地层测试教学课教

1、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,资料录取,钻井地质（1） 地层测试（2）,地层测试,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,地层测试简介 钻柱测试,教材P63,钻井地质录井 测井,油气层的层位,油气层的分布规律,测试,第一节 地层测试简介,地层测试,中途测试 完井测试,油气井测试,教材P63,t,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。,在裸眼井中

2、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,中途测试,完井测试,在完井之后进行的地层测试， 亦称为试油（气）。,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,优点,优点,中途测试 完井测试,常用钻柱测试、电缆测试,教材P63,常规测试 (封隔器下边只有一个测试层) 跨隔测试（多个测试层）,跨隔测试,常规测试,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） -

3、贝克阿特拉斯公司,教材P74,（属于测井的范畴）,RFT工作原理示意图,抽油井 自喷井 气井,抽油机 采油树 泵下装置,油气井测试,在油、气井生产过程中进行的地层测试。,单井测试,单井测试 多井测试,教材85-98,（大港实习）,自学,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）,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。,干扰试井,井间示踪剂测试,求解井间地层特性参数以及井间流体流动状况,多井测试,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。,教材63, 测试工具及原理, 钻柱

4、测试的主要成果, 钻柱测试压力卡片 的解释和应用,一、测试工具及原理,测试设备： 测试工具、 封隔器、 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 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64,（接在钻杆下部）,多流测试器（MFE）,应用广泛，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（MFE） 压力控制测试器（PCT）,（一）测试工具,不适用于斜井和海洋井,教材64,（单层或多层测试）,安全接头,震击器,反循环阀,压力控制测试器（PCT）,封隔器,液压标准工具（HRT）,压力控制测试器,伸缩接

5、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,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,（70年代研制）,平衡管内压力变化。,教材65,适用条件： 套管井，单层测试,（以MFE测试为例）,井筒内的钻井液 由筛管经旁通阀 和环形空间返至 地面,四个过程： 下入井内 开井 关井 从井内取出,（1）下入井内,将测试器接在钻杆底部， 下至测试层段。,松开,打开,关闭,（二）测试原理,教材64,测试层内流体 经筛管和测试阀 流入钻杆内。,（2）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。 大

6、压差下，流体容易流出，获得最大产能。,教材64,（封隔器承受液柱压力）,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,关井,测量该层的 压力恢复曲线 取样器取 流体样品（终流动）,（3）关井,教材65,将测试工具起 至地面， 取出流体样品,关闭,打开,松开,（4）从井内提出,教材65,测试阀,旁通阀,封隔器,二、钻柱测试的主要成果,压力卡片 油、水、气产能 地层条件下的流体样品,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66,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

7、个压力计,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,上压力计 (管内压力计）,下压力计,测量支撑管与井壁之间 环形空间内的压力,（下压力计用于检查）,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,教材66,压力卡片,教材66,A段：随工具下井深度增加而增加的 钻井液静液柱压力。,松开,关闭,打开,下入井内,工具下到井底后， 钻井液静液柱压力达到最大,压力卡片,教材66,松开,关闭,打开,初始静液柱压力,压力卡片,教材66,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,（采用水垫或氮气垫),座封,打开,C1为什么

8、比大气压高？,初流动开始压力,第一次开井,压力卡片,教材66,座封,打开,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,初流动结束压力,注：第一次开井一般不取样， 污染比较严重,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)。,压力卡片,教材66,第二次开井 和关井,初关井压力,初关井,关闭,压力迅速下降至E1点 （E1应与C2近似）， 然后，流体开始第二次流动。,压力卡片,教材66,终流动开始压力,第二次开井,打开,开井后，流体从地层流入钻杆， 压力上升，最大达到E2点压力。,压力卡片,教材66,终流动结束压力, 取样器取流体样

9、品。,终关井,打开,压力恢复， 从E2达到终关井压力F。,压力卡片,教材66,终关井压力,终关井,关闭,压力卡片,提松封隔器， 使压力恢复到静液柱压力G。,教材66,静液柱压力,H段： 将测试器起出， 压力逐渐降低， 直到起至地面， 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,教材66,钻柱测试器压力记录示意图,（二开二关油井压力卡片）,压力卡片,教材66,压力卡片 油、水、气产能 地层条件下的流体样品,开井,流动,关井,开井,流动,关井,取样,（二）油、水、气产能,非自喷时：根据钻杆内液面高度计算测试井的产能。,式中Q液体产量，m3d (地面)； H

10、液面高度，m； vu单位长度钻杆的容积，m3m； t流动时间，min。,1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66,自喷时：通过油嘴和分离器的控制，确定油水产能。,稳定时间：24小时,？,油、水、气的计算, 孔板流量计 通过测定孔板前后的压降计算气量； 孔板前后的压差越大，气量越大。 垫圈流量计 （测试层产气量较小时，几十到几千立方米）,2产气量的确定,教材67,（三）地层条件下的流体样品,通过取样器取得地层条件下的流体样品 （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67,实验室PV

11、T分析： （压力、体积、温度）,测试层评价,实验室成分及含量分析： （流体类型、含量、成分等）,不足： 测试器在井下停留时间不能过长， 因此所取资料也存在一定局限性。,教材67,优点： 地层动态条件下取得， 静态方法不能比拟,三、钻柱测试压力卡片 的解释和应用,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,应用原理, 压力恢复和降落曲线,教材67,假设条件： 油藏为无限大、地层均质、 流体为单相并微可压缩、 流动符合平面径向流等。,pws井底恢复压力，MPa； Pi原始地层压力，MPa； m压力曲线直线段的斜率，MPacycle； t打开阀后的生产流动时间，h； t关闭测试

12、阀的压力恢复时间，h；,霍纳(Horner)法：,Horner图,基于压力恢复的基本公式：,教材71,了解,m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：,了解,地质应用,表皮系数的计算 地层流动系数的计算 断层距离的计算 地层堵塞或损伤分析 原始地层压力的推算 综合压缩系数的确定,理解、了解,教材71-74, 地层流动系数的计算, 地层流动系数 Kh：地层系数。,教材71,K

13、：岩心、测井?, 断层距离的计算,压力传播受到阻挡,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,压力恢复曲线的 直线段发生上翘， 斜率m大,Lb,（油藏边界）,教材71, 原始地层压力的推算,（相当于关并测压至无限长）,理解、了解,Horner图,教材72,外推直线至横座标为1时的纵坐标值,=1,t关闭测试阀的压力恢复时间，h；,第二章 地层测试,第二节 钻柱测试,复习重点,钻柱测试的主要成果,第一节 地层测试简介,地层对比（3） 油气田地下构造（4） 油气储层（5） 油气藏流体分布（6） 地层压力与温度（7） 油

14、气储量计算（8）,钻井地质（1） 地层测试（2）,课程共分八章,资料录取与解释,油藏地质研究,（针对勘探与开发）,（针对油藏评价与开发）,第三章 油藏地球物理 地震、测井（回顾）,第三章 油藏地球物理地震、测井,第一节 油气层测井识别与评价,测井类型,裸眼井测井：发现和评价油气层的储集性质及生产能力,套管井测井：监视和分析油气层的开发动态及生产状况,惯穿勘探-开发阶段,开发阶段开发测井,测井-石油勘探开发的“眼睛”,教材75-85,回顾总结,第三章 油藏地球物理地震、测井,第一节 油气层测井识别与评价,裸眼井测井,电测井方法,静态地质,自然电位测井 普通电阻率测井 侧向测井 微电阻率测井 感应测井 倾角测井,声波速度测井 声波幅度测井 声波全波列测井,自然伽马测井 自然伽马能谱测井,声测井方法,核测井方法,地层、沉积、构造