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1、油气井测工艺与测试解释技术,西南石油大学 2007年6月,第一讲,油气井测工艺与测试解释技术,基本概念和测试工艺原理 测试工具介绍 高 温 高 压 井测 试（HTHP） 评价与解释 电缆地层测试 国内外试油存在问题与趋势 测压（测温）,基本概念和工艺原理,第一部分,什么是地层测试,地层测试又叫钻杆测试国外称DST（DrillStem Testing） 针对测试层情况，通过控制测试压差开关井时间 及次数获得地层和流体的各种特性参数是现代石油勘探开发中不可缺少的 技术和手段,概念和原理,测试目的和意义,能及时、准确地对产层作出评价获取的资料和信息较多有良好的经济效益和社会效益加快勘探开发的步伐,概
2、念和原理,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。在这一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。,概念和原理,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，同时根据多年来的
3、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1/21/3， 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。同时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。,概念和原理,东河1井是塔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
4、区石炭系油藏的一口发现井，该 井钻达5726.45782.8m，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57465726m井段射孔测试， 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12.82 m3 其中原油1.62 m3，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2783 m3，地层压力61.79Mpa，s=28,
5、 流动压力51.19Mpa，计算日产能力134 m3。,例 1,概念和原理,另一测试层57265800m，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12 m3,用19.05mm油嘴求产，日产油110 m3,气778 m3,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369 m3。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测试，日产油389 m3，也可能对
6、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。,概念和原理,冀中的安561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1.51.62的泥浆钻开油气层，浸泡1046天，结果安59、安64井试油日产油510吨，安51, 10干层，安60为水层。,例 2,概念和原理,安561井采用科学钻井，实行近平衡钻进、泥浆 比重1.441.46，钻穿油层立即中途测试，极大地 保护了油气层，减少
7、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47.3 m3, 降到6.88 m3, 气由 16 m3万降到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。,概念和原理,渗透率油藏压力地层损害程度衰竭测试半径边界显示能够直接计算出的参数30多项,孔隙度储层流体类型储层生产能力储层油水界面储层类型,获得的主要参数,概念和原理,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
8、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,国外发展情况,概念和原理,国外发展情况,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：,概念和原理,哈利伯顿：,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）,国外发展情况,概念和原理,贝克休斯：,国外发展情况,主要是井下工具为主 （打捞、
9、封隔器、钻磨、桥塞等） 测试工具 ( RSV, POTV, ),概念和原理,国外发展情况,Expro公司(TriPoint),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,概念和原理,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Jonston5MFE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，研究人员在四川、南海对引进
10、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,地层测试是获得地层流体性质，计 算地层特性参数，确定下步工作的技术 措施之
11、一。原理是：用钻杆或油管将测 试工具，下入待测层上部，坐封封隔器 ，地面控制或操作，将测试阀开、关， 地层流体经流通道进入管柱内，直至地 面，根据录取的流动性质，压力温度等 资料，用特殊的理论及方法进行解释评 价，达到认识地层的目的。,测 试 原 理,概念和原理,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,测试种类,概念和原理,选层井壁式,膨胀裸眼式,选层跨隔式,膨胀跨隔式,常规裸眼测试,跨隔裸眼测试,常规式套管测试,全通径式套管测试,裸眼测试,套管测试,中途测试,支撑井底
12、式,支撑井底跨隔式,概念和原理,完井测试,套管测试,综合测试,套管跨隔测试,射孔测试联作,射孔跨隔测试联作,测试酸化测试联作非常规测试(高温高压）,套管常规测试,概念和原理,操 作 管 柱 式 常 规 测 试 管 柱,此测试管柱是目前国内外使用最多，最常用的测试管柱，广泛应用于试油测试生产中，它主要有：循环阀、测试阀（MFE HST）、压力计记录仪（机械式和电子式）、套管封隔器（PT型和RTTS型）等测试工具组成，它是通过地面操作管柱来实现开关井，达到测试目的。 管柱的特点： （1）最常用的测试管柱、普遍应用于现在的测试生产之中； （2）该测试管柱操作简便、灵活可靠； （3）测试阀主要是MFE
13、和HST； （4）全部工具国产化，成本较低； （5）主要应用于直井和小斜度井内，应用范围有一定的局限性； （6）适用于低产层和油水井的测试。,操作管柱式常规测试管柱,概念和原理,井 口 压 控 式 测 试 管 柱,以APR压控式测试工具为例，该测试管柱适应性较强，不仅在直井中较为广泛应用，而且更适用于海上浮船、自升和固定式钻井平台及陆地大斜度井和水平井测试。它主要有APRA型循环阀；APRM2型取样安全阀；APRN型测试阀，压力计记录仪（机械式和电子式）伸缩接头、封隔器等测试工具组成。它是通过由环形空间压力控制来操作测试阀，实现开关井，达到测试目的。,井口压控式测试管柱,概念和原理,管柱的特点
14、： （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，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。,井口压控式测试管柱,常规跨隔测试管柱,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（M
15、FE、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。,概念和原理,完井式常规测试管柱,完井式常规测试管柱,该测试管柱也是在常规测试管柱的基础进行的深化，与常规测试管柱一样进行测试，但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
16、、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。,概念和原理,常 规 裸 眼 测 试 管 柱,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。,概念和原理,常规裸眼跨隔测试管柱,
