設計試油相關地層測試技術

地層測試技術

二0一二年三月提綱一.地層測試的目的及作用二.地層測試的原理和分類三.MFE工具結構及原理

四.地層測試工藝

前言

在石油及天然氣勘探過程中,為了對鉆井過程中遇到的油氣顯示層段能盡量做出準確評價,目前,除采用地質綜合錄井、地球物理測井,巖心分析等基本方法外,還采用了地層測試技術,它不但具有快速、經濟的特點,而且與前面幾種方法不同的是它可以從動態(tài)角度,直接錄取油氣藏生產狀態(tài)下的參數(shù)。地層測試(DST,即DrillStemTesting)在鉆井過程中進行的地層測試叫中途測試;套管完井后進行的地層測試叫完井測試或套管測試.它是用鉆桿或油管將地層測試器下入待測層段進行不穩(wěn)定試井,測得產層的產量、溫度和實測井底壓力---時間關系曲線,并取得流動狀態(tài)下的地層流體樣品。它可以可直接獲得：產量、壓力、液性、井溫。

一.地層測試的目的及作用地層測試的目的：探明新地區(qū)、新構造、新層位是否有工業(yè)油氣流，驗證油、氣層的存在.查明油氣田的含油面積及油水或氣水邊界,油氣藏的驅動類型和產油、氣能力.通過分層測試，計算出儲層和流體的特性參數(shù)，為估算油、氣儲量和制定油氣田開發(fā)方案提供依據(jù)。

滲透率---平均有效滲透率地層損害程度---堵塞比和表皮系數(shù)油藏壓力衰竭測試半徑---調查半徑邊界顯示

地層測試獲得參數(shù)

地層測試是用鉆桿或油管將測試工具下入測試層段以上，通過地面操作，使封隔器座封，將壓井液和其它層段與測試層隔離，然后由地面控制，打開井下測試閥，使測試層段的地層流體經篩管流入管柱內，直至地面?？梢赃M行多次開、關井，開井流動求得產量，關井測壓求得壓力數(shù)據(jù)。二.地層測試的原理和分類地層測試基本原理地層測試分類按施工井況分裸眼測試全裸測試半裸測試套裸測試套管測試地層測試分類按作業(yè)方式分單封隔器常規(guī)測試雙封隔器跨隔測試聯(lián)合作業(yè)測試按測試工具分MFE常規(guī)測試APR壓控測試三.MFE工具結構及原理

(MultiFlowEvaluator)

作用：用于測試結束后,

起管柱見液時，反循環(huán)洗井。反循環(huán)閥:

斷銷式泵壓式

壓力計托筒：

作用：保護壓力計。分測內壓、外壓兩種。測試器:

由換位機構、延時機構、取樣機構三部分組成作用換位機構可重復多次開關井延時機構取樣機構在終流動終期可取得地流體樣品，1200ml/2500ml向下延時,向上不延時換位機構多流測試器鎖緊接頭：

作用：當套管封隔器坐封后進行測試時，要上提下放管柱來操作測試器，在上提管柱時，液壓鎖緊接頭心軸在液柱壓力的作用下，上頂測試器心軸，同時，其外筒產生一個向下的鎖緊力，保證封隔器密封。鎖緊接頭卡瓦封隔器：由摩擦塊、彈簧、卡瓦塊、膠筒、通徑規(guī)環(huán)、端面密封、換位槽、換位凸耳等組成座封方式：上提、正旋轉、保持扭矩下放。

解封方式：上提即可。卡瓦封隔器旁通閥：

作用：起下鉆遇到縮徑井段時，泥漿可以從管柱內部經旁通通過，從而減少起下鉆阻力和抽吸力。測試結束時，平衡封隔器上下方的壓力。結構：主旁通、副旁通、延時機構※該工具上提拉伸延時，下放加壓不延時旁通閥安全密封：

作用：與裸眼封隔器配合使用，相當于一個液壓鎖緊機構，其用途是當操作測試器開關井時，給封隔器一個鎖緊力，使封隔器繼續(xù)密封。在封隔器壓縮后，開井的瞬間，當封隔器上下的壓差大于1.034MPa時，安全密封起作用，保持封隔器膨脹、密封。當測試完畢，需要裸眼封隔器解封時，需對旁通閥施加1噸左右的拉力，延時3-5分鐘打開，平衡封隔器上下方的壓力，安全密封失去作用，封隔器收縮。裸眼封隔器：結構：裸眼封隔器由滑動接箍、滑動頭、坐封心軸、膠筒、金屬杯、支承座及下接頭組成。原理：當向封隔器施加壓縮負荷時，滑動接箍向下運動，使膠筒受壓而膨脹，同時將碗狀金屬杯壓平，當膠筒膨脹與井壁貼緊時，壓平的金屬杯就相當于一個承壓平臺，這就增加了膠筒的承壓能力。當去掉壓縮負荷時，膠筒靠自身的彈性恢復原狀。

在與MFE結合使用時，封隔器必須與安全密封連接在一起形成安全密封封隔器。即把封隔器的滑動接箍和O形圈螺母卸掉，與安全密封的連接短節(jié)和油室外殼連接，即可使用。加長卡瓦封隔器RTTS封隔器封隔器規(guī)范：套管封隔器：5〞——100mm

51/2〞——112mm

7〞——148mm

95/8〞——208mm

裸眼封隔器:小于座封井段井徑20-25mm四.地層測試工藝套管測試管柱油管+反循環(huán)閥+油管

+壓力計托筒+測試器

+鎖緊接頭+封隔器

+篩管(壓力計)四.地層測試工藝裸眼測試管柱鉆桿+反循環(huán)閥+鉆桿

+壓力計托筒+測試器

+旁通+震擊器+安全接頭

+安全密封+封隔器+篩管+壓力計托筒+鉆鋌（井底）射孔-測試聯(lián)作.油管定位短節(jié)油管4根反循環(huán)閥油管2-3根托筒測試器鎖緊接頭旁通接頭封隔器篩管減震器減震油管4根起爆器、槍身仔細丈量定位短節(jié)以下、射孔槍以上的油管及工具長度。減震油管內灌滿清水，并保證密封。調整短節(jié)上部應下1-2根油管。預測高壓、高產井，慎用蹩壓反循環(huán)閥。若使用蹩壓反循環(huán)閥，自噴后，避免地面關井。使用蹩壓反循環(huán)閥加水墊時，要保證套管環(huán)空液面高于液墊高度。射孔-測試聯(lián)作壓控測試工具APR測試工具：

只在套管井內使用，封隔器座封后，在測試管柱不動的情況下，由環(huán)空壓力控制測試閥，實現(xiàn)多次開關井特點:

操作壓力低，操作方便簡單。全通徑，對高產井特別有利，有效地利用測試時間?？梢詫Φ貙舆M行酸洗和擠注作業(yè)。可以進行各種繩索作業(yè)。膨脹式測試工具用于裸眼跨隔測試。靠旋轉管柱帶動井下泵，抽取泥漿使封隔器膠筒膨脹座封。膠筒膨脹比高1.42，密封段長。無需支撐到井底。測試過程中，可轉動管柱，提高測試安全性。四.地層測試工藝測試前的準備測試設計測試工具的準備井筒準備井場準備裸眼井井筒準備電測：根據(jù)井徑及分層資料，選擇巖性堅硬、井徑規(guī)則的井段為座封井段（3-5米）。雙井徑要求：井底--表套（1：500）

井底--測試層頂界上100米（1：200）通井劃眼：如有遇阻或縮徑井段，要充分劃眼，保證下鉆暢通無阻。調整泥漿性能，充分循環(huán)除砂：混入防卡劑（白油或柴油），含量不低于全井泥漿的5%，保證測試管柱在井內停留時，不發(fā)生垮塌、粘卡事故。套管井井筒準備測試管柱前，必須通井或刮管，保證封隔器能順利起下。充分循環(huán)洗井，力求將井內污物及雜質清除干凈。井場準備仔細丈量工具、鉆桿或油管的長度，保證封隔器座封在預定位置。裸眼井應備有配長短鉆桿仔細檢查鉆桿、油管絲扣和端面，保證在35MPa壓差下不刺不漏。動力設備、提升設備、井口工具完好。井場準備指重表靈活好用。配備足夠的性能良好的鉆井液。防噴器及放噴管線應按規(guī)定試壓。準備一定數(shù)量的防毒用具和設備。檢查照明設備及電路系統(tǒng)是否達到要求。

a

井眼必須暢通無阻，不得有落物，套管井不得有變形、破裂及竄槽等缺陷。

b

采用優(yōu)質鉆井液，保證裸眼段不出現(xiàn)坍塌、縮徑現(xiàn)象，井底無沉砂。

c

為了保護測試井段，測試時應考慮加液墊，控制生產壓差。

安全注意事項：井筒

操作

a

工具及管柱的絲扣必須上緊，防止漏失。

b

管柱每下300~500米左右時，檢查漏失情況。

c

防止井口落物。

d

下管柱時，要平穩(wěn)操作，控制下鉆速度，遇阻不得超過50kN。避免壓力激動。

e

打開測試閥時，嚴密觀察環(huán)空液面變化情況。

f開井時間盡量安排在白天進行。

f

開井時間盡量安排在白天進行。

g地面控制管線及放噴管線要按規(guī)定試壓，固定牢固，如有天然氣應點火燒掉，有油進計量池，防止污染環(huán)境。

h

起測試管柱時，要邊起邊灌泥漿，防止井噴或井壁坍塌。

a

測試時，井場50米內不準使用明火。

b

除測試操作人員和與測試有關的人員外，其他人員一律不準在井場逗留。

c

要準備一定數(shù)量的防火防毒用具，預計有高壓油氣的井或硫化氫含量高的井，應有消防車、救護車值班并有搶險后備隊。防火防毒超深井測試注意事項1、仔細檢查下井工具和油管的絲扣，涂勻高溫密封脂，防止漏失。2、采用P-T和B-T雙封隔器或新式加長封隔器密封。3、預計高壓井，采用RTTS+B-T封隔器。4、封隔器膠筒及密封件選用95°高溫密封件。超深井測試注意事項5、仔細丈量、核算油管長度，工具進入尾管座時，緩慢通過，遇阻不得超過50kN。6、油管內加清水墊，控制測試壓差在30~35MPa左右。7、對于封隔器座封的重量，應考慮摩擦阻8、工具下到預定位置后，查看懸重是否與設計相吻合。超深井測試注意事項9、選用70MPa地面控制管匯。10、解封時，上提至自由點后，再施加30-50kN的拉力，等旁通閥延時拉開、懸重降到自由點后，方可繼續(xù)上提起管。11、RTTS封隔器解封時，如果旁通閥拉開后懸重不降，則下放到自由點，再上提。12、244.5mm套管井單卡瓦封隔器深井測試時，應配旁通，保證解封順利。維修保養(yǎng)注意事項工具在裝卸及搬運過程中要輕抬輕放，防止磕碰。工具在裝車時，公扣朝前，避免碰撞母扣密封面。施工回來的工具，應盡早維修保養(yǎng)，如條件不允許，應用清水徹底清洗，防止因放置過久，殘留的鹽水、泥漿等液體腐蝕工具。維修保養(yǎng)注