測試工藝及資料解釋技術(shù)

渤海鉆探工程公司井下作業(yè)分公司油氣井地層測試工藝與測試解釋技術(shù)

地層測試工藝介紹地層測試工藝原理地層測試工具介紹評價與解釋第一部分地層測試工藝介紹地層測試種類

地層測試的種類可按不同時機、不同類別和不同方式來進行劃分。按測試時機劃分：中途測試和完井測試按座封類別劃分：裸眼測試和套管測試按測試方式劃分：常規(guī)測試和綜合測試選層井壁式膨脹裸眼式選層井壁跨隔式膨脹跨隔式常規(guī)裸眼測試跨隔裸眼測試常規(guī)式套管測試全通徑式套管測試裸眼測試套管測試支撐井底式支撐井底跨隔式中途測試完井測試套管測試綜合測試套管跨隔測試射孔—測試聯(lián)作射孔—跨隔測試聯(lián)作套管常規(guī)測試測試—酸化—測試聯(lián)作非常規(guī)測試(高溫高壓）第二部分地層測試原理什么是地層測試

地層測試又叫鉆桿測試國外稱DST（Drill—StemTesting）

針對測試層情況，通過控制測試壓差開關(guān)井時間及次數(shù)獲得地層和流體的各種特性參數(shù)是現(xiàn)代石油勘探開發(fā)中不可缺少的技術(shù)和手段

概念和原理

滲透率油藏壓力地層損害程度衰竭測試半徑邊界顯示能夠直接計算出的參數(shù)30多項

孔隙度儲層流體類型儲層生產(chǎn)能力儲層油水界面儲層類型獲得的主要參數(shù)概念和原理地層測試原理

地層測試是獲得地層流體性質(zhì)，計算地層特性參數(shù)，確定下步工作的技術(shù)措施之一。原理是：用鉆桿或油管將測試工具，下入待測層上部，坐封封隔器，地面控制或操作，將測試閥開、關(guān)，地層流體經(jīng)流通道進入管柱內(nèi)，直至地面，根據(jù)錄取的流動性質(zhì)，壓力溫度等資料，用特殊的理論及方法進行解釋評價，達到認識地層的目的。測試目的和意義

能及時、準(zhǔn)確地對產(chǎn)層作出評價獲取的資料和信息較多有良好的經(jīng)濟效益和社會效益加快勘探開發(fā)的步伐

一般我們指的是完井后進行測試，即完井測試。這無形中就推遲了油氣藏的發(fā)現(xiàn)，同時根據(jù)多年來的實踐證明，在下完套管的井中最終能獲得油氣的只為下套管的1/2－1/3，而有相當(dāng)一部分井未能達到預(yù)期效果，無形中增加了勘探成本，降低了經(jīng)濟效益。同時一口井從完井到試油要經(jīng)過鉆井、固井以及常規(guī)射孔等多次污染，所以有些本來可以獲得工業(yè)油氣流的井（層）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，把這些井錯誤地判為低產(chǎn)井或無開采價值的井，甚至認為是不含油氣的井，也就是人們常說的“槍斃油層”。在鉆井過程中發(fā)現(xiàn)油氣顯示后及時采用中途測試，則可大大減少因人為因素造成的損失，并可大大提高綜合經(jīng)濟效益。

文古3井位于文安縣下留鎮(zhèn)石橋村，冀中坳陷霸縣凹陷文安潛山構(gòu)造文古1斷塊潛山構(gòu)造上的一口探井。鉆進深度4489.00m，有油氣顯示后進行中途測試，據(jù)2008年7月29日0:00-8:00放噴求產(chǎn)數(shù)據(jù)，油嘴13mm,油壓8.5-8.8MPa,產(chǎn)油100.88m3；折日產(chǎn)油：302.64m3，孔板直徑19mm,折日產(chǎn)氣94643m3。完鉆深度4785.05m。完鉆后陸續(xù)進行了4次完井測試，但測試結(jié)果與中途測試結(jié)果相差甚遠。后參考中途測試參數(shù)進行酸化、壓裂等措施，達到了錄井及中測的產(chǎn)量。例1

河?xùn)|1井是塔北隆起東河塘斷裂構(gòu)造帶一個局部高點上的一口探井，是該地區(qū)石炭系油藏的一口發(fā)現(xiàn)井，該井鉆達5726.4~5782.8m，顯示后進行中途測試，獲日產(chǎn)油389m3，氣7000m3的高產(chǎn)油氣流。繼續(xù)鉆進井深至6001.5m完鉆。

完鉆后先對石炭系5746～5726m井段射孔測試，第一次測試開井518min，溢液墊12.88m3，無油，起出工具發(fā)現(xiàn)篩管中泥漿和巖屑，用密度1.17鹽水洗井又注入地層70m3鹽水，再次測試，開井4039min，累計出液12.82m3其中原油1.62m3，結(jié)果只能算一口低產(chǎn)井。顯然與中途測試結(jié)果相差太遠，后經(jīng)多次措施，用7.94mm油嘴求產(chǎn)，日產(chǎn)228m3，氣2783m3，地層壓力61.79Mpa，s=28,流動壓51.19Mpa，計算日產(chǎn)能力134m3。例2

從這兩個實例我們可以看到中途測試除能及時發(fā)現(xiàn)油氣層外，并能較好地反映油藏的本來面目。但在油層多次污染后，就是高產(chǎn)油氣層也難得到預(yù)期效果，如果沒有第一次中途測試，也可能對完井后的測試層就不會做那么多工作，就有可能貽誤油藏的發(fā)現(xiàn)。小結(jié)常規(guī)套管測試管柱泵沖式反循環(huán)閥斷銷式反循環(huán)閥驗漏壓力計托筒鎖緊接頭接頭開槽尾管油管油管油管M·F·E變扣接頭安全接頭P―T封隔器壓力計常規(guī)套管測試管柱

此測試管柱是目前國內(nèi)外使用最多，最常用的測試管柱，它主要有：循環(huán)閥、測試閥、壓力計、套管封隔器等測試工具組成，廣泛應(yīng)用于試油測試生產(chǎn)中，它是通過地面操作測試管柱來實現(xiàn)開關(guān)井，達到測試目的。（1）該測試管柱操作簡便、靈活可靠；（2）全部工具國產(chǎn)化，成本較低；（3）主要應(yīng)用于直井和小斜度井內(nèi)，應(yīng)用范圍有一定的局限性；（4）適用于低產(chǎn)層和油水井的測試。常規(guī)套管測試工藝特點常規(guī)套管跨隔測試管柱泵沖式反循環(huán)閥斷銷式反循環(huán)閥M·F·E鎖緊接頭剪銷封隔器間隔鉆鋌盲接頭開槽尾管油管油管油管變扣接頭重型篩管壓力計托筒安全接頭P―T封隔器壓力計常規(guī)套管跨隔測試管柱

該測試管柱是在常規(guī)測試管柱的基礎(chǔ)上進行有選擇的層位進行測試作業(yè)，在我國系統(tǒng)完井試油生產(chǎn)中較廣泛應(yīng)用，它主要有：循環(huán)閥、測試閥，剪銷封隔器、壓力計、重型篩管，套管封隔器等測試工具組成。它也是通過地面操作測試管柱來實現(xiàn)開關(guān)井，達到測試目的。

常規(guī)套管測試工藝特點

除有常規(guī)測試的特點外，對于多層段系統(tǒng)試油的井來講，可以選擇層位進行測試，而且不需要進行下橋塞和擠水泥封堵，大大縮短了試油周期，加強試油速度，提高了經(jīng)濟效益。常規(guī)裸眼測試管柱裸眼井段鉆桿鉆桿鉆桿多流測試器裸眼旁通液壓震擊器安全密封裸眼封隔器壓力計托筒管鞋泵出式反循環(huán)接頭斷銷式反循環(huán)接頭壓力計托筒壓力計托筒安全接頭調(diào)距短接篩管鉆鋌常規(guī)裸眼測試管柱此測試管柱是目前國內(nèi)使用最多，最常用的測試管柱。主要有：循環(huán)閥、測試閥、裸眼旁通、壓力計、震擊器、安全接頭、安全密封、裸眼支撐式封隔器等測試工具組成。它也是通過地面操作測試管柱來實現(xiàn)開關(guān)井，達到測試目的。

常規(guī)裸眼測試工藝特點（1）有常規(guī)套管測試的所有特點；（2）通過測試作業(yè)可以為該井是否下套管作出決定，能節(jié)約下套管和固井的費用，經(jīng)濟效益明顯；（3）測試時間短，取資料有一定的局限性；（4）由于是裸眼測試作業(yè)，安全性較套管內(nèi)差。裸眼井段鉆桿鉆桿鉆桿多流測試器裸眼旁通液壓震擊器安全密封裸眼封隔器壓力計托筒裸眼封隔器壓力計托筒泵出式反循環(huán)接頭斷銷式反循環(huán)接頭壓力計托筒MFE壓力計托筒安全接頭鉆鋌篩管調(diào)距短接盲接頭鉆鋌常規(guī)跨隔裸眼測試管柱常規(guī)跨隔裸眼測試管柱該測試管柱是常規(guī)裸眼測試管柱的基礎(chǔ)上的深化，使用的范圍受到限制較多，主要有：循環(huán)閥、測試閥、裸眼旁通、震擊器、安全接頭、安全密封封隔器、壓力計、下封隔器等測試工具組成。它也是通過地面操作測試管柱來實現(xiàn)開關(guān)井，達到測試目的。

常規(guī)跨隔裸眼測試工藝特點（1）有常規(guī)裸眼測試管柱的所有特點（2）由于是支撐式雙封隔器測試，使用范圍受到限制較大，要求井徑條件更為苛刻。（3）測試成功率較低。（4）測試管柱被卡的危險性更大，安全系數(shù)更小。裸眼井段鉆桿鉆桿斷銷式反循環(huán)接頭水利開關(guān)閥內(nèi)壓力計托筒安全接頭濾網(wǎng)測試孔接頭間隔鉆鋌阻力彈簧泵出式反循環(huán)接頭鉆鋌取樣器液壓震擊器井下膨脹泵上封隔器外壓力計托筒下封隔器膨脹式跨隔裸眼測試管柱膨脹式跨隔裸眼測試管柱

該測試管柱是目前國內(nèi)外較理想的裸眼跨隔測試的管柱。封隔器的密封性能增強，測試成功率增大。主要有：循環(huán)閥、水力開關(guān)測試閥、壓力計、震擊器、安全接頭、井下膨脹泵、上膨脹封隔器，測試孔接頭、間隔鉆鋌、下膨脹封隔器、阻力彈簧等測試工具組成。它是通過旋轉(zhuǎn)測試管柱膨脹封隔器，然后再通過地面操作測試管柱來實現(xiàn)開關(guān)井，達到測試目的。

常規(guī)跨隔裸眼測試工藝特點（1）具有支撐式裸眼測試管柱的所有特點；（2）膨脹封隔器的膨脹系數(shù)較大，封隔器的密封性能較強；（3）不受跨距等因素的影響；（4）不受井徑不規(guī)則等因素的影響；（5）由于全都引進設(shè)備，加之膨脹封隔器一次使用，測試成本較高。目的層校深短節(jié)鉆桿或油管多流測試器壓力計托筒安全接頭卡瓦封隔器減震器射孔槍鉆桿或油管鉆桿或油管壓力計托筒鎖緊接頭液壓震擊器傳壓短節(jié)篩管點火頭射孔測試聯(lián)作管柱射孔—測試聯(lián)作管柱該聯(lián)作管柱是目前國內(nèi)采用較多的射孔測試聯(lián)作作業(yè)，普遍運用于試油射孔生產(chǎn)中，它主要是由常規(guī)測試管柱的測試工具和傳輸射孔器材（TCP）進行組合。是把射孔器材同測試工具一起下入井內(nèi)，先進行通過地面操作打開井底測試閥，然后再進行點火射孔，最后，按常規(guī)測試的要求進行測試作業(yè)，達到射孔測試的目的。

射孔—測試聯(lián)作管柱工藝特點（1）具有常規(guī)套管測試的所有特性；（2）具有傳輸射孔的所有特點；（3）一次管柱入井進行射孔測試，縮短時間，提高效益；（4）防止射孔后發(fā)生井噴的不安全性最為突出。（5）先開井，后射孔，射孔后，打開地層是進行的負壓測試，防止射孔后第二次污染，保護油氣藏最為突出，也是油田勘探開發(fā)主要目的。油管油管油管驗漏壓力計鎖緊接頭變扣接頭剪銷封隔器安全接頭射孔槍盲接頭油管驗封壓力計校深短節(jié)反循環(huán)閥

MFE壓力計托筒傳壓接頭篩管點火頭壓力釋放裝置P―T封隔器減震器射孔跨隔測試聯(lián)作管柱射孔—跨隔測試聯(lián)作管柱該測試管柱是新開發(fā)的一項科研項目，油田的勘探開發(fā)迫為需求，現(xiàn)已正式用于測試射孔生產(chǎn)之中，應(yīng)用前景極為廣泛，主要由射孔與測試聯(lián)作測試管柱中的所有測試工具和射孔器材、射孔瞬時釋放裝置等組成。它也是先通過操作測試管柱打開井底測試閥，最后按套管常規(guī)測試的要求進行作業(yè)，達到測試射孔的目的。射孔—跨隔測試聯(lián)作管柱工藝特點（1）具有套管常規(guī)跨隔測試的所有特性。（2）具有傳輸射孔的所有特點。（3）具有常規(guī)射孔與測試聯(lián)作的所有特性。（4）可選擇層位進行射孔測試作業(yè)。（5）經(jīng)濟效益更為明顯。第三部分地層測試工具介紹MFE地層測試工具

MFE地層測試工具以外徑不同分為127mm、108mm、95mm和79mm等幾種型號，通常使用的是127mm和95mm兩種，其基本結(jié)構(gòu)和原理大致相同。都是由換位機構(gòu)、延時機構(gòu)和取樣機構(gòu)組成的。

主要工具有：反循環(huán)閥、MFE測試器、裸眼旁通、安全密封、安全接頭、鎖緊接頭、震擊器、封隔器、壓力計等MFE地層測試器工作原理

MFE地層測試器是借助管柱的上、下運動來打開或關(guān)閉測試閥。下井時閥處于關(guān)閉狀態(tài)，到達井底后，通過管柱施加重力，經(jīng)過一段延時，測試閥打開。在打開的一瞬間，鉆柱突然下墜25.4mm，這種在地面可以直接觀察到的顯示表明閥已打開。如果要關(guān)閉測試閥時，只需將鉆柱上提并略超過自由點，然后再下放鉆柱加重力即可關(guān)井。如此反復(fù)上提和下放管柱，可將測試閥重開或重關(guān)，獲得多次流動和關(guān)井期。在終流動期結(jié)束時，MFE的雙控制閥可以收集1200或2500ml

的地層流體樣品。這些保持終流動結(jié)束時狀態(tài)的樣品隨管柱起出井眼，供分析用。斷銷式反循環(huán)閥泵壓式反循環(huán)閥換位機構(gòu)取樣機構(gòu)液壓鎖緊接頭裸眼旁通安全密封裸眼封隔器套管封隔器剪銷封隔器安全接頭第四部分解釋與評價評價與解釋（一）、地層測試評價解釋簡介（二）、壓力卡片定性分析與解釋程序簡介（三）、解釋分析方法（四）、綜合評價成果報告一、地層測試評價解釋簡介

地層測試方法是唯一了解地層動態(tài)(流動)特性的一種手段，通過對地層測試資料的處理、分析，可以獲得儲層的各項動態(tài)參數(shù)，為綜合評價油、氣藏提供依據(jù)。

1、地層測試方式選擇

2、測試分析計算參數(shù)來源

3、評價參數(shù)指標(biāo)評價與解釋評價與解釋1、地層測試方式選擇：

對目的層測試評價應(yīng)該從前期的設(shè)計開始，既在充分了解目的層特性的情況下，根據(jù)不同的測試目的選擇與之相應(yīng)的測試方式，通常測試方式有以下幾種：評價與解釋(1)了解單井地層特性：

1）壓力恢復(fù)：油井中生產(chǎn)一段時間后，突然關(guān)井，測量關(guān)井后井底關(guān)井壓力隨時間的變化。

2）壓力降落：油井以定流量生產(chǎn)，隨著井底壓力的不斷降低，記錄井底流動壓力隨時間的變化。評價與解釋(2)確定兩井或區(qū)域間連通的地層特性

1)干擾測試：主要目的是確定井間的連通性，A井（激動井）給出一個信號，觀察B井的壓力反應(yīng)，并記錄B井的壓力變化信息，分析、判斷A、B兩井是否處在同一水動力系統(tǒng)中。

2）脈沖測試：A井（激動井）產(chǎn)量以多個脈沖的形式改變，記錄B井（觀察井）的壓力變化信息。評價與解釋2、測試分析計算參數(shù)來源

對地層測試資料進行分析需要收集井和油藏的參數(shù)，常用參數(shù)的來源見表1：評價與解釋評價與解釋評價與解釋3、油藏評價參數(shù)指標(biāo)

油藏評價是一項綜合性很強的工作，需要運用大量的各種動、靜態(tài)資料數(shù)據(jù)作為依據(jù)。就利用測試動態(tài)資料評價儲層的好壞而言，不能單一地看儲層的產(chǎn)能大小、滲透率的高低，應(yīng)考慮儲層的滲流效果(流度K/u)和采出程度。目前采用全國礦產(chǎn)、儲委會頒布的油藏評價參數(shù)指標(biāo)，如表2所示：評價與解釋評價與解釋二、測試壓力卡片的定性分析與解釋程序簡介

測試壓力卡片是地層測試錄取的主要資料之一?？ㄆ€直觀地反映了測試過程中任一瞬間的壓力變化，它完整地記錄了從工具入井、測試到工具起出的測試施工軌跡。評價與解釋

進行壓力卡片分析，找出影響測試卡片的非正常因素，判別記錄的壓力值是否準(zhǔn)確地反映測試層的地層特性，是正確分析、解釋測試資料，給測試層準(zhǔn)確定性、定量的基礎(chǔ)依據(jù)。主要有以下幾個方面：

1、壓力卡片曲線的組成

2、壓力卡片的分類

3、解釋程序簡介評價與解釋1、壓力卡片曲線的組成

一般地層測試大多采用兩次開關(guān)井測試工藝，即初開井、初關(guān)井、二次開井、二次關(guān)井四個階段。初開和初關(guān)井為一周期，二開二關(guān)為另一周期。如圖1所示：評價與解釋評價與解釋2、壓力卡片曲線分類

一次不受工藝、井眼、人為因素影響的成功測試，其壓力卡片曲線直觀地反映了儲層的產(chǎn)出能力、流動特性、地層的壓力恢復(fù)能力和儲層特征。由于測試的地層各不相同，壓力卡片曲線也是千差萬別。如圖2和圖3所示：評價與解釋圖2、不同產(chǎn)量地層的測試曲線類型評價與解釋圖3、不同滲透性地層的測試曲線評價與解釋三、解釋分析方法

常規(guī)試井分析可用于等產(chǎn)量或變產(chǎn)量的壓降測試，更多的是用于壓力恢復(fù)測試。常用的解釋方法有以下幾種：1、霍納分析法2、現(xiàn)代分析法評價與解釋1、霍納分析法

本方法常用于新井試油結(jié)束后的壓力恢復(fù)測試。通過將測試得到的油井