電纜式地層測(cè)試器講義.ppt

1、地 球 物 理 測(cè) 井,資源與環(huán)境學(xué)院 桑 琴 2007年7月,第四章 電纜式地層測(cè)試器（RFT）,地球物理測(cè)井核測(cè)井,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,一、地層測(cè)試器的分類,1、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、K流體性質(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，可以測(cè)量到儲(chǔ)集層的邊界。,費(fèi)用高，是Schumberger公司RFT每個(gè)點(diǎn)的十幾倍（每個(gè)點(diǎn)7789元左右），而國(guó)內(nèi)測(cè)井服務(wù)隊(duì)，每個(gè)點(diǎn)4000元左右。,地球物理測(cè)井核測(cè)井,2、電纜地層測(cè)試器,是一種微型試井設(shè)備

2、，價(jià)格低，但不能測(cè)量?jī)?chǔ)集層的邊界，對(duì)儲(chǔ)集層壓力影響范圍在3米以內(nèi)。,3、電纜地層測(cè)試器的類型,RFT：重復(fù)式的地層測(cè)試器（Schumberger公司的，國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多。Repeat Formation Tester),FMT:多次地層測(cè)試器 （西方-ATLAS公司的。比RFT，用得少，F(xiàn)ormation Muti-Tester),SFT:選擇式電纜地層測(cè)試器 （哈里伯頓公司得 ，國(guó)內(nèi)使用很少用。Select Formation Tester),電纜式地層測(cè)試器（RFT）,地球物理測(cè)井核測(cè)井,MDT:組件式地層動(dòng)態(tài)測(cè)試器（九十年代初 Schemberger 推出的一種新型的電纜地層測(cè)試器），它是井

3、眼成像測(cè)井MAXIS-500上的一支重要井下儀器。,CWFT：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）,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,地球物理測(cè)井核測(cè)井,二、電纜測(cè)試器與其它測(cè)井的區(qū)別,1、測(cè)量的資料：壓力隨時(shí)間變化的坐標(biāo)圖 （點(diǎn)測(cè)）,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，它們間接地反映儲(chǔ)集層的情況。,3、個(gè)別點(diǎn)測(cè)量，而不是連續(xù)測(cè)量。,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)，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（RFT）,地球物理測(cè)井核測(cè)井,三、測(cè)量過程,（一）儀器的結(jié)構(gòu),

4、1、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）進(jìn)行分析。,2、采集部分 用途：采集地層流體，對(duì)地層壓力、K及流體部分進(jìn)行分析。,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,地球物理測(cè)井核測(cè)井,（二）測(cè)量過程,1、RFT測(cè)量,1）先測(cè)量一條GR或SP曲線,2）確定取樣深度和預(yù)測(cè)試點(diǎn)深度,據(jù)SP或GR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)域的兩個(gè)深度點(diǎn)和若干個(gè)預(yù)測(cè)試深度點(diǎn)。,1、RFT測(cè)量,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,地球物理測(cè)井核測(cè)井,3）測(cè)量,預(yù)測(cè)完,GR曲線定位,儀器放置在預(yù)定深度、吸管對(duì)準(zhǔn)測(cè)試層位,打開堵塞及倒泄閥使液壓系統(tǒng)高壓釋放,封隔器推靠井壁,關(guān)

5、閉取樣管（吸管）、穿透泥餅緊貼地層（在其周圍形成一個(gè)密封區(qū)）,打開取樣閥，活塞回抽時(shí)流體通過過濾器進(jìn)入預(yù)測(cè)室（第一預(yù)測(cè)室低流速、第二預(yù)測(cè)室高流速）,啟動(dòng)下井儀的液壓系統(tǒng),電纜式地層測(cè)試器（RFT）,地球物理測(cè)井核測(cè)井,借助泥漿柱壓力使支撐板、密封墊、取樣管收回,并將預(yù)測(cè)室流體排至井中,清洗取樣管和過濾器,作好下一次測(cè)試準(zhǔn)備,獲得一個(gè)壓力測(cè)試記錄,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,地球物理測(cè)井核測(cè)井,p,時(shí)間，s,a,b,c,d,e,p1,p2,t0,t1,t2,f,泥漿柱壓力,地層壓力,2、預(yù)測(cè)試壓力曲線,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。,b、封隔器與泥餅接觸時(shí)由于泥

6、餅被壓縮引起的壓力。,c、取樣器抽吸時(shí)產(chǎn)生壓力降低（t0前），當(dāng)活塞停止運(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。,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,地球物理測(cè)井核測(cè)井,d、尖峰與滲透性有關(guān)，滲透性越差，尖峰明顯，中等滲透率（20*10-3m)以上一般不出現(xiàn)。,e、流體進(jìn)入預(yù)測(cè)室，活塞在停止行動(dòng)之前（t1點(diǎn)）測(cè)得第一流動(dòng)壓力和第二流動(dòng)壓力（t2點(diǎn)之前）。,f、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： P183圖4-3,結(jié)論：壓力恢復(fù)的速度主要取決于地層的滲透率，如果K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)值表面壓力降到

7、大氣壓之下。,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,地球物理測(cè)井核測(cè)井,四、壓力剖面分析,（一） 地下壓力的分類,1、分類（按地下壓力的來源分）,靜水壓力,地靜壓力,地層壓力,2、地靜壓力 由儲(chǔ)集層的上覆沉積物的重量造成（也稱上覆地層壓力）,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,地球物理測(cè)井核測(cè)井,3、靜水壓力 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。 PHY=0.0098H f （Mpa),4、地層壓力 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再

8、是地靜壓力，而是靜水壓力。 P=0.987H(1-) ma+f （Mpa),電纜式地層測(cè)試器（RFT）,泥漿柱壓力=1.422 f H,地球物理測(cè)井核測(cè)井,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,（二）壓力梯度與流體密度的關(guān)系,1、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-時(shí)間曲線讀出地層壓力值，由此可作出深度-壓力曲線,2、壓力梯度：?jiǎn)挝簧疃壬系膲毫ψ兓?由此可將壓力梯度轉(zhuǎn)換為地層內(nèi)流體密度，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f不同，壓力梯度也不同，當(dāng)?shù)貙拥倪B通性好時(shí)，油、氣、水界面非常明顯。 f= P/（H *1.422） g/cm3,地球物理測(cè)井核測(cè)井,電纜式地層測(cè)

9、試器（RFT）,3、判斷流體性質(zhì),氣的密度小-壓力梯度也小-壓力剖面上斜率也低,油的密度較大-壓力梯度也較大-壓力剖面上斜率較小,水的密度大-壓力梯度也大-壓力剖面上斜率也大,井深,壓力,也可據(jù)地區(qū)的油氣水密度，作出相應(yīng)的壓力剖面，斜率與此相應(yīng)，測(cè)量的壓力剖面的斜率與之相同的則為相應(yīng)的流體性質(zhì)。,地球物理測(cè)井核測(cè)井,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,3、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。,井內(nèi)泥漿液面上升，井中的某個(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)集層很可能是油氣層

10、。,地球物理測(cè)井核測(cè)井,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,4、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，后確定出油氣水，進(jìn)而確定油氣水的分布。,5、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封閉斷層。,地球物理測(cè)井核測(cè)井,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,（三） 求地層滲透率,壓力降分析法求K,1、假設(shè)條件,把測(cè)試過程看成球形徑向流動(dòng)，壓力降從點(diǎn)源開始以球形向外傳播，等壓面是以點(diǎn)源為中心的球，流體以垂直等壓面的方向呈徑向流入測(cè)試器。,2、壓降法求K的公式,K=5660 q /P,K：滲透率，10-3 m P:壓力降，psi(磅/英寸2） q:流量，ml/s :流體粘度，CP,地球物理測(cè)井核測(cè)井,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,(四） 分析回收的流體,1、分析氣油比,2、估計(jì)地層生產(chǎn)流體的性質(zhì),3、估算地層水回收量與產(chǎn)水率,4、分析流體的比重和粘度,5、估計(jì)油氣產(chǎn)量,請(qǐng)同學(xué)們自己看,地球物理測(cè)井核測(cè)井,電纜式地層測(cè)試器（RFT）,總結(jié)： 掌握： 壓力-時(shí)間剖面圖到深度-壓力剖面圖的轉(zhuǎn)換以及壓力曲線的用途,人有了知識(shí)，就會(huì)具