第三章 地层测试程序-1
2013-02-25 21:57阅读：
第三章 地层测试程序-1
一、测试前的准备
进行地层测试是直接获取油气藏资料的工作，有一定的风险，必须进行测试设计，测试工具、井眼和井场充分的准备。
（一）测试设计
在进行测试前，应慎重地作出测试设计，指导测试。在做设计之前，应该详细了解测试井和测试层的基本情况，包括井号、地理位置、构造位置、井身结构、井筒液性能、电测情况、油气显示情况、测试方式和测试目的等。根据上述情况，并根据测试井和测试层的基本情况，选择合适的测试工具和井口压力控制装置，拟定安全措施，并绘制测试管柱图，提出一份正式设计。
1、测试设计的主要内容
(1)基本数据
(2)测试要求
(3)选定测试设备：根据测试要求，选定井口控制装置，井下工具及仪表的型号、规格、数量，管串组合方式，画出管串图、列出工具清单；如需进行地面计量和其他联合作业，也提供出地面计量设备和联合作业设备的要求。
(4)施工设计
A
、确定测试类型，选定座封位置；
B、选定测试垫的类型，确定测试压差，计算垫量；
C、确定开关井次数及各段时间；
D、计算“自由点”；
E、确定施工步骤。
2、测试层位的选择
选定测试层位以不漏掉一个油、气层为原则，坚持在勘探过程中，打开一层、测试一层、搞清一层的方法，通过分层测试，充分运用一口井并获取尽可能多的信息，提高单井勘探综合效益。
3、选择测试管柱的基本原则
管串的配置必须满足测试目的和测试位置的要求，各阀件的功能（尤其是主阀）必须保证在恶劣环境下的可靠性，即在地层流体的温度、压力和腐蚀下，以及在测试期间和操作方式下能正常工作。
4、测试时间的确定
测试时间及开关时间的分配，对测试能否取得合格的资料是至关重要的。
（1）裸眼井测试的总时间主要是根据裸眼井的井身质量，钻井液性能来确定。
（2）套管井测试时间的确定主要是以取全取准资料为主，既要测得储层的稳定产量，又要取全压力恢复的完整数据，在套管内进行测试，虽然其危险型比在裸眼井内测试要小得多，但也要防止井下事故的发生。
（3）开关井时间的分配
合理地分配开关井时间，是录取高质量资料的关键。开关井时间的分配要根据产层渗透率高低、流动型好坏、测试时的地面显示情况和井眼条件等多种因素而定。
1）裸眼井测试时，要根据井眼条件允许停留的时间来确定，对于砂泥岩裸眼井测试，一般采用初开井3～5min，初关井1h，终开井1～2h，终关井2～4h为宜，如果条件不允许，可以采用一开一关的办法进行测试，开井1～2h，关井2～4h，对于碳酸盐岩地层的测试，可以适当延长开关井时间，初开井30min以内，初关井2h，终开井2～4h，终关井4～8h。
2）井测试时，主要以录取资料的要求来确定开关井次数和时间，有时为了判断油藏的类型、确定边界情况，可能要开关井几天，也可以采用多于二次开井二次关井的办法来确定油藏是否有衰竭，或采用三开加抽吸或泵排的办法彻底弄清目的层产液性质，也有采用较长关井时间来探测是否有边界异常和是否达到径向流。要进行较长时间的探边等测试，最好采用地面直读系统，把井下压力、温度数据传至地面，由计算机进行实时处理并在监视器上显示，可按压力曲线变化情况准确及时确定开关井，用尽量短的时间测得满意的结果。
对于新探区钻柱测试时间分配参考表
测试期
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测试时现场显示
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常用时间
min
|
最少时间 min
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备注
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初流动
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短暂导流
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3～5
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初关井
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60
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30
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表内时间作为上限
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终流动
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强自喷（连续）
自喷渐停
地面未出油藏液体
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60
自喷停即关
≥60
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45
60
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尽可能延长时间
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终关井
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流动期强自喷
流动期自喷渐停
流动期油藏液体未流出地面
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与终流动期同
流动期二倍以上
流动期三倍以上
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45
流动期二倍 180
|
尽可能延长时间
|
5、压差及测试垫的计算
在测试中必须使钻柱内的压力小于地层压力，地层流体才能流入钻柱内，这个压力差值对不同的地层应不相同，压差过大会损害油层或挤坏钻杆，压差过小又可导致地层流体流不出来，或对油藏扰动小，资料反映不出油藏特性，所以正确地设计测试压差、确定测试垫的类型和垫量是搞好测试的重要环节。
（1）测试垫的类型及其性能
为了造成适当的压差，常在测试阀上部的管柱中，加注一些液体或气体，作为测试阀打开时对地层的回压，这些液体或气体称为测试垫。
目前常用的测试垫有液垫、气垫和液、气混合垫。
1）液垫：常用的有水垫、优质压井液和柴油垫。采用液垫的优点是工艺简单、省时、经济，只需将液体灌入管柱中即可，其缺点是垫量不易调整。当地层压力与预计压力相差较大时，就可能出现下列情况：①回压过大或超过地层压力，测试阀打开后发生倒流，液垫浸入地层发生堵塞，造成无产能的假象。另外，也无法减少液垫，只能起管柱，排出部分液垫再下。②若地层压力比预计压力高得多，会出现瞬时压差过大，造成地层不同程度的出砂，③水、钻井液和柴油都会不同程度地污染地层，尤其对低产能地层，污染就更大，但水垫还是目前国内常用的测试垫。
2）气垫：为了克服液垫的上述缺点，国外在60年代初期开始使用氮气垫，就是在测试阀打开之前，整个管柱内充满一定压力的氮气，测试阀打开后，地层流体流入测试管柱内。地面控制减少氮气垫压力，逐渐增加井底的生产压差，进行诱喷。采用气垫有以下优点：①能更好地控制测试过程中的压差，特别对于低压层，可以很快地进行诱喷，而无需起管柱调整垫量。②可防止地层出砂。③氮气是一种无色、无毒、无腐蚀性的惰性气体，且不溶于水和油，因而不会污染地层，使所取的流体样品更真实。但将氮气注入到井筒中，工艺比较复杂，还须有一套专用装置，另外，氮气成本比较高。
3）液气混合垫：由于氮气垫只有在测试管柱下到井底后，才能注入到管柱中去，因此实际操作比用液垫复杂，在深井测试时，易造成井底测试管柱被压扁或挤毁。因此在实际应用中，常在测试阀上部加一段液垫，然后再将氮气注入到测试管柱中，组成液气混合垫。液气混合垫比纯气垫应用更广泛。
（2）液垫高度的计算
1）纯液垫高度的计算
1-1
式中：H—液垫高度，m；
Pi预计的地层压力，MPa；（可利用电缆地层测试器或其它方法得到）
H泥—测试阀底部到待测地层底部的距离，m；
ρ压—泥浆的相对密度；
ρ液—液垫的相对密度；
△Pmax—测试层底部在初开井期间要求的最大生产压差（设计值），MPa。
（3）氮气垫在管柱内的压力
对于一般地层而言，氮气垫的充氮压力P氮为；
P氮＝Pi—△Pmax—H压·ρ压×10-2
1-2
式中：
P氮—充氮气压力，MPa；
其它量同式1-1
（4）气混合垫的计算
液气混合垫的设计要定出液垫的高度和氮气的充入压力，具体计算如下：
确定混合垫在井下测试阀处的总压力P压
P混＝P氮＋P液＝Pi—△Pmax—H压·ρ压×10-2
1-3
确定液垫压力及其高度
在深井中测试时，液垫量要保证井底测试管柱不被压扁，即
P液≥（P泥—P挤）×σ
