地层测试
2地层测试06
钻柱测试压力卡片的解释和应用
（二）应用压力资料确定地层参数 原理
• 分析压力恢复和降落曲线
测试工具下井， 压力升高至钻井液 静液柱压力。
静液柱压力 初关井压力 测试器起出， 压力逐渐降低
初始 静液柱压力
•
初流动 结束压力 初流动开始压力
• 终关井压力
终流动结束压力
终流动开始压力
•基于压力恢复的基本公式： 霍纳和马修斯 马修斯等人建立起来的公式 霍纳 马修斯 假设条件：油藏为无限大、地层均质、流体为单相并微 可压缩、流体的流动符合平面径向流等。 • 霍纳(Horner)法： 法 霍纳
5-162 5-151 4-152 4-141 6-141 5-142 5-131 7-131 6-132 7-122 7-111 6N112 6-121 5-122 5-111 6-101 4-132
最常用的一种多井试井， 一般以一口井作为激动井， 另一口或数口井作为观测井。 激动井改变工作制度， 造成地层压力的变化。
初始 静液柱压力
终关井压力
初流动 结束压力 初流动开始压力
终流动结束压力
终流动开始压力
钻柱测试器压力记录示意图 （二开二关油井压力卡片）
钻柱测试的主要成果 （二）油、水、气的计算
1．油、水产量的确定 ．
压力卡片 油、水、气的计算 地层条件下的流体样品
自喷时：通过油嘴和分离器的控制，确定油水产量。 非自喷时：根据钻杆内液面的高度计算测试井的产量。
RFT（Repeat Formation Tester） FMT（Formation Multi Tester）
油气井测试
单井测试 多井测试
在油、气井生产过程 中进行的地层测试。
抽油机 采油树 泵下装置
第7章地层测试工艺A
第七章地层测试工艺及监督第一节地层测试概述一、地层测试原理地层测试也叫钻杆测试，国外叫DST，是英文Drill Stem Testing的缩写。
地层测试是目前世界上及时准确评价油气层的先进技术，在钻井过程中或完井后通过对油气层进行开关井测试，可以获得在动态条件下地层的各种参数和流体性质，从而对产层作出定性或定量的评价。
地层测试属于不稳定试井方法之一。
其基本原理是，用钻杆或油管将测试工具（测试阀、封隔器、压力计等）送入井下待测位置，然后坐封好封隔器，将测试层与其它井段隔开，接着地面控制打开测试阀，造成井筒与地层之间有一个较大的压差，地层中的流体在压差的作用下流到井筒，经过测试管串流到地面。
通过地面操作可进行多次井下开关井，即可获得产层的产量和压力恢复曲线，最后关井可以采集到地层条件下的流体样品。
利用计算机试井解释软件分析处理井下压力记录仪测得的压力与时间的变化关系曲线，就可以计算出产层的特性参数。
二、地层测试录取的参数地层测试除了可直接取得产层的液性、产量、温度、压力、高压物性等数据外，还可经过计算求得产层的有效渗透率（K）、地层系数（Kh）、流动系数（Kh/μ）、井筒储集系数（c）、产层完善程度（表皮系数S、堵塞比DR、污染压降ΔPs）、流动效率（FE）、采液指数（J。
）、研究半径（ri）、边界距离（L）及边界类型等多项参数，并判别油藏的储集类型和计算各种类型油藏的特征参数。
如双重介质油藏的储容比（ω）、窜流系数（λ）；复合油藏的内区半径（r）、流动系数比（(Kh/μ)1/(Kh/μ)2）、储能系数比（(φC t h)1/(φC t h)2）；压裂井的裂缝半长（X f），裂缝导流能力（K f W）等等。
三、地层测试分类在国内，按地层测试井和测试方式的不同分为以下几种类型。
1.按地层测试井的类型分为钻井中途测试和完井测试。
2.按井眼的类型分为裸眼井测试和套管井测试。
3.按封隔器坐封的方式分为支撑式测试、悬挂式测试和膨胀式测试。
第四节：地层测试
第四节模块式电缆地层测试器（MDT）地层测试是油气勘探中验证储层流体性质、求取地层产能最为直接、有效的方法。
常用的地层测试方法有完井射孔油管测试、钻杆测试（DST）和电缆式地层测试等。
电缆地层测试技术是从20世纪50年代中期开始发展、并逐步完善起来的地层测试技术，到目前为止，电缆地层测试技术的发展大致可划分为三个阶段。
第一个阶段以FT电缆地层测试仪为代表， FT电缆地层测试仪由一个单探针和一个取样筒组成测试仪的核心部分，每次只能取一个样或测一个压力数据，这代产品主要应用在1955-1975年间；第二个阶段的电缆地层测试仪以RFT（Repeat Formation Tester），即重复地层测试器为代表，从1975年使用到20世纪90年代，它较第一代产品有了很大的改进，增加了预测压室，即可以一次在井下实现无限次的重复测压，取样筒也增加到两个。
但由于不具备泵出功能和井下油气检测功能，第二代电缆地层测试仪主要用于地层测压，取样效果不够理想。
我国大部分油田都引进了该种类型的仪器，并在现场获得了较为广泛的应用，见到了一定的地质效果。
尽管RFT 的功能较FT有较大的改进，但人们仍然无法在地面准确判断井下到底获得的是什么样品，并且不能对取样时间和质量进行有效的控制。
为了解决上述问题，20世纪90年代，斯仑贝谢公司推出了第三代电缆地层测试仪—模块式动态电缆地层测试仪MDT（The Modular Formation Dynamics Tester Tool）。
与其上一代的重复性地层测试仪RFT相比，在探测器、探测方式、模块组合方式、解释方法等方面有了较大的改进，性能显著增强。
MDT于1992年引进我国油田，经过消化、吸收及应用研究，在油气勘探中应用见到了明显的地质效果。
值得说明的是，尽管MDT电缆地层测试具有快速、直观的特点，但是，它有一定的适用条件，与常规测井项目一样，其测试结果也需要出处理和解释，需要与之相适应的配套评价技术。
常规地层测试技术及测试工具简介
通过地层测试，可以达到下列目的： 1 及时验证地层中是否产油气及产油气 的能力。 2探明油气藏边界、油水边界、气水边 界及油藏类型。 3提供计算油气地质储量的所必须的部 份参数。 4了解固井质量，探测套管损坏及管外 窜槽情况。
二、地层测试与常规试油相比具有较大的 优势主要表现在： 1）录取地层资料比常规试油准确而且全 面。其中某些地层测试录取的资料是常 规试油无法得到的。 2）能够很好地保护地层。由于地层测试 一般是将常规试油的多道工序合成一道 工序来作，大大缩短了空井的时间，减 轻了钻井液对地层的浸泡和污染，
4）下放测试管柱，换位槽下行，J形销 移至“D”位置，无自由下落显示，测试 阀关闭。 5）慢慢上提管柱，换位槽上行，J形销 移至换位槽底部“A”的位置，测试阀关 闭。 这样反复上提下放管柱，便可以进行多次 井下开关井。
维护95mmMFE测试器的换位机构 1.将换位外筒夹在虎钳上，卸掉上接头。 2.松开虎钳，把换位外筒部分往前窜，虎 钳夹于延时外筒楞角部分，拧紧，卸 掉花键外筒。 3.从花键套上卸下换位销。 4.清洗上接头，花键外筒，花键芯轴，花 键套和止推垫圈。 5.检查花键槽有无损伤，换位销有无变形， 止推垫圈有无变形，发现问题及时修 理或更换零部件。
6.取出上接头内的两只13304号“O”型圈 和花键外筒上部的13249号“O”型圈。 7.将两只13304号“O”型圈装入上接头， 将1 只13249号“O”型圈装入花键外筒， 把换位销装在花键套上。 8.沿花键槽滑动花键套，观察花键套滑动 是否顺畅，灵活。 9.给花键芯轴和花键套涂满黄油，摆正六 个止推垫圈。 10.把花键外筒套在花键芯轴上，拧紧与 延时外筒间的连接螺纹。 11.把上接头装在花键芯轴上并拧紧连接
MFE地层测试器的组成： MFE地层测试器是一套完善的测试工具 系统，包括多流测试器、锁紧接头和PT封隔器等。95mmMFE多流测试器与 127mmMFE测试器的结构和原理大致相 同，多流测试器是工具的关键部件，由 换位机构、延时机构和取样器三部分组 成。
地层测试(MDT测试)推荐作法
斯伦贝谢模块式地层测试(MDT测试)推荐做法（φ215.9井眼为例）1.MDT测试风险MDT（模块式地层动态测试器）测井技术在识别油气水层、判断油水界面和采集地层流体样品等方面有相当明显的优势，但是MDT是定点测量，受测试时间、电缆吸附粘卡等因素影响；测试仪器在不规则井眼、轨迹变化较大井眼或岩屑床较厚的井眼内移动时容易遇阻遇卡；井内钻井液中含有塑料小球、玻璃微珠以及钻井液净化不好含砂量大、固相高或含有较高的岩屑时会出现堵塞测试仪器管线和探针，这些因素都是造成MDT测井技术应用的风险。
(1)井身轨迹不平滑、狗腿度较大易导致电缆键槽卡钻；井径不规则导致下送测试仪器遇阻、上起测试仪器遇卡。
(2)钻井液性能不好，岩屑床清除不干净，易造成下放测试仪器遇砂桥或沉砂阻；钻井液清洁不好，钻井液中岩屑含量较高、自然密度过高、有害固相高、含砂量高、泥饼虚厚不光滑，钻井液润滑性差易造成电缆或仪器粘卡。
(3)钻井液失水大，形成的泥饼虚厚，测试仪器易发生下钻遇阻、上提遇卡，严重时发生测试仪器和电缆吸附粘卡或电缆键槽卡钻。
(4)封井钻井液中含有塑料小球、玻璃微珠或者钻井液净化不彻底含有较高的岩屑，表现为含砂量大、自然密度高，有害固相含量高时会出现堵塞测试仪器管线和探针。
(5)MDT测试期间，单点测试时间在8~12h，测试仪器静止时间长，易导致测试仪器粘卡或电缆粘卡。
(6)井口接拆仪器时防操作失误，发生井口落物。
(7)油气显示活跃的井，测井期间及时灌浆，加强坐岗观察，防止溢流风险。
2.钻进期间注意事项(1)优化井身轨迹，定向和后期调整期间尽量提前控制，避免出现较大狗腿，确保井身轨迹尽量平滑，避免电测期间电缆拉出键槽；(2)在馆陶组及以上软地层中施工期间，严禁定点循环，产生糖葫芦井眼；(3)东营组、沙河街组及以下易掉块、垮塌地层施工期间，严格按照《东营组沙河街组油泥岩施工推荐作法》进行施工，最大限度防止井壁出现锯齿状井眼；(4)施工期间保持与地质录井沟通，确保钻具组合和井深数据无误。
地层测试技术
地层测试技术
MFE地层测试器主要部件 1.MFE多流测试器 取样机构
地层测试技术
MFE地层测试器主要部件 2.裸眼旁通 组成：主旁通阀、副旁通阀、计量阀组成 作用： ➢ 起下钻遇到缩径井段时，泥浆从管柱内
部经旁通通过，从而减少起下钻虹力和 抽汲作用。 ➢ 测试结束时，平衡封隔器上下方的压力。
地层测试技术
地层测试技术
地层测试技术
• 地层测试又称为钻杆测试，国外称为 DST，是Drill Stem Testing 的缩写。 它 是指在钻井过程中或完井之后对油气层 进行测试；获得在动态条件下地层和流 体的各种特性参数，从而及时准确地对 产层做出评价、这种方法速度快、获取 的资料多，是最经济的“临时性”完井 方法。
地层测试技术
MFE地层测试常用管柱组合 MFE常规测试管柱 ➢ 压力计+筛管+压力计托筒+卡瓦封隔器
安全接头+液压震击器+液压锁紧接头 +MFE测试器+油管+反循环阀+油管。
地层测试技术
MFE地层测试常用管柱组合 MFE跨隔测试管柱 ➢ 压力计+盲接头+卡瓦封隔器+安全接头
+筛管+压力计托筒+剪销封隔器+液压 震击器+液压锁紧接头+MFE测试器+油 管+反循环阀+油管。
地层测试技术
全通井APR地层测试 APR地层测试器的特点 ➢ 可操作性强，成功率高。 ➢ 对高压油气井和超浅井测试特别有利。 ➢ 可对地层进行酸洗或挤注作业。 ➢ 适合于含有害气体层测试。 ➢ 对大斜度井测试特别有利。 ➢ 综合作业能力强。
地层测试技术
全通井APR地层测试 APR测试管柱 自上而下依次是钻杆 (油管)、伸缩接头、
1[1].3_地层测试概论
![1[1].3_地层测试概论](https://img.taocdn.com/s3/m/fe91bc71a58da0116d17496c.png)
3、活动管汇
连接控制头、钻台管汇和分离器（或防喷管线）的长度、方向可调的 高压活动管汇。
4、显示头
用途：显示井下测 试阀是否打开。
原理：连接于控制 头之后的活动管汇 中，当井下测试阀 打开后，地层流体 流入管柱，压缩管 内空气，在水桶中 产生气泡。
按井的类别分为： 裸眼井测试 套管井测试；
按作业方式分为； 单封隔器(常规)测试 双封隔器(跨隔测试) 联合作业测试；
按测试工具操作方式分为： 提放式操作工具（MFE、HST）测试 压控式操作工具（PCT、APR）测试
四、地层测试配套设备
（一）地面设备 地层测试的主要地面设备除了井架、
封井器、加热装置、油气分离器、计量 装置、燃烧装置外。还有一套特殊的地 面控制装置。主要包括：投杆器、控制 头、活动管汇、钻台管汇和显示头等。
不同类型的测试工具，其测试器的结构和 原理不同，但其作用是相同的。将在具体的测 试工具中介绍。
2、封隔器 作用：在环空中起封闭隔离作用。将封隔器上下 的环空隔离成互不相通的两段。 类型：
按其适用的井类分为裸眼封隔器和套管封隔器；
按其座封方式分为：扩张式、膨胀式、卡瓦式 (PT封隔器)、剪销式等。
（1）裸眼封隔器
地层测试技术起源于1867年，由美国人Burr 和Wakelee发明。
二、地层测试的基本原理
采用钻柱或油管将专门的测 试工具下入井下，用封隔器将井 筒内的钻井液或压井液与储层封 隔， 通过钻柱或油管内的液垫高 度建立和控制流动压差，在地面 控制井下开关井，完成诱喷、取 样、求产、测压等任务。
三、地层测试的分类
适用于裸眼井测 试。其特点是胶筒较 长，膨胀度大，能满 足不规则井眼的密封。
地层测试技术
地层测试技术地层测试(formation testing)是在在钻井或油气井生产过程中，对目的层段层进行的测试求产，地层测试可以测取地层压力数据，采集地层流体样品，从而对地层的压力、有效渗透率、生产率、连通情况、衰竭情况等进行评价，为建立最佳的完井方式、确定下部措施和开发方案提供依据，是进行油田勘探开发的重要技术手段。
其方法一般有：①随钻地层测试：通过钻杆末端的钻杆测试器；②电缆地层测试：利用电缆下入绳索式测试器；此外广义的地层测试还包括常规的试油试气、钻杆地层测试、生产测井、试井等。
钻杆地层测试—DST（drill stem test)是使用钻杆或油管把带封隔器的地层测试器下入井中进行试油的一种先进技术。
它既可以在已下入套管的井中进行测试，也可在未下入套管的裸眼井中进行测试；既可在钻井完成后进行测试，又可在钻井中途进行测试。
它们座封隔离裸眼井底,解脱泥浆柱压力影响，使地层内的流体进入测试器，进行取样、测压等。
钻杆(中途)测试减少了储层受污染的时间和多种后续井下工程对储层的影响，可以有效保护储层，是对低压低渗和易污染油气层提高勘探成功率的有效手段之一。
中途测试往往也使油气提前发现，争取了时间，易于安排下步工作。
电缆地层测试是使用电缆下入地层测试器，电缆地层测试仪器又称之为储层描述仪，是目前求取地层有效渗透率和油气生产率最直接有效的测井方法，同一般的钻杆测试相比，它具有简便、快速、经济、可靠的优点，在油田开发中有重要作用。
电缆地层测试目前应用的主要是组件式电缆地层测试器，仪器结构包括电气组件、双探头组件、石英压力计组件、流动控制组件和样品筒组件几部分。
根据用户的需求，可以单独测量地层压力及压力梯度，或者同时采集多个地层流体样品。
MFE（mulitflow evaluator）被称为多流测试器，是斯伦贝谢公司研制的地层测试器，用它可实现钻井中途裸眼井段测试和多层段间的跨隔测试。
MFE测试技术是通过钻杆或油管将专用测试仪器及管串组件传输下到欲测试目的层段，利用封隔器座封实现管柱内腔体与环空的阻隔，使地层流体在人为控制压差的条件下顺利流动进入管柱，从而摸清目的层压力、液性和产能等数据资料。
油矿地质---地层测试
P
H 100
第一节
钻柱测试
BC1 ：开井测试 BC段，斜率小 C1点：初始流动压力 注意： 理论上，C1点的压力 P1趋于 0，但实际上， 为了防止激烈震动或火 灾，加水垫或气垫，致 使P1不等于零。
P2
P1
P
H 100
第一节
钻柱测试
C1C2：流动段 C2：为终流动压力 压力开始增大，呈直线 段。影响直线斜率的因素 有地层渗透率，流体密度 及粘度等，但主要是渗透 率。 C2D：关井复压 时间足够长，P关井=P地层 但实际上不可能 。
第二节
电缆式地层测试
三、测试资料解释 （二）定性解释
经统计，不同渗透性的地层具有不同的测 试曲线形态，它们存在明显的差异。
第二节
电缆式地层测试
解释基础： 非渗透地层：无压力恢复段 极低渗地层：取样压力接近为零 低渗地层：取样压力低，可观察到压力恢复 中等渗透率地层：取样压力中至高，压力恢复 较快 高渗地层：取样压力和关井压力之间存在很小 差距
Cq Kd 2r p p
第二节
1.球形渗流理论
电缆式地层测试
全球形流时C＝ 0.5（均质无限大地 层）；半球形流动时 C＝1.0（相当于井壁 为平面），实际情况 为准球状和柱状流、 半球状流、柱状流和 径向流的叠加，C值 在0.5和1.0之间。
Cq Kd 2r p p
rp
第二节
探头周围的流 动方式可分为准球 形流、半球形流、 球形流、线形流和 径向流五种。
电缆式地层测试
各种流动条件
第二节
电缆式地层测试
1.球形渗流理论
电缆地层测试 器的探管半径很小 ，流动可看作球形 流动，利用地层压 降数据估算地层渗 透率。
地层测试
锁紧接头
卡瓦封隔器：由摩擦块、弹簧、 卡瓦块、 胶筒、通径规环、端 面密封、换位槽、换位凸耳等 组成 座封方式：上提、正旋转、
保持扭矩下放。 解封方式：上提即可。
卡瓦封隔器
旁通阀： 作用： 起下钻遇到缩径井段时，泥浆可以从管
柱内部经旁通通过，从而减少起下钻阻力 和抽吸力。 测试结束时，平衡封隔器上下方的压力。
维修保养注意事项
1. 2.
3.
工具在装卸及搬运过程中要轻抬轻放，防 止磕碰。 工具在装车时，公扣朝前，避免碰撞母扣 密封面。 施工回来的工具，应尽早维修保养，如条 件不允许，应用清水彻底清洗，防止因放 置过久，残留的盐水、泥浆等液体腐蚀工 具。
维修保养注意事项
4.
5. 6. 7.
8.
清洗后，仔细检查工具外观，尤其是施工 中出现问题的工具。 按要求拆卸所有丝扣，防止时间长不动而 粘扣或锈死。 更换所有密封件和损坏的铁件。 所有配件清洗干净后按要求组装。 丝扣处涂抹密封脂，密封面涂抹润滑油。
地层测试获得参数
渗透率---平均有效渗透率 地层损害程度 --- 堵塞比和表皮系数 油藏压力 衰竭 测试半径---调查半径 边界显示
二.地层测试的原理和分类
地层测试基本原理 地层测试是用钻杆或油管将测试工具 下入测试层段以上，通过地面操作，使封 隔器座封，将压井液和其它层段与测试层 隔离，然后由地面控制，打开井下测试阀， 使测试层段的地层流体经筛管流入管柱内， 直至地面。可以进行多次开、关井，开井 流动求得产量，关井测压求得压力数据。
超深井测试注意事项
9、选用70MPa地面控制管汇。 10、解封时，上提至自由点后，再施加30-50 kN的拉力，等旁通阀延时拉开、悬重降到 自由点后，方可继续上提起管。 11、RTTS封隔器解封时，如果旁通阀拉开后 悬重不降，则下放到自由点，再上提。 12、244.5mm套管井单卡瓦封隔器深井测试 时，应配旁通，保证解封顺利。
2 地层测试
第二章地层测试主要内容一、地层测试概述二、钻柱测试第一节地层测试概述油田地质研究的主要内容包括：油气田地质结构、油气水分布、油气藏的能量、储量计算等；其资料来源包括：地质录井、地球物理测井、试油或地层测试。
这三种类型的资料作用不同，录井、测井资料指出了油气层的位置，但只知道油气的层位是不够的，我们还应该弄清楚油气层产量、压力、产液性质、地层渗透率、流体样品等资料。
这样才能合理地开发、开采油气田，而这些资料的取得是通过地层测试来完成的。
1、概念地层测试（Formation Testing）：在钻井过程中或完井后对油气层进行测试，获得动态条件下地层和流体的各种特性参数，从而及时准确地对产层作出评价。
是确定地层有无工业生产能力的一次暂时性完井。
基本原理：利用井下测试设备或工具使测试层与其它地层和井筒内钻井液隔离，而直接暴露在大气压下，在ΔP作用下流体便可进入钻杆中，进行测试。
速度快，获取的资料多，最经济的“临时性”完井方法。
2、分类①据测试时间分：中途测试：探井钻进过程中，钻遇油气层或发现重要油气显示时，中途停钻对可能的油气层进行测试。
一般在裸眼井中进行，岩性致密，井壁规则，早期评价。
完井测试：完井后进行的地层测试，又称为试油（试气）。
通常在套管井中进行，开井时间长，地层参数齐全，可靠程度高。
②据不同类型的井分：裸眼井测试：套管井测试：③据测试方式分：常规测试：封隔器下部只有一个测试层。
跨隔测试：在一口井有多层的情况下对其中某一层进行的测试，要求必须有两个封隔器将测试层的上部和下部都隔开。
3、测试方法：近些年来，无论国内、外，地层测试技术都被广泛应用着，大部分探井和部分生产井都要进行地层测试。
随着电子工业的飞速发展，地层测试技术，无论是测试工具方面，还是资料的处理都已日臻完善。
在开发、应用地层测试技术方面，美国、加拿大、法国是比较先进的国家，尤其美国，不但历史长，发展也快，可以作为西方石油发达国家的代表。
试油与电缆地层测试
油藏处于生产状态下的各种特性： 地层静压 地层温度 地层有效渗透率 地层表皮系数 地层流体取样及性质测定 油气产量及产能等
3、地层测试的任务
查明含油气层位； 查明含油气层位产物性质； 查明含油气层位油、气、水产能，判 断有无工业油气流； 查明含油气层位动态特性
4、地层测试的价值
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6、普通试油工艺特点
修井机试油； 地面生产计量； 分层测试方法：多组封隔器法 打水泥塞法 下桥塞法 特点：分层粗、质量差、设备多、工艺 复杂、人力多、时间长；探测半径大。
三、钻杆地层测试 DST ( Drilling Stem Testing )
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用钻杆或油管携带机械式地层测试器 ，对探井逐层段进行中途或完井的全套 地层动态测试的工艺技术。 地层动态测试的工艺技术。 又简称为地层测试 带深井压力计 测压力曲线
一次下井 可对所有感兴趣层点做动态测试，电 子压力计测压力曲线
特点：分层细、质量高、工艺简单、人 力少、时间短；探测半径小。
1、第一代电缆地层测试器特点 、
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第一代电缆地层测试器1955年由 第一代电缆地层测试器1955年由 1955 Schlumberger测井公司研制成功 测井公司研制成功， Schlumberger测井公司研制成功，特点 是： （1）一次下井只能对一个储层测试一次 ） 只有一个测点。 ，只有一个测点。可以取到地层流体样 品，可以测出取样全过程的地层压力变 化曲线。 化曲线。 （2）可以测出地层有效渗透率 ）
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国家863项目，中海油服主持研制成功 具有泵抽排功能、 井下多种流体识别技术综合使用、 可取流体真实样品 接近最新一代电缆地层测试器水平
地层测试基础知识
1．总论在石油及天然气勘探过程中，为了对钻进过程中遇到的油气显示层段能尽量做出准确评价，目前除采用地质综合录井、地球物理测井、岩心分析等基本方法外，还采用了地层测试技术；不过前几个只是直接或间接地确定油、气、水层，而只有通过后者才能确定储层产能和地层动态参数。
（一）、地层测试技术的目的地层测试又叫钻杆测试,国外叫DST是Drill Stem Testi ng的缩写。
它是指在钻进过程中或完钻之后对遇到的油气显示层段不进行完井而用钻杆或油管下入测试工具进行测试，获得在动态条件下地层和流体的各种特性参数，从而及时准确地对产层作出评价。
这种方法速度快、获取的资料多，是最经济的“临时性”完井方法。
在我国，通常把钻井过程中进行的地层测试称为中途测试；把下完套管，完钻之后进行的测试称为完井测试或套管测试。
无论是哪种测试，都是用钻杆或油管将地层测试器下入待测层段，进行不稳定试井，测得测层的产量、温度、开井流动时间、关井测压时间，取得流动的流体样品和实测井底压力- 时间关系曲线卡片。
钻杆测试的具体目的是：①探明新地区、新构造、新层位是否有工业性油气流，验证油、气层的存在；②查明油气田的含油面积及油水或气水边界，油气藏的驱动类型和产油、气能力；③通过分层测试，取得分层测试资料，计算出储层和流体的特性参数，为估算油、气储量和制定油气田开发方案提供依据。
通过钻杆测试取得的时间- 压力卡片，结合试井分析理论，可以得到下列主要参数：①渗透率我们最关心是的流体流动时的平均有效渗透率，通过地层测试可以获得这一最有价值的参数；②地层损害程度通过测试资料可计算出地层堵塞比和表皮系数；③油藏压力通过关井压力恢复曲线可外推出原始油藏压力；④衰竭在正常测试条件下，如果在测试过程中发现油藏有衰竭，可以推断所控制的地质储量，判断油藏是否有开采价值；⑤测试半径是指测试过程中因流量变化所引起的压力波前缘传播深入地层的径向距离，也叫调查半径；⑥边界显示在测试半径内如有断层或边界存在，可通过压力曲线分析计算出距离，还可确定边界类型。
地层测试概述
地层测试概述一、地层测试的概述什么叫地层测试？在钻井工程建立起地层通道——井眼之后，使地层流体流入井筒甚至喷出地面，并对流体和产层通过一系列测试，搞清流体性质、产能及取得各种地层特性参数资料的整个工艺过程，就叫做地层测试。
二、地层测试的目的地层测试的目的主要有以下七种：1、搞清地层流体性质（包括地面的和地层条件下的两种）及产出能力。
2、搞清产层有效厚度及有效渗透率。
3、搞清产层压力及温度。
4、搞清地层损害程度。
5、搞清测试过程中有无衰竭现象。
6、搞清地层中的油、水界面位置或油、气或气、水界面位置。
7、搞清测试半径、边界显示及单井层控制地质储量等。
三、地层测试的种类地层测试按施工方式的不同可分为两类，既常规测试（俗称试油）和钻竿式地层测试（简称DST）。
DST测试又可分为裸眼中途测试和套管完井测试两种。
钻竿地层测试，不管哪种测试，按照实现井下开关的操作方式可分为以下三种：1、旋转式：通过旋转一定圈数的钻竿（管串）来实现井下开关井。
如来因斯公司的常规式和跨隔式DST测试工具等。
2、提放式：通过提放一定距离的钻竿（管串）来实现井下开关井。
如江斯顿公司的MFE测试工具和哈里巴顿公司的常规测试工具等。
3、环空压力控制式：通过对测试管串外的环空加压和放压来实现井下开关井。
如哈里巴顿公司的LPR－N式江斯顿公司的PCT式测试工具等。
四、钻竿式地层测试（DST）工作原理DST测试管串下井时，作为实现井下开关井的测试器（阀）是关闭的，测试器以上的官腔（再抗外挤压力以内）可以和大气连通，所以说最低压力可以达到一个大气压力。
当管串下到预定位置，使分隔器坐封后便截断了地层与环形空间压井液的通道。
此时施以外力（或旋转或提放钻竿或环空加压），使测试器突然打开，地层流体便会在地层压力或加垫诱喷压差的作用下流入井筒（即测试管串空腔）甚至喷出地面。
诱喷压差大小的控制，可以通过对管串的加垫来调节。
所以加垫是指在测试器之上加入一定数量的气体或液体，使其对测试器产生一定的回压来减少诱喷压差。
1.3 地层测试概论
二、地层测试的基本原理
采用钻柱或油管将专门的测 试工具下入井下，用封隔器将井 筒内的钻井液或压井液与储层封 隔， 通过钻柱或油管内的液垫高 度建立和控制流动压差，在地面 控制井下开关井，完成诱喷、取 样、求产、测压等任务。
三、地层测试的分类
按井的类别分为： 裸眼井测试 套管井测试； 按作业方式分为； 单封隔器(常规)测试 双封隔器(跨隔测试) 联合作业测试； 按测试工具操作方式分为： 提放式操作工具（MFE、HST）测试 压控式操作工具（PCT、APR）测试
7、安全接头
作用：当封隔器或筛管遇卡，用震击器 作用：当封隔器或筛管遇卡，用震击器 也无法解卡时，就可以从安全接头的粗 螺纹处倒开，将其以上的工具和钻杆取 出。这样既可获得地层测试所取得的资 料和数据，又能最大限度地起出井内管 柱和工具。 安全接头是一种专用接头。可以接在 钻柱的任何部位，它既能承受钻柱的所 有正常作业，也能按照操作者的愿望传 递正反向扭矩，而且容易解脱和重新对 接。
（3）液压锁紧接头
液压锁紧接头是用于套管井 测试的封隔器辅助锁紧装置，当 套管封隔器坐封后进行测试时， 要靠上提下放管柱来操作多流测 试器，这就存在封隔器解封的可 能，这时，液压锁紧接头运用液 压面积产生一个向下的锁紧力， 就相当于在封隔器上部加了一部 分钻铤来帮助封隔器坐封。
4、震击器
作用：测试管柱遇卡时，帮助解卡。 作用：测试管柱遇卡时，帮助解卡。 类型：TR震击器和BJ震击器。其原理相同。 类型：TR震击器和BJ震击器。其原理相同。 均为可调式液压延时震击器。 原理：遇卡时上提管柱并施加一定的拉力， 原理：遇卡时上提管柱并施加一定的拉力， 液压系统延时，液压阀向上运动到阀外筒的 较大内径处，液压油突然降压，释放能量， 上心轴快速向上运动，使心轴上的台肩与阀 外筒上部台肩相撞，产生一个强烈的震击力， 使遇卡处解卡。
地层测试
6-8
5-82
第一节 钻柱测试
概念：在钻井过程中，以钻柱作为地层流
体流到地面的导管，对地层进行测 试评价的一种手段。。 按井分类：裸眼井测试 套管井测试
按测试方式分类：常规测试 跨隔测试
常规测试：封隔器下部只有一个测试层
跨隔测试：在一口井有多个油层的情况下 对其中某一层进行测试。因此， 必须有两个或两组封隔器将测 试层封隔开。
压力卡片是在地层动态条件 下取得的，是其它静态方法所 不能比拟的。 测试器不能在井下停留过长 的时间，因此所取资料也存在 一定局限性。
测试工具及原理 钻柱测试的主要成果 钻柱测试压力卡片的解释和应用
测试工具下井， 压力升高至钻井液 静液柱压力。
静液柱压力 初关井压力 终关井压力 测试器起出， 压力逐渐降低
RFT（Repeat Formation Tester） FMT（Formation Multi Tester）
油气井测试
单井测试
多井测试
在油、气井生产过程 中进行的地层测试。
抽油机 采油树 泵下装置
单井测试
抽油井 自喷井 气井
2-211 2-221 3-23 4-201 3-21 4-20 5-181 4-19 4N19 4-181 3N182 4-18 2-192 3-191
典型压力卡片的定性分析
测试工具下井， 压力升高至钻井液 静液柱压力。
静液柱压力 初关井压力 终关井压力 测试器起出， 压力逐渐降低
初始 静液柱压力 初流动 结束压力 初流动开始压力
终流动结束压力
终流动开始压力
合格压力卡片应具有的特征
④开井压力曲线急剧下降， 关井后压力曲线逐渐上升或有规则上升。 ⑤流动压力曲线与关井压力恢复曲线光滑， 无异常突变。 其压力变化点与开关井时间一致。 ⑥终流动压力的终止点压力值 与回收液体总高度折算的回压相符合。
常规地层测试技术规程
常规地层测试技术规程
1. 地层测试的目的和意义，常规地层测试的主要目的是获取地
层的物理性质和流体特征参数，为油气勘探开发提供地质储层参数
的依据，评价地下储层的产能和储量，指导油气井的开发和生产。
2. 地层测试的方法和工具，常规地层测试包括岩心分析、测井、岩石物理实验等方法。
岩心分析是通过对地层岩心进行实验室分析，获取地层岩石的物理性质和流体特征参数；测井是通过测井工具在
井内进行测量，获取地层的物理性质和流体特征参数；岩石物理实
验是通过实验室对地层岩石进行物理性质测试，获取地层岩石的力
学性质、孔隙度、渗透率等参数。
3. 地层测试数据的解释和评价，常规地层测试获得的数据需要
进行解释和评价，包括对地层岩石的类型、孔隙结构、渗透性、地
层流体类型和含量等进行分析，评价地下储层的产能和储量。
4. 地层测试报告的编制，常规地层测试完成后需要编制地层测
试报告，报告中包括地层测试的方法、数据获取和处理过程、数据
解释和评价结果等内容，为后续油气勘探开发提供科学依据。
总的来说，常规地层测试技术规程是石油勘探开发中非常重要的一项规程，它为油气勘探开发提供了重要的地质储层参数和评价依据，对指导油气井的开发和生产具有重要意义。
地层测试2-1.
伸缩接头、安全接头
压力控制 测试系统 示意图
压力控制测试器 液压标准工具（HRT） 封隔器
教材65
2、测试过程--以MFE测试为例 四个过程
（1）下入井内
测试阀
关闭
旁通阀
打开
松开
将测试器接在钻 杆底部，下至测试 层段。 井筒内的钻井液由 筛管经旁通阀和环形 空间返至地面。
封隔器
筛管
教材64
2、测试过程--以MFE测试为例
C1-- C2曲线段形状决定于地层的渗透率、 流体的粘度、密度和测试层的厚度。
旁通阀
座封
封隔器
筛管
教材66
1、压力（特征）卡片
初关井压力
关闭
测试阀
初关井 D点--初关井压力：初关井的压力恢复 过程。(如果关井时间足够长，D点压 力将是地层静压力)。
一口井作为激动井，另一口或
数口井作为观测井。（井间压 力响应）
8-132
井间示踪剂测试
4-112
向井内注入携带有示踪剂的流体， 7-101 在邻近的生产井中检测示踪剂的开采动态。
7-08
5-102 6-82
教材98-101
第一节
地层测试简介
二、测试方式--常用钻柱测试、电缆测试 1、钻柱测试（DST）
教材66
封隔器
筛管
1、压力（特征）卡片
测试阀
旁通阀
封隔器
筛管
常用压力曲线
教材66
1、压力（特征）卡片
测试阀
关闭 打开
旁通阀
下入井内
封隔器
松开
筛管
A段--钻井液静液柱压力：随工具下井 深度增加而增加的。
教材66
1、压力（特征）卡片
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常规测试
教材P63
跨隔测试
中途测试 完井测试 常用钻柱测试、电缆测试
电缆测试
用电缆将测试器下至测试层进行测试
RFT（Repeat Formation Tester） --斯伦贝谢公司
FMT（Formation Multi Tester） --贝克阿特拉斯公司
钻柱测试的主要成果 （一）压力卡片
压力卡片 油、水、气产能 地层条件下的流体样品
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
钻柱测试器中有两个压力计
上压力计
(管内压力计）
•记录从地层流入钻杆的流体压力
测试阀
旁通阀
•测量支撑管与井壁之间
环形空间内的压力
下压力计
封隔器
（下压力计用于检查）
筛管
正常：两个压力计记录的压力基本相同； 筛管孔眼被堵塞：两个压力计压力不同
（属于测井的范畴）
教材P74
RFT工作原理示意图
油气井测试
单井测试 多井测试
在油、气井生产过程 中进行的地层测试。
抽油机 采油树 泵下装置
单井测试
抽油井 自喷井 气井
自
教材85-98
学
（大港实习）
多井测试
求解井间地层特性参数以及井间流体流动状况
干扰试井
一口井作为激动井， 另一口或数口井作为观测井。 激动井改变工作制度 （井间压力响应）
压力卡片
•
初关井
关闭
教材66
测试阀 旁通阀 封隔器 筛管
初关井压力
•C2点到D点： 初关井的压力恢复过程。
(如果关井时间足够长， D点压力将是地层静压力)。
第二次开井 和关井
压力卡片
•
打开
教材66
第二次开井
优点
在裸眼井中完成， 浸泡时间短，油层伤害小
适用条件：岩性较致密、井壁较规则、 地层不垮塌、井身状况较好
•完井测试
在完井之后进行的地层测试， 亦称为试油（气）。
优点 开井时间长，所取得地层参数齐全， 还可进行分层测试。
教材P63
中途测试 完井测试 常用钻柱测试、电缆测试
钻柱测试（DST）
在钻井过程中，以钻柱作为地层 流体流到地面的导管，对地层进 行测试评价的一种手段
第一章 钻井地质
单井地质设计
井别 直井地质设计 定向井地质设计
地质录井
钻时、岩心、荧光
岩屑、钻井液、气测 综合、其它录井
完井及其资料整理
回顾
第二章 地层测试
钻井地质（1） 地层测试（2）
陈堡油田陈3断块K2t1-K2c油藏剖面图
资料录取
地层测试
•钻井地质录井 •测井
测试
油气层的层位
油气层的分布规律
测试阀 关闭 旁通阀 打开
封隔器 松开
•将测试工具起 至地面，
•取出流体样品
二、钻柱测试的主要成果
测试工具及原理 钻柱测试的主要成果 钻柱测试压力卡片的解释和应用
测试阀 旁通阀 封隔器 筛管
教材66
•压力卡片 •油、水、气产能 •地层条件下的流体样品
钻柱测试器压力记录示意图 （二开二关油井压力卡片）
•
打开 座封
教材66
初流动开始压力
测试阀 •测试层段处的压力急速下降到C1点，
然后，井内流体开始流动
旁通阀
封隔器
C1为什么比大气压高？
筛管
（采用水垫或氮气垫)
压力卡片
打开 座封
教材66
•
测试阀 旁通阀
封隔器 筛管
初流动结束压力
•开井后，流体不断从地层通过筛管 进入钻杆， 压力逐渐上升，直到关井
注：第一次开井一般不取样， 污染比较严重
教材64
测试阀 旁通阀
测试阀 打开 旁通阀 关闭
（2）开井
•测试层内流体 经筛管和测试阀 流入钻杆内。
封隔器
封隔器 坐稳 （封隔器承受液柱压力）
筛管
筛管
如果井很深，井底的钻井液柱压力高，
习惯上在钻杆中，部分充水，这样经过封
隔器的压力差不致太大，这叫作水垫。
开井
未加水垫或气垫时，测试层在开井瞬间的回 压接近于1个大气压。
教材66
压力卡片
关闭 打开 松开
教材66
下入井内
测试阀
钻柱测试器压力记录示意图
（二开二关油井压力卡片）
旁通阀
A段：随工具下井深度增加而增加的
封隔器
钻井液静液柱压力。
筛管
压力卡片
•
关闭 打开 松开
教材66
初始静液柱压力
测试阀
旁通阀 封隔器 筛管
工具下到井底后， 钻井液静液柱压力达到最大
压力卡片
第一次开井
地面控制设备
教材64
测试工具 封隔器
测试设备： 测试工具、（接在钻杆下部） 封隔器、 地面控制设备。
（一）测试工具
多流测试器（MFE） 压力控制测试器（PCT）
多流测试器（MFE）
（美国1961年研制）
反循环阀
旁通阀 安全接头
测试器 震击器
应用广泛，裸眼井和套管井 （单层或多层测试）
压力计和筛管
教材64
井间示踪剂测试
向井内注入携带有示踪剂的流体， 在邻近的生产井中检测示踪剂的开采动态。
教材98-101
第二节 钻柱测试
以钻柱作为地层流体流到地面的导管， 对地层进行测试评价。
• 测试工具及原理 • 钻柱测试的主要成果 • 钻柱测试压力卡片
的解释和应用
教材63
一、测试工具及原理
测试工具及原理 钻柱测试的主要成果 钻柱测试压力卡片的解释和应用
通过对油气层进行测试，获取 油气层产量、 压力响应、 产液性质 地层渗透率 流体样品等资料。
----动态信息
教材P63
地层测试简介 钻柱测试
第一节 地层测试简介
地层测试
t
中途测试
完井测试
油气井测试
教材P63
•中途测试
在探井钻进过程中，钻遇油气层或发现 重要油气显示时，中途停钻对可能的油气层 进行测试。
液压标准工具（HRT） 封隔器
适用条件： 套管井，单层测试
（二）测试原理 （以MFE测试为例）
测试阀 关闭
四个过程：
•下入井内 •开井 •关井 •从井内取出
（1）下入井内
旁通阀 打开 封隔器 松开
筛管
•井筒内的钻井液 由筛管经旁通阀 和环形空间返至 地面
教材64
将测试器接在钻杆底部， 下至测试层段。
大压差下，流体容易流出，获得最大产能。
（3）关井
测试阀 旁通阀 封隔器 筛管
测试阀 旁通阀 封隔器 筛管
测试阀 关闭
旁通阀
•测量该层的
压力恢复曲线
封隔器
•取样器取
筛管
流体样品（终流动）
教材65
关井
测试阀 旁通阀 封隔器 筛管
教材65
测试阀 旁通阀 封隔器 筛管
测试阀 旁通阀 封隔器 筛管
（4）从井内提出
封隔器
MFE测试器示意图
不适用于斜井和海洋井
压力控制测试器（PCT）
（70年代研制）
压力控制 测试系统 示意图
教材65
•适用于斜井和海上钻井
与多流测试器的区别： （1）用液压装置控制测试过程
地面控制， 适用于难于用钻杆操纵的斜井
（2）测试管柱中配有伸缩接头
伸缩接头、安全接头
平衡管内压力变化。
压力控制测试器