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1、TCPTCP与测试工艺与测试工艺20082008年年1212月月2汇报内容汇报内容汇报内容汇报内容1 1测试原理和方法测试原理和方法2 2测试地面流程与设备测试地面流程与设备3 3测试作业程序测试作业程序4 4TCPTCP与与APRAPR工具联作测试工艺工具联作测试工艺3测试：英文名测试：英文名Well TestingWell Testing。指钻井中途或完井之后，沟通。指钻井中途或完井之后，沟通地层到井底的通道，将地层流体诱流到地面，按一定的程序地层到井底的通道，将地层流体诱流到地面，按一定的程序进行测试，搞清地层流体产能、性质、地层压力、温度及动进行测试，搞清地层流体产能、性质、地层压力、
2、温度及动态特征的整个工艺过程。地层测试是广义试井。态特征的整个工艺过程。地层测试是广义试井。目的：为油气层评价和科学制定油气田开发方案提供可靠的目的：为油气层评价和科学制定油气田开发方案提供可靠的资料和参数，以进一步加快勘探速度，提高勘探成功率，降资料和参数，以进一步加快勘探速度，提高勘探成功率，降低成本，增加效率。低成本，增加效率。 测试是什么？测试是什么？4直接取得的四项基本资料直接取得的四项基本资料地层产能地层产能地层压力及温度地层压力及温度压力恢复曲线压力恢复曲线地层流体样品地层流体样品 5计算取得的资料计算取得的资料有效渗透率有效渗透率(K)(K)地层系数地层系数( (KhKh) )
3、流动系数流动系数( (Kh/Kh/) )井筒储集系数井筒储集系数(C)(C)6可计算的其他参数可计算的其他参数产层完善程度产层完善程度( (表皮系数表皮系数S S、堵塞堵塞比比DRDR、污染压降污染压降psps) )流动效率流动效率(FE)(FE)采液指数采液指数(Jo)(Jo)研究半径研究半径( (riri) )边界类型及距离边界类型及距离(L)(L)7 现现代代试试井井建建立立在在一一整整套套数数学学、物物理理和和渗渗流流力力学学模模型型上上。根根据据基基本本数数学学微微分分方方程程和和压压降降公公式式，推推导导出出生生产产过过程程中中井井底底压压力力降降落落的的规规律律和和关关井井中压力
4、恢复的公式。中压力恢复的公式。 阿阿格格厄厄尔尔等等人人确确立立了了图图版版分分析析方方法法，以以井井筒筒储储积积系系数数C C和和表表皮皮系系数数S S为为参参变变量量，把把图图版版曲曲线线划划分分为为多多族族，从从而而在在井井筒筒附附近近地地层层伤伤害害与与不不稳稳定定压压力力曲曲线线的的形形状状间间，找找到到了了明明确确的的关关系系。从从不不稳稳定定曲曲线线的的形形状状特特征征，可可以以明明确确地地和和十十分分有有效效地地确确定定地地层层伤伤害害的的情情况况。这这就就是是现现代代试试井井核核心心内内容容的的而而重重要要组组成成部部分分。格格林林加加登登等等人人提提出出压压力力双双对对数数
5、及及导导数数综综合合图图，压压力力单对数图等单对数图等, ,确立了以图版为中心的资料解释方法。确立了以图版为中心的资料解释方法。 将将实实测测的的井井底底压压力力随随时时间间的的变变化化值值，按按照照理理论论图图版版的的坐坐标标绘绘制制成成各各种种类类型型的的实实测测曲曲线线，将将实实测测曲曲线线与与理理论论图图版版进进行行拟拟合合，求求解解油油藏藏储储层层参参数数。根根据据反反映映地地层层特特征征的的压压力力导导数数曲曲线线，不不但但可可以以准准确确地地计计算算地地层层参参数数，并并能能作作出出地地质质储储集集空空间间非非均均质质性性质质、边边界界性性质质等等分分析析判判断断，从从而而作作出
6、出油油藏的初步评价。藏的初步评价。 现代试井一般包括现代试井一般包括3 3个内容：个内容： 1 1）用用高高精精度度的的井井下下压压力力计计录录取取压压力力数数据据。现现代代试试井井分分析析的的基基础础是是高精度的压力资料；高精度的压力资料； 2 2）以图版法为中心的一整套资料分析方法；）以图版法为中心的一整套资料分析方法； 3 3）使用先进的试井解释软件。）使用先进的试井解释软件。测试的基本原理测试的基本原理测试的基本原理测试的基本原理81 1、不稳定试井、不稳定试井 改改变变油油气气水水井井的的工工作作制制度度，例例如如从从关关井井状状态态下下把把井井打打开开或或把把一一口口生生产产着着的
7、的井井瞬瞬间间关关闭闭，以以引引起起地地层层中中的的压压力力重重新新分分布布，同同时时测测量量井井底底压压力力随随时时间间的的变变化化。（用用高高精精度度电电子子压压力力计计，跟跟踪踪全全程程的的井井底底压压力力流流动动压压力和关井压力）力和关井压力） 根根据据这这一一变变化化，结结合合该该井井产产量量和和油油气气性性质质等等资资料料，研研究究测测试试井井和和测测试试层层在在压压力力影影响响范范围围内内的的特特性性参参数数。这这些些参参数数有有渗渗透透率率K K，流流动动系系数数Kh/uKh/u，地层压力，地层压力PrPr，完井后的表皮系数，完井后的表皮系数S S，以及内外边界特性等。，以及内
8、外边界特性等。测试方法测试方法测试方法测试方法92 2、稳定试井、稳定试井 逐逐步步改改变变井井的的工工作作制制度度，系系统统的的测测量量每每一一个个工工作作制制度度下下的的产产量量（油油、气气、水水）、含含砂砂量量、气气油油比比、井井底底稳稳定定流流动动压压力力、井井口口油油套套压压力力，将将录录取取到到的的资资料料绘绘制制成成“稳稳定定试试井井曲曲线线”，通通过过分分析析研研究究，确确定定井的合理工作制度，推算出油层渗透率、采油指数等参数。井的合理工作制度，推算出油层渗透率、采油指数等参数。产能曲线10常规油井测试工作制度常规油井测试工作制度测试程序测试程序油油 咀咀时时 间间备备 注注初
9、开井初开井约约0.5 h0.5 h疏通流动通道疏通流动通道初关井初关井约约1010倍初开时间倍初开时间测储层原始压力测储层原始压力二开井二开井合适合适取得稳定流量资料取得稳定流量资料清井、求产清井、求产二关井二关井=2=2倍二开时间倍二开时间测压力恢复测压力恢复三开井三开井小小约约10h10h取井下取井下PVTPVT样样11常规气井测试工作制度常规气井测试工作制度中高渗井回压测试中高渗井回压测试回压试井 按设计的顺序调整不同的工作制度，每一个测点下，井口流按设计的顺序调整不同的工作制度，每一个测点下，井口流压稳定后，精确地测量出标准状态下的日产气量和井底流动压力。压稳定后，精确地测量出标准状态
10、下的日产气量和井底流动压力。完成完成3-43-4个点后，可关井求压力恢复。个点后，可关井求压力恢复。12常规气井井测试工作制度常规气井井测试工作制度改进的等时试井改进的等时试井改进的等时试井 要求开、关井时间相同，不一定要保证井底压力恢复到初始要求开、关井时间相同，不一定要保证井底压力恢复到初始静压力，但最后压力点必须达到产量和压力相对稳定的条件。静压力，但最后压力点必须达到产量和压力相对稳定的条件。13常规气井井测试工作制度常规气井井测试工作制度一点法试井一点法试井一点法公式是在二项式产能方程基础上一点法公式是在二项式产能方程基础上, , 通过简化并利用统计规律而得到通过简化并利用统计规律而
11、得到的经验公式，仅知道气井的地层压力和一个单点的稳定测试产量和井底流的经验公式，仅知道气井的地层压力和一个单点的稳定测试产量和井底流压即可。当压即可。当PwfPwf = 0.1101MPa = 0.1101MPa 时，气井产能定义为其无阻流量。时，气井产能定义为其无阻流量。天然气的二项式产能方程为天然气的二项式产能方程为: :PR2 - Pwf2 = AQg + BQg2可经过变换得到可经过变换得到但一点法不是一种完善的、可靠的方法，多用在已基本探明区块：但一点法不是一种完善的、可靠的方法，多用在已基本探明区块：一点法提供的往往是瞬间的，不稳定的产能，仅对均质地层结果较好一点法提供的往往是瞬间
12、的，不稳定的产能，仅对均质地层结果较好不不是是一一个个独独立立的的产产能能分分析析方方法法，变变换换过过程程中中用用到到经经验验值值对对新新地地层层和和新新井井误差较大误差较大14汇报内容汇报内容汇报内容汇报内容1 1测试原理测试原理2 2测试地面流程与设备测试地面流程与设备3 3测试作业程序测试作业程序4 4TCPTCP与与APRAPR工具联作测试工艺工具联作测试工艺15基本测试流程基本测试流程基本测试流程基本测试流程井口流动头井口流动头 - - 油嘴管汇油嘴管汇-(-(加热器加热器)-()-(三相分离器三相分离器) )-计量罐计量罐-燃烧头燃烧头10k10k5k5k3k3k压力级别压力级别
13、16 测试测试流程流程17紧急关断系统紧急关断系统在紧急情况如火警、在紧急情况如火警、泄漏等可立即关闭井泄漏等可立即关闭井口流动头上的促动阀口流动头上的促动阀或流程中的关断阀，或流程中的关断阀，达到地面关井，保证达到地面关井，保证地面安全。地面安全。一般设置三个一般设置三个ESD站：站：钻台钻台分离器分离器总监办公室总监办公室流动头流动头促动阀促动阀促动阀控促动阀控制管线制管线促动阀控促动阀控制台制台ESD站站18通径通径31/1610000psiWP抗抗H2S抗拉载荷抗拉载荷:500000lbsat0psi350000lbsat10000psi液控安全阀液控安全阀提升短节提升短节钢丝绳帽钢丝
14、绳帽高压软管高压软管带护栏带护栏可选部分可选部分压井管线液控安全阀压井管线液控安全阀31/1615000psiWP41/1610000psiWP31/85000psiWP促动阀促动阀促动阀促动阀旋转头旋转头旋转头旋转头19油嘴管汇油嘴管汇标准配置标准配置工作压力：工作压力：310000psi4个闸阀个闸阀1可调油嘴可调油嘴1固定油嘴固定油嘴抗抗H2S带取样和注入孔带取样和注入孔一个工具箱一个工具箱可选项可选项旁通阀旁通阀20 燃料：气或柴油燃料：气或柴油2MMBTU/hour工作压力工作压力:5000psi安全设施安全设施旁通管汇旁通管汇阻火器阻火器燃料气关断燃料气关断可选项可选项10000p
15、siWP间接式加热炉间接式加热炉21三相分离器三相分离器NACEMR-O1-75(抗抗H2S)工作温度工作温度-29121工作能力工作能力1440psiWP42x10可选项可选项警报装置警报装置2气管线（低气油比）气管线（低气油比）测试三相分离器测试三相分离器22汇报内容汇报内容汇报内容汇报内容1 1测试原理测试原理2 2测试地面流程与设备测试地面流程与设备3 3测试作业程序测试作业程序4 4TCPTCP与与APRAPR工具联作测试工艺工具联作测试工艺231.1.测试准备测试准备2.2.下测试管柱下测试管柱3.3.射孔射孔4.4.开关井测试开关井测试5.5.压井起钻压井起钻6.6.封隔测试层封
16、隔测试层测试作业程序测试作业程序测试作业程序测试作业程序常规测试作业程序如下：常规测试作业程序如下：241 1、测试准备、测试准备就位设备，校验、调试和功能试验就位设备，校验、调试和功能试验电测固井质量，满足射孔井段上下电测固井质量，满足射孔井段上下10m10m固井质量合格固井质量合格对井筒试压对井筒试压20MPa20MPa，稳压，稳压1010分钟。分钟。对坐封封隔器井段刮管，清刮管壁对坐封封隔器井段刮管，清刮管壁替入测试液并循环洗井至满足要求替入测试液并循环洗井至满足要求半潜式平台进行打印作业：下入水下测试悬挂器半潜式平台进行打印作业：下入水下测试悬挂器+5+5”刷漆钻杆，关闭刷漆钻杆，关闭
17、BOPBOP中下闸板，测量中下闸板，测量BOPBOP闸板印痕距悬挂闸板印痕距悬挂器的位置，以确定水下采油树的安装位置和抗磨补心到器的位置，以确定水下采油树的安装位置和抗磨补心到转盘面距离转盘面距离252 2、下测试管柱、下测试管柱下枪及井下工具并对工具试压下枪及井下工具并对工具试压3000psi/10min3000psi/10min；下井速度不能超过下井速度不能超过0.5m/s0.5m/s，要求操作平稳，严禁快放，要求操作平稳，严禁快放急刹；急刹；只能在公扣抹少量丝扣油；只能在公扣抹少量丝扣油；分段灌注液垫，如果不灌到井口，由监督确认最后一分段灌注液垫，如果不灌到井口，由监督确认最后一次液垫灌
18、满，以后不得再灌液垫；次液垫灌满，以后不得再灌液垫；安装井口控制头前，调配好管柱长度，打开补偿器，安装井口控制头前，调配好管柱长度，打开补偿器，使悬挂器坐在抗磨补心上；在管柱调节时应保证高潮位使悬挂器坐在抗磨补心上；在管柱调节时应保证高潮位时井口控制头离转盘面不少于时井口控制头离转盘面不少于3m3m校深校深坐封坐封再次校深再次校深263 3、射孔、射孔射孔前的准备射孔前的准备钻台准备钻台准备井口试压完毕即卸掉压力，放完试压水；井口试压完毕即卸掉压力，放完试压水；数据头安装好压力、温度传感器确保工作正常数据头安装好压力、温度传感器确保工作正常钻台复查压井和阻流管汇阀门，校验压力表无误钻台复查压井
19、和阻流管汇阀门，校验压力表无误甲板准备甲板准备倒好阻流管汇下游管线的各种阀门，保证流程畅通；倒好阻流管汇下游管线的各种阀门，保证流程畅通；井口应急关井装置检查合格；井口应急关井装置检查合格；消防降温喷淋系统接通喷水，工作正常；消防降温喷淋系统接通喷水，工作正常；压缩空气供气管线工作正常；压缩空气供气管线工作正常；通知值班船起锚游戈至平台上风位置待命；通知值班船起锚游戈至平台上风位置待命；开测试阀开测试阀投棒或加压射孔投棒或加压射孔27TCPTCP引引爆爆监监测测井井口口引引爆爆操操作作完完成成后后，应应密密切切注注视视迹迹象象以以判判断断射射孔孔枪是否已发射。枪是否已发射。在井口手扶或耳贴管柱
20、，枪爆时应有明显的震感和声感；在井口手扶或耳贴管柱，枪爆时应有明显的震感和声感；检检波波器器或或加加速速度度计计配配合合录录音音机机或或记记录录仪仪监监测测，此此法法在在半半潜潜式式钻井船不易见效；钻井船不易见效；观观察察环环空空压压力力表表，由由于于引引爆爆时时射射孔孔弹弹产产生生的的气气体体压压力力和和地地层层压压力力作作用用于于测测试试管管柱柱，使使封封隔隔器器有有向向上上的的小小距距离离移移动动，此此移移动动足以使环空压力有所增加，增压范围约足以使环空压力有所增加，增压范围约0.3450.3450.689MPa0.689MPa；根据井口流动显示情况也可以观察判断是否引爆。根据井口流动显
21、示情况也可以观察判断是否引爆。28引爆情况不明的处理引爆情况不明的处理a.a.对对于于机机械械点点火火方方式式，棒棒在在井井内内时时，应应进进行行钢钢丝丝作作业业，下下捞捞棒棒工工具具将将棒棒捞捞起起，并并在在井井下下作作棒棒击击动动作作，以以求求再再次次引引爆爆，此此操操作完成后，仍不见引爆时应捞棒出井，循环压井液起管串；作完成后，仍不见引爆时应捞棒出井，循环压井液起管串；b.b.对对于于环环空空加加压压或或油油管管加加压压引引爆爆或或延延时时引引爆爆的的点点火火，提提高高压压力再次引爆，但环空加压不能接近打开反循环阀的压力。力再次引爆，但环空加压不能接近打开反循环阀的压力。294 4、开关
22、井测试、开关井测试按照测试设计的工作制度进行求产作业，取资料。按照测试设计的工作制度进行求产作业，取资料。关于求产油咀的选择关于求产油咀的选择油油层层测测试试油油咀咀选选择择由由于于在在高高于于饱饱和和压压力力下下求求产产，地地层层处处于于层层流流流流动动状状态态，采采油油指指数数不不随随生生产产压压差差而而变变化化，所所以以一一般般只只求求一一个个油咀的稳定流量资料即可，选择油咀考虑：油咀的稳定流量资料即可，选择油咀考虑：使井底流动压力大于油层饱和压力状态下测试；使井底流动压力大于油层饱和压力状态下测试；使地层处于不出砂状态下测试；使地层处于不出砂状态下测试；气气层层测测试试油油咀咀选选择择
23、为为求求得得气气体体流流量量方方程程式式及及无无阻阻流流量量，一一般般应应测取三个以上油咀的稳定流量资料，选择油咀系列考虑：测取三个以上油咀的稳定流量资料，选择油咀系列考虑：各个油咀的流动压差充分拉开；各个油咀的流动压差充分拉开；最大油咀流动不致引起出砂而影响测试；最大油咀流动不致引起出砂而影响测试； 流动稳定标准：通常要求稳定时间流动稳定标准：通常要求稳定时间2 2小时以上；小时以上；压力变化：油层压力变化：油层1 1小时内波动不超过小时内波动不超过0.05MPa0.05MPa； 气层气层1 1小时内波动不超过小时内波动不超过0.03MPa0.03MPa；产量变化：油层产量变化：油层1h1h
24、内波动不超过内波动不超过5 5； 气层气层1 1小时内波动不超过小时内波动不超过3 3； 机采井机采井1 1小时内波动不超过小时内波动不超过15%15%。 30井下井下PVTPVT取样工艺取样工艺1 1、取样目的、取样目的纯油层或含水小于纯油层或含水小于5%5%的油层，压力高于饱和压力条件下取得的，接的油层，压力高于饱和压力条件下取得的，接近油层部位的井下油样，主要用于分析求得原油在地层条件下的物近油层部位的井下油样，主要用于分析求得原油在地层条件下的物理性质。理性质。2 2、取样工艺、取样工艺通过钢丝作业把通过钢丝作业把2 2支取样器串联下井，送到接近油层部位，时钟控支取样器串联下井，送到接
25、近油层部位，时钟控制，同时取得制，同时取得2 2支样品，现场无汞转样。两支样品的泡点压力误差支样品，现场无汞转样。两支样品的泡点压力误差不超过不超过3%3%为合格。如不合格，重取，直到合格为止。取样管串：绳为合格。如不合格，重取，直到合格为止。取样管串：绳帽帽+ +减震器减震器+2+2支取样器。支取样器。31凡有地层流体产出的测试层，都应取得常规分析地层流体样品。取样地点凡有地层流体产出的测试层，都应取得常规分析地层流体样品。取样地点: :流体进入分离器正常测试的井层，在分离器取样；流体进入分离器正常测试的井层，在分离器取样；非自喷层则在反循环过程中取样，或用井下取样器取样。非自喷层则在反循环
26、过程中取样，或用井下取样器取样。取样方法：原油或水用常压排放法；天然气用真空瓶灌注法；取样方法：原油或水用常压排放法；天然气用真空瓶灌注法；取取样样数数量量：原原油油：2 25L5L；地地层层水水：2 25L5L；凝凝析析油油：2 25L5L；天天然然气气：1 120L20L地面地面PVTPVT样品样品 凡工业性油气层都应取得凡工业性油气层都应取得PVTPVT地层流体样品。地层流体样品。分分离离器器取取样样条条件件：终终流流动动( (主主流流动动期期) )井井下下流流动动压压力力、井井口口压压力力；油油、气气、水流量及气油比稳定，井底处于单相流；水流量及气油比稳定，井底处于单相流；取取样样方方
27、法法：原原油油或或凝凝析析油油用用驱驱替替盐盐水水法法取取样样，取取样样速速度度每每瓶瓶控控制制在在10101515分分钟钟；天天然然气气用用真真空空瓶瓶罐罐注注法法取取样样，取取样样速速度度控控制制在在每每瓶瓶5 51010分分钟钟。油气取样必须同时进行；油气取样必须同时进行；取样数量：原油或凝析油：取样数量：原油或凝析油：3 36006001000mL1000mL；天然气：；天然气：3 320L20L。工业分析样品工业分析样品 凡是新发现的油气藏均应取得工业分析样品。凡是新发现的油气藏均应取得工业分析样品。 取样数量：原油取样数量：原油2 2208L208L；凝析油；凝析油2 2208L2
28、08L；地面取样内容及要求地面取样内容及要求地面取样内容及要求地面取样内容及要求325 5、压井起钻、压井起钻a.a.打开反循环阀，用压井液反循环打开反循环阀，用压井液反循环2 2倍管串容积；倍管串容积； 如果是低产井，原油没有达到地面，则低排量循环取样。如果是低产井，原油没有达到地面，则低排量循环取样。b.b.打开防喷器，上提解封封隔器；打开防喷器，上提解封封隔器；c.c.正循环两周以上，直至气测值小于正循环两周以上，直至气测值小于3%3%，返出压井液无气泡；，返出压井液无气泡；d.d.停泵观察停泵观察30min30min，证实井静证实井静止后起钻。止后起钻。33 气气层层先先向向地地层层挤
29、挤水水泥泥封封死死，再再打打一一段段水水泥泥塞塞，水水泥泥塞塞高高度度应应超超过射孔井段顶过射孔井段顶30m30m以上；以上； 常常压压低低渗渗油油水水层层，则则打打水水泥泥塞塞封封闭闭即即可可；也也可可以以下下桥桥塞塞或或桥桥塞塞+ +水水泥塞封闭；泥塞封闭； 工业油气层封闭必须要有水泥塞。工业油气层封闭必须要有水泥塞。 油油气气层层最最上上面面一一个个水水泥泥塞塞（含含桥桥塞塞），一一要要探探高高度度，二二要要试试压压到到油油气气层层泄泄漏漏压压力力再再加加3.453.45兆兆帕帕，稳稳住住1010分分钟钟合合格格（在在套套管管强强度度允允许条件下）。许条件下）。6.6.封隔测试层封隔测试
30、层34汇报内容汇报内容汇报内容汇报内容1 1测试原理测试原理2 2测试地面流程与设备测试地面流程与设备3 3测试作业程序测试作业程序4 4TCPTCP与与APRAPR工具联作测试工艺工具联作测试工艺35测试常用射孔器材测试常用射孔器材测试常用射孔器材测试常用射孔器材1.常规高孔密，大孔径，深穿透射孔弹常规高孔密，大孔径，深穿透射孔弹2.复合射孔复合射孔3.安全机械点火头安全机械点火头4.液压延时点火头液压延时点火头5.玻璃盘接头玻璃盘接头6.减震器减震器7.放射性接头放射性接头36复合射孔器复合射孔器复合射孔器复合射孔器复合射孔专用减震器37聚能射孔与高能气体压裂的结合；聚能射孔与高能气体压裂
31、的结合；射孔弹与复合火药对地层进行两次做功；射孔弹与复合火药对地层进行两次做功；射孔弹对地层进行穿孔，复合火药燃烧产生压力对射孔孔射孔弹对地层进行穿孔，复合火药燃烧产生压力对射孔孔道和地层第二次压裂；道和地层第二次压裂；利用复合射孔器来实现两次做功；利用复合射孔器来实现两次做功；达到改善近井带的渗透性，提高油、气的产量；达到改善近井带的渗透性，提高油、气的产量；复合射孔作用原理复合射孔作用原理复合射孔作用原理复合射孔作用原理383 地层液体随裂缝进入井筒2 复合火药燃烧压力进入地层，解堵、造缝1 射孔弹爆轰穿孔复合射孔作用原理复合射孔作用原理复合射孔作用原理复合射孔作用原理39 射射孔孔管管柱
32、柱的的设设计计要要根根据据地地层层的的压压力力、岩岩性性、含含油油气气情情况况、渗渗透透率率和和井井眼眼套套管管结结构构，完完井井液液情情况况，负负压压要要求求，投投产产要要求求等等情情况况来来设设计计引引爆爆方方式式，负负压压的的构构成成方方法法，射射孔孔后后是是否否释释放放射射孔孔枪枪，以以及及封封隔隔器器类类型型和和是是否否带带安安全全接接头头和和液液压压减减震震器器等等。还还需需要要设设计计它它们们之之间间的的距距离离并并计计算算出出放放射射性性记记号号与与射射孔孔器器中中最上部第一发弹的距离。最上部第一发弹的距离。TCP管柱设计要求与原则管柱设计要求与原则40 设计射孔管柱是设计射孔
33、管柱是TCPTCP作业成败的关键，在保证安全、可靠作业成败的关键，在保证安全、可靠和工艺要求的前提下管柱越简单越好。和工艺要求的前提下管柱越简单越好。便于引爆射孔器射开油气层，使油气流顺畅流入生产管柱。便于引爆射孔器射开油气层，使油气流顺畅流入生产管柱。使生产管柱或者测试管柱与地层之间产生负压。使生产管柱或者测试管柱与地层之间产生负压。可进行射孔枪释放、点火棒打捞的作业。可进行射孔枪释放、点火棒打捞的作业。保证负压的构成。保证负压的构成。保证校深能顺利进行。保证校深能顺利进行。保证作业的安全。保证作业的安全。TCP管柱设计原则管柱设计原则41使用机械点火头时，在射孔枪上端必须装使用机械点火头时
34、，在射孔枪上端必须装2 2米以上的空枪。米以上的空枪。使用机械点火头时，在点火头以上使用机械点火头时，在点火头以上1010米不准有通孔、台阶。米不准有通孔、台阶。使用机械点火头时，点火头至玻璃盘接头或者棒击负压阀的使用机械点火头时，点火头至玻璃盘接头或者棒击负压阀的 距离必须大于距离必须大于9 9米。米。使用机械点火头时必须安装使用机械点火头时必须安装NO-GONO-GO环。环。放射性接头到负压阀接头要有足够的距离，防止放射性接头到负压阀接头要有足够的距离，防止GR/CCLGR/CCL仪仪器校深时通过负压阀，过早打开流通孔。器校深时通过负压阀，过早打开流通孔。 放射性接头到点火头之间不准有伸缩
35、接头。放射性接头到点火头之间不准有伸缩接头。一般情况下，射孔枪尾部至人工井底的距离要求一般情况下，射孔枪尾部至人工井底的距离要求3 3米。米。注：管柱图上放射性接头到顶部第一发射孔弹长度必须丈量注：管柱图上放射性接头到顶部第一发射孔弹长度必须丈量 准确，管柱图上必须标明尺寸。准确，管柱图上必须标明尺寸。管柱设计注意事项管柱设计注意事项42a.a.下油层套管时在预计的测试层位顶界以上下油层套管时在预计的测试层位顶界以上80-90m80-90m做一放射做一放射性记号；性记号；b.b.测试阀上部做一放射性记号；测试阀上部做一放射性记号；c.c.射孔井段上端要留有射孔井段上端要留有1.5-3m1.5-
36、3m空枪以保证安全；空枪以保证安全；d.d.枪管上部要配备为防止液垫沉淀或测试管内壁铁锈沉淀埋枪管上部要配备为防止液垫沉淀或测试管内壁铁锈沉淀埋点火头的玻璃接头；点火头的玻璃接头；e.e.为保证玻璃接头打碎后撞击棒先到达点火头，玻璃接头以为保证玻璃接头打碎后撞击棒先到达点火头，玻璃接头以下，点火头以上要配一根油管，下井前灌上干净的无固相液体；下，点火头以上要配一根油管，下井前灌上干净的无固相液体；f.f.为减小射孔枪爆炸时所引起的震动，玻璃接头以上连接为减小射孔枪爆炸时所引起的震动，玻璃接头以上连接1-21-2根油管后再连接减震器；根油管后再连接减震器；g.g.通管除锈，保证测试管串内壁干净，
37、顺利引爆。通管除锈，保证测试管串内壁干净，顺利引爆。 测试管串要求测试管串要求43负压值的确定负压值的确定负压设计原则负压设计原则a.a.对对于于渗渗透透性性好好的的疏疏松松岩岩层层，负负压压值值不不宜宜大大，以以避避免流动初期出砂，但也要保证顺利诱流；免流动初期出砂，但也要保证顺利诱流；b.b.对于渗透性差的致密岩层，负压要大，以促使顺对于渗透性差的致密岩层，负压要大，以促使顺利诱流，但要保证套管和测试工具、管串的安全，不致利诱流，但要保证套管和测试工具、管串的安全，不致遭到破坏。遭到破坏。44负压值的确定负压值的确定a a、最小负压值的确定（致密和疏松地层）、最小负压值的确定（致密和疏松地
38、层） 油层油层 mm=24.13/k 0.37=24.13/k 0.37 气层气层 mm=17.24/k 0.17=17.24/k 0.17 式中：式中：mm MPaMPa、k 10-3 m2k 10-3 m2。b b、最大负压值的确定、最大负压值的确定 油层油层 xx=24.82-20=24.82-20t t 气层气层 xx=32.75-25=32.75-25tt或或 油层油层 xx=16.13=16.13b-27.58b-27.58 气层气层 xx=20=20b-32.40b-32.40 式中：式中：tt声速测井曲线上、下围岩声速测井曲线上、下围岩tt平均值，平均值，SS； bb放射性测井
39、曲线地层体积密度，放射性测井曲线地层体积密度，g gcm3cm3。 选用值的确定求出最小负压和最大负压后，先计算两者的中值，然后再根据选用值的确定求出最小负压和最大负压后，先计算两者的中值，然后再根据压井液滤液侵人深浅、岩性特点及经验来确定选用值。压井液滤液侵人深浅、岩性特点及经验来确定选用值。45作业流程作业流程管柱下井时，测试阀处于关闭状态。管柱下井时，测试阀处于关闭状态。管柱下井校深、定位后，座封封隔器。管柱下井校深、定位后，座封封隔器。开阀，井口投棒，棒撞碎玻璃盘接头内的玻璃盘后开阀，井口投棒，棒撞碎玻璃盘接头内的玻璃盘后继续下落，并撞击安全机械点火头起爆射孔枪。继续下落，并撞击安全机
40、械点火头起爆射孔枪。射孔后，地层产物经玻璃盘接头的生产筛孔流入到射孔后，地层产物经玻璃盘接头的生产筛孔流入到封隔器以上的油管内，进行测试作业。封隔器以上的油管内，进行测试作业。当出现投棒后，未能正常起爆射孔枪的情况时，可当出现投棒后，未能正常起爆射孔枪的情况时，可不捞棒提管柱。从油管加压，压力经玻璃盘接头的不捞棒提管柱。从油管加压，压力经玻璃盘接头的生产筛孔作用到尾部压力延时点火头上，起爆射孔生产筛孔作用到尾部压力延时点火头上，起爆射孔枪。枪。该管柱是目前应用最多的射孔测试联作管柱。该管柱是目前应用最多的射孔测试联作管柱。 投棒测试管柱投棒测试管柱46作业流程作业流程管柱下井校深、定位后，座封
41、封隔器。管柱下井校深、定位后，座封封隔器。井口加压，压力经带孔筛管分别作用在枪头压力延时井口加压，压力经带孔筛管分别作用在枪头压力延时点火头和枪尾压力延时点火头上，并起爆射孔枪。点火头和枪尾压力延时点火头上，并起爆射孔枪。射孔后，地层产物经带孔筛管流入到封隔器以上的油射孔后，地层产物经带孔筛管流入到封隔器以上的油管内。管内。如需丢枪作业，则从井口用电缆下入移位器工具，实如需丢枪作业，则从井口用电缆下入移位器工具，实现机械丢枪。或井口投球，然后加压，实现压力丢枪。现机械丢枪。或井口投球，然后加压，实现压力丢枪。如果需要掏空造负压，本射孔方式不能采用。如果需要掏空造负压，本射孔方式不能采用。管柱内
42、正加压点火测试管柱管柱内正加压点火测试管柱注：目前要求管柱只能有一个压力延时点火头注：目前要求管柱只能有一个压力延时点火头47作业流程作业流程管柱下井时，测试阀处于关闭状态。管柱下井时，测试阀处于关闭状态。管柱下井校深、定位后，座封封隔器，管柱下井校深、定位后，座封封隔器，开阀，井口从环空加压，环空压力从旁通接头处经传压中心开阀，井口从环空加压，环空压力从旁通接头处经传压中心管转换成封隔器以下的油管压力，并作用在压力延时点火头管转换成封隔器以下的油管压力，并作用在压力延时点火头上，压力延时点火头动作后起爆射孔枪。上，压力延时点火头动作后起爆射孔枪。射孔后，地层产物经筛管接头流入到封隔器以上的油
43、管内，射孔后，地层产物经筛管接头流入到封隔器以上的油管内，进行测试作业。进行测试作业。由于由于APRAPR工具我们常用有三个压力级别，环空加压只在简化工具我们常用有三个压力级别，环空加压只在简化管柱后使用，管柱后使用，0606年使用过一次，满足了效果。年使用过一次，满足了效果。 环空压力点火测试管柱环空压力点火测试管柱48常用常用TCP测试联作工艺测试联作工艺1 1、复合、复合TCP+APR+TCP+APR+螺杆泵螺杆泵2 2、TCP+APR+TCP+APR+酸化酸化+ +气举气举3 3、TCP+APR+TCP+APR+射流泵射流泵4 4、TCP+APR+TCP+APR+电潜泵电潜泵目前常用的
44、射孔与测试工具联作的工艺如下：目前常用的射孔与测试工具联作的工艺如下： 统计统计0606年到年到0808年测试作业年测试作业2929层次，只有层次，只有2 2口井口井2 2个层次是裸眼测试，个层次是裸眼测试，其他都是套管内射孔联作测试。其他都是套管内射孔联作测试。 除去工具和其他因素，射孔目前在测试作业上一次成功率除去工具和其他因素，射孔目前在测试作业上一次成功率100%100%。 由于射流泵和电潜泵不能取全资料，湛江分公司尚未采用，在此由于射流泵和电潜泵不能取全资料，湛江分公司尚未采用，在此仅介绍前两项射孔联作工艺。仅介绍前两项射孔联作工艺。491、复合、复合TCP+APR+螺杆泵螺杆泵50
45、优点：独占井口时间少，设备简单占地少，排量可调范围大，适用优点：独占井口时间少，设备简单占地少，排量可调范围大，适用范围广，尤其是高粘度，含砂，稠油井随管柱下入定子后，可随时范围广，尤其是高粘度，含砂，稠油井随管柱下入定子后，可随时按需作业。而且本身费用低廉。按需作业。而且本身费用低廉。 复合射孔将射孔和高能气体压裂联合作业复合射孔将射孔和高能气体压裂联合作业, ,具有穿入深度大、具有穿入深度大、产生的裂隙多、近井地带的渗流面积大大增加。产生的裂隙多、近井地带的渗流面积大大增加。应用：应用：20072007年到年到20082008年湛江使用年湛江使用8 8个层次，基本都取得合格的资料，个层次，
46、基本都取得合格的资料，并取得较好的效果。并取得较好的效果。1、复合复合TCP+APR+螺杆泵联作测试螺杆泵联作测试511、复合、复合TCP+APR+螺杆泵螺杆泵 螺杆泵主要设备性能参数如下：螺杆泵主要设备性能参数如下：型号GLB420-21泵体长度10. 25m抗拉强度1978KN抗内压强度10500psi 抗外挤7390 psi工作压差4500 psi最大外径156 mm最小通径48.5mm转子旋转直径75 m m扬 程1000 m理论排量64151m3转速范围50250 r/min上连接螺纹4-1/2 IFBOX下连接螺纹4-1/2 IFPIN适用油管5IF钻杆适用套管9-5/8工作温度9
47、0适用原油粘度5000 mp.s原油含砂5 %52复复合合TCP+APR+螺螺杆杆泵泵联联作作测测试试管管柱柱APR工具工具复合射孔枪：复合射孔枪：机械，压力机械，压力点火各一点火各一螺杆螺杆泵定泵定子子减震器组：减震器组：纵向，横纵向，横向各一向各一531、复合、复合TCP+APR+螺杆泵螺杆泵该工艺的主要缺点：该工艺的主要缺点：由于螺杆泵内的由于螺杆泵内的NO-GONO-GO环只有环只有48.5mm48.5mm，是一个缩径点，射孔方，是一个缩径点，射孔方式受到影响，不能直接投棒，在设计和现场时都要注意。式受到影响，不能直接投棒，在设计和现场时都要注意。复合射孔产生的瞬间压力很高，为防止震坏
48、压力计和封隔器，复合射孔产生的瞬间压力很高，为防止震坏压力计和封隔器，一般使用三组减震器和一般使用三组减震器和5-65-6根油管，压力计离油层较远。根油管，压力计离油层较远。不适用于超过不适用于超过3030度的斜井度的斜井不适用于高气油比井不适用于高气油比井受扬程限制，只能下入受扬程限制，只能下入10001000米左右，造负压值不能准确控制米左右，造负压值不能准确控制抽油杆存在断脱等风险抽油杆存在断脱等风险求取稳定产量用时较长求取稳定产量用时较长 目前不能在半潜式作业目前不能在半潜式作业542、TCP+APR+酸化酸化+气举气举552、TCP+APR+酸化酸化+气举气举 酸化作业是解除地层污染
49、，溶解地层粘土矿物，扩大孔隙喉酸化作业是解除地层污染，溶解地层粘土矿物，扩大孔隙喉部，提高地层的渗透率，改善油气储层性能、提高油气产量应用最部，提高地层的渗透率，改善油气储层性能、提高油气产量应用最广泛的一种措施。广泛的一种措施。 TCP+APR+TCP+APR+酸化酸化+ +气举的工艺可以实现气举的工艺可以实现只下一趟管柱完成射孔、只下一趟管柱完成射孔、酸化及返排，求产作业，避免多次起下钻，减少多次压井带来的污酸化及返排，求产作业，避免多次起下钻，减少多次压井带来的污染，从而解堵增效，减少求产时间。染，从而解堵增效，减少求产时间。 2007 2007年年WZ11-8-1WZ11-8-1井酸化
50、后通过气举阀气举测试。井酸化后通过气举阀气举测试。 20082008年年WC9-2S-1WC9-2S-1井酸化后通过小直径管气举测试。井酸化后通过小直径管气举测试。56 气举主要设备性能参数如下：气举主要设备性能参数如下：阀级垂深（m）温度F温度系数Ct套管压力MPa生产压力MPa井下开启压力MPa阀嘴直径mm地面调试压力MPa1900104.51.099104.16104.79.43215301361.16910.76.410.454.79.41319551571.21511.177.9310.674.79.35422371711.24611.498.9310.744.79.24526001
51、981.28611.8910.2310.894.79.06回定式气举阀参数回定式气举阀参数地面开启压力地面开启压力:9MPa，最小注气量，最小注气量1.7X104m3 /d /d最大输出排量最大输出排量1.442.16万方万方/天，最高工作压力天，最高工作压力2635MPa，纯度，纯度95% 膜式制氮机膜式制氮机2、TCP+APR+酸化酸化+气举气举57 最大下入深度：最大下入深度： 3500 m 3500 m 小直径管规格：小直径管规格： 9.5259.5251.241.244000 m4000 m 注入头最大提升力：注入头最大提升力： 25-30 25-30 kNkN 最最 大大 注注 入
52、入 力：力： 10 10 kNkN 最大提升速度：最大提升速度： 40 m/min 40 m/min 最大注气排量：最大注气排量： 400 m3/h400 m3/h 井口密封压力：井口密封压力： 25 25 MPaMPa 环境温度：环境温度： 202065 65 连续工作时间：连续工作时间： 12 h 12 h 橇装装置规格：橇装装置规格： 装机功率装机功率 55 55 KwKw 尺寸（长尺寸（长宽宽高）高） 3.83.82.22.22.3 m2.3 m 质量质量 6 t6 t小直径连续油管技术参数小直径连续油管技术参数582、TCP+APR+酸化酸化+气举气举59TCP+APR+酸酸化化+气
53、气举举联联作作测测试试管管柱柱气举阀，三级气举阀，三级降低启动压力降低启动压力因从环空气举，因从环空气举，不能使用不能使用APR测试工具，如测试工具，如造负压，不能造负压，不能使用环空加压使用环空加压方式射孔方式射孔射孔枪射孔枪60TCP+APR+酸酸化化+气气举举半半潜潜式式平平台台联联作作测测试试管管柱柱水下测试树水下测试树APR测试工具测试工具射孔枪射孔枪使用使用SLB pure射孔器材，射孔器材，投棒点火投棒点火61WC9-2S-1酸化作业压力曲线62WC9-2S-1酸化作业现场63WC 9-2S-1WC 9-2S-1井小直径连续油管气举作业井小直径连续油管气举作业测试树测试树特殊吊卡
54、特殊吊卡连续油管连续油管BOPBOP注入器注入器小钩小钩液压绞车液压绞车钢丝绳钢丝绳64该工艺的主要缺点：该工艺的主要缺点：作业设备和材料非常多，对场地要求很高作业设备和材料非常多，对场地要求很高作业残酸处理比较麻烦作业残酸处理比较麻烦具有气举作业的优缺点具有气举作业的优缺点当地层致密当地层致密, ,不能挤入时不能挤入时, ,酸化作业不能继续酸化作业不能继续返排残酸如果不及时返排残酸如果不及时, ,将有可能造成二次污染，对现场操作要将有可能造成二次污染，对现场操作要求较高求较高对工具和钻具有一定的腐蚀风险对工具和钻具有一定的腐蚀风险65请各位领导和专家请各位领导和专家提出宝贵意见提出宝贵意见谢谢！谢谢！
