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1、测试设计是测试工作的依据，也是测试工艺成功和全面准确录取各项资料的保证。它是依据测试井的特点和测试层的地质特征以及测试目的要求编制的。其内容包括测试井、测试层的基本数据、测试目的要求、测试工具类型、测试方式、测试坐封位置、测试压差(测试垫的类型及高度)、测试工作制度和各次开关井时间分配、施工方案、要求及注意事项等。,3. 6 地层测试设计及优化,1、测试工具类型的选择根据测试井和测试层的情况选择测试工具类型。目前国内常用的地层测试工具有MFE测试工具、HST常规测试工具、APR全通径测试工具、PCT全通径测试工具、膨胀式测试工具和油管传输射孔与测试联作等，同时还可以根据需要采用测试与泵抽排液联
2、作管柱以及全通径测试器与酸化、压裂联作管柱。,3. 6 地层测试设计及优化,1、测试工具类型的选择裸眼井必须考虑当时的井眼条件，特别是疏松的砂泥岩裸眼井段，则更应十分谨慎，要求井眼质量较好，钻井液要加入防卡剂。对于在坚硬的碳酸盐岩裸眼井的测试，其风险性小得多，只需注意钻井液性能即可，同时要求自上而下，钻开一层，测试一层，钻开产层的厚度一般在1020m，不要超过50m。,1、测试工具类型的选择套管井测试套管井测试按不同井别(参数井、预探井、评价井等)的主要钻探目的，自下而下，分层测试，逐层逐段取全取准资料，不允许采取大段合试的办法，测试厚度一般应在10一20m，最长不宜超过50m。,1)完井测试
3、对于直井一般都可以选用MFE或HST常规测试工具。对于大斜度井、水平井或高产井，可选用APR或PCT全通径测试工具。对自喷井，若进行系统试井或探边测试，可选用直读式电子压力计测试系统，也可以选用存储式电子压力计测试系统。对非自喷井，根据需要可选用地层测试工具带存储式电子压力计进行测试。,3. 6 地层测试设计及优化,2) 钻井中途测试若封隔器坐封在套管对裸眼井段进行测试时，可选用MFE测试工具或HST常规测试工具。若封隔器坐封在裸眼段且井径很不规则时，必须选用膨胀式封隔器测试工具；如果裸眼井径比较规则时，则可选用MFE测试工具或HST常规测试工具。,3. 6 地层测试设计及优化,3)联合作业测
4、试(1)油管传输射孔与测试联作在完井测试中有明显的优势，将射孔工具分别与MFE、APR、PCT等测试工具组合在一起，可以对高温高压井、稠油井、硫化氢井、大斜度井、定向井等各种复杂井进行射孔后测试。,3. 6 地层测试设计及优化,(2)测试与纳维泵排液联作。 在原钻机试油时，若产层为低压低产不能自喷、岩性疏松、原油粘度高或钻井液漏失严重的井，则可选用测试与纳维泵排液联作工艺，落实产能液性。但因纳维泵最大扬程只有400m，因此，要求井的液面深度不超过400m。,3. 6 地层测试设计及优化,(3)螺杆泵热试油与探边测试联作。对于稠油或高凝油，常规排液困难的井，可选用电加热螺杆泵排液+MFE测试阀+
5、存储式电子压力计试井工艺，既能加热排液，又能探边测试。,3. 6 地层测试设计及优化,(4)全通径测试工具与酸化压裂联作。对于测试后再进行酸化压裂的井层，可选用APR或PCT、全通径测试工具，因该类型工具在测试阀打开时，测试管柱从上到下有畅通的中心通道，其通径可达57.2mm，可进行酸化压裂施工以及挤水泥和各种绳索作业。从而提高作业效率，节约作业成本。,3. 6 地层测试设计及优化,2、测试坐封位置的选择完井套管单封隔器测试时，封隔器坐封的位置应在测试层顶部以上一般不超过15m。完井跨隔测试时，其跨距一般不大于50m。裸眼坐封测试时，应根据双井径测井资料选择岩性致密、坚硬及井径规则的井段坐封，
6、井径规则段的长度应不小于5m。裸眼井支撑式封隔器坐封井段的井径，应不大于封隔器胶筒外径25mm，如井径大于此范围的，则应选择膨胀式封隔器。裸眼跨隔测试时，其跨距一般不大于30m。,3. 6 地层测试设计及优化,3、测试压差的选择测试时必须使测试管柱内的压力小于地层压力，这样才能使地层中的流体流入管柱内。若测试压差过小，就可能会导致地层中的流体流不出来或流出很少，造成对油藏扰动小，测试资料反映不出油藏的基本特征。从有利于地层液体产出或诱喷的角度考虑，测试压差越大越好，但测试压差过大会损害地层或压扁测试管柱等，造成测试失败。,3. 6 地层测试设计及优化,3、测试压差的选择裸眼测试时，测试压差过大
7、容易引起地层坍塌，造成测试管柱被埋被卡；若测试压差超过封隔器胶筒本身的承压能力，会导致封隔器渗漏；易出砂层测试时，测试压差过大会造成地层出砂，易造成测试阀、井下油嘴或筛管被堵塞，或砂粒高速流动，将测试阀刺坏；压差过大，地层中的水和气易窜，形成水锥或气锥，同时，在大压差作用下，也会引起地层中的微粒运移造成速敏，伤害地层。,3. 3 地层测试设计及优化,3、测试压差的选择为了满足适当的测试压差的要求，常在测试阀上部的管柱中，加注一些液体或气体，作为测试阀打开时对地层的回压，这些液体或气体称为测试垫。正确地设计测试压差，确定测试垫的类型和垫量是搞好测试的重要环节。,3. 3 地层测试设计及优化,（1
8、）推荐的压差储层特征不同，测试压差也应不同。根据封隔器胶筒所能承受的压差和储层特征，推荐的封隔器压差控制范围是：致密地层小于35MPa；中等胶结地层小于25MPa；疏松地层小于10MPa。美国岩心公司认为负压差的大小主要与岩心渗透率有关。建议射孔作业负压差的公式为：负压差；K渗透率。,（2）压差过大的弊病如果压差超过封隔器胶筒本身的承压能力，导致封隔器渗漏；对于地层结构疏松的测试段则容易引起严重出砂或地层坍塌，造成测试管柱被埋被卡。若地层出砂，测试阀、井下油嘴或筛管将被堵塞；或砂粒高速流动，将测试阀刺坏；压差过大，地层的水和气易窜，形成水锥或气锥。,（3）测试垫的类型及其性能液垫 常用的有水垫
9、、优质压井液和柴油垫。采用液垫的优点是工艺简单、省时、经济，只需将液体灌入管柱中即可；其缺点是垫量不易调整。当地层压力与预计压力相差较大时，就可能出现下列情况：回压过大或超过地层压力，测试阀打开后发生倒流。液垫浸入地层发生堵塞，造成无产能的假象。另外，也无法减少液垫，只能起管柱，排出部分液垫再下； 若地层压力比预计压力高得多，会出现瞬时压差过大,造成地层不同程度的出砂；水、钻井液和柴油都会不同程度地污染地层，尤其对低产能地层，污染就更大。但水垫还是目前国内常用的测试垫。,气垫 国外在60年代初期开始使用氨气垫在测试阀打开之前，整个管柱内充满一定压力的氮气，测试阀打开后，地层流体流入测试管柱内。
10、地面控制减少氮气垫压力，逐渐增加井底的生产压差进行诱喷。采用气垫有以下优点：能更好地控制测试过程中的压差，特别对于低压层，可以很快地进行诱喷，而无需起管柱调整垫量；可防止地层出砂；氮气是一种无色、无毒、无腐蚀性的惰性气体，且不溶于水和油，因而不会污染地层，使所取的流体样品更真实。但将氮气注入到井简中，工艺比较复杂，还须有一套专用装置；另外，氮气成本比较高。,液气混合垫 由于氮气垫只有在测试管柱下到井底后，才能注入到管柱中去。实际操作比用液垫复杂；在深井测试时，易造成井底测试管柱被压扁或挤毁。常在测试阀上部加段液垫，然后再将氮气注入到测试管柱中，组成液气混合垫。液气混合垫比纯气垫应用更广泛。,（
11、4）垫高的计算 纯液垫高度的计算,式中：H-液柱高度，m； Pi-地层压力，MPa；H泥-测试阀底部到待测试地层底部的距离，m； -泥浆的相对密度； -液垫的相对密度-测试层底部在初开期间要求的最大生产压差，MPa。,氮气垫在管柱内的压力 对于般地层而言，氮气垫的充氮压力P氮为：,液气混合垫的计算液气混合垫的设计要定出液垫的高度和氮气充入压力，具体计算如下： （1）确定混合垫在井下测试阀处的总压力pN+l,氮气垫在管柱内的压力 在深井中测试时，液垫量要保证井底测试管柱不被压扁，即：P液（P泥-P挤） 式中：P液-液垫压力，MPa；P泥-井下测试管柱的挤扁或挤毁压力，MPa；- 安全系数，取2-
12、3如P泥P挤，表示可以不加液垫， 一般深井中，考虑测试安全，要加几百米的液垫。,氮气垫在管柱内的压力 氮气垫的充入压力：,4、自由点及相关参数计算MFE测试下完测试管柱后，慢慢上提下放测试管柱，记录上提钻杆重量（W上）和下放钻杆重量（W下），以便计算自由点悬重。l）理论自由点及坐封时指重表读数计算MFE的操作是通过上提下放来开关测试阀的，在上提计算换位操作时，多流测试器花健心轴有一段自由行程25.4mm当上提重量至花键心铀时，心轴向上移动，而花健心轴下部重量未提动，因此指重表悬重不再增加，悬重不再增加的那个读数称为自由点悬重。,3、MFE测试工具与工艺,4、自由点及相关参数计算为了计算自由点，
13、要记录下列数据：W测测试阀以下管柱在液体中的重量，kN；W上在液体中，上提全部测试阀管柱的重量，kN；W下在液体中，下放全部测试阀管柱的重量，kN；W钻全部钻具的重量，kN；W液全部钻具的重量，kN;p液测试阀位置的液柱压力，MPa；f封坐封封隔器所需的负荷，kN；,3、MFE测试工具与工艺,4、自由点及相关参数计算为了计算自由点，要记录下列数据：BLMFE的浮力损失，kN; BLp液A1102式中 A1-测试阀的液压面积，cm2。对于5“ （127mm）MFE，A125.8cm2；对于33/4“ （95mm）MFE，A19.68cm2。,4、自由点及相关参数计算裸眼井测试 下放坐封时指重表读
14、数Q读：Q读下放重量浮力封隔器向上牵力W下W测f封上提自由点的计算Q自W上W测BL,4、自由点及相关参数计算 例1一口216mm的裸眼井，井深3020m，测试层段30073015m，用127mm钻杆测试，钻杆环形面积A2126.6cm2，杆重量为0.3kN/m，总长度为2880m，用159mm钻铤120m，钻挺重量0.12kN/m，127mm多流测试器下深3000m，多流测试器下部管柱重量为15kN，钻井液密度12kN/m3。 多流测试器处的液柱压力：P测 H12300036103kN/m2=36MPa钻杆在空气的重量0.32880864kN钻铤在空气的重量1.2120144kN 多流测试器下
15、部管柱重量 15kN 管柱在空气中的重量 864+144151023kN 钻井液浮力： 36103kN/m2 126.610-4 =455.8kN 管柱在钻井液中的重量管柱在空气中的重量 钻井液浮力102.345.8567.2kN,4、自由点及相关参数计算 127mm多流测试器液压面积A125.8cm2测试阀浮力损失B1A1p 测25.83610292.88kN坐封封隔器的负荷f封 150kN 则下放坐封时指重表的读数Q读W下W测f封567.215150402.2kN 则上提理论自由点读数Q自W上W测BL567.21592.88645.08kN,（2）套管井测试下放坐封时指重表读数Q读 Q读=
16、W下-W测-f锁-f封式中 f锁-液压锁紧接头的锁紧力，kNf锁=p液 AL 102 式中 p液-液柱锁紧接头压力，MPa；AL-液压锁紧接头的液压锁紧面积，cm2； 上提时理论自由点的计算 Q上=W上-W测-f锁+BL,例2在139.7mm的套管井测试，井深4015m，测试层段4002-4010m，用73mm钻杆测试， 95mm多流测试器位于3925m，液压锁紧接头锁紧面积为3.23cm2，测试管柱重量w上=w下=271kN，多流测试器下部管柱重量为3.11kN，压井液密度13kN/m3。 多流测试器处的液柱压力：P测 H13392551.02MPa液压锁紧力 f锁51.023.2310016.48kN,
