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【摘要】通过对水力泵排液工艺在海上探井测试中的应用机理的研究，综合分析了其在现场应用过程在存在的问题，提出了可行性的解决方案和措施，为海上探井测试排液工艺的顺利开展提供了一定的建设性建议。
【关键词】水力泵 海上探井 测试 研究
1 前言
随着海上油田勘探进程的不断加快、矿区勘探程度的日益提高，特别是稠油、低渗油藏的测试作业中能够及时有效的取全取准地层真实资料等问题，督促我们必须要对水力泵在原来的基础上不断改进，采取行之有效地方对其相关工艺进行综合分析和优化，提出可行有效的解决方案和措施，达到我们勘探测试作业的最终要求。通过研究分析地层水性的界定难问题、易出砂地层应对措施、资料录取难、喷嘴与喉管的优化配比组合和充分解决气蚀等问题，基本解决了水力泵在海上油田探井测试工艺应用中存在的问题。
2 水力泵排液原理
水力泵排液试油技术是运用水动力学原理，通过地面泵加压，使具有一定压力流量的高压动力液从喷嘴喷出，形成高速射流，在射流处形成局部低压区，使地层液进入射流周围，由于射流质点的横向紊动两种液体混合，流入喉管，随着扩散管的逐渐扩大，流速降低，压力升高后，经出油孔排出泵外，返出地面。工艺示意图如图1所示。 3 水力泵排液的作业优势
3.1 下泵深、扬程高，能充分满足深井排液作业要求
对于排液深度接近2000m的井，利用抽汲工艺进行排液，工作量大、排液量小，周期延长，强度难以达到排液要求。而水力泵排液技术可满足井深<4000m，排液强度达到300m3/d的排液需求，不仅提高了排液效率、减轻了人工劳动强度，使试油排液周期缩短，并且对地层起到了一定的负压解堵作用，能够实现最大限度的认识地层真实产能。同时水力泵可携带压力计，排液求产时井下压力计能连续记录储层的流压变化，据此可计算出储层的生产压差，判断储层的供液能力。
3.2 应用范围广且能满足储层改造作业要求
在“三低”油藏措施改造的各种方法中，压裂是解除地层堵塞，改善油藏渗透率，提高产量的最有效工艺措施，但压裂措施在极大提高产量的同时也对地层造成一定的伤害，孔喉水锁，从而在不同的程度上影响了压裂效果，且这种影响随压裂液在地层内滞留时间的延长而增大。同时压裂改造井压裂液用量大，这种影响程度更加明显，因此及时有效的将压裂液从地层中返排出来是提高压裂措施效果的关键。但抽汲工艺的排液强度和速度显然不能达到要求，因此利用水力泵的超强排液能力能够有效避免压裂液对储层的二次污染，真正达到保护油气层、提高地层产能的目的。
3.3 方便调整工作制度，能充分提高作业时效
水力泵排液真正做到了工作制度可调，排液过程中可随时洗出泵芯，观察井底流压变化，调整匹配喷嘴、喉管和根据需要进行井底取样。实现了资料录取科学、客观、真实。在整个排液求产过程中，井口是完全密封的，动力液与地层液从油、套环形空间排到地面后重新进入动力液罐，通过流量计进入储液罐，不仅计量准确，而且实现密闭循环，达到了安全环保要求。
3.4 能充分改善动力液性质
在泵排前可以采取挤降粘剂、地层清洗剂或酸液等措施，然后进行返排液。射流泵动力液可加温（达85℃）亦可在动力液中加入破乳剂、降粘剂、降凝剂等添加剂，用于改善流体性质，充分发挥动力液的增温、稀释、降凝、降粘剂等载体作用，满足高凝稠油井测试及排液的要求。可在特殊井况的油井，如埋藏深、斜井、定向井、高含蜡及稠油井广泛使用。
3.5 能及时发现作业异常情况
射流泵排液的全部过程可以用压力计进行检测记录。排液过程中，若发现出液不正常，可及时捞出泵芯及压力计，回放压力数据，进行地面检测。现场根据地层流动压力变化情况，随时调整排液各种参数，使之与地层产液指数趋于匹配。
3.6 井控安全性能更加完善
对于产气层和高压层，射流泵与其它排液方式，特别是抽汲排液相比，更符合井控已经安全要求。排液时井口测试树全部安装密封，井口、动力液罐、计量罐形成密闭循环系统，排喷后可以直接进罐生产。
3.7 排液过程受主观因素影响小
射流泵排液工艺仅取决于地面泵参数、喉管和喷嘴的尺寸与匹配等机械因素。而其它排液方式（螺杆泵排液、气举）的排液效果受人为因素影响比较大。如操作水平、熟练程度、设备性能等直接影响排液效率和周期，最终影响排液求产的准确度及可对比性。
4 存在问题
4.1 地层水性难以及时界定
在排液过程中，得到的是地层流体和动力液的混合液体，无法及时对地层产液（水）的液性进行定性分析。只有等到排液结束后，起出排液管柱，接取泵下水样或捞出泵芯，下井下取样器进行取样，使得所取水样的时效性、真实性和指导性都收到影响。
4.2 对于疏松地层的使用受到限制
疏松地层极易出砂，在排液过程中封隔器有可能被砂埋，造成卡钻事故。因此，对于易出砂地层或携砂能力相对较弱的套管井，射流泵排液具有一定的风险性。
4.3 排液诱喷后资料录取问题
在使用射流泵排液诱喷后，泵芯不能脱离开泵筒。此时，流压、高压物性、关井压力恢复等资料无法录取，使试油资料在全准性受到影响。需要进一步改进射流泵结构、完善排液管柱结构组合。
4.4 气蚀问题
（1）水力泵可以成功应用于海上油田的斜井、稠油井、定向井、低孔低渗油藏中，充分利用了其下泵深度大、返排快速及时且解堵效果明显的特点，最大限度地减少了残液沉淀对油层造成的二次污染。
（2）通过优选喷嘴和喉管的配比组合，优化测试联作管柱结构可以成功解决求取低压、低渗油层产能、压力、气蚀和地层真实样品资料难的难题，具有较大的工程使用价值。
（3）水力泵在海上油田探井测试工艺中的成功应用，可以最大限度的解放产层、尽可能多的获得了地层的产液，为勘探区域内地质情况的深入认识以及进一步实施勘探作业提供了有力的帮助，为海上油田探井测试作业提供更有力的技术支持。
参考文献
[1] 王爱利等.射流泵排液技术在冀东油田试油中的应用.油气井测试[J]，2006.4.
[2] 马颖等.水力泵试油技术在莫里青油田的应用.油气井测试[J]，2010.4.
[3] 万仁溥.采油工程手册[M].北京：石油工业出版社，2000.8.
[4] 张琪.采油工程原理与设计[M].东营：中国石油大学出版社，2000.9
作者简介
杨子，男，1987年6月生，现从事海上油田试油工作。工作单位：中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司。
【关键词】水力泵 海上探井 测试 研究
1 前言
随着海上油田勘探进程的不断加快、矿区勘探程度的日益提高，特别是稠油、低渗油藏的测试作业中能够及时有效的取全取准地层真实资料等问题，督促我们必须要对水力泵在原来的基础上不断改进，采取行之有效地方对其相关工艺进行综合分析和优化，提出可行有效的解决方案和措施，达到我们勘探测试作业的最终要求。通过研究分析地层水性的界定难问题、易出砂地层应对措施、资料录取难、喷嘴与喉管的优化配比组合和充分解决气蚀等问题，基本解决了水力泵在海上油田探井测试工艺应用中存在的问题。
2 水力泵排液原理
水力泵排液试油技术是运用水动力学原理，通过地面泵加压，使具有一定压力流量的高压动力液从喷嘴喷出，形成高速射流，在射流处形成局部低压区，使地层液进入射流周围，由于射流质点的横向紊动两种液体混合，流入喉管，随着扩散管的逐渐扩大，流速降低，压力升高后，经出油孔排出泵外，返出地面。工艺示意图如图1所示。 3 水力泵排液的作业优势
3.1 下泵深、扬程高，能充分满足深井排液作业要求
对于排液深度接近2000m的井，利用抽汲工艺进行排液，工作量大、排液量小，周期延长，强度难以达到排液要求。而水力泵排液技术可满足井深<4000m，排液强度达到300m3/d的排液需求，不仅提高了排液效率、减轻了人工劳动强度，使试油排液周期缩短，并且对地层起到了一定的负压解堵作用，能够实现最大限度的认识地层真实产能。同时水力泵可携带压力计，排液求产时井下压力计能连续记录储层的流压变化，据此可计算出储层的生产压差，判断储层的供液能力。
3.2 应用范围广且能满足储层改造作业要求
在“三低”油藏措施改造的各种方法中，压裂是解除地层堵塞，改善油藏渗透率，提高产量的最有效工艺措施，但压裂措施在极大提高产量的同时也对地层造成一定的伤害，孔喉水锁，从而在不同的程度上影响了压裂效果，且这种影响随压裂液在地层内滞留时间的延长而增大。同时压裂改造井压裂液用量大，这种影响程度更加明显，因此及时有效的将压裂液从地层中返排出来是提高压裂措施效果的关键。但抽汲工艺的排液强度和速度显然不能达到要求，因此利用水力泵的超强排液能力能够有效避免压裂液对储层的二次污染，真正达到保护油气层、提高地层产能的目的。
3.3 方便调整工作制度，能充分提高作业时效
水力泵排液真正做到了工作制度可调，排液过程中可随时洗出泵芯，观察井底流压变化，调整匹配喷嘴、喉管和根据需要进行井底取样。实现了资料录取科学、客观、真实。在整个排液求产过程中，井口是完全密封的，动力液与地层液从油、套环形空间排到地面后重新进入动力液罐，通过流量计进入储液罐，不仅计量准确，而且实现密闭循环，达到了安全环保要求。
3.4 能充分改善动力液性质
在泵排前可以采取挤降粘剂、地层清洗剂或酸液等措施，然后进行返排液。射流泵动力液可加温（达85℃）亦可在动力液中加入破乳剂、降粘剂、降凝剂等添加剂，用于改善流体性质，充分发挥动力液的增温、稀释、降凝、降粘剂等载体作用，满足高凝稠油井测试及排液的要求。可在特殊井况的油井，如埋藏深、斜井、定向井、高含蜡及稠油井广泛使用。
3.5 能及时发现作业异常情况
射流泵排液的全部过程可以用压力计进行检测记录。排液过程中，若发现出液不正常，可及时捞出泵芯及压力计，回放压力数据，进行地面检测。现场根据地层流动压力变化情况，随时调整排液各种参数，使之与地层产液指数趋于匹配。
3.6 井控安全性能更加完善
对于产气层和高压层，射流泵与其它排液方式，特别是抽汲排液相比，更符合井控已经安全要求。排液时井口测试树全部安装密封，井口、动力液罐、计量罐形成密闭循环系统，排喷后可以直接进罐生产。
3.7 排液过程受主观因素影响小
射流泵排液工艺仅取决于地面泵参数、喉管和喷嘴的尺寸与匹配等机械因素。而其它排液方式（螺杆泵排液、气举）的排液效果受人为因素影响比较大。如操作水平、熟练程度、设备性能等直接影响排液效率和周期，最终影响排液求产的准确度及可对比性。
4 存在问题
4.1 地层水性难以及时界定
在排液过程中，得到的是地层流体和动力液的混合液体，无法及时对地层产液（水）的液性进行定性分析。只有等到排液结束后，起出排液管柱，接取泵下水样或捞出泵芯，下井下取样器进行取样，使得所取水样的时效性、真实性和指导性都收到影响。
4.2 对于疏松地层的使用受到限制
疏松地层极易出砂，在排液过程中封隔器有可能被砂埋，造成卡钻事故。因此，对于易出砂地层或携砂能力相对较弱的套管井，射流泵排液具有一定的风险性。
4.3 排液诱喷后资料录取问题
在使用射流泵排液诱喷后，泵芯不能脱离开泵筒。此时，流压、高压物性、关井压力恢复等资料无法录取，使试油资料在全准性受到影响。需要进一步改进射流泵结构、完善排液管柱结构组合。
4.4 气蚀问题
（1）水力泵可以成功应用于海上油田的斜井、稠油井、定向井、低孔低渗油藏中，充分利用了其下泵深度大、返排快速及时且解堵效果明显的特点，最大限度地减少了残液沉淀对油层造成的二次污染。
（2）通过优选喷嘴和喉管的配比组合，优化测试联作管柱结构可以成功解决求取低压、低渗油层产能、压力、气蚀和地层真实样品资料难的难题，具有较大的工程使用价值。
（3）水力泵在海上油田探井测试工艺中的成功应用，可以最大限度的解放产层、尽可能多的获得了地层的产液，为勘探区域内地质情况的深入认识以及进一步实施勘探作业提供了有力的帮助，为海上油田探井测试作业提供更有力的技术支持。
参考文献
[1] 王爱利等.射流泵排液技术在冀东油田试油中的应用.油气井测试[J]，2006.4.
[2] 马颖等.水力泵试油技术在莫里青油田的应用.油气井测试[J]，2010.4.
[3] 万仁溥.采油工程手册[M].北京：石油工业出版社，2000.8.
[4] 张琪.采油工程原理与设计[M].东营：中国石油大学出版社，2000.9
作者简介
杨子，男，1987年6月生，现从事海上油田试油工作。工作单位：中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司。