地層測(cè)試技術(shù)

二0一二年三月提綱一.地層測(cè)試的目的及作用二.地層測(cè)試的原理和分類三.MFE工具結(jié)構(gòu)及原理

四.地層測(cè)試工藝

前言

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

一.地層測(cè)試的目的及作用地層測(cè)試的目的：探明新地區(qū)、新構(gòu)造、新層位是否有工業(yè)油氣流，驗(yàn)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(qū)動(dòng)類型和產(chǎn)油、氣能力.通過分層測(cè)試，計(jì)算出儲(chǔ)層和流體的特性參數(shù)，為估算油、氣儲(chǔ)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(cè)試半徑---調(diào)查半徑邊界顯示

地層測(cè)試獲得參數(shù)

地層測(cè)試是用鉆桿或油管將測(cè)試工具下入測(cè)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(cè)試層隔離，然后由地面控制，打開井下測(cè)試閥，使測(cè)試層段的地層流體經(jīng)篩管流入管柱內(nèi)，直至地面。可以進(jìn)行多次開、關(guān)井，開井流動(dòng)求得產(chǎn)量，關(guān)井測(cè)壓求得壓力數(shù)據(jù)。二.地層測(cè)試的原理和分類地層測(cè)試基本原理地層測(cè)試分類按施工井況分裸眼測(cè)試全裸測(cè)試半裸測(cè)試套裸測(cè)試套管測(cè)試地層測(cè)試分類按作業(yè)方式分單封隔器常規(guī)測(cè)試雙封隔器跨隔測(cè)試聯(lián)合作業(yè)測(cè)試按測(cè)試工具分MFE常規(guī)測(cè)試APR壓控測(cè)試三.MFE工具結(jié)構(gòu)及原理

(MultiFlowEvaluator)

作用：用于測(cè)試結(jié)束后,

起管柱見液時(shí)，反循環(huán)洗井。反循環(huán)閥:

斷銷式泵壓式

壓力計(jì)托筒：

作用：保護(hù)壓力計(jì)。分測(cè)內(nèi)壓、外壓兩種。測(cè)試器:

由換位機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)、取樣機(jī)構(gòu)三部分組成作用換位機(jī)構(gòu)可重復(fù)多次開關(guān)井延時(shí)機(jī)構(gòu)取樣機(jī)構(gòu)在終流動(dòng)終期可取得地流體樣品，1200ml/2500ml向下延時(shí),向上不延時(shí)換位機(jī)構(gòu)多流測(cè)試器鎖緊接頭：

作用：當(dāng)套管封隔器坐封后進(jìn)行測(cè)試時(shí)，要上提下放管柱來操作測(cè)試器，在上提管柱時(shí)，液壓鎖緊接頭心軸在液柱壓力的作用下，上頂測(cè)試器心軸，同時(shí)，其外筒產(chǎn)生一個(gè)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(zhuǎn)、保持扭矩下放。

解封方式：上提即可?？ㄍ叻飧羝髋酝ㄩy：

作用：起下鉆遇到縮徑井段時(shí)，泥漿可以從管柱內(nèi)部經(jīng)旁通通過，從而減少起下鉆阻力和抽吸力。測(cè)試結(jié)束時(shí)，平衡封隔器上下方的壓力。結(jié)構(gòu)：主旁通、副旁通、延時(shí)機(jī)構(gòu)※該工具上提拉伸延時(shí)，下放加壓不延時(shí)旁通閥安全密封：

作用：與裸眼封隔器配合使用，相當(dāng)于一個(gè)液壓鎖緊機(jī)構(gòu)，其用途是當(dāng)操作測(cè)試器開關(guān)井時(shí)，給封隔器一個(gè)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(dāng)封隔器上下的壓差大于1.034MPa時(shí)，安全密封起作用，保持封隔器膨脹、密封。當(dāng)測(cè)試完畢，需要裸眼封隔器解封時(shí)，需對(duì)旁通閥施加1噸左右的拉力，延時(shí)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(jié)構(gòu)：裸眼封隔器由滑動(dòng)接箍、滑動(dòng)頭、坐封心軸、膠筒、金屬杯、支承座及下接頭組成。原理：當(dāng)向封隔器施加壓縮負(fù)荷時(shí)，滑動(dòng)接箍向下運(yùn)動(dòng)，使膠筒受壓而膨脹，同時(shí)將碗狀金屬杯壓平，當(dāng)膠筒膨脹與井壁貼緊時(shí)，壓平的金屬杯就相當(dāng)于一個(gè)承壓平臺(tái)，這就增加了膠筒的承壓能力。當(dāng)去掉壓縮負(fù)荷時(shí)，膠筒靠自身的彈性恢復(fù)原狀。

在與MFE結(jié)合使用時(shí)，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(dòng)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(zhǎng)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(cè)試工藝套管測(cè)試管柱油管+反循環(huán)閥+油管

+壓力計(jì)托筒+測(cè)試器

+鎖緊接頭+封隔器

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

+壓力計(jì)托筒+測(cè)試器

+旁通+震擊器+安全接頭

+安全密封+封隔器+篩管+壓力計(jì)托筒+鉆鋌（井底）射孔-測(cè)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(cè)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(xì)丈量定位短節(jié)以下、射孔槍以上的油管及工具長(zhǎng)度。減震油管內(nèi)灌滿清水，并保證密封。調(diào)整短節(jié)上部應(yīng)下1-2根油管。預(yù)測(cè)高壓、高產(chǎn)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(guān)井。使用蹩壓反循環(huán)閥加水墊時(shí)，要保證套管環(huán)空液面高于液墊高度。射孔-測(cè)試聯(lián)作壓控測(cè)試工具APR測(cè)試工具：

只在套管井內(nèi)使用，封隔器座封后，在測(cè)試管柱不動(dòng)的情況下，由環(huán)空壓力控制測(cè)試閥，實(shí)現(xiàn)多次開關(guān)井特點(diǎn):

操作壓力低，操作方便簡(jiǎn)單。全通徑，對(duì)高產(chǎn)井特別有利，有效地利用測(cè)試時(shí)間?？梢詫?duì)地層進(jìn)行酸洗和擠注作業(yè)?？梢赃M(jìn)行各種繩索作業(yè)。膨脹式測(cè)試工具用于裸眼跨隔測(cè)試?？啃D(zhuǎn)管柱帶動(dòng)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(zhǎng)。無需支撐到井底。測(cè)試過程中，可轉(zhuǎn)動(dòng)管柱，提高測(cè)試安全性。四.地層測(cè)試工藝測(cè)試前的準(zhǔn)備測(cè)試設(shè)計(jì)測(cè)試工具的準(zhǔn)備井筒準(zhǔn)備井場(chǎng)準(zhǔn)備裸眼井井筒準(zhǔn)備電測(cè)：根據(jù)井徑及分層資料，選擇巖性堅(jiān)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(cè)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(diào)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(cè)試管柱在井內(nèi)停留時(shí)，不發(fā)生垮塌、粘卡事故。套管井井筒準(zhǔn)備測(cè)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(nèi)污物及雜質(zhì)清除干凈。井場(chǎng)準(zhǔn)備仔細(xì)丈量工具、鉆桿或油管的長(zhǎng)度，保證封隔器座封在預(yù)定位置。裸眼井應(yīng)備有配長(zhǎng)短鉆桿仔細(xì)檢查鉆桿、油管絲扣和端面，保證在35MPa壓差下不刺不漏。動(dòng)力設(shè)備、提升設(shè)備、井口工具完好。井場(chǎng)準(zhǔn)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(yīng)按規(guī)定試壓。準(zhǔn)備一定數(shù)量的防毒用具和設(shè)備。檢查照明設(shè)備及電路系統(tǒng)是否達(dá)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(zhì)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(hù)測(cè)試井段，測(cè)試時(shí)應(yīng)考慮加液墊，控制生產(chǎn)壓差。

安全注意事項(xiàng)：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(shí)，檢查漏失情況。

c

防止井口落物。

d

下管柱時(shí)，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(dòng)。

e

打開測(cè)試閥時(shí)，嚴(yán)密觀察環(huán)空液面變化情況。

f開井時(shí)間盡量安排在白天進(jìn)行。

f

開井時(shí)間盡量安排在白天進(jìn)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(yīng)點(diǎn)火燒掉，有油進(jìn)計(jì)量池，防止污染環(huán)境。

h

起測(cè)試管柱時(shí)，要邊起邊灌泥漿，防止井噴或井壁坍塌。

a

測(cè)試時(shí)，井場(chǎng)50米內(nèi)不準(zhǔn)使用明火。

b

除測(cè)試操作人員和與測(cè)試有關(guān)的人員外，其他人員一律不準(zhǔn)在井場(chǎng)逗留。

c

要準(zhǔn)備一定數(shù)量的防火防毒用具，預(yù)計(jì)有高壓油氣的井或硫化氫含量高的井，應(yīng)有消防車、救護(hù)車值班并有搶險(xiǎn)后備隊(duì)。防火防毒超深井測(cè)試注意事項(xiàng)1、仔細(xì)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(zhǎng)封隔器密封。3、預(yù)計(jì)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(cè)試注意事項(xiàng)5、仔細(xì)丈量、核算油管長(zhǎng)度，工具進(jìn)入尾管座時(shí)，緩慢通過，遇阻不得超過50kN。6、油管內(nèi)加清水墊，控制測(cè)試壓差在30~35MPa左右。7、對(duì)于封隔器座封的重量，應(yīng)考慮摩擦阻8、工具下到預(yù)定位置后，查看懸重是否與設(shè)計(jì)相吻合。超深井測(cè)試注意事項(xiàng)9、選用70MPa地面控制管匯。10、解封時(shí)，上提至自由點(diǎn)后，再施加30-50kN的拉力，等旁通閥延時(shí)拉開、懸重降到自由點(diǎn)后，方可繼續(xù)上提起管。11、RTTS封隔器解封時(shí)，如果旁通閥拉開后懸重不降，則下放到自由點(diǎn)，再上提。12、244.5mm套管井單卡瓦封隔器深井測(cè)試時(shí)，應(yīng)配旁通，保證解封順利。維修保養(yǎng)注意事項(xiàng)工具在裝卸及搬運(yùn)過程中要輕抬輕放，防止磕碰。工具在裝車時(shí)，公扣朝前，避免碰撞母扣密封面。施工回來的工具，應(yīng)盡早維修保養(yǎng)，如條件不允許，應(yīng)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