地层测试方法

1、2021/3/171单井地质设计单井地质设计 井别井别 直井地质设计直井地质设计 定向井定向井地质设计地质设计地质录井地质录井 钻时、岩心、荧光钻时、岩心、荧光 岩屑、钻井液、气测岩屑、钻井液、气测 综合、其它录井综合、其它录井完井及其资料整理完井及其资料整理回顾回顾2021/3/172第二章第二章 地层测试地层测试资料录取资料录取钻井地质（钻井地质（1 1）地层测试（地层测试（2 2）陈堡油田陈陈堡油田陈3断块断块K2t1-K2c油藏剖面图油藏剖面图2021/3/173地层测试地层测试通过对油气层进行测试通过对油气层进行测试, ,获取获取 油气层产量油气层产量、 压力响应、压力响应、 产液性

2、质产液性质 地层渗透率地层渗透率 流体样品流体样品等资料。等资料。-动态信息动态信息教材教材P63钻井地质录井钻井地质录井测井测井油气层的层位油气层的层位油气层的分布规律油气层的分布规律测试测试2021/3/174地层测试地层测试中途测试中途测试完井测试完井测试油气井测试油气井测试教材教材P63t2021/3/175 在探井钻进过程中在探井钻进过程中, ,钻遇钻遇油气层或发现重油气层或发现重要油气显示要油气显示时时, ,中途停钻中途停钻对可能的油气层进行对可能的油气层进行测试。测试。在裸眼井中完成在裸眼井中完成, ,浸泡时间短浸泡时间短, ,油层伤害小油层伤害小 适用条件适用条件: :岩性较致

3、密、井壁较规则、岩性较致密、井壁较规则、 地层不垮塌、井身状况较好地层不垮塌、井身状况较好中途测试中途测试完井测试完井测试 在完井之后进行的地层测试在完井之后进行的地层测试, ,亦称为亦称为试油（气）试油（气）。开井时间长开井时间长, ,所取得地层参数齐全所取得地层参数齐全, ,还可进行分层测试。还可进行分层测试。教材教材P63优点优点优点优点2021/3/176中途测试中途测试完井测试完井测试常用常用钻柱测试、电缆测试钻柱测试、电缆测试钻柱测试（钻柱测试（DSTDST）在钻井过程中，以在钻井过程中，以钻柱钻柱作为地层作为地层流体流到地面的流体流到地面的导管导管，对地层进，对地层进行测试评价的

4、一种手段行测试评价的一种手段教材教材P63常规测试常规测试 ( (封隔器下边只有一个测试层封隔器下边只有一个测试层) )跨隔测试跨隔测试（多个测试层）（多个测试层）跨隔测试跨隔测试常规测试常规测试2021/3/177中途测试中途测试完井测试完井测试常用常用钻柱测试、电缆测试钻柱测试、电缆测试电缆测试电缆测试用用电缆电缆将测试器下至测试层进行测试将测试器下至测试层进行测试 RFT（Repeat Formation Tester） -斯伦贝谢公司斯伦贝谢公司FMT（Formation Multi Tester） -贝克阿特拉斯公司贝克阿特拉斯公司 教材教材P74（属于测井的范畴）（属于测井的范畴）

5、RFT工作原理示意图2021/3/178抽油井抽油井自喷井自喷井气井气井抽油机采油树泵下装置 油气井测试油气井测试 在在油、气井生产过程油、气井生产过程中中进行的地层测试。进行的地层测试。单井测试单井测试多井测试多井测试教材教材85-98（大港实习）自学2021/3/179 一口井作为激动井一口井作为激动井, , 另一口或数口井作为观测井。另一口或数口井作为观测井。 激动井改变工作制度激动井改变工作制度 （井间压力响应）（井间压力响应） 向井内注入携带有示踪剂的流体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。在邻近的生产井中检测示踪剂的开采动态。 干扰试井干扰试井

6、井间示踪剂测试井间示踪剂测试求解求解井间井间地层特性参数以及井间流体流动状况地层特性参数以及井间流体流动状况 教材教材98-1012021/3/1710以以钻柱钻柱作为地层流体流到地面的导管作为地层流体流到地面的导管, ,对地层进行测试评价。对地层进行测试评价。教材教材63 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的主要成果 钻柱测试压力卡片钻柱测试压力卡片 的解释和应用的解释和应用2021/3/1711一、测试工具及原理一、测试工具及原理测试设备测试设备: : 测试工具、测试工具、 封隔器、封隔器、 地面控制设备地面控制设备。封隔器测试工具地面控制设备测试工具及原理测试工具及

7、原理钻柱测试的主要成果钻柱测试的主要成果钻柱测试压力卡片的解释和应用钻柱测试压力卡片的解释和应用教材教材64（接在钻杆下部）（接在钻杆下部）2021/3/1712多流测试器（多流测试器（MFEMFE）应用广泛应用广泛, ,裸眼井和套管井裸眼井和套管井（美国1961年研制）压力计和筛管封隔器旁通阀测试器MFE测试器示意图多流测试器（多流测试器（MFEMFE）压力控制测试器（压力控制测试器（PCTPCT）（一）测试工具（一）测试工具不适用于斜井和海洋井不适用于斜井和海洋井教材教材64（单层或多层测试）（单层或多层测试）安全接头震击器反循环阀2021/3/1713压力控制测试器（压力控制测试器（PC

8、TPCT）封隔器液压标准工具（HRT）压力控制测试器伸缩接头、安全接头压力控制测试系统示意图 适用于斜井和海上钻井适用于斜井和海上钻井与多流测试器的区别与多流测试器的区别: :（1 1）用液压装置控制测试过程）用液压装置控制测试过程 地面控制地面控制, , 适用于难于用钻杆操纵的斜井适用于难于用钻杆操纵的斜井（2 2）测试管柱中配有伸缩接头）测试管柱中配有伸缩接头（70年代研制） 平衡管内压力变化。平衡管内压力变化。教材教材65适用条件适用条件: :套管井套管井, ,单层测试单层测试（以（以MFEMFE测试为例）测试为例） 井筒内的钻井液井筒内的钻井液 由由筛管筛管经经旁通阀旁通阀 和和环形空

9、间环形空间返至返至 地面地面 四个过程四个过程: :下入井内下入井内开井开井关井关井从井内取出从井内取出（1 1）下入井内）下入井内将测试器接在钻杆底部将测试器接在钻杆底部, ,下至测试层段。下至测试层段。筛管封隔器旁通阀测试阀松开打开关闭（二）测试原理（二）测试原理教材教材64 测试层内测试层内流体流体 经经筛管筛管和和测试阀测试阀 流入钻杆内流入钻杆内。（2 2）开井）开井未加水垫或气垫时未加水垫或气垫时, ,测试层在开井瞬间的回测试层在开井瞬间的回压接近于压接近于1 1个大气压个大气压。大压差下大压差下, ,流体容易流出流体容易流出, ,获得最大产能。获得最大产能。 筛管封隔器旁通阀测试

10、阀筛管封隔器旁通阀测试阀坐稳关闭打开教材教材64（封隔器承受液柱压力） 如果井很深如果井很深, ,井底的钻井液柱压力高井底的钻井液柱压力高, ,习习惯上在钻杆中惯上在钻杆中, ,部分部分充水充水, ,这样经过封隔器这样经过封隔器的压力差不致太大，这叫作的压力差不致太大，这叫作水垫水垫。开井开井2021/3/1716关井关井 测量该层的测量该层的 压力恢复曲线压力恢复曲线 取样器取取样器取 流体样品（终流动）流体样品（终流动）筛管封隔器旁通阀测试阀筛管封隔器旁通阀测试阀筛管封隔器旁通阀测试阀关闭（3 3）关井）关井教材教材652021/3/1717 将测试工具起将测试工具起 至地面至地面, ,

11、取出流体样品取出流体样品筛管封隔器旁通阀测试阀筛管封隔器旁通阀测试阀筛管封隔器旁通阀测试阀关闭打开松开（4 4）从井内提出）从井内提出教材教材65测试阀旁通阀封隔器2021/3/1718压力卡片压力卡片油、水、气产能油、水、气产能地层条件下的流体样品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） 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的主要成果钻柱测试压力卡片的解释和应用钻柱测试压力卡片的解释和应用教材教材66筛管封隔器旁通阀测试阀2021/3/1719 记录从地层流入钻杆的流体压力记录从地层流入钻杆的流体压力筛管封隔器旁通阀测试阀钻柱测试器中有两个压力

12、计钻柱测试器中有两个压力计（一）压力卡片（一）压力卡片压力卡片压力卡片油、水、气产能油、水、气产能地层条件下的流体样品地层条件下的流体样品上压力计上压力计( (管内压力计）管内压力计）下压力计下压力计 测量支撑管与井壁之间测量支撑管与井壁之间 环形空间内的压力环形空间内的压力 （下压力计用于检查）正常正常: :两个压力计记录的压力两个压力计记录的压力基本基本相同相同; ;筛管孔眼被堵塞筛管孔眼被堵塞: :两个压力计压力不同两个压力计压力不同 教材教材662021/3/1720钻柱测试器压力记录示意图 （二开二关油井压力卡片）（二开二关油井压力卡片） 筛管封隔器旁通阀测试阀 压力卡片教材教材66

13、A A段段: :随工具下井深度增加而增加的随工具下井深度增加而增加的 钻井液静液柱压力钻井液静液柱压力。松开松开关闭关闭打开打开下入井内下入井内2021/3/1721工具下到井底后工具下到井底后, ,钻井液静液柱压力达到最大钻井液静液柱压力达到最大筛管封隔器旁通阀测试阀 压力卡片教材教材66松开松开关闭关闭打开打开 初始静液柱压力初始静液柱压力 2021/3/1722筛管封隔器旁通阀测试阀 压力卡片教材教材66 测试层段处的压力急速下降到测试层段处的压力急速下降到C1C1点点, , 然后然后, ,井内流体开始流动井内流体开始流动 （采用水垫或氮气垫（采用水垫或氮气垫) )座封座封打开打开C1C

14、1为什么比大气压高为什么比大气压高? ? 初流动开始压力初流动开始压力第一次开井第一次开井2021/3/1723 压力卡片筛管封隔器旁通阀测试阀教材教材66座封座封打开打开 开井后开井后, ,流体不断从地层通过筛管流体不断从地层通过筛管 进入钻杆进入钻杆, , 压力逐渐上升压力逐渐上升, ,直到关井直到关井 初流动结束压力初流动结束压力注注: :第一次开井一般不取样第一次开井一般不取样, , 污染比较严重污染比较严重2021/3/1724 C C2 2点到点到D D点点: : 初关井的压力恢复过程。初关井的压力恢复过程。 ( (如果关井时间足够长如果关井时间足够长, , D D点压力将是地层静

15、压力点压力将是地层静压力) )。 压力卡片筛管封隔器旁通阀测试阀教材教材66第二次开井第二次开井和关井和关井 初关井压力初关井压力初关井初关井关闭关闭2021/3/1725压力迅速下降至压力迅速下降至E E1 1点点 （E E1 1应与应与C C2 2近似）近似）, ,然后然后, ,流体开始第二次流动。流体开始第二次流动。 压力卡片筛管封隔器旁通阀测试阀教材教材66 终流动开始压力终流动开始压力 第二次开井第二次开井打开打开2021/3/1726 开井后开井后, ,流体从地层流入钻杆流体从地层流入钻杆, , 压力上升压力上升, ,最大达到最大达到E E2 2点压力。点压力。 压力卡片筛管封隔器

16、旁通阀测试阀教材教材66 终流动结束压力终流动结束压力 取样器取流体样品。取样器取流体样品。 终关井终关井打开打开2021/3/1727 压力恢复压力恢复, , 从从E E2 2达到终关井压力达到终关井压力F F。 压力卡片筛管封隔器旁通阀测试阀教材教材66终关井压力终关井压力 终关井终关井关闭关闭2021/3/1728 压力卡片筛管封隔器旁通阀测试阀 提松封隔器提松封隔器, , 使压力恢复到静液柱压力使压力恢复到静液柱压力G G。教材教材66静液柱压力静液柱压力 2021/3/1729 （二开二关油井压力卡片） H H段段: : 将测试器起出将测试器起出, , 压力逐渐降低压力逐渐降低, ,

17、 直到起至地面直到起至地面, , 整个测试过程结束。整个测试过程结束。（一般为二开二关,也可进行任意次数的流动和关井测试） 压力卡片筛管封隔器旁通阀测试阀教材教材662021/3/1730钻柱测试器压力记录示意图 （二开二关油井压力卡片） 终关井压力静液柱压力测试器起出，压力逐渐降低 终流动开始压力终流动结束压力初关井压力初流动开始压力初流动结束压力初始静液柱压力测试工具下井，压力升高至钻井液静液柱压力。 压力卡片教材教材66压力卡片压力卡片油、水、气产能油、水、气产能地层条件下的流体样品地层条件下的流体样品开井开井流动流动关井关井开井开井流动流动关井关井取样取样2021/3/1731（二）油

18、、水、气产能（二）油、水、气产能 非自喷时非自喷时: :根据钻杆内根据钻杆内液面高度液面高度计算测试井的产能。计算测试井的产能。 1440uVtHQ式中Q液体产量,m3d (地面); H液面高度,m; vu单位长度钻杆的容积,m3m; t流动时间,min。1 1油、水产能的确定油、水产能的确定压力卡片油、水、气产能地层条件下的流体样品教材教材66 自喷时自喷时: :通过通过油嘴油嘴和和分离器分离器的控制的控制, ,确定油水产能。确定油水产能。稳定时间:24小时? ?2021/3/1732 油、水、气的计算 孔板流量计孔板流量计 通过通过测定孔板前后的压降测定孔板前后的压降计算气量计算气量; ;

19、 孔板前后的孔板前后的压差越大压差越大, ,气量越大气量越大。 垫圈流量计垫圈流量计 （测试层产气量较小时测试层产气量较小时, ,几十到几千立方米）几十到几千立方米）2 2产气量的确定产气量的确定教材教材672021/3/1733（三）地层条件下的流体样品（三）地层条件下的流体样品 通过取样器取得通过取样器取得地层条件下的流体样品地层条件下的流体样品 （终流动结束前取样）（终流动结束前取样）? ?压力卡片油、水、气产能地层条件下的流体样品液压标准工具氮腔弹簧加压孔取样器教材教材67 实验室实验室PVTPVT分析分析: : （压力、体积、温度）（压力、体积、温度）终关井压力静液柱压力测试器起出，

20、测试器起出，压力逐渐降低压力逐渐降低 终流动开始压力终流动结束压力初关井压力初流动开始压力初流动结束压力初始静液柱压力测试工具下井，测试工具下井，压力升高至钻井液压力升高至钻井液静液柱压力。静液柱压力。测试层评价测试层评价实验室实验室成分及含量成分及含量分析分析: : （流体类型、含量、成分等）（流体类型、含量、成分等）2021/3/1734 不足不足: : 测试器在测试器在井下停留时间井下停留时间不能过长不能过长, ,因此因此所取资料也存在一定局限性所取资料也存在一定局限性。终关井压力静液柱压力测试器起出，测试器起出，压力逐渐降低压力逐渐降低 终流动开始压力终流动结束压力初关井压力初流动开始

21、压力初流动结束压力初始静液柱压力测试工具下井，测试工具下井，压力升高至钻井液压力升高至钻井液静液柱压力。静液柱压力。教材教材67 优点优点: : 地层动态条件地层动态条件下取得下取得, , 静态方法不能比拟静态方法不能比拟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的主要成果钻柱测试压力卡片的解释和应用钻柱测试压力卡片的解释和应用2021/3/1735应用原理应用原理 压力恢复和降落曲线压力恢复和降落曲线 终关井压力静液柱压力测试器起出，压力逐渐降低 终流动开始压力终流动结束压力初关井压力初流动开始压力初流动结束压力初始静液柱压力测试工具下井，压力升高至钻井液静液柱压力。教材教材67

22、2021/3/1736假设条件假设条件: :油藏为无限大、地层均质、油藏为无限大、地层均质、流体为单相并微可压缩、流体为单相并微可压缩、流动符合平面径向流等。流动符合平面径向流等。tttmptttmppiiwsloglogp pwsws井底恢复压力井底恢复压力,MPa;,MPa;P Pi i原始地层压力原始地层压力,MPa;,MPa;m m压力曲线直线段的斜率压力曲线直线段的斜率,MPa,MPacycle;cycle;t t打开阀后的生产流动时间打开阀后的生产流动时间,h;,h; t t关闭测试阀的压力恢复时间，关闭测试阀的压力恢复时间，h h；霍纳霍纳(Horner)(Horner)法法:

23、:Horner图 基于基于压力恢复压力恢复的基本公式的基本公式: :教材教材71了解2021/3/1737m压力曲线直线段的斜率,MPacycle;K地层有效渗透率,m2; h地层有效厚度,m;t关闭测试阀的压力恢复时间,h;地层有效孔隙度，小数；o地层原油粘度，mPas；Qo流动阶段的折算产油量，t/d；Bo地层原油体积系数；o地面脱气原油密度，tm3:oooo3KhBQ1012. 2m了解2021/3/1738地质应用地质应用表皮系数的计算表皮系数的计算地层流动系数的计算地层流动系数的计算断层距离的计算断层距离的计算地层堵塞或损伤分析地层堵塞或损伤分析原始地层压力的推算原始地层压力的推算综

24、合压缩系数的确定综合压缩系数的确定理解、了解教材教材71-742021/3/1739 地层流动系数的计算地层流动系数的计算oOoOmBQKh31012. 2 地层流动系数 Kh:地层系数。 oOoOmBQKh31012. 2oooo3KhBQ1012. 2m教材教材71K:K:岩心、测井岩心、测井? ?2021/3/1740 断层距离的计算断层距离的计算压力传播受到阻挡 tobbCtKL422. 1式中 Lb测试井距断层的距离,m; tb压力遇到断层影响的时间,h; Ct综合压缩系数（教材72页） 地层岩性尖灭情况类同地层岩性尖灭情况类同 压力恢复曲线的直线段发生上翘,斜率m大Lb（油藏边界）

25、教材教材712021/3/1741 原始地层压力的推算原始地层压力的推算tttmptttmppiiwsloglog（相当于关并测压至无限长）（相当于关并测压至无限长）理解、了解Horner图教材教材72外推直线至横座标外推直线至横座标为为1 1时的纵坐标值时的纵坐标值 =1t关闭测试阀的压力恢复时间,h;2021/3/1742钻柱测试钻柱测试复习重点复习重点钻柱测试的主要成果钻柱测试的主要成果地层测试简介地层测试简介2021/3/1743地层对比（地层对比（3 3）油气田地下构造（油气田地下构造（4 4）油气储层（油气储层（5 5）油气藏流体分布（油气藏流体分布（6 6）地层压力与温度（地层压力与温度（7 7）油气储量计算（油气储量计算（8 8）钻井地质（钻井地质（1 1）地层测试（地层测试（2 2）课程共分八章资料录取与解释资料录取与解释油藏地质研