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1、3 1引言3 2地层测试工具3 3地面流动控制装置3 4地层测试工艺3 5地层测试设计3 6地层测试压力卡片分析 第3章地层测试试油 11 19 3 1引言1 概念 地层测试又称钻柱测试 DrillStemTesting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 3 1引言 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
2、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 3 1引言 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 渗透率这是平均有效渗透率 通过地层测试可以获得这一最有价值的参数 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 油藏压力通过关井压力恢复曲线可外推出原始油藏压力 3
3、 1引言 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 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 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 3 1引言 1 地层测试优点 及时发现油气藏 加快新区勘探开发速度钻井过程中 通过气测 泥浆录井或岩屑录井和电测等资料 一旦发现油气显示 就可立即进行钻柱测试 弄清楚地层和流体情况 可以及时发现油 气层 避免漏掉有希望的层位 胜利油田
4、的埕岛潜山油藏 富台油田潜山油藏 孤北深层气藏 都是钻井中途测试发现的 罗54井 经砂泥岩裸眼测试 首先在该断块沙二段中发现自喷日产油46t后 及时布新井5口 是该断块提前半年进入滚动开发阶段 3 1引言 1 地层测试优点 获取的测试资料受地层污染影响少减少钻井液 完井液或压井液长时间浸泡以及固井 注水泥等造成的地层损害 所测得的压力和产量动态资料能最真实地反映地层情况 可以准确地推算出原始油藏压力 3 1引言 井筒储集影响小地层测试是用测试器在井下开井 关井 从而把井简储集效应的影响减到最小 可有效地进行资料解释 测试时间短 效率高一般钻柱测试一至两天就能测完 个层位 从而大大加快了勘探 开
5、发速度 3 1引言2 地层测试的重要性和必要性 勘探工作是一项复杂的 多工种 多学科的系统工程 从地震 钻井 录井 测井到测试 在这一过程中任何一点疏漏都会给油气勘探带来巨大损失 轻则造成资金浪费 重则推迟或掩埋对一个油藏或一个地区油气资源的发现 系统工程中每一个环节都有它不可代替的功能 地震和地质综合研究的结合能准确提供钻探井位的依据 而钻井 地质录井 测井为发现一个构造或圈闭是否有油气聚集提供了直接依据 测试工作则是最终解决一个构造或一个圈闭是否具有开采价值的油气存在 并找出其中的潜在因素 3 1引言2 地层测试的重要性和必要性 一般我们指的是完井后进行测试 这无形中就推迟了油气藏的发现
6、同时根据多年来的实践证明 在下完套管的井中最终能获得油气的只为下套管的1 2 1 3 而有相当一部分井未能达到预期效果 无形中增加了勘探成本 降低了经济效益 3 1引言2 地层测试的重要性和必要性 一口井从完井到试油要经过钻井 固井以及常规射孔等多次污染 所以有些本来可以获得工业油气流的井 层 被多次污染面目全非 有些可以流到地面的井而流不到地面 把这些井错误地判为低产井或无开采价值的井 甚至认为是不含油气的井 也就是人们常说的 枪毙油层 在钻井过程中发现油气显示后及时采用中途测试 则可大大减少因人为因素造成的损失 并可大大提高综合经济效益 3 1引言2 地层测试的重要性和必要性 东河1井是塔
7、北隆起东河塘断裂构造带一个局部高点上的一口探井 是该地区石炭系油藏的一口发现井 该井钻达5726 4 5782 8m 显示后进行中途测试 获日产油389m3 气7000m3的高产油气流 继续钻进井深至6001 5m完钻 完钻后先对石炭系5746 5726m井段射孔测试 3 实例例1 第一次测试开井518min 溢液垫12 88m3 无油 起出工具发现筛管中泥浆和岩屑 用密度1 17盐水洗井又注入地层70m3盐水 再次测试 开井4039min 累计出液12 82m3其中原油1 62m3 结果只能算一口低产井 显然与中途测试结果相差太远 后经多次措施 用7 94mm油嘴求产 日产油228m3 气2
8、783m3 地层压力61 79MPa 流动压力51 19MPa 计算日产能力134m3 3 实例例1 另一测试层5726 5800m 2层合试厚64m 用1 14密度泥浆正循环压井 开井后不溢不漏 又用活性水正挤泥浆 开井有微量溢流 又反替原油100m3 开井8次 关井5次 喷出水12m3 用19 05mm油嘴求产 日产油110m3 气778m3 仍未达到中途测试时的产油能力 决定补孔后再试 用9 5mm油嘴求产 日产油369m3 3 实例例1 从这口井我们可以看到中途测试除能及时发现油气层外 并能较好地反映油藏的本来面目 但在油层多次污染后 就是高产油气层也难得到预期效果 如果没有第一次中途
9、测试 日产油389m3 也可能对后两层测试就不会做那么多工作 就有可能贻误油藏的发现 3 实例例1 冀中的安56 1井位于河西务构造带安56断块 是一口评价井 在该断块上钻的第一口探井安56井 使用比重1 12的泥浆钻入沙四段 井深3072 8m 发生井喷造成井塌卡钻 被迫下油管完井采油 投产后日产油天然气4 35万m3 鉴于安56井喷教训 在该断块打的四口井 均采用比重1 5 1 62的泥浆钻开油气层 浸泡10 46天 结果安59 安64井试油日产油5 10吨 安51 10干层 安60为水层 例2 安56 1井采用科学钻井 实行近平衡钻进 泥浆比重1 44 1 46 钻穿油层立即中途测试 极
10、大地保护了油气层 减少了泥浆对油层的浸泡伤害 测试日产油47 3m3 气16万m3 该井从打开油层到钻杆测试出油共用41h 5 尾管完井 射孔投产前测试 产量由中测时的47 3m3 降到6 88m3 气由16m3万降到2 8万m3 完井作业对产量的影响明显 该井区经过三个阶段的不同做法 获得了截然不同的结果 19世纪60年代前 美国对裸眼盐井进行测试1867年 第一个测试器专利在美国专利局申报1882年控制和调节液流的测试工具又在美国专利局申报本世纪50年代初 一套较完整的科学的地层测试工具得到应用和完善70年代之后 由于海上的勘探领域扩大和高压油气出现 对测试工具提出了更高的要求 4 国外发
11、展情况 国际上著名的专业测试服务公司及其技术特点简介 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 HALLIBURTONSCHLUMBERGERBAKERHUGHESWEATHERFORDEXPRO 哈利伯顿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Hall
12、iburton 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PCT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BakerOilTools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
13、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BAKERHUGHES 贝克休斯 BAKERHUGHES 主要是井下工具为主 打捞 封隔器 钻磨 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
14、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 国内测试发展情况 40年代在玉门开始50年代采用苏联的试油工艺60年代进行地层测试研究工作70年代在江汉成立地层测试研究机构 国内测试发展情况 1976年南海从新加坡引进了一艘罗布雷 300自升式钻井平台 随船带有一套美国Jonston5 MFE测试器 地层测试研究机构组织测绘研制 现场试验工作 此后 研究
15、人员在四川 南海对引进的液压膨胀式地层测试器 MFE地层测试器等进行了大量现场试验 从1978年开始 陆续引进美国 江斯顿 莱因斯 哈里伯顿 斯伦贝谢 贝克休斯 生产的 各类地层测试器 84在华北油田建立了第一个从事地层测试技术引进 科研 推广 培训和技术服务的专业性油气井测试公司 形成了发展我国地层测试技术的中心 目前 国内已有各类测试队伍约120余支 年工作能力达2600余测试层 测试公司到目前为止已累计测试10000多层 85年后 大力推广应用地层测试 加快技术配套步伐 提高试油速度90年代塔里木 吐哈会战进一步加速测试技术的发展 主要包括测试阀 封隔器和压力记录仪等部分 地层测试用钻杆
16、 或油管 下到井底 通过地面操作 使封隔器坐封 将钻井液和其它层段与测试层段隔离开 通过地面控制打开测试阀 使调试层段的地层流体经筛管流入测试管柱内 5 地层测试分类 压力记录仪记录流动压力与时间关系曲线 然后关闭测试阀 记录恢复压力一时间关系曲线 按要求开井 关井 记录相应的压力动态资料 在终关井时 取得井下流体样品 可用作高压物性分析 5 地层测试分类 5 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 5 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 end 1 MFE测试工具常规测试有MFE和HST为主阀的两种类型 它们是保证测试一次成功的有效工具 1 用途MFE Multi一FlowEvaluator 地层测试器是一种常规地层测试工具 有95mm 33 4 和127
