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1、,低渗油田试井技术研究,程时清 中国石油大学（北京) 2010，11,前言 低渗透油藏试井难题 一、低渗透油藏地层测试工艺 二、低渗透油藏生产井试井工艺 三、低渗透油藏非达西渗流理论 四、低速非达西试井解释方法 五、多相流动及压裂井多相流试井 六、地层压力计算 七、试井资料的应用,汇报内容,试井,试井：通过油气井测取在不同工作制度下井底压力和温度等信号的过程。包括压力和温度及其梯度的测量、高压物性样品的获取，不同工作制度下的油、气、水流量的测量。,各种测试的探测距离,低渗透油藏试井难题,1、低渗透油田由于渗透率低，关井测压试井时间长，排液困难，液性难以确定。一般测试工艺难以有效而经济地录取合格
2、的测试资料，许多试井资料未出现径向流动，给试井资料解释和结果应用带来了极大困难。,西31-42井06年试井曲线,西25-33井07年试井曲线,2、目前许多学者对低渗透油藏的渗流规律进行了大量研究，但考虑低渗透油藏渗流存在启动压力梯度。然而实际渗流实验曲线表明，在流速非常低时，渗流曲线为曲线段。现有低速非达西试井模型只是一种近似，与实际油藏的情况存在一定的误差。,低渗透油藏试井难题,3、传统的单相流试井模型认为，导数曲线上翘是储层物性变差或断层的反映，在多相流动条件下，这种现象应解释为多相流动区内流度的变化。目前关于多相流动试井流动机理，特别是含水率变化对井的动态的影响鲜有见报道，现有研究几乎没
3、考虑油井试井过程中径向流度的变化。 4、注水开发中需要确定水驱前缘、泄油半径，评价合理的井排距，但试井解释结果没有很好回答这些问题。消除或考虑井间干扰，评价稳定的供给半径。利用试井资料，估算裂缝半长，评价压裂效果和规模，分析注水开发过程中的储层物性变化。 5、对于低渗透、特低渗透油藏，目前地层压力计算仅用到区块少量油井的地层压力平均得到，没有考虑注水井影响。,地层测试又称钻柱测试(Drill Stem Testing简称DST),是一种重要的测试方法。是指在钻井过程中(或下套管完井之后)，用钻杆(或油管)将地层测试送入井内、操作测试器开井、关井,对目的层进行测试，取得井下压力时间关系曲线，通过
4、曲线分析可获取动态条件下地层和流体的各种资料，计算出地层和流体的特性参数，及时对储层作出评价的一种试油测试工艺。,11/19,一、低渗透油藏地层测试工艺,地层测试的概念,在试油勘探过程中，通过岩屑录井、气测录井、岩心分析和电测井资料，可以直接或间地确定油、气、水层。但是，只有经过测试才能确定储层产能和地层动态参数。 地层测试的具体目的是： （）探明新地区、新构造、新层位是否有工业性油气流，验证油、气层的存在； （）查明油气田的含油面积及油水或气水边界，油气藏的驱动类型和产油、气能力； （）通过分层测试，取得分层测试资料，计算出储层和流体的特性参数，为估算油气储量和制定油气田开发方案提供依据。,
5、地层测试目的及作用,通过地层测试获得的数据，结合其它资料进行分析、计算，可以得到下列主要参数： （1）储层类型及地层渗透率等 （2）地层损害程度 通过测试资料可计算出地层堵塞比和表皮系数 （3）油藏压力 通过关井压力恢复曲线可外推出原始油藏压力；,地层测试目的及作用,（4）衰竭 在正常测试条件下，如果在测试过程中发现油藏有衰竭现象，可以推断所控制的地质储量，判断油藏是否有开采价值； （5）测试半径 指测试过程中因流量变化所引起的压力波前缘传播深入地层的径向距离，也叫调查半径； （6）边界显示 在测试半径内如有断层或边界存在，可通过压力曲线分析计算出距离，借助于其它资料还可确定边界类型。 通过地
6、层测试还可直接或间接地获得多种地层和流体的特性参数。,地层测试目的及作用,地层测试分类,测试的种类可按不同类型、不同方式和 不同时机来进行划分。 按测试时机划分：中途测试和完井测试 按座封类别划分：裸眼测试和套管测试 按测试方式划分：常规测试和综合测试,地层测试分类,地层测试分类,按作业方式分，可分为单封隔器测试(常规测试)、双封隔器测试(跨隔测试)和联合作业测试； 按选用的工具操作方式分，可分为提放式操作工具的测试(MFE和HST测试，称为常规测试)和压控操作工具的测试(PCT和APR测试，称为压控测试)。,地层测试分类,A、下井时，多流测试器测试阀关闭，旁通阀打开，安全密封不起作用，封隔器
7、胶筒处于收缩状态；,MFE测试工艺,B 、流动测试 测试工具下至井底后，下放钻柱加压至预定负荷，封隔器胶筒受压膨胀密封环形空间， 旁通阀关闭，在换位机构作用下，多流测试器测试阀延时后打开，在打开瞬间，管柱突然下坠（自由下落）25.4mm，在地面可以直接观察到显示，这是主阀的开井显示，地层流体经筛管和测试阀进入钻杆内，压力计记录流动压力变化、直至预定设计时间。,MFE测试工艺,C、关井测压 上提管柱至“自由点”悬重(即上提管柱时指重表上悬重不再增加的那个悬重读数)，并比“自由点”悬重多提890013400N的拉力，然后下放管柱加压至原坐封负荷，在换位机构作用下，测试阀关闭，进行关井测压，压力计记
8、录恢复压力。重复B、C操作，可进行多次流动和关井。上提换位操作时，旁通阀因向上延时作用保持关闭，安全密封受压差影响对封隔器起液压锁紧作用，封隔器保持密封；,D、起出 关井结束后，上提管柱施加拉力，经延时后，旁通阀功能，封隔器胶筒收缩、测试阀仍然关闭，即可解封起出。拉开平衡封隔器上下方的压力， 安全密封因无压差作用，失去锁紧。,下面这些公司都是目前在中国的试油、测试行业比较活跃的，有的在设备方面具有优势，有的则在技术服务方面保持领先。 HALLIBURTON SCHLUMBERGER BAKER HUGHES WEATHERFORD EXPRO,国际上著名的专业测试服务公司 及其技术特点,哈利伯
9、顿 HALLIBURTON,Halliburton是全球最大的能源服务公司之一，也是最早进入中国石油行业的国外公司之一。 在试油、测试设备与技术方面 Halliburton 的井下工具一直受到业界的好评，尤其以APR为代表的测试工具，封隔器（桥塞），井下安全阀等，长期占据进口测试设备的主要市场，并广泛应用于勘探、开发之中。,哈利伯顿 Halliburton,HST测试工具 APR系列测试工具 第三、四代APR测试工具 （欧米尼阀、RD、RDS阀）,斯伦贝谢： Schlumberger 其测井技术始终走在世界前列。除此之外， Schlumberger在试油、测试领域也有很高的地位，其服务队伍遍及
10、世界各地。,江斯顿公司的MFE测试工具 滑套式的PCT测试工具 全通径式的P CT测试工具 （PCT、HRT、SSAV、MIDV） 第三代全通径PCT测试工具 （PCT、HOOP、PORT、MCCV、SHORT）,斯伦贝谢： Schlumberger,Baker公司的Baker Oil Tools是一家专业石油工具公司，其井下工具（封隔器、钢丝操作工具、打捞工具等）涉及到试油、测试的方方面面。Baker工具的最大特点是工艺精良，操作简单，具有适合勘探、开发特点的稳定性和可靠性。,贝克休斯 BAKER HUGHES,贝克休斯： BAKER HUGHES,主要是井下工具为主 （打捞、封隔器、钻磨、
11、桥塞等） 测试工具 ( RSV, POTV ),WEATHERFORD,Weatherford 是一家加拿大公司，由于其发展迅速，加上收购了许多北美和欧洲的专业公司，近年来名声鹊起，在试油、测试行业大有比肩Halliburton 和 Schlumberger 的趋势，尽管其进入中国较晚，但目前已有很多产品得到了用户的认可。,EXPRO,Expro是一家英国公司，在试油、测试的地面计量方面有其独到的技术优势。尤其是在自身服务的基础上开发的地面分离器目前占据很大的中国市场。近年来，Expro也注重业务的扩展，在试油、测试的其它方面也开发了一些产品。比如地面除砂装置等。,TTV测试阀 scCV循环阀
12、 SCBV球型循环阀 DPCV压差循环阀 TCV多次循环阀 JS-2型封隔器 HSFV液力阻填阀 APPV环空加压生产阀,泵冲式反循环阀 断销式反循环阀 验漏压力计托筒 锁 紧 接 头 剪销封隔器 机械压力计托筒 钻 铤 盲 接 头 开 槽 尾 管,油 管 油 管 油 管 MFE 钻 铤 电子压力计托筒 重 型 筛 管 安 全 接 头 PT 封 隔 器 机 械 压 力 计,井 口 压 控 式 测 试 管 柱,测试种类,一、低渗透油藏地层测试工艺,井口压控式测试管柱特点,（1）适用于海上浮船，固定自升式平台作业。 （2）对陆上大斜度井、水平井测试具有特性。 （3）井口压控式操作开关井，安全可靠，
13、成功率较高。 （4）全通径，对高产井的测试特别有利，无阻流现象，工 具强度等级高，高温、高压井测试较多。 （5）可进行综合作业，对地层可进行酸洗和挤注作业。 （6）可进行各绳索配合的综合作业。 （7）设备国产化低，大都依赖进口，测试成本高。 （8）只能用于套管井内，不能在裸眼井内使用。,1、油气田测试种类,常规跨隔测试管柱,该测试管柱是在常规测试管柱的基础上进行有选择的层位进行测试作业，在我国系统完井试油生产中较广泛应用，它主要有：循环阀、测试阀（MFE、HST），上封隔器（也叫剪销封隔器）、压力计记录仪（机械式和电子式）、重型筛管，套管封隔器（PT和RTTS型）等测试工具组成。它也是通过地面
14、操作测试管柱来实现开关井，达到测试目的。 管柱的特点： 除有常规测试的特点外，对于多层段系统试油的井来讲，可以选择层位进行测试，而且不要进行下桥塞和挤水泥封堵，大大缩短了试油周期，加强试油速度，提高了经济效益。,1、油气田测试种类,完井式常规测试管柱,钻杆 泵出式反循环接头 钻杆 断销式反循环接头 钻杆 MFE 锁紧接头 钻 铤 安全接头 P-T封隔器 开槽尾管 压力计托筒,1、油气田测试种类,完井式常规测试管柱,可以把封隔器留在井内，也可以随测试一起起出，它主要有：与常规测试管柱测试相同的测试工具，但还有：释放装置、密封延伸筒、双向自锁封隔器、井内滑套等测试工具组成，它可以通过压控式和管柱操
15、作式来进行开关井，达到测试目的。 管柱特点： （1）有常规管柱所有特点； （2）可以对某一个被测产层不起出封隔器，为完井和今后的采油 开发作准备； （3）被测地层不会被测试后压井进行再次的污染； （4）双向自锁式封隔器，测试操作的成功率大大提高。,二、油气田测试种类,常 规 裸 眼 测 试 管 柱,1、油气田测试种类,常规裸眼测试管柱,此测试管柱是目前国内使用最多，最常用的测试管柱。主要有：循环阀、测试阀（MFE、HST）、裸眼旁通、压力计记录仪（机械式较多）、震击器、安全短节、安全密封、裸眼支撑式封隔器等测试工具组成。它也是通过地面操作测试管柱来实现开关井，达到测试目的。 管柱特点： （1）有常规套管测试的所有特点； （2）通过测试作业可以为该井是否下套管作出决定，能节约下套管和固井的费用，经济效益明显； （3）测试时间短，取资料有一定的局限性； （4）由于是裸眼测试作业，安全性较套管内差。,1、油气田测试种类,膨胀式 裸眼 跨隔 测试 管柱,1、油气田测试种类,该测试管柱是目前国内外较理想的裸眼跨隔及裸眼测试的管柱。封隔器的密封性能增强，测试成功率增大。主要有：循环阀、测试阀（水开关）、取样器、压力计记录仪、震击器、安全短接、井下膨胀泵、上膨胀封隔器，组合带孔短接、调节钻铤、下膨胀封隔器、阻力弹簧等测试工具组成。它是通过旋转测试管柱膨胀封隔器，然后再通过地面操作测试管柱来
