58%，表明該井的問題很大。
由數(shù)據(jù)得知，對數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)節(jié)點分析，可得到對應趨膚效應下不同值的假設解。節(jié)點區(qū)表明，表皮效應減少到10，凈原油產量將提高85%，如果表皮效應完全消除，凈原油產量可提高330%。基于這一分析，服務公司選擇實施侵蝕基質處理方法減少表皮效應。
用電潛泵傳感器實時測量適用于井和油藏分析。雖然停泵時間可達到最短，但對測量的準確性無影響。該方法可更有效地管理油藏，使其經濟壽命延長，并可提高油層采收率。泵性能可達最佳，阻止了竄槽，使油田適應性達最佳。用連續(xù)的井下數(shù)據(jù)監(jiān)控所有的電潛泵井可改善整體油藏的工作性能。
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