2024煤层气井注入压降试井方法

煤气井井方法 注/压测试法PAGEPAGE1煤层气井试井方法 注入/压降测试法范围本文件规定了煤层气井注入/压降试井方法的术语、仪器设备、试井设计、施工程序、数据采集、资料解释及试井成果报告等技术内容。规范性引用文件GB/T31537煤层气（煤矿瓦斯）术语GB/T17745石油天然气工业套管和油管的维护和使用SY/T6580石油天然气勘探开发常用量和单位术语和定义GB/T31537-2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1注入/压降测试法Injection/fall-offwelltest通过向煤层恒量注水和关井，测试井底流压随时间的变化，获得各项储层参数。[来源：GB/T31537-2015,4.4.2]3.2注入排量injectiondisplacement试井时单位时间内注入储层的液体量。[来源：GB/T31537-2015,4.4.7]3.3注入压力injectionpressure注水时注入井的井底压力。注入压力等于注入井井口压力与注入井内液柱压力之和。[来源：GB/T31537-2015,4.4.8]3.4注入时间injectiontime注入井从开始注入到注入结束所用的时间。[来源：GB/T31537-2015,4.4.9]3.5关井shutin关闭测试阀门或装置，使得地层压力系统成为一个独立系统。3.6关井时间shut-intime关闭测试阀门或装置，使地层压力得以恢复的持续时间。3.7关井工具shut-indevice用于井下关井或井口关井的阀门或着装置。3.8开井openwell打开测试阀门或装置，使得地层压力系统与测试压力系统进行连通。3.9原地应力测试In-situstresstest通过向煤层注入清水激励煤层破裂而获取煤层原地应力的一种方法。利用水力压裂法，获得井底压力与时间变化的曲线，求取地层原始应力大小。方法提要注入/压降测试工作原理：遵循不稳定试井的基本原理，用油管（或钻杆）将测试设备送入井内，（k）（Pi）（S）仪器设备压力计选用高精度电子压力计。其基本参数要求如下：压力量程：不小于35MPa压力分辨率：不低于0.0001MPa温度量程：-25℃～125℃温度分辨率：不低于0.01℃精准度：不低于0.0002%FS数据记录点：不低于60000关井工具煤层气井注入/压降试井应采用井下关井方式，可选用专门配备的井下关井阀。封隔器与工具管串组合封隔器：应选择适用于裸眼及套管测试的封隔器，工作压差不小于20.0MPa。筛管应当选用防砂筛管；油管应当按照GB/T17745的要求维护和使用；井口装置应当配置井口关井装置；防喷装置应当满足测试系统最高压力的1.2-2.0倍。泵注系统注入泵：排量稳定的柱塞泵，额定压力不小20.0MPa，额定排量0—200L/min。动力设备：功率大小与注入泵要求相匹配，持续工作时间不小于30.0h。流量计：记录精度不低于1%FS。压力表：记录精度不低于0.25%FS。计量水罐：体积不小于1.0m3。辅助设备：高压管汇、压力安全阀、回流阀等。试井设计要求设计依据试井方案选择2.0m一般应按设计的参数进行注入//压降测试结束后进行；对于新区或是资料较少的地区，在注入注入/压降测试之前应安排一次微破裂实验，为确定地面最大注入压力提供依据。按钻完井方式裸眼钻遇试井裸眼回填试井套管内射孔后试井套管内压裂后试井按煤层情况单煤层试井厚、巨厚煤层试井当煤层厚度8.0-20.0m时，可以在揭露煤厚½后进行试井；当煤层气厚度大于20.0m时，可以在揭露煤厚⅓后进行试井。多煤层试井当煤层间距大于于3.0m时，且具有不小于2.0m的岩性稳定、井径规整的井壁时，可作为单个煤层进行试井；当煤层间距小于3.0m时，应当多煤层合层进行试井。按井筒的类型垂直井试井符合国家相关标准或规范的垂直井试井，参考本章6.2.1、6.2.2执行。斜直井试井斜直井井斜小于等于25°25°4m；必须采用井上下同时关井的方式进行关井作业。定向井试井定向井稳斜段井斜小于等于25°25°时必须在套管内进行试井；必要时，测试管串应当配置扶正器；必须采用井上下同时关井的方式进行关井作业。参数计算注入/压降试井测试时间注入时间：注入时间用考虑煤层渗透率及探测半径的影响，设计按探测半径不小于10.0m考虑计算。计算公式见式（1）、式（2）：ti式中：ti

tinj

(69.Cr2)/K

(1)tinj—注入时间，单位为时(h)；—孔隙度，无量纲，以小数或%表示；—流体黏度，单位为毫帕秒（mPas）；t—Pa1；ri—探测半径，单位为米（m）；K（mD）；wb t e0.14s)/wb

(2)式中：twb井筒储集时间，单位为时(h)；S表皮系数，无量纲；CS井筒储集系数，单位为立方米每兆帕（m3/MPa）；h煤层有效厚度，单位为米（m）；要求注入时间应大于井筒储集结束时间，否则必须增大注入时间，保证tinj>twb。关井时间：关井时间不应低于注入时间的2倍。地面最大注入压力：地面最大注入压力设计以不压破煤层为前提，计算公式见式（3）、式（4）：式中：

PinjPmaxPhPmax0.8Pb

（3）（4）地面最大注入压力，单位为兆帕（MPa）；Pmax最大注入压力，单位为兆帕（MPa）；Ph（MPa）；Pb—煤层破裂压力，单位为兆帕（MPa）。注入排量：选择注入排量的前提，是确保在注入阶段将注入压力控制在设计值以下，计算公式见式（5）：q 0.471kh(Pmax

（5）inj

8.085kt twinj0.87Stw式中：

r2 qinj注入排量，单位为立方米每天（m3/d）；Pi—原始储层压力，单位为兆帕（MPa）；B流体体积系数，无量纲；rw井筒半径，单位为米（m）；原地应力测试采用微型压裂法将煤层压开，至少进行四个循环测试，具体要求见表1。循环持续注入时间/min关井时间/min10.52021.03032.03044.040施工程序基础资料准备井的资料：井号，井别，坐标，地理位置，构造位置，完井层位，井身结构。煤层资料：层号，厚度，煤层结构，煤层倾角，煤层顶、底板深度，煤层顶、底板厚度及岩性。钻井液资料：类型，密度，黏度，含砂量，pH测井资料：井径，井深，井斜，测试层厚度、深度，顶底板厚度、深度。测试准备通井循环，确保测试管柱起下畅通无阻，井底干净，测试段完全裸露。通井循环钻井液密度应当1.08g/cm345s，8ml，泥饼0.5mm，含0.5%，PH7-9，超过标准的应当重新配置钻井液。试井设备检查、连接。确定封隔器、筛管位置根据钻井及测井资料确定封隔器坐封位置，应选择岩性致密且井径规则的井段，坐封位置控制在距煤层顶板2.0m以内。筛管底部位置应处于测试煤层中下部。配置下井测试管柱，记录每一部件的名称及尺寸。施工步骤测试管柱下井AA.1记录井下测试管柱数据。安装和连接地面装置安装井口装置，连接地面测试管汇。测试管柱试压试压压力应大于设计的地面最大注入压力，稳压20min为合格。置换钻井液选择清水置换出管柱内及测试段附近的井液。封隔器坐封平衡压力注入前关井2h~4h，静置，平衡井底压力。注入/压降测试注入BB.1记录测试原始数据，记录时10min关井现场数据检验注入/压降测试结束后，现场录取数据，经检验数据合格后备份。原地应力测试根据原地应力测试设计要求，在保持注入排量不变的情况下进行至少四个循环测试，并按附录C表C.1记录测试原始数据；测试结束后，现场录取数据，经检验数据合格后备份。解封封隔器封隔器解封，起管柱。数据记录及采集现场作业记录下井测试管柱数据下井测试管柱数据记录内容见附录A。现场测试原始数据记录现场测试原始数据记录内容见附录B、附录C。现场测试工作记录记录现场测试的日期、时间、施工情况及工作内容等信息。压力计数据采集电子压力计的压力、温度数据点采集要求见表2。表2压力计数据采集要求测试阶段注入/压降测试原地应力测试管柱起下阶段不大于60s不大于60s注入阶段10s~20s1s关井阶段初期3h3s1s中期5h5s后期10s~20s注：压力计采集的全部原始数据应以电子文件的形式进行备份，并注明井号、测试层位、测试日期、压力计编号、施工单位等信息。测试资料解释基本图件绘制注入/压降测试实测压力温度曲线。注入/压降测试解释流量段划分曲线。注入/压降测试半对数分析图。注入/压降测试双对数分析图。注入/压降测试压力历史拟合分析图。原地应力测试实测压力曲线。原地应力测试闭合压力分析图。试井解释基本参数选值注入/压降测试资料分析分析模型选择依据双对数曲线的图版特征确定所选用的分析模型。常规分析对双对数压力导数曲线中期出现水平直线段的资料，应采用半对数法进行分析，计算有关参数。典型曲线拟合分析采用双对数曲线拟合法进行分析，通过调整分析模型，使其达到最佳拟合，求取有关参数。结果检验一致性检验：常规试井解释法与典型双对数曲线拟合解释方法所分析的结果应相符，其差值应小于10%。原地应力测试资料分析1~3试井报告试井报告应包括以下内容：试井任务及工作概述；试井目的及要求；测试井基本概况；试井所用仪器设备；试井施工过程；试井分析方法和分析结果；质量评述；附表、附图。11附录A（规范性）下井测试管柱数据记录格式A.1下井测试管柱数据记录表（表A.1）表A.1下井测试管柱数据记录表井号： 煤层： 测试日期：序号管柱名称管柱规格累计长度/m管柱深度校正备注长度/m外径/mm连接方式顶部/m底部/m制表： 记录： 第页/共页附录B（规范性）注入/压降测试原始数据记录格式B.1注入/压降测试原始数据记录表（表B.1）B.1/压降测试原始数据记录表井号： 煤层： 测试时间：测试时间hh:mm累计注入时间/min井口压