课前复习：1．简答射孔的现场施工工序？ 2．在水平井中射孔，为什么只能用油管传输式射孔?第四章 试 油§4—1 试油概述一、试油工作的目和任务 1．试油概念：试油是指利用一套专用的设备和工具，对井下油、气进行直接测试， 以取得有关目的层的油气产能、压力、温度和油、气、水样物性资料的工艺过程2．试油工作的目和任务 油田勘探开发的阶段不同，所钻井的种类不同，试油的工艺、目的和任务也不同 常见的有：参数井（区域探井）试油；预探井试油；详探井试油；开发井试油1）参数井（区域探井）试油 参数井是在区域普查阶段，为了了解地层区域构造，提供岩石物性参数所钻的井 试油目的任务：了解地层层序、厚度、岩性及生、储、盖层发育情况；验证盆地勘 探确定的区域构造形态、位置及发育情况；了解区域油、气、水性质；确定基底起伏、 埋深、结构和性质；进行含油气远景评价2）预探井试油 预探井是在地震详查基础上确定的某个有利圈闭上部署的第一口探井 试油目的任务：是探明圈闭的含油、气性，查明含油、气层位及其工业价值系统 了解整个剖面纵向油、气、水的分布状况及产能，搞清岩性、物性及电性关系3）详探井试油 详探井是在经预探井钻探已证实的油气藏上进一步部署的井。
试油目的任务：是探明含油、气边界，圈定含油、气面积 试油工作的目和任务归纳如下：（1）探明新区、新构造是否有工业性油气流；（2）查明油气田含油面积及油水或气水边界以及油气藏的产油气能力、驱动类型；（3）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；（4）获取各层测试资料，为制定油田开发方案，确定合理工作制度提供重要依据；（5）评价油气藏，对油、气、水层做出正确结论二、常规试油工序（一）施工前的准备 1．仔细阅读施工设计书，掌握有关数据 包括井的基本数据、油层基本情况、施工目的及要求、下井管柱的结构及要求等试 油施工必须的数据2．开工准备 了解井场和进入井场的道路情况；准备设备、工具和材料；搬迁，立井架，调试 设备；装井口，实测油补距、套补距二）试油施工的工序 1．通井、洗井、冲砂（具体内容请参阅第六章的相关内容）2．井筒试压 井筒试压的目的：检验固井质量；检查套管密封情况；检查联顶节、井口和环型铁 板的密封情况根据井身条件进行增压试压采用清水增压试压，按目前试油规程，试 压合格标准如表 3—1所示表 3—1 清水增压试压标准套管外径，mm增压压力，MPa观察时间，min压力降落，MPa12715300.2139.715300.2177.812300.2244.510300.23．射孔（专业射孔队射孔）射孔就是用专门的设备和工艺来射穿井下封闭油气层的套管、水泥环并深入油气 层，形成沟通井筒与油气层的流体通道。
4．诱导油、气流1）目的：诱导出油、气流进行测试；清除井底砂粒和泥浆等污物，降低井底及其 周围地层对油流的阻力2）要求：（1）缓慢而均匀的降低井底压力，防止油层出砂及油、气层坍塌；（2）要排出井底和井底周围的脏物，解除近井地带污染，以利于排液；（3）最大掏空深度，应小于套管的抗外挤强度；（4）能建立起足够大的井底压差5．求产、测试 所录取的资料是试油施工的主要目的，施工设计要求录取的资料必须取全取准，应 获取的资料及获取的方法将在中途测试中介绍6．选择完井管柱和井口装置，完井交井 井内油、气层位全部测试完成后，有生产能力的井，应按设计要求下入生产管柱， 安装井口，交井投产§4—2 诱导油流方法 一．诱导油流概念： 钻井完井后，井内充满泥浆，且泥浆柱造成的压力大于油藏压力设法降低井底压 力且低于油藏压力，让油气流入井内的工作二．诱导油流（诱喷）原理：要想使地层流体流入井筒或喷到地面，必须使p > p 由于p =P H + p 地层 井底 井底 液 0因此，通过降低井内液柱高度或井内液体相对密度来实现诱喷三．诱喷遵循的基本原则：（1） 排出井底周围地层赃物，保证油层孔隙畅通；（2） 能建立起足够大的井底压差；（3） 缓慢而均匀的降低井底压力，不破坏油层结构。
四．诱导油流方法（一）替喷法1．概念： 替喷法（替喷原理）是用密度较小的液体替出井内密度较大的液体，使井内液柱压 力小于油藏压力，达到诱导油流的目的2．替喷类型：1）一次替喷法： 就是把油管下到人工井底以上 1m 左右，用替喷液一次把井内钻井液全部替出然 后上提油管到油层中部或上部而完井它只限于用在自喷能力不强、替完替喷液到油井 喷油之间有一段间歇，来得及上提油管的油井，如图 3—3所示图3 — 4二次替喷示意图1 —替喷液；2—油管；3 —油层；4—压井液；5—套管2）二次替喷法：就是把油管下到人工井底以上lm左右，替入一段替喷液，将钻井液替置到油层部 位然后上提油管至油层中部完井位置，坐好井口最后用替喷液替出油层顶部以上的 全部压井液这样既替出井内的全部压井液又把油管提到了预定位置，如图3—4 所示 适合地层压力高，自喷能力强的井3）替喷注意事项（1） 替喷法只能应用于油层压力高、产量大、堵塞不严重的油层；（2） 在替喷过程中要注意观察记录压力、溢出量、返出液性质等；（3） 替通时出口管线易飞起，因此，进出口必须连接硬管线并固定牢靠；（4） 替通显示：出口压力逐渐升高，出口排量逐渐增大，返出液伴有气泡、油花， 停泵后仍有溢流，喷势逐渐增大等。
二）抽汲法 经过替喷诱导仍不能自喷时采用抽汲法1．概念：抽汲法（抽吸原理）：是利用专用工具把井内液体抽到地面，以降低液面高度，减 小液柱对油层所造成的回压，达到诱导油流的目的图1—23抽吸法原理图 a—上提抽子；b —下提抽子图1一24三气举法诱流示意图1—高压注气泵；一注入气体;3—混气液柱;4—油层；5—原油出口；6—油管；7—套管2．抽汲工具：油管抽子常用的是有阀抽子（如图 1—23 所示）、无阀抽子和水力式抽子几种现 场最常用的是水力式抽子，结构如图 3—1所示3．水力式抽子抽吸原理：抽子接在钢丝绳上，用修井机、钻机或电动绞车作动力，通过地滑车、井架天车下 入井中，在油管中上下活动原理：当抽子靠自身重量和加重杆的重量下行时，液体顶开球阀，通过阀座、中心 管、排液孔进入抽子上部当抽子上行时，球阀坐落于阀座上，抽子上的液体重力作用 在抽子上，从而产生一定的压力，液体压力通过中心管小孔传到胶皮筒内，使胶皮筒涨 大，从而更好地密封油管，同时把抽子以上的液体抽出井口5图3-1水力式抽了1—阀罩：2—中心管；3—上碗4一皮碗；5—卜•碗；6—凡尔球7—座阀图3-2枣核式绳帽I一钢丝绳；2—细铁丝；3-枣核式绳芯;4-绳帽体；5—钢球；6—压帽4．附件（1）加重杆：为保证抽子顺利下人，常常在抽子以上连接2〜4m长的加重杆，加重杆可以是直径 32〜40mm钢管，钢管内根据加重的需要灌铅；加重杆也可以是圆钢，两端车有螺纹， 下端接有关节母接头，加重杆可根据需要的长度自由连接。
2）绳帽： 枣核式绳帽，使用时钢丝绳通过绳帽，然后分开6股，让绳股穿过带有6个凹槽的 枣核芯并旋紧顶杆，枣核芯紧紧地把钢丝绳股卡在绳帽上，实现可靠的连接结构见图 3—2所示（3）抽汲绳：目前使用的抽汲绳大多数是直径16mm钢丝绳5．抽汲作业使用的范围和要求（1） 用于油质不太稠，能使抽子顺利起下的井；（2） 动液面应在 1600〜1700m 以上，供液较充足的地层；（3） 抽汲时要适当控制井底回压，既要解除地层堵塞，又不能使油层大量出砂三）提捞法： 对低渗、低产的浅井也常用提捞法排液诱流即用提捞筒一筒一筒地将井内液体捞 出地面，以降低液柱对油层的回压缺点是费时费工，效率低作业思考题：1. 什么叫试油？2．诱导油流方法有哪几种？简答诱喷原理？力的部件，单流阀是停止注气时阻止油管内的液体流人环套空间出图3-5 T年再焙购示舐图1尼堆一/气仃匕尊一J JET監室S3-4#ffi式a［纹孔年西一一-g单班污m 3-5 （a> T番海工作原理课前复习 1. 试油工作的目的和任务是什么？2. 简述常规试油工序？四．气举法 （一）概念：气举法是利用压缩机向油管或套管内注入压缩气体，使井中液体从套 管或油管中排出的方法。
二）特点：优点：比抽汲法效率高，可以大大提高试油速度缺点：井内液柱急 速下降，破坏油层结构引起出砂由于压缩空气含有 21％的氧气，若射孔后，井内天然气与氧气充分混合， 在一定条件下会发生爆炸，现场多用氮气作气源三）气举排液的方式 1．常规气举排液：是在井内下入光油管管柱分 为正举与反举正举是从油管注入高压压缩空气，套 管闸门返出，压力变化比较缓慢反举与正举相反， 压力下降十分剧烈，容易引起油井出砂图3—3所示2．多级气举阀气举排液 多级气举阀气举：根据排液需要设计多个气举阀 管柱进行气举特点：井筒液柱回压是逐级降低的， 在油井与油层之间逐步建立压差，不致破坏油层岩石 结构而引起出砂同时，可降低气举阀启动压力，增 加举升深度见图 3—4所示以弹簧式波纹管气举阀气举为例：1）结构：结构见图 3—5 所示，主要由尾堵、气门心、充气腔室、波纹管、阀杆、阀头、阀 座、单流阀、阀体等组成尾堵的作用是保护气门心；气门心是向波纹管充气和调整压2)原理：工作原理如图3_5 (a)所示注入气压力p作用在波纹管有效面积Ab_Av上 油管流动压力p作用在阀球有效面积Av上,当这两个合力大于波纹管内的充气压力p t v bt 时,阀球被顶开,注入气通过阀座进入油管。
阀开启时的受力平衡方程如下：p - A 二 p (A — A ) + p - A (3—6)bt b c b v t v式中 p ——气举阀在井温条件下的波纹管内充气压力, MPa；btp ——在阀深度处的注气压力, MPa；cp ——阀深度处的油管流动压力, MPa；tAb 波纹管有效面积，mm2；Av 阀孔的有效面积，mm23) 气举阀管柱结构设计就是设计各级气举阀的深度和气举孔径的大小第一级气举阀深度要考虑气压所能达到深度，一般下至800〜900m,气举孔径1〜 2mm；最后一级下入深度应考虑套管结构和地层的产液状况，一般下人深度 1200〜 2000m；深井、超深井可下入更深位置，气举孔径以3〜4mm为宜气举阀管柱结构设计原则：下入气举阀之间的间隔距离从上至下应逐渐减小，气举 孔尺寸从上至下应逐渐增大4) 弹簧气举阀下入深度的计算： 确定气举阀的下入深度应遵循两个原则：必须充分利用压 缩机具有的工作能力；必须在最大可能的深度上安装，力求下 井阀数最少、下人深度最大1) 第一个阀的下人深度H］，分两种情况计算：① 井中液面在井口附近，在注气过程中途即溢出井口时 可由下式计算阀 I 的下人深度：gv Ip——maxp g1— 203—1)式中 DgvI ——第一个阀的安装深度， m；p ——压缩机的最大工作压力， Pa maxg 重力加速度，m/s2；□呻I国IA社举阀棵庭 计算示意圏p 1——井内液体密度， kg/ m3。
减去20m是为了在第一个阀内外建立0・2MPa的压差，以保证气体进入阀I② 井中液面较深，中途未溢出井口时，可由下式计算阀 I 的下人深度：p d 2。