電纜式地層測(cè)試器

1、 地地 球球 物物 理理 測(cè)測(cè) 井井資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 桑桑 琴琴 20072007年年7 7月月第第四四章章 電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）一、地層測(cè)試器的分類一、地層測(cè)試器的分類1 1、鉆桿地層測(cè)試器、鉆桿地層測(cè)試器 是試井或試油的一種。測(cè)試時(shí)，先定位，然后用分是試井或試油的一種。測(cè)試時(shí)，先定位，然后用分隔器隔住要測(cè)試的井段，用射孔等方法打開油氣層，用隔器隔住要測(cè)試的井段，用射孔等方法打開油氣層，用各種抽取方法得到地層得產(chǎn)油、產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量、各種抽取方法得到地層得產(chǎn)油、產(chǎn)氣量

2、、產(chǎn)水量、K K流體流體性質(zhì)等參數(shù)。性質(zhì)等參數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)儲(chǔ)集層壓力影響的范圍可達(dá)到幾百米左右，可以優(yōu)點(diǎn)：對(duì)儲(chǔ)集層壓力影響的范圍可達(dá)到幾百米左右，可以測(cè)量到儲(chǔ)集層的邊界。測(cè)量到儲(chǔ)集層的邊界。費(fèi)用高，是費(fèi)用高，是SchumbergerSchumberger公司公司RFTRFT每個(gè)點(diǎn)的十幾倍（每個(gè)點(diǎn)每個(gè)點(diǎn)的十幾倍（每個(gè)點(diǎn)77897789元左右），而國(guó)內(nèi)測(cè)井服務(wù)隊(duì)，每個(gè)點(diǎn)元左右），而國(guó)內(nèi)測(cè)井服務(wù)隊(duì)，每個(gè)點(diǎn)40004000元左右。元左右。地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井2 2、電纜地層測(cè)試器、電纜地層測(cè)試器是一種微型試井設(shè)備，價(jià)格低，但不能測(cè)量?jī)?chǔ)集層的邊界，是一種微型試井設(shè)備，價(jià)格低，但不能測(cè)量?jī)?chǔ)集

3、層的邊界，對(duì)儲(chǔ)集層壓力影響范圍在對(duì)儲(chǔ)集層壓力影響范圍在3 3米以內(nèi)。米以內(nèi)。3 3、電纜地層測(cè)試器的類型、電纜地層測(cè)試器的類型RFTRFT：重復(fù)式的地層測(cè)試器（：重復(fù)式的地層測(cè)試器（SchumbergerSchumberger公司的，國(guó)內(nèi)應(yīng)公司的，國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多。用最多。Repeat Formation Tester)Repeat Formation Tester)FMT:FMT:多次地層測(cè)試器多次地層測(cè)試器 （西方（西方-ATLAS-ATLAS公司的。比公司的。比RFTRFT，用得少，用得少，F(xiàn)ormation MutiFormation Muti-Tester)-Tester)SFT:SFT

4、:選擇式電纜地層測(cè)試器選擇式電纜地層測(cè)試器 （哈里伯頓公司得（哈里伯頓公司得 ，國(guó)內(nèi)，國(guó)內(nèi)使用很少用。使用很少用。Select Formation Tester)Select Formation Tester)電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井MDT:MDT:組件式地層動(dòng)態(tài)測(cè)試器（九十年代初組件式地層動(dòng)態(tài)測(cè)試器（九十年代初 SchembergerSchemberger 推出的一種新型的電纜地層測(cè)試器），它是井眼成像測(cè)井推出的一種新型的電纜地層測(cè)試器），它是井眼成像測(cè)井MAXIS-500MAXIS-500上的一支重要井下儀器。上的一支重要井下儀

5、器。CWFTCWFT：套管井地層測(cè)試器（哈里伯頓公司的，八十年代推：套管井地層測(cè)試器（哈里伯頓公司的，八十年代推出的一種新儀器。國(guó)外用）出的一種新儀器。國(guó)外用）電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井二、電纜測(cè)試器與其它測(cè)井的區(qū)別二、電纜測(cè)試器與其它測(cè)井的區(qū)別1 1、測(cè)量的資料：壓力隨時(shí)間變化的坐標(biāo)圖、測(cè)量的資料：壓力隨時(shí)間變化的坐標(biāo)圖 （點(diǎn)測(cè)）（點(diǎn)測(cè)）2 2、測(cè)量某一儲(chǔ)集層經(jīng)過抽吸后壓力場(chǎng)的變化。壓力、測(cè)量某一儲(chǔ)集層經(jīng)過抽吸后壓力場(chǎng)的變化。壓力是地層的直接地質(zhì)參數(shù)，其它測(cè)井方法，測(cè)量的是間是地層的直接地質(zhì)參數(shù)，其它測(cè)井方法，測(cè)量的是間接的物理量，

6、它們間接地反映儲(chǔ)集層的情況。接的物理量，它們間接地反映儲(chǔ)集層的情況。3 3、個(gè)別點(diǎn)測(cè)量，而不是連續(xù)測(cè)量。、個(gè)別點(diǎn)測(cè)量，而不是連續(xù)測(cè)量。4 4、測(cè)量是下井儀器定位在井中某一深度位置靜止不動(dòng)，、測(cè)量是下井儀器定位在井中某一深度位置靜止不動(dòng)，而其它測(cè)井在測(cè)井時(shí)時(shí)沿著井筒勻速運(yùn)動(dòng)。而其它測(cè)井在測(cè)井時(shí)時(shí)沿著井筒勻速運(yùn)動(dòng)。電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井三、測(cè)量過程三、測(cè)量過程（一）儀器的結(jié)構(gòu)（一）儀器的結(jié)構(gòu)1 1、預(yù)測(cè)部分、預(yù)測(cè)部分用途：對(duì)被測(cè)試地層特性（地層壓力、地層滲透率）用途：對(duì)被測(cè)試地層特性（地層壓力、地層滲透率）進(jìn)行分析。進(jìn)行分析。2 2、

7、采集部分、采集部分用途：采集地層流體，對(duì)地層壓力、用途：采集地層流體，對(duì)地層壓力、K K及流體部分進(jìn)及流體部分進(jìn)行分析。行分析。電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井（二）測(cè)量過程（二）測(cè)量過程1、RFT測(cè)量測(cè)量1 1）先測(cè)量一條）先測(cè)量一條GRGR或或SPSP曲線曲線2 2）確定取樣深度和預(yù)測(cè)試點(diǎn)深度）確定取樣深度和預(yù)測(cè)試點(diǎn)深度據(jù)據(jù)SPSP或或GRGR定出儲(chǔ)集層所在的深度位置，結(jié)合地質(zhì)設(shè)計(jì)定出儲(chǔ)集層所在的深度位置，結(jié)合地質(zhì)設(shè)計(jì)和事故情況，確定電纜地層測(cè)試器進(jìn)行流體區(qū)域的兩和事故情況，確定電纜地層測(cè)試器進(jìn)行流體區(qū)域的兩個(gè)深度點(diǎn)和若干個(gè)預(yù)測(cè)試深度點(diǎn)

8、。個(gè)深度點(diǎn)和若干個(gè)預(yù)測(cè)試深度點(diǎn)。1 1、RFTRFT測(cè)量測(cè)量電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井3 3）測(cè)量）測(cè)量預(yù)測(cè)完預(yù)測(cè)完GRGR曲線曲線定位定位儀器放置在預(yù)儀器放置在預(yù)定深度、吸管定深度、吸管對(duì)準(zhǔn)測(cè)試層位對(duì)準(zhǔn)測(cè)試層位打開堵塞及倒泄閥使打開堵塞及倒泄閥使液壓系統(tǒng)高壓釋放液壓系統(tǒng)高壓釋放封隔封隔器推器推靠井靠井壁壁關(guān)閉取樣管（吸關(guān)閉取樣管（吸管）、穿透泥餅管）、穿透泥餅緊貼地層（在其緊貼地層（在其周圍形成一個(gè)密周圍形成一個(gè)密封區(qū)）封區(qū)）打開取樣閥，活塞打開取樣閥，活塞回抽時(shí)流體通過過回抽時(shí)流體通過過濾器進(jìn)入預(yù)測(cè)室濾器進(jìn)入預(yù)測(cè)室（第一預(yù)測(cè)室低流

9、（第一預(yù)測(cè)室低流速、第二預(yù)測(cè)室高速、第二預(yù)測(cè)室高流速）流速）啟動(dòng)下井啟動(dòng)下井儀的液壓儀的液壓系統(tǒng)系統(tǒng)電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井借助泥漿柱壓力借助泥漿柱壓力使支撐板、密封使支撐板、密封墊、取樣管收回墊、取樣管收回并將預(yù)測(cè)室流并將預(yù)測(cè)室流體排至井中體排至井中清洗取樣管清洗取樣管和過濾器和過濾器作好下一次作好下一次測(cè)試準(zhǔn)備測(cè)試準(zhǔn)備獲得一個(gè)壓獲得一個(gè)壓力測(cè)試記錄力測(cè)試記錄電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井p p時(shí)間，時(shí)間，s sa ab bc cd de e p1p1 p2p2t t0 0t

10、 t1 1t t2 2f f泥泥漿漿柱柱壓壓力力地層壓地層壓力力2 2、預(yù)測(cè)試壓力曲線、預(yù)測(cè)試壓力曲線 a a、泥漿柱壓力（地層靜壓力）。由于泥漿重量所施加的泥漿柱靜壓力。、泥漿柱壓力（地層靜壓力）。由于泥漿重量所施加的泥漿柱靜壓力。 b b、封隔器與泥餅接觸時(shí)由于泥餅被壓縮引起的壓力。、封隔器與泥餅接觸時(shí)由于泥餅被壓縮引起的壓力。 c c、取樣器抽吸時(shí)產(chǎn)生壓力降低（、取樣器抽吸時(shí)產(chǎn)生壓力降低（t t0 0前），當(dāng)活塞前），當(dāng)活塞停止運(yùn)動(dòng)時(shí)預(yù)測(cè)室開停止運(yùn)動(dòng)時(shí)預(yù)測(cè)室開始工作瞬間在壓力曲線上出現(xiàn)回升尖峰。始工作瞬間在壓力曲線上出現(xiàn)回升尖峰。電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）地球物理

11、測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井 d d、尖峰與滲透性有關(guān)，滲透性越差，尖峰明顯，中等滲透率、尖峰與滲透性有關(guān)，滲透性越差，尖峰明顯，中等滲透率（2020* *1010-3-3 m)m)以上一般不出現(xiàn)。以上一般不出現(xiàn)。 e e、流體進(jìn)入預(yù)測(cè)室，活塞在停止行動(dòng)之前（、流體進(jìn)入預(yù)測(cè)室，活塞在停止行動(dòng)之前（t t1 1點(diǎn)）測(cè)得第一流動(dòng)壓點(diǎn)）測(cè)得第一流動(dòng)壓力和第二流動(dòng)壓力（力和第二流動(dòng)壓力（t t2 2點(diǎn)之前）。點(diǎn)之前）。 f f、預(yù)測(cè)室充滿流體后，壓力又迅速回升到地層壓力、預(yù)測(cè)室充滿流體后，壓力又迅速回升到地層壓力根據(jù)壓力曲線特征，一般可能出現(xiàn)以下幾種情形：根據(jù)壓力曲線特征，一般可能出現(xiàn)以下幾種情形：

12、P183P183圖圖4-34-3結(jié)論：壓力恢復(fù)的速度主要取決于地層的滲透率，如結(jié)論：壓力恢復(fù)的速度主要取決于地層的滲透率，如果果K K大，則壓降小，壓力恢復(fù)快。大，則壓降小，壓力恢復(fù)快。在致密的地層中，壓力可以降到負(fù)值，負(fù)值表面壓力在致密的地層中，壓力可以降到負(fù)值，負(fù)值表面壓力降到大氣壓之下。降到大氣壓之下。電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井四、壓力剖面分析四、壓力剖面分析（一）（一） 地下壓力的分類地下壓力的分類1 1、分類（按地下壓力的來源分）、分類（按地下壓力的來源分）靜水壓力靜水壓力地靜壓力地靜壓力地層壓力地層壓力2 2、地靜壓力、地

13、靜壓力 由儲(chǔ)集層的上覆沉積物的重量造成由儲(chǔ)集層的上覆沉積物的重量造成（也稱上覆地層壓力）（也稱上覆地層壓力）電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井3 3、靜水壓力、靜水壓力 也稱水壓力或流體靜壓力。在儲(chǔ)集層內(nèi)，也稱水壓力或流體靜壓力。在儲(chǔ)集層內(nèi)，隨著深度的增加，水柱靜止重量造成的壓力。隨著深度的增加，水柱靜止重量造成的壓力。 P PHYHY=0.0098H =0.0098H f f （MpaMpa) )4 4、地層壓力、地層壓力 作用在地層孔隙空間中流體上的壓力，作用在地層孔隙空間中流體上的壓力，地層壓力基本是由地層內(nèi)流體重量引起的，而儲(chǔ)集層地層

14、壓力基本是由地層內(nèi)流體重量引起的，而儲(chǔ)集層內(nèi)所含流體以水為主，尤其常受水壓力而運(yùn)移。尤其內(nèi)所含流體以水為主，尤其常受水壓力而運(yùn)移。尤其從生油巖進(jìn)入儲(chǔ)集層后，所受地層壓力的主要來源不從生油巖進(jìn)入儲(chǔ)集層后，所受地層壓力的主要來源不再是地靜壓力，而是靜水壓力。再是地靜壓力，而是靜水壓力。P=0.987HP=0.987H(1-(1-) ) mama+ +f f （MpaMpa) )電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）泥漿柱壓力泥漿柱壓力=1.422 =1.422 f f H H地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）（二）壓力梯度與流體密度的

15、關(guān)系（二）壓力梯度與流體密度的關(guān)系1 1、將壓力時(shí)間剖面轉(zhuǎn)化為壓力深度曲線。將壓力時(shí)間剖面轉(zhuǎn)化為壓力深度曲線。 點(diǎn)測(cè)：深度已知、壓力從壓力點(diǎn)測(cè)：深度已知、壓力從壓力-時(shí)間曲線讀出地層壓時(shí)間曲線讀出地層壓力值，由此可作出深度力值，由此可作出深度-壓力曲線壓力曲線2 2、壓力梯度：?jiǎn)挝簧疃壬系膲毫ψ兓?、壓力梯度：?jiǎn)挝簧疃壬系膲毫ψ兓?由此可將由此可將壓力梯度轉(zhuǎn)換為地層內(nèi)流體密度，壓力梯度轉(zhuǎn)換為地層內(nèi)流體密度，并通過對(duì)并通過對(duì)密度隨深度的關(guān)系來探測(cè)油氣水的界面，因密度隨深度的關(guān)系來探測(cè)油氣水的界面，因f f不同，壓不同，壓力梯度也不同，當(dāng)?shù)貙拥倪B通性好時(shí)，油、氣、水界面力梯度也不同，當(dāng)?shù)貙拥倪B通性好

16、時(shí)，油、氣、水界面非常明顯。非常明顯。 f f= = P/P/（H H * *1.4221.422） g/cm3g/cm3地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）3 3、判斷流體性質(zhì)、判斷流體性質(zhì)氣的密度小氣的密度小-壓力梯度也小壓力梯度也小-壓力剖面上斜率也低壓力剖面上斜率也低油的密度較大油的密度較大-壓力梯度也較大壓力梯度也較大-壓力剖面上斜率較小壓力剖面上斜率較小水的密度大水的密度大-壓力梯度也大壓力梯度也大-壓力剖面上斜率也大壓力剖面上斜率也大氣氣油油水水井井深深壓力壓力也可據(jù)地區(qū)的油氣水密也可據(jù)地區(qū)的油氣水密度，作出相應(yīng)的壓力剖度，作出相

17、應(yīng)的壓力剖面，斜率與此相應(yīng)，測(cè)面，斜率與此相應(yīng)，測(cè)量的壓力剖面的斜率與量的壓力剖面的斜率與之相同的則為相應(yīng)的流之相同的則為相應(yīng)的流體性質(zhì)。體性質(zhì)。地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）3 3、泥漿柱壓力的油氣顯示、泥漿柱壓力的油氣顯示泥漿循環(huán)充分，井底至井口泥漿密度均勻，泥漿顆粒泥漿循環(huán)充分，井底至井口泥漿密度均勻，泥漿顆粒的懸浮性好，井內(nèi)泥漿液面保持穩(wěn)定，則泥漿柱的壓的懸浮性好，井內(nèi)泥漿液面保持穩(wěn)定，則泥漿柱的壓力梯度在每個(gè)深度點(diǎn)上該是相同的。力梯度在每個(gè)深度點(diǎn)上該是相同的。井內(nèi)泥漿液面上升，井中的某個(gè)深度上地層壓力大于井內(nèi)泥漿液面上升，井中的

18、某個(gè)深度上地層壓力大于泥漿柱壓力或泥漿柱壓力梯度明顯減小，儲(chǔ)集層很可泥漿柱壓力或泥漿柱壓力梯度明顯減小，儲(chǔ)集層很可能是油氣層。能是油氣層。地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）4 4、確定油氣藏油氣水的分布與它們的密度、確定油氣藏油氣水的分布與它們的密度主要據(jù)壓力剖面，先確定出壓力梯度，后確定出油氣主要據(jù)壓力剖面，先確定出壓力梯度，后確定出油氣水，進(jìn)而確定油氣水的分布。水，進(jìn)而確定油氣水的分布。5 5、確定斷層的封閉性、確定斷層的封閉性先據(jù)地震、地層傾角資料確定出斷層所在的位置，斷先據(jù)地震、地層傾角資料確定出斷層所在的位置，斷層需要通過該井。在斷層的上升盤和下降盤各測(cè)許多層需要通過該井。在斷層的上升盤和下降盤各測(cè)許多點(diǎn)，計(jì)算它的壓力梯度，如有明顯差異則斷層是一條點(diǎn)，計(jì)算它的壓力梯度，如有明顯差異則斷層是一條封閉斷層。封閉斷層。地球物理測(cè)井地球物理測(cè)井核測(cè)井核測(cè)井電纜式地層測(cè)試器（電纜式地層測(cè)試器（RFTRFT）（三）（三） 求