[发明专利]水力喷砂射孔与APR测试联作工艺

说明书

本发明涉及石油勘探开发领域，尤其涉及一种水力喷砂射孔与APR测试联作工艺，所述联作工艺包括以下步骤：S1、通过水力喷砂射孔作业将预测试地层射开；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。利用本发明的技术方案一次下井作业就可完成整个射孔测试过程，充分发挥两者的优势，避免了炮弹射孔对地层的污染与破坏。在对含有底水的地层进行射孔时，可一定程度上减少底水上串的可能性。与常规炮弹射孔相比，水力喷砂射孔具有无压实带、避免二次污染等优势，利用水力喷砂射孔与APR测试工艺联作可减小射孔作业对原始地层数据的影响，适合于低渗并含有底水的海上油气藏测试作业。

技术领域

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

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割、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锥形裂纹。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。

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。

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。

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

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。

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：