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1、第四章 普通试油工艺认识、鉴别和掌 握油、气、水层油气勘探、开发 系统工程地震钻井试油录井录井资料地质综 合研究钻探井位测井可能的 油、气、水层第四章 普通试油工艺l 试油工作就是利用一套专用的设备和方法，对井下油、气、水层进行直接测试，并取得有关地下油、气、水层产能，压力，温度和油、气、水样物性资料的工艺过程。第一节 概述一. 试油技术的发展历程n 20世纪70年代末期以前我国试油技术仿照前苏联的试油工艺方法。n 特点：没有地层测试和测试资料处理解释的技术内容。 缺点：试油周期长，获取的地层参数少，资料可靠性差，资料质量人为因素影响大。目前，习惯上称之为常规试油方法，该试油方法在评价低渗透油
2、气层方面仍然具有一定优势。第一节 概述n 20世纪70年代末期以后引进美国的以地层测试技术和测试资料处理解释软件为主，包括油管传输负压射孔、地面油气水分离计量、电缆桥塞等一系列技术；地层测试和测试资料处理解释技术的特点是：能直接取得或计算出的地层参数和流体特性参数达30项之多，测试时间短、效率高、见效快，资料准确可靠、无人为因素影响，可以从动态角度，直接录取油气藏生产状态下的参数。第一节 概述n 20世纪90年代初期以前：将地层测试技术与我国常规试油方法相结合，针对我国油气藏的地质条件，经过10年的试油生产实践，到20世纪90年代初期，基本形成了符合我国实际情况的试油技术科学试油系统工程。n
3、又经过10年的不断发展、完善和生产实践，目前，科学试油系统工程已在各油田广泛应用，为我国的油气勘探开发事业做出了重大贡献。第一节 概述n 科学试油系统工程由一系列单项技术组成。主要包括：钻井中途测试，优质试油压井液、射孔液，油管传输负压射孔技术，地层测试技术，地层测试与油管传输负压射孔联作技术，水力泵、螺杆泵、液氮及抽汲排液求产技术，地面油气水分离计量技术，电缆与机械桥塞封隔油层技术，储层措施改造技术，测试资料处理、解释技术。其中许多技术我们以后课堂上都要讲。第一节 概述二、试油的概念 从试油技术的发展历程来看，我们一般所说的试油是指普通的试油工艺，而广义的试油则包括普通试油工艺、电缆地层测试
4、和钻杆地层测试等。 试油是指探井钻井中或完井后，为取得油气储层压力、产量、液性等所有特性参数，满足储量计算和提交要求的整套资料的录取、分析、处理和解释的全部工作过程，是最终确定一个构造或一个圈闭是否有油气藏存在和油气藏是否具备开采价值的依据。钻井中途测试 和完井测试试油的目的试油要完 成的工作试油的意义第一节 概述三、试油的目的和任务在勘探的不同阶段，油、气井的试油、试气有着不同的目的和任务，概括起来有以下几种： 探明新地区、新构造是否有工业性油、气流； 查明油、气田的含油面积，油水或气水边界以及油、气藏的产油气能力和驱动类型； 验证对储集层产油气能力的认识和利用测井资料解释的可靠程度； 通过
5、分层试油、试气，取得有关分层的测试资料，为计算油、气田储量和编制油气田开发方案提供依据。第一节 概述四、试油的意义 试油是油、气勘探取得成果的关键； 是寻找新油、气田并初步了解地下情况的最直接的手段； 是为开发提供可靠依据的重要环节。这就要求试油试采所录取的资料必须准确、可靠，从而对油气藏做出科学的评价。所以，试油是油气勘探开发中的重要环节（试油在勘探开发中的意义）。第一节 概述五、试油层位的选择n 试油层位的选择以不漏掉一个油气层为原则。n 探井要做好中途测试设计，坚持钻进过程中，自上而下地搞清每一套含油气层的情况。n 完井试油要根据钻探目的分段、分层试油，但也要防止分层过细，层位过多。五、
6、试油层位的选择1区域探井（参数井）区域勘探阶段主要钻探目的：了解勘探地区的地层层序、岩性厚度以及生油条件，生储盖层组合情况，为选定有利生油凹陷及油气聚集有利地带提供资料。五、试油层位的选择n 试油原则 在钻进过程中如有良好油气显示应及时进行中途测试，以了解其产液性质和产能，并为选择正确的完井方式提出依据。 完井后使用原钻机试油，应根据综合分析资料，进行试油层位的选择，要首先选择最好的油气显示层射开试油，以尽快打开新区找油找气形势。五、试油层位的选择n 试油选层原则是：（1）地质录井油斑级以上、气测有异常、测井解释为油气层。（2）在一套层系内一个或一组地质录井油斑级以上、岩屑荧光7级以上、气测异
7、常显示、测井解释差油层、油水同层或可疑层。第一节 概述2预探井工业勘探的预探阶段n 预探井主要钻探目的是发现油气田，查明油气层位及确定有无工业价值。n 试油原则 钻进过程中如遇良好油气显示，要立即进行中途测试。 完井后也应使用原钻机进行试油工作，以及时对油气层进行评价。 试油层位的确定，原则上自下而上分层试油，逐层逐段搞清，并注意分析地层资料，分清重点层位和次要的验证层位，提出不同的取资料要求，切忌分层过细，主次不分，造成试油时间拖得很长。 有时在一个新区头几口预探井，为迅速取得“揭开一点，推动全局”的形势，在确定层位时首先打开最理想层段，以尽快取得资料。 第一节 概述试油选层原则是：（1）录
8、井岩屑油斑级以上、气测异常、测井解释为油气层、测井电阻率大于水层电阻率。（2）录井岩屑油斑级以上、气测又异常明显、测井解释为差油层。（3）特殊岩性（碳酸盐岩、火成岩、变质岩）、具油斑显示、气测异常井段。（4）综合解释为油层、水层界限不清的层段。（5）钻井过程中井涌、井漏、放空、裂缝、地质录井见显示井段。（6）主要目的层为水层。第一节 概述3评价井工业勘探的油田详探阶段n 评价井基本任务是探明油气层特性及油气边界，圈定含油气面积。n 试油原则：通过对确定的层位的试油，以搞清油、气、水层分布、 油层物性、产能变化特征、压力系统和油气藏的驱动类型及其特征 ，不允许油、气、水层大段混试，应按油气层组自
9、下而上分段逐层 测试。n 试油选层原则是：（1）新层系的主力油层。（2）了解岩性、电性、物性、含油性四性关系，钻井取心的油层、差油层。（3）综合解释油气层、有效厚度小于1m以下。（4）油水过度带。 第一节 概述4开发井n 油、气田开发生产所部署的井统称为开发井，包括滚动井、投产井、注水井、观察井等。n 滚动井是在尚未认识清楚的区块所部署的井，兼有详探井的任务；n 对于开发井的试油主要目的是确定油、气、水产能、性质。第一节 概述六、试油的分类n 从试油的概念来分析，根据测试时间不同，试油可分为 钻井中途测试试油； 完井测试试油。中途测试n 中途测试是指探井钻井过程中，钻遇油气层或发现重要油气显示
10、时，中途停钻对可能的油气层进行测试。n 中途测试是在裸眼井中进行，在油气层被钻井液浸泡时间不长、油层损害不大的情况下，迅速进行测试，取得一系列地层重要参数，对油气层进行初步评价。中途测试n 优点：如果测试结果无工业价值，可以不下套管继续钻井，寻找下步的油气层。因此，中途测试是新探区迅速发现油气藏的有利手段。n 缺点：中途测试要受到地层条件限制，只能在岩性较致密，井壁较规则，地层不垮塌，井身状况较好的条件下进行。完井测试n 完井测试：指完井之后进行的地层测试，又称为试油气，也就是我们所说的常规试油、普通试油；n 通常在套管中进行，一般的井均可采用。n 由于开井时间较长，所取得地层参数齐全，可靠程
11、度较高。n 在试油井中，有多个射孔层段需要分别取得试油资料，还可进行分层试油。第二节 完井（常规、普通）试油技术试油的目的n 将钻井、综合录井、测井所认识和评价的含油气层，通过射孔、替喷、诱喷、举升等技术，使地层中的流体（包括油、气和水）进入井筒，流出地面；n 通过试油将取得产层流体的性质、产量、地层压力及流体流动过程中的压力变化资料，对这些资料进行分析和处理可以得到地层的各种参数，对地层进行评价。第二节 完井试油技术n 试油有严格的技术规程，包括一系列的工序。钻井中途测试和完井测试的试油工序不同。n 中途测试是在钻井过程中的裸眼井进行的，因此，必须做细致的工作以确保测试工具能顺利的下井、座封
12、、测试和起出。n 我们主要讲完井试油工序，其主要的试油工序如下：一通井、洗井、冲砂1通井n 通井的目的主要有三个：一是清除套管内壁上粘附的固体物质，如钢渣、毛刺、固井残留的水泥等；二是检查套管直径及变形、破损情况；三是检查固井后形成的人工井底是否符合试油要求。n 通井规大端长度应大于0.5m，外径小于套管内径68mm，大于封隔器胶筒外径2mm，通井过程中遇阻不超过19.6kN，保证起下测试管柱通畅。n 对于裸眼、筛管完成的井，通至套管鞋以上1015m，然后用油管通至井底。一通井、洗井、冲砂2洗井n 采用负压射孔的井及用优质无固相压井液射孔的井，射孔前应充分洗井。n 洗井的目的是：清洁井筒，清除
13、套管内壁上粘附的固体物质或稠油、蜡质物质；同时调整井内的压井液，使之符合射孔要求，防止在地层打开后，污水进入油层造成地层污染。一通井、洗井、冲砂n 洗井液用量不得少于井筒容积的两倍、排量大于500L/min。连续循环两周以上。将井内泥浆、污物及沉砂冲洗干净，达到进出口液性一致。机械杂质含量小于0.2%。n 对漏失量较大的井，一般不宜采用循环洗井，对低压、漏失量小的井，洗井液中应加入一定比例的活性剂和粘土膨胀剂。洗井后应探测井底深度，以检查是否合格。n 洗井时应记录：时间、方式、深度、泵压、排量、洗井液性质及用量、漏失量、油气显示和井底深度。一通井、洗井、冲砂3冲砂n 对于因井下有沉砂未达到人工
14、井底或未达到要求深度的井，应进行冲砂。n 冲砂前应探到砂面位置，冲砂时油管应下距砂面3m以上，开泵循环正常后方可下放管柱冲砂，中途不得停泵。n 如遇泵车发生故障，应上提油管到原始砂面以上；如提升设备发生故障，要注意保持正常循环；如发现明显漏失或地层大量出砂，应立即停止施工，研究其他措施。n 冲砂时应记录：时间、方式、井段、冲砂液名称、性能及用量、泵压、排量、漏失量、冲出砂量、冲砂前后砂面位置等。二射孔n 射孔的目的是沟通地层和井筒，产生流体流动通道。射孔时，在井筒内有一定数量的液体，既射孔液。n 按射孔时井筒内到射孔段中部的射孔液柱压力与射孔段地层压力之比，可把射孔分为正压射孔和负压射孔两种。
15、二射孔1正压射孔 n 射孔时，射孔液柱压力大于地层压力称为正压射孔，常见于套管常规电缆射孔，便于减少射孔成本。n 射孔前替入射孔保护液，射孔静液柱压力大于地层静压，但 正压值应尽可能低，应不超过地层压力的5%。n 由于正压射孔后，井筒液体可能流入地层，容易造成地层污染，因此正压射孔时应注意射孔液对地层的污染问题，射孔后应及时进行下步工序，防止射孔液长时间浸泡地层。二射孔2负压射孔n 射孔时，静液柱压力小于地层压力称为负压射孔。n 为防止负压射孔时井喷，常采用过油管射孔、油管传输射孔和测试射孔联作工艺。n 对于油层压力特别低的非气层也可采用电缆射孔。n 由于负压射孔后，地层液体流入井筒，所以不会
16、造成地层污染，并有利于地层解堵。二射孔3超正压射孔n 为消除和大大减小聚能射孔技术对射孔孔眼周围地层的压实效应（压实效应会降低孔眼周围地层的渗透率），建议使用超正压射孔技术。n 超正压射孔技术是在射孔的同时向地层施加超过地层破裂压力的压力，使地层产生裂缝，支撑剂的加入又可使裂缝保持持久性。超正压主要有两种：二射孔使用高能气体压裂与射孔工艺的联作技术，又称射孔压裂复合技术，该技术不仅可以大大减小聚能射孔技术对射孔孔眼周围地层的压实效应，还可减少射孔液在射孔时对油层的伤害，最终达到改善射孔完井效果的目的。使用液态氮做为压井液实现超正压射孔，利于射孔弹爆轰后深穿透射孔，利于射孔后高排驱能力条件下孔眼附近地层解除堵塞，气化的氮气易将堵塞物排出井筒、不损害地层的渗透率。二射孔n 对射孔压井液要认真选择，应采用对地层无伤害的无固相优质压井液；施工按射孔通知书定位跟踪射孔；射孔应连续施工，并采取防喷、防卡、防火等安全措施。n 射孔时应记录时间、层位、井段、厚
