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1、DST测试工艺渤海地质服务有限公司概述钻杆地层测试简称DST(drill stem testing) 压控测试工具 压控测试工具适用于海上浮船，自升式钻井平台，固定平台或陆地大斜度井的测试。压控测试工具又可分为常规 PCT，全通径PCT和全通径 和全通径APR APR。这类型的工具只在套管内使用，在测试管柱不动的情况下，由环形空间压力控制测试阀，实现多次开关井。全通径APR（annulus pressure responsive)。APR测试工具有如下特点：（1）操作压力低而方便简单。（2）全通径，对高产量井的测试特别有利，有效地利用时间。（3）可以对地层进行酸洗或挤注作业。（4）可以进行各种
2、绳索作业。目 录第1节 工艺介绍第2节 作业前的准备第3节 测试管柱设计第4节 资料录取第5节 APR工具结构及原理第6节 影响时效因素分析第1节 工艺介绍1. 测试前的准备1.1.测试工具、设备的准备根据设计要求，列出下井工具、地面设备的规格、数量，并对所有工具、设备进行试压和功能试验。1.2.井眼及井场准备a.下测试工具前，必须用标准的通径规通径，用钻井液循环洗井；b. 套管、防喷器试压：套管、防喷器应按要求试压，合格后方可作业；c. 钻具或油管仗量准确，并保证在一定的压差下不刺不漏；d.钻井指重表、扭矩表等仪表应灵敏准确； e. 准备足够量的压井液。1.3. 技术交底测试监督在施工前应向
3、井队和测试作业人员进行技术交底，对施工设计进行说明，指出施工中应注意的有关事项。2 现场施工2.1.测试工具下井按照管串结构设计要求，将需下井的工具和钻具依次连接，并按规定扭矩上紧扣。(下井时，LPR-N阀关闭，OMNI循环孔关闭，RD阀循环孔关闭，封隔器胶筒处于紧缩状态)，下钻要求操作平稳，不得猛刹、猛放。2.2. 开井流动a.测试管串下到预定位置后，座封封隔器。下放管柱加负荷，使封隔器胶筒受压膨胀，密封钻杆和套管环空。连接好地面管线并按要求试压。b环空加压打开测试阀，地层流体通过测试阀流入钻具内，进入初流动期。2.3. 关井恢复a环空放压关闭测试阀，切断地层流体向外流动的通道 ，关井测压力
4、恢复. b开井流动和关井的次数可根据测试情况而定(操作方法只是重复2和3步即可) 2.4. 循环压井 a终流动或终关井结束后，打开反循环阀实现反循环压井b上提管柱，解封封隔器，正循环压井。2.5. 起出测试管柱a循环压井结束后(气全量降到一定值时)，起出测试管柱、解体工具并保养。b起钻时，特别是在起前几柱时，一定不能太快，以免抽吸。第2节 作业前的准备1 作业前车间内准备1.1. 工具试压下井测试作业的工具需要进行水压试验，通常在车间内按要求试压5000psi ，保持10分钟不漏、不降为合格。试压不合格的工具或未经试压的工具绝不能下井。1.2. 工具的功能试验APR工具需要功能试验的有：LPR
5、-N测试阀，OMNI循环阀、液压旁通、震击器等。LPR-N测试阀功能试验61 注氮4000psi，注满硅油，装好剪切销钉。 上、下加压孔连接试压泵，注氮接口接好氮气表。 用试压泵给测试阀上、下加压孔同时施以泵压4500psi，保持5分钟，氮气压力将增至4100psi。泵压增至6000psi，在低于该压力值时，4个剪切销就已剪断，球阀开启。连续泵压 保 持 6000psi ， 10 分 钟 ， 氮 气 压 力 将 增 至 5600psi100psi 。将上、下加压孔的压力泄至 4500psi并保持10分钟 。球阀在放压过程中就会关闭。放压10分钟后，氮气压力应降至4900psi 100psi。
6、将泵压放至0psi，保持1015分钟以到达平衡。OMNI阀功能试验OMNI阀在最后设定压力情况下应进行功能试验。 作功能试验时，在设定压力的基础上加压1500PSI。放压至高于设定压力300PSI。例如： 设定压力 4000PSI加泵压 5500PSI放压力 4300PSI值得重视的是，应观察心轴在换位过程中所处的位置，确定在循环孔处的定位槽在正确的位置。当工具换位至计划下井位置时停止功能试验。液压旁通功能试验液压旁通功能试验有两种方法：一种是给加压孔加压；另一种是用拉压机施加压力。 液压旁通功能试验前注满硅油。上加油孔加油，下孔排气。 花键外筒内的浮动活塞位置应离上被帽有一个活塞长度的距离。
7、61 液压旁通应有2-3分钟左右的受压延时。61 大约翰震击器功能试验61 给震击器注满硅油。上油孔加油，下油孔排气。加油时保持在震击器拉伸状态，然后压缩震击器使之处于待激发状态。61 给待激发状态下的震击器施以40000磅的拉力。61 记录对震击器施力到延时结束的时间间隔。61 压缩震击器处于待激发状态。61 重复、步骤，使震击器在40000磅拉力下延时10次。第10次延时在12分钟内为合格。61 若延时试验不合格，卸开震击器，调节延时(上调时间缩短，下调时间延长)，再作功能试验。61 1.3. 准备齐全现场作业所需的全部工具，保证有足够的备用件。61 1.4. 备齐工具常用配件及附属工具、
8、设备。61 2.测试作业现场准备和检查61 2.1.按设计要求计算LPR-N阀的氮气压力值并给LPR-N阀充氮气并给LPR-N阀装上4个销钉；61 2.2. 计算OMNI阀的氮气压力值并给OMNI阀充氮气。61 2.3. 计算RD阀破裂盘值及操作压力。61 2.4. 检查LPR-N阀、OMNI阀、液压旁通、大约翰震击器的专用硅油是否充满；61 2.5. 检查封隔器动作是否灵活；61 2.6. 每层次测试后起出的工具都要进行速检。61 RD 循环阀要全部保养；61 LPR-N测试阀、OMNI阀要保养球阀部分和下接头处；61 液压旁通要保养下部插入密封处和上部活塞处；61 封隔器换胶筒并检查卡瓦是
9、否灵活；61 若安全接头张力套拉断则需更换。第3节 测试管柱设计61 根据测试作业的具体要求和计划，设计APR工具测试管串(柱)。几种基本管柱如下：61 1 常规套管测试管柱(从上至下顺序) 61 测试树、钻杆、水下控制系统、钻杆、伸缩接头、钻铤、RD循环阀、钻铤、OMNI循环阀、泄压阀、LPR N测试阀、液压旁通、大约翰震击器、RTTS安全接头、RTTS封隔器、压力计托筒、引鞋(或筛管)。61 2 TCP、DST联作测试管柱61 测试树、钻杆、水下控制系统、钻杆、伸缩接头、钻铤、RD循环阀、同位素接头、钻铤、OMNI循环阀、泄压阀、LPR-N测试阀、 液压旁通、压力计托筒、震击器、安全接头、
10、封隔器、减震器(纵向、横 向)、点火头、TCP射孔枪。61 3 下插入工具作业管柱61 测试树、钻杆、RD循环阀、钻铤、OMNI循环阀、泄压阀、 LPRN测试阀、液压旁通、压力计载体、震击器、安全接头、插入密封管(带扶正器)。61 4 酸化、压裂、挤注作业管柱61 测试树、钻杆、水下控制系统、钻杆、伸缩接头、钻铤、RD循环阀、钻铤、OMNI循环阀、泄压阀、LPR N测试阀、液压旁通、压力计载体、震击器、 安全接头、封隔器、引鞋(或筛管)。第4节 资料录取61 1 下DST工具管串时记录的数据：61 下工具开始时间；工具串下完(伸缩接头入井)时间； 下完工具时的悬重；管柱全部下完时间； 管柱全部
11、下完悬重；校深时间。61 2 装井口试压时记录的数据：61 装井口测试树时间；坐封封隔器时间；坐封重量； 装防喷管时间；连地面管线、油嘴管汇时间；试压时间(分段试压)；试压结果。61 3 初开井记录的数据61 初开井时间；环空加压压力；井口显示； 返出流体性质；井口压力值。61 4 初关井记录的数据61 井下关井时间；井口关井时间；井口压力值。61 5 放喷求产记录的数据(有关DST资料方面) 61 开井时间；环空加压压力；井口显示；返出流体时间、性质；油咀尺寸；井口压力61 6 终关井记录的数据61 关井时间；关井时井口压力；流体性质(显示情况)。61 7 反压井循环记录的数据61 (1)打
12、开反循环阀时间；(2)打开反循环阀压力；(3)井口开始返出液体时间；(4)泵压；(5)泵冲；(6)排量；(7)返出新压井液认时间；(8)返出新压井液时泵冲数；(9)返出油量；(10)返出地层水量；(11)结束反循环时间；(12) 解封封隔器时间；(13)解封封隔器悬重；(14)正循环时间；(15)正循环泵冲数。61 8 起DST管串记录的数据61 开始起钻(结束正循环)时间；伸缩接头出井时间； OMNI or RD阀放样时间、压力；OMNI or RD阀放样流体性质；OMNI or RD阀放样流体量；DST工具解体完毕时间。61 9 读取机械压力计、温度计卡片数据61 初静液柱压力；初流动初压
13、力；初流动终压力； 初关井压力；二开始压力；二开终压力；二关压力； 终静液柱压力；流温的最高值。61 若多次开关井，再读取每次开井的初压力、终压力和关井压力值。61 10 测试报告内容61 测试管串(柱)；测试设计(主要是N阀、OMNI阀、RD 阀的操作数据)； 井的基本数据；地面数据；压力计、温度计读卡数据；测试经过描述。61 LPR-N阀的结构及原理61 1. 结构61 LPR-N测试阀是由球阀部分、动力部分和计量部分组成。61 球阀部分主要由球阀座、球阀、操作臂和球阀外筒组成 。61 动力部分由动力短节、动力心轴、动力外筒、氮气腔、充氮阀体、浮动活塞等组成。61 计量部分主要由延长心轴、
14、计量短节、计量套、计量外筒、硅油腔、平衡活塞等组成。61 2.工作原理61 LPR-N测试阀是整个管柱的一件主要工具，由它来实现开关井。在地面对LPR-N阀预先充好氮气，管柱在下井过程中，环空压力作用在补偿活塞上，球阀始终处于关闭位置。封隔器坐封后，关闭防喷器，向环空加压，压力传到动力心轴使其下移，带动操作臂使球阀转动，打开球阀，实现开井。释放环空压力，在氮气压力作用下，动力心轴上移带动操作臂，使球阀关闭，实现关井。如此反复操作，从而实现多次开关井。61 61 哈利伯顿LPR-N测试阀是一种套管内使用的全通径、环空加压测试阀。该阀在不允许管柱运动和要求使用全通径管柱的情况下，具有多次开关井的能
15、力。工具带有处于关闭位置的球阀下井。球阀靠具有一浮动活塞的动力部分打开。该活塞一端连通液柱压力，另一端与压缩氮气相通。座封封隔器后，施于环空的泵压使活塞向下运动，将球阀拉至打开位置。释放环空压力，压缩氮气上顶活塞回位，关闭球阀。61 工具下井时，环空压力进入油腔下方，并使计量套上下的液压油受压。剪销用于使球阀保持关闭，直至准备开始测试。由于工具到达预定测试深度时，氮中的压力稍低于环空压力。因而必须使用剪销。这就在活塞上下产生一个导致球阀打开的压差。一旦封隔器座封，对环空加压，作用于活塞上下之压差大到足够剪断剪销并打开球阀，在超过液柱压400PSI时，球阀会啪的一声打开，但必须使环空压力增至最终打开压力。并至少稳压五分钟，以便加压氮腔并使球阀到达全开位置。压力通过计量套计量以后，氮腔内压力会略低于环空压力。使球阀保持打开位置。61 注意：所施操作压力应取最大安全值。球阀靠尽快释放环空压力来关闭。为了关井，至少需要五分钟时间释放圈闭在氮腔内的附加压力。61 LPRN测试器的特点：61 关闭
