油气井地层测试基本知识
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
采油厂地质技术必备知识
采油厂地质技术必备知识一、地质基础知识：1、什么叫地静压力、原始地层压力、饱和压力、流动压力？答：地静压力：由于上覆地层重量造成的压力称为地静压力。
原始地层压力：在油层未开采前，从探井中测得的地层中部压力叫原始地层压力。
饱和压力：在地层条件下，当压力下降到使天然气开始从原油中分离出来时的压力叫饱和压力。
流动压力：油井在正常生产时测得的油层中部压力叫流动压力。
2、什么叫生产压差、地饱压差、流饱压差、注水压差、总压差？答：生产压差：静压（即目前地层压力）与油井生产时测得的井底流压的差值。
地饱压差：目前地层压力与原始饱和压力的差值叫地饱压差。
流饱压差：流动压力与饱和压力的差值叫流饱压差。
注水压差：注水井注水时的井底压力与地层压力的差值叫注水压差。
总压差：原始地层压力与目前地层压力的差值叫总压差。
3、什么叫采油速度、采出程度、含水上升率、含水上升速度、采油强度？答：采油速度：是指年产油量与其相应动用的地质储量比值的百分数。
采出程度：累积采油量与动用地质储量比值的百分数。
含水上升率：是指每采出1%地质储量的含水上升百分数。
含水上升速度：是指只与时间有关而与采油速度无关的含水上升数值。
采油强度：单位油层有效厚度的日产油量。
4、什么叫采油指数、比采油指数？答：采油指数：单位生产压差下的日产油量。
比采油指数：单位生产压差下每米有效厚度的日产油量。
5、什么叫水驱指数、平面突进系数？答：水驱指数是指每采出1吨油在地下的存水量单位为方/吨。
边水或注入水舌进时最大的水线推进距离与平均水线推进距离之比，叫平面突进系数。
6、什么叫注采比？答：注采比是指注入剂所占地下体积与采出物（油、气、水）所占地下体积之比值。
7、什么叫累积亏空体积？答：累积亏空体积是指累积注入量所占地下体积与采出物（油、气、水）所占地下体积之差。
8、什么叫层间、层内平面矛盾？答：层间矛盾：非均质多油层油田笼统注水后，由于高中低渗透层的差异，各层在吸水能力、水线推进速度、地层压力、采油速度和水淹状况等方面产生的差异叫层间矛盾。
第一课油气田地下地质学 第二单 地层测试
符合。
9-Dec-19
2．典型压力卡片
①气井用水垫测试，开始流动 压力上升至A点，水被举出地 面，压力下降，天然气产量逐 增，月点关井，压力上升。
油气田地下地质学
②终流动时筛管完全被堵死的情况。因地层流体未进入管
柱，内压力记录卡片表现为一水平直线，而外压力记录卡
片表现为关井压力恢复：故表现为终流动和终关井是一样
油气田地下地质学
9-Dec-19
二、测试资料成果及解释
油气田地下地质学
(一) 测试曲线
a 段表示打开平衡阀后记 录的静液柱压力(钻井液柱 压力)曲线
b段表示推靠臂推向井壁、 封隔器压向井壁及泥饼、 探管进入地层表面时压 力记录曲线，这时压力 有一些增加 c 段表示探管中小活塞的抽吸，测试空间经过滤器与地层连通 时的压力记录曲线，此时流压下降、探头继续压迫井壁；
d 点表示探管内的小活塞完成抽吸并停止运动时的压力记录， 此时压力稍微回升，这是封隔器向井壁继续施压造成的
t ——-流动时间，min。
9-Dec-19
油气田地下地质学
2．产气量的确定
准确地得到井的产气量，不仅对气井，而且对 油井均要测量气量。因为油中含气量的多少影响到 油的体积。
测定气量的方法较多，一般使用孔板流量计。 它是根据气体经过孔板时，流速增加，当气流速度 小于临界速度时，孔板前后的压差越大，流经孔板 的气量越大。所以测定孔板前后的压降就能算出气 量。
D1、D2曲线显示终关井压力下降，反映了地层污染 堵塞曲线。
曲线E反映终关井压力高，压力恢复慢，为高压低渗
透曲线
9-Dec-19
油气田地下地质学
干层（致密层）压力卡片
高压低渗透层压力卡片
低压低渗透层压力卡片
油气井地层测试
1准确度可以定义为测量值与被测量的真值之间的符合程度或接近程度。
2分辨率是指仪器能够在输入信号中检测到的最小变化量,也就是仪器反映的被测物理量的最小变化。
3灵敏度用来表示一台仪器或一个仪器系统某一部分的输出信号和输入信号之间的关系,即灵敏度=（输出信号的变化量/（输入信号的变化量。
4测量误差是实际的测量值与真值之差。
5测量仪器的校检是用相对标准来确定测量仪表或测量系统测值读数（有时是电输出量与机械输出量之间的过程。
6绝对压力指液体,气体或蒸汽垂直作用在单位面积上的全部压力,包括流体本身的压力和大气压力。
表压力等于绝对压力与大气压力之差,是相对压力。
7试油（气是指探井钻井中和完井后,为取得油气储层压力、产量、液性等参数, 提交要求的整套资料的全部过程,是最终确定一个构造或一个圈闭是否有油气藏存在和油气藏是否具备开采价值的依据。
8流动压力是在自喷求产过程中特定的工作制度下所测得的油层中部压力（简称流压。
9当自喷井试油求产结束后在正常生产状态下将压力计下至油层中部深度, 停放30~120min 然后关井,测出地层压力由生产状态到静止状态的变化过程,在这个过程中压力随关井时间的变化关系可以形成一条曲线,通常称压力恢复曲线。
0 正压射孔是射孔时,静液柱压力大于地层压力。
射孔时,静液柱压力小于地层压力称为负压射孔。
1喉道是指两个颗粒间联通的狭窄部分,是易受损害的敏感部位2DST 是钻杆地层测试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,从而及时准确的对产层做出评价。
3测试半径是在测试过程中由于地层流体发生物理位移,对一定距离的地层将产生作用,这个距离为测试半径又为调查半径。
4油、气田生产所部署的井统称为开发井,包括滚动井、投产井、注水井、观察井等。
5堵塞比DR 是指实测生产压差与理论生产压差之比。
6流动效率FE 表示地层在受到污染的产量与未受到污染情况下产量之比。
油气井生产测试
一、测量仪器的基本结构1．敏感元件2．放大元件3．指示和记录元件4．信号传输二、测量仪器的性能指标1．准确度（1）准确度等级（2）测量仪器的（示值）误差（3）测量仪器的引用误差和最大引用误差（4）测量仪器的最大允许误差2．精度3．分辨力、分辨率和鉴别力4．灵敏度5．价格6．环境三、误差的分类1．系统误差2．随机误差3．粗大误差四、测量系统中的误差来源1．测量设备误差2．测量方法误差3．测量环境误差4．测量人员误差在油气井生产测试中，按用途分为：地面测量压力计井下测量压力计地面压力测量一．弹簧管压力表地面流体压力测量中使用最多的一种压力表，属于弹性压力计。
1．仪器结构弹簧管压力表主要由弹簧管（又叫波登管、包式管），齿轮传动结构，示数装置（分针和刻度盘）以及外壳几个部分组成。
2．工作原理测量介质由所测空间通过细管进入弹簧管的内腔中，在介质压力的作用下，弹簧管内部压力的作用使其极力倾向变为圆形，迫使弹簧管的自由端产生移动；这一移动距离借助连接杆，带动齿轮传动机构，使固定在小齿轮上的指针相对于刻度盘旋转，指针旋转角的大小正比于弹簧管自由端的位移，也正比于所测压力的大小，因此可借指针在刻度盘上的位置指示出待测压力值。
二．YDS—Ⅱ型远传压力表用来自动测量各种无腐蚀性气体和液体压力的仪表。
此仪表有就地指示装置，也有将压力转换为电信号进行远传的装置；它属于电气压力仪表。
1. 仪器结构：一次表部分、电器箱部分、二次表部分电器箱部分包括：变压器、稳压器、振荡器、放大器几个单元一次表部分:包括压力敏感元件（弹簧管）、变送元件（差动变压器）和就地指示装置二次表部分包括：电流表、电压表或其它接收装置2. 工作原理：当压力进入弹簧管后，弹簧管自由端A将产生一个位移，这个位移经传动机构转变为角位移，带动指针将压力就地指示在刻度盘上；同时，变送器开始工作，差动变压器的铁芯F在杆B的带动下偏离了原来的中间位置，向上产生一个垂直位移，于是破坏了差动变压器次级的电磁平衡，从而在次级输出端产生一个不平衡电动势ΔE。
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。
第6章 油气井测试
4. 地层流体样品分析；
38
第6章 地层测试
6.2油气井测试结果分析 二、油气井测试资料分析
1. 压力曲线定性分析； C
压 力
B A
流动压力曲线的三 种情况，A线表示 低产量;B线表示中 产量;C线表示高产 量.根据其形状，可 判断产层是属于那 种类型。
依靠上提、下放测试管柱控制井下的各种阀的开关，可用于套管 内或井径规则的裸眼内的地层测试。如MFE、HST工具等。
靠环空压力操作开关井的测试工具:
利用环空压力压缩或释放氮气室压力，推动心轴上行或下行，从 而使球阀打开或关闭。如APR、LPR、PCT工具等。主要用于不能上提下 放钻柱的井，如大斜度井、水平井及海洋浮动平台测试中。优点：不 动管柱、内径大、全通径、可操作性强、安全可靠等。一般用于套管 内测试。
HI：开阀时间，压力骤 落至第一次流动期流量 典型钻杆地层测试结果示意图 所具有的液柱静压力；
23
第6章 地层测试
I点：第二次流动期 的开始压力，流体处 于欲动状态； IJ：第二次流动期的 压力特性，随着生产 液的继续流入，记录 压力不断升高，这一 时期表示地层的准特 性阶段； JK：第二次关井期的 压力特性； 典型钻杆地层测试结果示意图
32
第6章 地层测试
6.2油气井测试结果分析 2.表皮效应与表皮系数
油井附近的地层渗透率在钻井、完井以及油井压力
与地层压力失去平衡的作业过程中将发生变化。 井筒中大量流体和固体颗粒的流动也将使油井附近 的地层渗透率受到损害。 消除地层损害或增加油井产能的洗井和增产处理，
地层渗透率将再次发生变化。
18
第6章 地层测试
BC；测试管柱逐渐下 入井内，卡片上记录 的压力随下井深度而 增大，即泥浆柱的静 压力线； C点：测试工具已下 到预定测试层位的深 度，C点的压力为测 试深度的泥浆柱压力； 典型钻杆地层测试结果示意图
井下作业试油和地层测试
第二节 试油主要工序与资料录取
事故处理与分析
互6井抽汲管柱砂卡
三、原因分析： 1．该层吐砂严重，导致喷砂器及卡瓦封隔器被 堵被卡。 2．卡点距离油层过远，沉砂口袋过大。 3．因底部带有监测压力计，没有接沉砂尾管。 四、经验教训： 针对地层严重吐砂，施工时要采取防砂卡措施。
第二节 试油主要工序与资料录取
第一节 油气井分类及试油目的与任务
油、气井分类
四、开发井 油、气田开发生产所部署的井统称为开发 井，包括滚动井、投产井、注水井、观察井等。 滚动井是在尚未认识清楚的区块所部署的井， 兼有详探井的任务；对于开发井的试油主要目 的是确定油、气、水产能、性质。
第一节 油气井分类及试油目的与任务
试油的定义
套管外径，mm 127 139.7 177.8 244.5 增压压力，MPa 15 15 12 10 观察时间，min 30 30 30 30 压力降落，MPa 0.2 0.2 0.2 0.2
第二节 试油主要工序与资料录取
试油工序
五、射孔 目的：是沟通地层和井筒，产生流体流 通通道。 监督内容：
1、采用负压射孔的井液面深度； 2、射孔压井液类型、密度、数量； 3、射孔枪型、弹型、弹书、孔密、夹层厚度； 4、每米射孔发射率低于80％时补射孔； 5、射孔施工时是否落物； 6、射孔深度误差是否达标。
第二节 试油主要工序与资料录取
抽ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ管柱图
油管
油管
筛管 压力计托筒 丝堵
已试层
P-T封隔器
待试层
筛管
待试层
油管 压力计托筒
光油管抽汲结构图：只 适用井内只有一层
单级封隔器闭式抽汲管柱图： 只适用上部有已试层的层段
第二节 试油主要工序与资料录取
油气井测试基础知识
第1章油气井测试基础知识1.1 地质基础知识1.1.1岩性石油和天然气都埋藏在地下不同深度的岩石之中。
尽管埋藏深度相差很大，但都还在地壳的范围内。
组成地壳的岩石，根据其成因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。
1.沉积岩沉积岩是古老的岩石风化剥蚀后，其风化产物再经过搬运、沉积及成岩作用而形成的。
根据沉积岩的成因和物质成分，将其分为四类:(1)碎屑岩是由碎屑和胶结物组成的沉积岩，按粒度分为砾岩、砂岩、粉砂岩。
(2)粘土岩是由粘土矿物组成的沉积岩，如泥岩、页岩。
(3)碳酸盐岩是由碳酸盐矿物组成的沉积岩，如石灰岩、白云岩。
(4)生物岩是由生物沉积物组成的沉积岩，如煤、油页岩。
沉积岩的分布面积很广，在沉积岩中蕴藏着极为丰富的矿产，尤其是被誉为工业血液、黑色金子的石油就生成于沉积岩中，而且大部分储集于沉积岩中。
2.岩浆岩岩浆岩是岩浆在一定地质作用的影响下，由地壳深处上升，并且经过冷却、凝固、结晶而成的岩石。
岩浆是处于地壳以下高温、高压状态下的含有大量挥发物的硅酸盐熔融体。
岩浆的温度超过1000℃，压力在几百MPa以上，当地壳运动使地壳本身出现薄弱地带时，岩浆就会冲入薄弱地带，甚至喷出地表，这时岩浆的温度、压力下降，挥发物质析出、经冷凝和结晶后，就形成了岩浆岩。
岩浆岩主要分为：超基性岩、基性岩、中性岩、中酸性岩、酸性岩、碱性岩等。
3.变质岩在地球内力作用的影响下，由于物理化学条件的改变，使早期形成的岩浆岩和沉积岩在固体状态下，其成分、结构和构造相应地发生变化的作用，称为变质作用。
因变质作用而形成的岩石称为变质岩。
由岩浆岩变质而成的叫正变质岩，由沉积岩变质而成的称副变质岩。
常见的变质岩有片麻岩、片岩、千枚岩、板岩、大理岩、石英岩、云英岩等。
变质岩与火成岩一样是不能生油的，但在储集条件、构造条件及其它条件充分具备的时候，也可以储集石油和天然气。
1.1.2储集层石油天然气储藏在地下岩石的孔隙、洞穴、裂缝中，所以把凡是能够储集油、气，并在其中流动的岩层叫做储集层。
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。
油气田地下地质学 第二单 地层测试
7-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱan-20
(三)地层条件下的流体样品
油气田地下地质学
各类钻柱测试器均可取得地层条件下的流体样品， 通过分析，得到地层条件下的压力、体积、温度等参 数
钻柱测试应取全取准压力、产量(油、气、水)和井
下取样全部资料，通过这些资料的化验、分析和计算处
符合。
7-Jan-20
2．典型压力卡片
①气井用水垫测试，开始流动 压力上升至A点，水被举出地 面，压力下降，天然气产量逐 增，月点关井，压力上升。
油气田地下地质学
②终流动时筛管完全被堵死的情况。因地层流体未进入管
柱，内压力记录卡片表现为一水平直线，而外压力记录卡
片表现为关井压力恢复：故表现为终流动和终关井是一样
7-Jan-20
一、测试器工作原理
油气田地下地质学
RFT的测试原理与钻柱测试相似，就是利用地层与 测试管路间的巨大压差，将地层流体引入到测试器内， 从而对地层压力及流量等进行测试。
RFT井下仪器包括： ①由地面控制的仪器推靠系统； ②液压系统：地层密封器、过滤 器、探针等； ③取样筒：一个容积为3780cm3， 另一个容积为10409cm3。取样时 可以使用水垫及阻流器控制流速
理取得如下成果：①压力(原始、流动)和完整的压力恢
复曲线；②产量(油、气、水)和潜在产能、气油比；③
采油指数，④有效渗透率或传导系数；⑤堵塞系数和表
皮系数；⑥井的边界形状或到产层边界的近似距离；⑦
裂缝、衰减及驱动类型的分析；⑧利用分析化验资料对
形成油藏的可能性进行评价，对地下烃类相态作出判断；
⑨单井控制储量计算；⑩单井生产动态的预测。在此基
试油、地层测试简介
地层测试的原理
• 一、地层测试原理
钻井或作业过程中，用钻杆或油管将地层测试器（包括：压 力温度记录仪、封隔器、测试器）下入测试井段，让封隔器坐 封于测试层上部，将其它层段和压井液把测试层隔开。由地面 控制，将井底测试阀打开，测试层的流体经筛管的孔道和测试 阀流入管柱内，直至地面。井底的测试阀是由地面进行控制的， 可以进行多次的开井和关井，开井流动求得产量，关井测求得 压力数据。测试的的全过程记录在井下的压力计中，根据实际 记录的压力温度数据，进行评价解释层的特性和产能。测试结 束时，测试阀关闭，可以取得井下流动结束时收集的地层流体 样品，进行分析可以得到井下流体的化学成分、含水等流体特 性。
• 地层测试的优越性
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，
应用连续油管车和氮气车等装备和一系列管柱可 以完成陆地井的举升排液作业。
目前试油测试技术的组成及能力
具有的技术水平及能力
应用车载式修井机等装备能够完成深井的起下 及修井作业。
应用电子压力（温度）计标定检测装置能够完 成多种高精度电子压力计、时钟的标定。
应用抽油机、井下抽油泵等装备，能够完成中 浅井的分层试采。
应用电缆桥塞、CS-1封隔器等装置能够完成油 气井的层间封堵作业。
应用电控（机械）式井下PVT取（转）样装置 能够完成油井的高压物性取（转）样作业。
地层测试讲义(第四章)
第四章 测试卡片的解释第一节 储层流体的物性油气藏是由油气储层、隔层、夹层及盖层等以特定层序组合构成的。
油气储层简称储层。
储层包括储集油气的岩石以及其中的流体。
储层流体是指储存于岩石孔隙中的石油、天然气和水。
石油和天然气是多组分烃类物质的混合物。
储层深埋于地下，储层流体处于高温、高压状态，特别是原油中含有大量的天然气。
因此，地下储层流体的物理性质与其在地面时相比有极大的差异。
油、气组成是影响其高压物性特征的内因；温度、压力是外因。
一、天然气的高压物性天然气是从地下采出的可燃气体。
天然气的高压物性参数，如组成、相对密度、压缩因子、粘度等，是石油工程的基础数据。
天然气是以石蜡族低分子饱和烃为主的烃类气体和少量非烃类气体组成的混合物。
天然气的组成是影响天然气物理性质和品质的主要因素。
(一) 天然气的相对密度 天然气的相对密度定义为：在标准状态(20℃，0.101MPa) 下，天然气密度与干燥空气密度的比值，即： Υg ＝a g ρρ式中： Υg ——天然气的相对密度； g ρ——天然气的密度，kg ／m 3；a ρ——干燥空气的密度，kg ／m 3。
天然气的相对密度与其相对分子质量成正比。
不同类型的天然气，其相对分子质量和相对密度差别较大。
天然气的相对密度一般在0.5—0.8之间。
个别含重烃或其他组分多者，相对密度可能大于1。
(二) 压缩因子目前在石油工程中广泛应用的是压缩因子状态方程。
压缩因子状态方程的实质是引入压缩因子用于修正理想气体状态方程，即：PV ＝nZRT式中 Z ——压缩因子(compressibility factor) 。
压缩因子的物理意义为：在给定温度和压力条件下，实际气体所占的体积与理想气体所占有的体积之比，即：Z ＝实际V / V 理论压缩因子反映了相对于理想气体，实际气体压缩的难易程度。
当Z ＝1时，实际气体相当于理想气体；当Z ＜l 时，实际气体比理想气体易于压缩；当Z ＞1时，实际气体比理想气体难于压缩。
测井地面、井口基本知识测井地面、井口基本知识
第一部分安全防护用具1.绝缘手套2.安全帽10/20/202113.正压式空气呼吸器4.辐射防护用铅衣（铅围裙）5.辐射防护用铅镜6.防静电工服7.放射性个人剂量计8.便携式硫化氢报警仪9. х-γ辐射仪第二部分规范操作一、测井作业1.生产准备3.施工前准备2.用电车辆未接接地线。
3.倒车时车后站人。
4.未正确放置绞车掩木。
5.无漏电保护器。
6.使用破损、老化的电源线。
7.电源线未全部放开。
8.电源线未按规定架空。
9.未使用警示带圈闭施工区域。
10.放射源使用时未设置警示标志。
4.井口辅助设备安装4.1常规井井口辅助设备安装1.不按要求穿戴劳动防护用品。
2. 私自操作钻井设备。
3. 起吊时站在吊物下方。
4. 辅助设备未按规定安装。
5. 钻台物品杂乱未做适当处理。
6. 站在钻台边缘，没有扶好护栏。
7. 夜间施工井口照明不好视线不清。
8. 未按要求安装张力计（安装在地滑轮）。
9. 从高处往下抛辅助设备（抛下一U环）。
10.人员接触运行中的电缆及滑轮和滚筒的旋转部位。
5.仪器下井前检查1.不按要求穿戴劳动防护用品（一人未带安全帽）。
2.未断开电源拆卸仪器。
3.搬运、配接仪器动作不标准、配合不协调（两人用抬一只仪器站在不同侧）。
6.仪器井口组装6.1 常规井仪器井口组装不安全行为：1.不按要求穿戴劳动防护用品。
2. 仪器吊装时，未上紧仪器和马笼头护帽。
3.起吊仪器时，未站在安全位置。
4.起吊仪器时，未使用仪器拉绳。
5.高空抛物。
6.电缆运行中，触摸电缆或滑轮转动部分。
7.声系或感应线圈与其他仪器组合吊装。
8.用两个或两个以上U型卡子连接多支仪器。
9.操作钻井队设备。
7.电缆起下7.1常规井电缆起下1.不按要求穿戴劳动防护用品（一人未带安全帽）。
2. 绞车操作人员不按规定的速度起下电缆。
3.电缆起下过程中绞车滚筒或旋转的滑轮附近有人作业（一人在检查滑轮）。
4.跨越电缆（一人做出动作）。
5.绞车没有使用掩木。
地层测试技术及资料解释
新疆油田公司勘探生产情况汇报
二、地层测试技术的发展
随着地层测试技术的发展，井下录取资料的 压力计也不断发展，由机械压力计发展到 电子压力计，其分辩率不低于0.000139MPa。 由于精度不断提高，对油藏评价的准确程 度也相应提高。并研制了地面直读式测试 系统和井下存储式测试系统。地面直读式 测试系统，可以将井下电子压力计感应到 的压力、温度变化，通过电缆传输到地面 计算机系统，在计算机上显示、读出并及 时解释、分析处理。可根据需要调整和延 长井下测试时间，以满足测试的要求。
新疆油田公司勘探生产情况汇报
控制头
PCT全通径测试器 PCT全通径测试器跟APR测试工 具一样，也是靠环空加压、泄 压来实现井下开关井的。主要 用于斜度较大的定向井或海上 浮船测试，一次下井能进行测 试—酸化—再测试及各种绳索 的综合作业。由于工具内径大， 也适用于高产井测试，并有解 除地层污染的作用。
新疆油田公司勘探生产情况汇报
三、测试工艺介绍
1、地层测试分类 2、测试工艺流程 3、工艺技术介绍
新疆油田公司勘探生产情况汇报
1、地层测试分类 、
①钻井过程中以寻找油层为目的的DST测试； （中途测试、裸眼测试） ②完井试油过程中用于油层油藏评价的测试； （探边测试） ③针对油藏分析的干扰和脉冲试井； ④针对层间关系的垂向干扰和脉冲试井； ⑤用于评价酸化、压裂效果的措施前后测试。
新疆油田公司勘探生产情况汇报
2、测试作流程 、
测试工具入井、坐封 初开井，疏通地层； 初关井，外推原始地层压力； 二次开井流动是通过较长时间的流动来扩大泄油半 径，求准产层的产量和取得代表性的样品。 二关，求取地层参数； 三次流动主要是观察地层流体能否喷出地面，并进 一步落实产能液性。对于自喷层，要求录取产能液 性资料；对非自喷层则可进行抽汲排液，准确确定 液性和油水比例；对于产能很低无法抽汲的层，则 测试结束。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（二）完井测试
1.录取资料多，准确评价油气层，为油藏描述提供定量的动态
数据。常规试油需要多种手段，多道工序，但一般也只能取到液性 和产量资料，对达到工业油气流的井，才录取油层静压资料，对自 喷油层，才下压力计进行地面关井测压力恢复资料。而地层测试只 需起下一趟管柱即可获得井下开关井压力曲线和20多项油层参数， 提高了试油质量，有利于正确评价油气层和进行油藏描述。 2.提高试油速度，加快勘探进程。常规试油一层一般需15天左 右，而完井测试一般只需3—5天，比常规试油快3倍以上。
气藏都是中途测试首先发现高产油气流的。又如罗54井，经砂泥岩裸 眼测试，首先在该断块沙二层段中发现自喷日产46t的工业油流后，及
时布新井5口，使该断块提前半年进入滚动开发阶段。
四、地层测试的优越性
（一）钻井中途测试
2.节约钢材、水泥和固井费用， 降低钻井成本。对钻井录井显示不好， 经中途测试确认无工业意义的井可免 下套管。
四、地层测试的优越性
（二）完井测试
3.指导油层改造选层和效果评价，提高措施有效率和勘探成功
率。地层测试获得的压力曲线特征及其所提供的表皮系数、堵塞比、
有效渗透率、压力等参数，为油层改造选层提供了依据。国内各油 田在这方面都作了很多研究和应用，大量资料表明，根据地层测试
资料结合油层静态资料选择酸化、压裂井层是行之有效的方法。
四、地层测试的优越性
（一）钻井中途测试
1.及时发现油气藏，加快新区勘探速度。在钻井过程中如遇良好
油气显示，应立即停钻进行中途测试，自上而下及时搞清每一套含油
气地层情况。当某一探区第一口井经中途测试获工业油气流后，可不 等该井完井就可布置新井，加快勘探速度。在国内这方面的实例是很
多的。如胜利油田的埕岛潜山油藏、富台油田潜山油藏以及孤北深层
三、地层测试的分类
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。 4.按封隔器封隔的方式分为单封隔器的测试和双封隔器的跨隔测试。 5.按测试联作的方式分为射孔与测试联作、射孔与跨隔测试联作、 射孔测试与排液联作以及测试、酸化与再测试联作等。
目
★
录
第二节 地层测试工具
MFE工具
APR工具
PCT工具
地层测试工具的组成
进行一次地层测试所需的井下工
具至少包括以下部分：压力记录仪、 筛管、封隔器、测试阀、循环阀等。 辅助工具有震击器、安全接头、旁通 阀、取样器等，并且完成测试还必须 有测试垫。
测试垫是指加在测试阀上方的钻杆或 油管内的流体介质。可以是水、泥浆、氮 气或组合使用这些介质。加测试垫的目的 有两个： （一）当打开测试阀时，控制加在测 试层上的压力，使测试层生产压差被控制 在合理范围内，既能诱使地层流体流进测 试管柱，又不致因压差过大而损害地层和 套管； （二）在深井测试中，防止压井液柱 压力挤毁钻杆或油管。
相通，叫外压力计。
地层测试工具的分类
• 常规地层测试工具。 • 环空压控测试工具。
• 膨胀式测试工具 。
测试工具
生产 厂家 产品 名称 规格 mm 耐压 MPa 耐温 ℃
江斯顿
哈里伯顿 贝克休斯 斯论贝谢
MFE
APR 膨胀式 PCT
95.2、127
98、127 127 127
103
103 103 103
地层测试管柱
7、封隔器：封隔器起着把测试层与其他层段以及钻 井液或压井液隔离开来的作用。封隔器的橡胶筒受到压 缩负荷后可以胀大，也可以通过向筒内充入液体而膨胀， 然后与套管或井壁贴紧，起到密封和隔离作用。 8、筛管或开槽尾管：是地层流体进入测试管柱内的 入口通道。筛管钻有孔，开槽尾管开有槽，其里面还有 钻有孔的过滤管。孔和槽的尺寸较小，一般情况下能阻 止流体中携带的泥饼或岩屑颗粒进入工具，以免堵塞测 试阀、工具芯轴孔道等。 9、下压力计：用于测量开井流动压力和关井恢复压 力，可对其进行测试资料处理，计算油层参数。一般要 下两支压力计，其中一支的传压孔与测试管柱内部相通， 所以叫内压力计；另一支压力计的传压孔直接与测试层
180
232 232 180
宝鸡
MFE
95.2、127
103
180
一、MFE地层测试工具
MFE（Multi-Flow Evaluator）测试工具是目前国内最常用的工具，
具有操作方便，动作灵活可靠，地面显示清晰等特点，不仅适用于套管井 内的测试，也适用于井径比较规则的裸眼井测试。工具规格主要有95mm （33/4"）和127mm（5"）两种。 整套测试工具均借助于钻杆（或油管）的上提、下放来控制测试阀进 行井下开、关井。工具下井时测试阀处于关闭状态，到达测试预定深度后， 通过管柱施加重力，经过一段延时，测试阀打开，在打开的一瞬间，管柱 突然下坠25.4mm，这时在地面可以直接观察到的显示表明测试阀已打开。 如果要关闭测试阀时，只需将管柱上提并略超过自由点，然后再下放管柱 加重力即可关井。如此反复上提和下放管柱，可将测试阀重开或重关，获 得多次流动和关井期。终流动期结束，在解封起测试管柱时，取样器自动
6、产层完善程度：表皮系数S、堵塞比DR、污染压降ΔPs 10、储层边界类型：不渗透边界、稳压边界（γa） （三）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（г）、流 动系数比（(Kh/μ)1/(Kh/μ)2）、储能系数比（(ФСth)1/(ФСth)2），压裂井的裂缝半长（ χf）、裂缝导流能力（KfW）等等。
获得尽可能多的关于评价储层及油井特性的参数，并进一步评价油井和储层在动态条件 下的特性，确定储层产出地下流体（油、气、水）的能力，以及找出支配该产出能力的 潜在因素。因此通过地层测试，可以获得如下资料： （一）直接取得产层的液性、产量、温度、静压、高压物性等数据 （二）经过计算求得储层参数 3、流动系数： 7、采液指数：JO Kh／μ 1、有效渗透率： K 4、井筒储集系数：C 8、研究半径：ri 2、地层系数： Kh 5、流动效率：FE 9、边界距离：L
这方面没有系统统计，胜利油田仅在
表套404.79m
1990年推广砂泥岩裸眼测试的初期，对
1990年一年的测试资料进行过统计，有 3口井根据测试资料免下套管，共节约 套管7955m，也节约了3口井的水泥和 固井费用。
3579.86 测试层 3715.00
四、地层测试的优越性
（一）钻井中途测试
3.为完井试油提供依据，避免漏掉油气层。相对来讲，中途测试时由于
关闭，可以收集到1200cm3或2500cm3的地层流体样品，供分析化验用。
MFE常规地层测试工具
主要包括多流测试器（MFE）、 裸眼旁通阀、安全密封、BT裸眼封 隔器、PT套管卡瓦封隔器、套管剪 销封隔器、液压锁紧接头、断销式 和泵出式循环阀、压力记录仪及托 筒、TR调时震击器、安全接头、筛 管及开槽尾管等。
二○一○年十月
目
录
第一节 地层测试概述
第二节 地层测试工具
第三节 地层测试工作制度的选择
第四节 地层测试压力卡片分析 第五节 地层测试产量、压力和温度的求取 第六节 地层测试资料应用 第七节 地层测试典型井例分析
目
★
录
第一节 地层测试概述
一、地层测试原理 二、地层测试录取的参数 三、地层测试的分类 四、地层测试的优越性
油层污染较轻，易于发现油气层取得地层真实的资料，对漏失量大、污染严 重的油层，中途测试结果可供完井试油时参考。
车古53-3井，中途测试回收到混有泥浆的原油7.0m3，由于地层污染严重（双 重介质地层表皮系数为1.44），地层压力低（压力系数仅0.79），钻井漏失严重， 测试未能取得合格液性和油水比例。完井后常规试油，长时间抽汲排液仍不见油， 但地质部门根据中途测试见油的情况，坚持继续排液，终于在抽汲36天，累计排水 406 m3 后获日产油4.4t、水3.9m3 的工业油流。 阳29井，钻井过程中对118.48m 裸眼段（火成岩）进行了中途测试，获日产油 5.12t、水48.3m3 。下套管完井先后对中途测试井段射孔试油4层，前3层均未见油，直 到第4层试油时，进行地层测试获得了日产4.05t的稠油层，终于找出了中途测试出油的 层位。说明中途测试对完井试油起到了很好的指导作用。
4.评价油层保护效果。地层测试是评估油层保护技术措施效果 的有效手段。通过对测试计算的表皮系数进行分解，可以判断油层 污染的原因，为采取针对性的补救措施提供依据。
四、地层测试的优越性
（二）完井测试
5.快速评价稠油层和高凝油层。由于地层测试掏空深度大，有
利于稠油或高凝油流入油管，所以测试一般都能取到原油样品和产 能资料，并计算出油层参数。避免了常规方法反复气举、热洗等措 施，节约了试油费用。 6.跨隔测试代替注灰、填砂、电缆桥塞等封闭工序，可节约时 间和费用，并有压力计监测封隔器的密封性，确保试油质量。 7.测试联作技术的应用，减少了起下管柱的次数，减轻了劳动 强度，缩短了试油周期，避免了再次污染油层。
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。