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摘要：水平井试油测试技术主要是通过水平井试油测试管柱力学分析找出管柱中的薄弱环节，选择合适的井下工具，配套相应的试油测试管柱，解决水平井试油测试工艺中存在的分层测试、排液量、油气层保护等方面的问题。
关键词：水平井 分层 试油
中图分类号：TJ610.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-582-01
前言
水平位移长，在作业和生产过程中管柱要受内压、外压、井底钻压、自重、管内液体的粘滞力、库仑摩擦力、井壁支反力、活塞力等多种外栽的联合作用。容易导致管柱的破裂、挤扁和永久变形。为了提高水平井的试油测试成功率，必须找出薄弱环节，选择合适的井下工具，配套相应的试油测试管柱。水平井作业过程中是否采用油层保护技术及应用好坏直接影响着水平井开发效益的高低。为了最大程度地改善地层，减少措施作业时对地层所造成的二次伤害，必须对水平井排液测试工艺进行优化，选择最佳的排液方式和时间。
一、水平井井身结构对下井工具的影响
水平井从造斜点到稳斜点的长短直接反应了水平井曲率半径R的大小，它们与钻井时所使用狗腿造斜率有直接的关系，选择下井工具时必须考虑水平井造斜率的大小。因为当水平井的造斜率大，下井工具长、外径大、刚性强（不易弯曲）时，入井管柱容易发生遇阻，为了避免出现下这种现象就必须根据水平井井身结构特点选择合适的井下工具。
采用尾管完井的水平井由于尾管悬挂器的内径比上部套管的内径小，此处出现了缩径，当下井工具或管柱通过悬挂器时容易发生磕碰，甚至出现管柱遇阻的现象，为了使管柱顺利通过悬挂器必须选择合适的井下工具并采取相应的措施。
在水平井段井下工具及管柱的节箍紧靠套管底部滑动，由于套管与套管连接有一个2×17.2mm的间隙（国产套管），因此容易发生磕碰，从而增大了管柱的磨阻，为了降低管柱的磨阻需要对下井管柱及工具采取相应的措施。
1、试油管柱采取外倒角油管
从悬挂器到井底这段长度的井下管柱全部采用外倒角油管，油管接箍两端加工成45°的坡度，下井过程中油管锥面与悬挂器锥面和套管相接触时减小了摩擦，也降低了磕碰、遇阻的机会。
2、采用橄榄型通井规
通井时采用Φ116mm或Φ118mm的橄榄型通井规，通井规的端部为缩口，外部有一定的锥度，下井时可防止通井规磕碰套管和悬挂器。
3、控制起下速度
管柱下至悬挂器以上20m或提管柱至悬挂器以下20m时，速度要小于0.3m/s，遇阻加压不得超过30KN。若上提时遇卡，负荷超过悬重50KN，则停止作业，研究采取合适的措施后进行下步作业。
二、水平井射孔完井技术
通过建立水平井的产能模型确定合理的水平段长度。根据射孔完井方式的产能预测模型研究了水平井的产能与孔深、孔密、相位角之间关系并绘制关系曲线图，对孔深、孔密、相位角进行优化以达到合理的产能。
1、水平井产能与水平段长度之间的关系
在不考虑水平段井筒的压降情况下，水平井的产能与其水平段的长度呈线性关系，水平段长度越长，其产能就越大。从而说明了增加水平段的长度有助于增加水平井的产能。但由于水平井筒内的压降是不能忽略的，就导致了水平段长度越大，压降就越大，使得水平井的产能不会随水平段长度的增加而无限增大。
2、水平段合理长度的确定
当水平井段中的流动雷诺数大于2000（即直径为24.4cm的水平段，流量大约每天几十方，大部分的水平井都可以达到这个紊流状态的条件）时呈紊流状态，其流动阻力要比层流状态下流动阻力大得多，因而计算水平井产能时不能忽略水平段摩阻的影响。
水平段摩阻与产能大小、水平段长度、水平段的内径有关，产能越大、水平段长度越长、水平段的内径越小则摩阻越大，而摩阻越大反过来由影响了水平井的产能，因此水平井产能与摩阻相互制约。
水平段内压降和油藏内压降相当时，将导致水平段末端压降很小或者为零，那么水平段末端出现不产油的井段，因而水平段内摩擦损失减少了油井产能，从经济上浪费了这一部分不产油的水平段的钻井和完井费用。
三、水平井排液测试工艺
对比处于同一构造层位的水平井和垂直井，由于水平井的完钻井深比垂直井多出一个水平井段，当油层套管相同时水平井的井筒容积要大于垂直井的井筒容积，而井筒内流体压缩系数相当，因此水平井的井筒储集系数要大于垂直井的井筒储集系数。
对比完钻井深相同的水平井和垂直井，水平井的完钻层位比垂直井的完钻层位浅，一般规律下地层压力要小，井筒内流体压缩系数大，油层套管相同时井筒容积相等，因此水平井的井筒储集系数要大于垂直井的井筒储集系数。
根据以上情况可知水平井排液比垂直井要克服更大的筒储集效应，需要排出更多的井筒基液才能降低井底回压达到诱喷的目的。
氮气是一种化学性质比较稳定的气体，在井筒压力、温度条件下不会和井筒内的天然气发生化学反应，因此它应用范围广，特别适用于高油气比、产能较高的井；排液深度大，可达3000m以上；排液速度快，施工时间短，2-3h即可实现降低井筒液面的目的；使用液氮排液可以不用更换井内管柱，避免了压井作业，降低了压井液对水平井产层的伤害。
对于产能低，钻井时地层污染较为严重的水平井，利用液氮排液技术效果不太理想，液氮排液虽然速度快，但持续性较差，又不能通过大量排液来解除水平井近井地带的污染，而水力泵排液技术能够满足要求。水力泵排液可以实现连续、大量地排液，尤其是通过水力泵排液与射孔二联作试油工艺的运用可以最大程度地改善水平井地层，减少措施作业时对地层所造成的二次伤害。
射孔与水力泵二联作试油负压射孔工艺：
该工艺可在油层套管抗外挤允许的条件下选择合理的负压差，射孔的瞬间地层压力比井底压力大很多，地层流体流入井筒的过程中可以清洁冲刷出孔眼周围破碎压实带中的细颗粒，改善近井地层的渗透率，有利于漏失液的返排。
四、水平井丢手封隔器封层工艺
当水平井打开不同的油气层或因同一油气层的非均质性严重时，采用分段射孔完井方案有利于解决层间、层内的矛盾。油井生产一段时间后，生产层受底水或边水的影响致使含水上升，常规技术无法有效控水，影响了油井的开发效果，这时利用套管丢手封隔器或桥塞（管柱结构：丢手+扶正器+尾管+丝堵）能可靠地封堵下部水层，对上部的新层重新射孔后即可繼续生产。同样当上部生产层出水时采用皮碗式封隔器（管柱结构：悬挂封隔器+密封插头+丢手+皮碗式封隔器+筛管+扶正器+导向头）可实现封堵上部出水层采下部的油气层的目的。
五、结论
通过对水平井的研究和应用，对水平井试油测试管柱进行优化配置，提高试油测试成功率。通过射孔设计研究防止了地层污染，提高了水平井的产能。通过水平井排液测试技术的应用，可快速取全取准试油测试资料。液氮排液技术实现连续排液，效率高，施工周期短。水平井分层-封层技术的应用实现了水平段不同产层分层开采的目的，提高了水平井的开发效率。有利于保护油气层的水平井试油测试技术，从而最大程度地提高水平井的产能，提高水平井的采收率。
参 考 文 献
[1]水平探井的试油工艺技术--以准噶尔盆地南缘霍10井为例 王维君 2004 新疆石油地质
[2]水平井试油过程工艺原理 潘宁 2008 内蒙古石油化工
关键词：水平井 分层 试油
中图分类号：TJ610.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-582-01
前言
水平位移长，在作业和生产过程中管柱要受内压、外压、井底钻压、自重、管内液体的粘滞力、库仑摩擦力、井壁支反力、活塞力等多种外栽的联合作用。容易导致管柱的破裂、挤扁和永久变形。为了提高水平井的试油测试成功率，必须找出薄弱环节，选择合适的井下工具，配套相应的试油测试管柱。水平井作业过程中是否采用油层保护技术及应用好坏直接影响着水平井开发效益的高低。为了最大程度地改善地层，减少措施作业时对地层所造成的二次伤害，必须对水平井排液测试工艺进行优化，选择最佳的排液方式和时间。
一、水平井井身结构对下井工具的影响
水平井从造斜点到稳斜点的长短直接反应了水平井曲率半径R的大小，它们与钻井时所使用狗腿造斜率有直接的关系，选择下井工具时必须考虑水平井造斜率的大小。因为当水平井的造斜率大，下井工具长、外径大、刚性强（不易弯曲）时，入井管柱容易发生遇阻，为了避免出现下这种现象就必须根据水平井井身结构特点选择合适的井下工具。
采用尾管完井的水平井由于尾管悬挂器的内径比上部套管的内径小，此处出现了缩径，当下井工具或管柱通过悬挂器时容易发生磕碰，甚至出现管柱遇阻的现象，为了使管柱顺利通过悬挂器必须选择合适的井下工具并采取相应的措施。
在水平井段井下工具及管柱的节箍紧靠套管底部滑动，由于套管与套管连接有一个2×17.2mm的间隙（国产套管），因此容易发生磕碰，从而增大了管柱的磨阻，为了降低管柱的磨阻需要对下井管柱及工具采取相应的措施。
1、试油管柱采取外倒角油管
从悬挂器到井底这段长度的井下管柱全部采用外倒角油管，油管接箍两端加工成45°的坡度，下井过程中油管锥面与悬挂器锥面和套管相接触时减小了摩擦，也降低了磕碰、遇阻的机会。
2、采用橄榄型通井规
通井时采用Φ116mm或Φ118mm的橄榄型通井规，通井规的端部为缩口，外部有一定的锥度，下井时可防止通井规磕碰套管和悬挂器。
3、控制起下速度
管柱下至悬挂器以上20m或提管柱至悬挂器以下20m时，速度要小于0.3m/s，遇阻加压不得超过30KN。若上提时遇卡，负荷超过悬重50KN，则停止作业，研究采取合适的措施后进行下步作业。
二、水平井射孔完井技术
通过建立水平井的产能模型确定合理的水平段长度。根据射孔完井方式的产能预测模型研究了水平井的产能与孔深、孔密、相位角之间关系并绘制关系曲线图，对孔深、孔密、相位角进行优化以达到合理的产能。
1、水平井产能与水平段长度之间的关系
在不考虑水平段井筒的压降情况下，水平井的产能与其水平段的长度呈线性关系，水平段长度越长，其产能就越大。从而说明了增加水平段的长度有助于增加水平井的产能。但由于水平井筒内的压降是不能忽略的，就导致了水平段长度越大，压降就越大，使得水平井的产能不会随水平段长度的增加而无限增大。
2、水平段合理长度的确定
当水平井段中的流动雷诺数大于2000（即直径为24.4cm的水平段，流量大约每天几十方，大部分的水平井都可以达到这个紊流状态的条件）时呈紊流状态，其流动阻力要比层流状态下流动阻力大得多，因而计算水平井产能时不能忽略水平段摩阻的影响。
水平段摩阻与产能大小、水平段长度、水平段的内径有关，产能越大、水平段长度越长、水平段的内径越小则摩阻越大，而摩阻越大反过来由影响了水平井的产能，因此水平井产能与摩阻相互制约。
水平段内压降和油藏内压降相当时，将导致水平段末端压降很小或者为零，那么水平段末端出现不产油的井段，因而水平段内摩擦损失减少了油井产能，从经济上浪费了这一部分不产油的水平段的钻井和完井费用。
三、水平井排液测试工艺
对比处于同一构造层位的水平井和垂直井，由于水平井的完钻井深比垂直井多出一个水平井段，当油层套管相同时水平井的井筒容积要大于垂直井的井筒容积，而井筒内流体压缩系数相当，因此水平井的井筒储集系数要大于垂直井的井筒储集系数。
对比完钻井深相同的水平井和垂直井，水平井的完钻层位比垂直井的完钻层位浅，一般规律下地层压力要小，井筒内流体压缩系数大，油层套管相同时井筒容积相等，因此水平井的井筒储集系数要大于垂直井的井筒储集系数。
根据以上情况可知水平井排液比垂直井要克服更大的筒储集效应，需要排出更多的井筒基液才能降低井底回压达到诱喷的目的。
氮气是一种化学性质比较稳定的气体，在井筒压力、温度条件下不会和井筒内的天然气发生化学反应，因此它应用范围广，特别适用于高油气比、产能较高的井；排液深度大，可达3000m以上；排液速度快，施工时间短，2-3h即可实现降低井筒液面的目的；使用液氮排液可以不用更换井内管柱，避免了压井作业，降低了压井液对水平井产层的伤害。
对于产能低，钻井时地层污染较为严重的水平井，利用液氮排液技术效果不太理想，液氮排液虽然速度快，但持续性较差，又不能通过大量排液来解除水平井近井地带的污染，而水力泵排液技术能够满足要求。水力泵排液可以实现连续、大量地排液，尤其是通过水力泵排液与射孔二联作试油工艺的运用可以最大程度地改善水平井地层，减少措施作业时对地层所造成的二次伤害。
射孔与水力泵二联作试油负压射孔工艺：
该工艺可在油层套管抗外挤允许的条件下选择合理的负压差，射孔的瞬间地层压力比井底压力大很多，地层流体流入井筒的过程中可以清洁冲刷出孔眼周围破碎压实带中的细颗粒，改善近井地层的渗透率，有利于漏失液的返排。
四、水平井丢手封隔器封层工艺
当水平井打开不同的油气层或因同一油气层的非均质性严重时，采用分段射孔完井方案有利于解决层间、层内的矛盾。油井生产一段时间后，生产层受底水或边水的影响致使含水上升，常规技术无法有效控水，影响了油井的开发效果，这时利用套管丢手封隔器或桥塞（管柱结构：丢手+扶正器+尾管+丝堵）能可靠地封堵下部水层，对上部的新层重新射孔后即可繼续生产。同样当上部生产层出水时采用皮碗式封隔器（管柱结构：悬挂封隔器+密封插头+丢手+皮碗式封隔器+筛管+扶正器+导向头）可实现封堵上部出水层采下部的油气层的目的。
五、结论
通过对水平井的研究和应用，对水平井试油测试管柱进行优化配置，提高试油测试成功率。通过射孔设计研究防止了地层污染，提高了水平井的产能。通过水平井排液测试技术的应用，可快速取全取准试油测试资料。液氮排液技术实现连续排液，效率高，施工周期短。水平井分层-封层技术的应用实现了水平段不同产层分层开采的目的，提高了水平井的开发效率。有利于保护油气层的水平井试油测试技术，从而最大程度地提高水平井的产能，提高水平井的采收率。
参 考 文 献
[1]水平探井的试油工艺技术--以准噶尔盆地南缘霍10井为例 王维君 2004 新疆石油地质
[2]水平井试油过程工艺原理 潘宁 2008 内蒙古石油化工