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油气田地下地质学 第二单 地层测试_图文

油气田地下地质学   第二单 地层测试_图文

油气田地下地质学

第二章

地层测试

地层测试---在找到油气层后, 地层测试 在找到油气层后,获取油气层产 在找到油气层后 压力、产液性质、地层渗透率、 量、压力、产液性质、地层渗透率、流体样 品等资料工作。 品等资料工作。 第一节 第二节 第三节 钻柱测试 电缆测试 油气井测试

2011/11/7

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第一节 钻柱测试
钻柱测试(DST)是用管柱 钻柱或油管 把测试工具下 是用管柱(钻柱或油管 钻柱测试 是用管柱 钻柱或油管)把测试工具下 到预计井深,用封隔器将测试层与其它地层隔离; 到预计井深,用封隔器将测试层与其它地层隔离; 通过在地面旋转、 通过在地面旋转、上提下放管柱或依靠环空压力控 使井下测试阀多次打开和关闭;在压差作用下, 制,使井下测试阀多次打开和关闭;在压差作用下, 使测试层中的流体流人测试工具; 使测试层中的流体流人测试工具;开井获得油气水 封隔器 产量,流动压力 产液性质,关井获得地层静压和 压力和 产量,流动压力和产液性质,关井获得地层静压和 恢复压力。 恢复压力。
封隔器 常规测试---封隔器下部只有1个测试层 。

跨隔测试---是在1口井有多层的情况下对其中的 某一层进行测试
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一、测试工具及原理 钻柱测试的工具主要有两种类型: 多流测试器(MEE); 多流测试器(MEE); (MEE) 压力控制测试器(PCT)。 压力控制测试器(PCT)。 (PCT) (一)多流测试器(MFE) 多流测试器(MFE) 测试管串的主要部件有:压力计 (两只)、筛管、封隔器、安全接 头、震击器、旁通阀、多流测试 器、反循环阀等。
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测试器有4个步骤:下人井内、开井、关井、取出 下人井内--将测试器 下人井内--将测试器 -接在钻杆底部, 钻杆底部 接在钻杆底部,下至 测试层段; 测试层段;此过程中 封隔器松开, 封隔器松开,测试阀 关闭,旁通阀打开, 关闭,旁通阀打开, 井筒内的钻井液就可 以由筛管经旁通阀和 环形空间返至地面。 环形空间返至地面。 钻杆内的压力保持在 0.1MPa左右 左右。 0.1MPa左右。
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开井--坐稳封隔器, 开井--坐稳封隔器,关闭 --坐稳封隔器 旁通阀,测试阀打开。 旁通阀,测试阀打开。这 时封隔器以下地层原来所 承受的液柱压力全部由封 隔器承担。测试层的流体 隔器承担。测试层的流体 经筛管和测试阀流人钻杆 压力计记录流动压力 流动压力。 内。压力计记录流动压力。 未加水垫或气垫时, 未加水垫或气垫时,测试 层在开井瞬间的回压接近 于大气压力,在这种大压 于大气压力, 差的作用下, 差的作用下,地层流体容 易流出, 易流出,轻微堵塞可以解 获得地层的最大产量 最大产量。 除,获得地层的最大产量。
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关井--测试阀关闭, 关井--测试阀关闭,测 --测试阀关闭 量该层的压力恢复曲线 压力恢复曲线, 量该层的压力恢复曲线, 重复开井和关井, 重复开井和关井,可进 行多次流动测试和关井 测压。一般进行二次, 测压。一般进行二次, 第一次称初流, 第一次称初流,最后一 次称终流 取样器取到终流动时的 流体样品。 流体样品。

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从井内取出--测试 从井内取出--测试 -结束。测试阀关闭, 结束。测试阀关闭, 旁通阀打开, 旁通阀打开,上提 钻具,封隔器松开, 钻具,封隔器松开, 将测试工具起至地 取出地层流体 面,取出地层流体 样品,进行分析。 样品,进行分析。

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(二)压力控制测试器(PCT) 压力控制测试器(PCT) 压力控制测试器是为海 上钻井和斜井测试设计 的。 压力控制测试器与 多流测试器的主要区别 有两点: 一是用PCT阀控制测试 过程;二是测试管柱中 配有伸缩接头。它只适 用于下套管的井,井下 只能下1个封隔器的单层 测试器,封隔器以上的 套管不能射孔。

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油气田地下地质学 二、钻柱测试的主要成果 (一)压力卡片 两个压力计,下压力计位于 两个压力计,下压力计位于 筛管之下, 筛管之下,该压力计直接测 量支撑管与井壁之间环形空 量支撑管与井壁之间环形空 间内的压力。上压力计又称 间内的压力。上压力计又称 管内压力计,位于封隔器上 管内压力计,位于封隔器上 部,在测试过程中直接记录 从地层进入筛管并向上流人 钻杆的流体压力 流体压力。 钻杆的流体压力。 在正常情况下,这两个压力计记录的压力是相同的, 在正常情况下,这两个压力计记录的压力是相同的, 只是由于它们各自所处位置不同而产生微小的差异。 只是由于它们各自所处位置不同而产生微小的差异。 但当筛管的孔眼被堵塞时, 但当筛管的孔眼被堵塞时,两个压力计压力就不相同 因此, 了。因此,可以用这两个压力来检查地层测试器的工 作情况。 作情况。 2011/11/7

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现场测试采用两次开关井测 试工艺。 试工艺。图为两次开关井压 力卡片曲线。 力卡片曲线。 A段--下入井内,随下井 --下入井内, 下入井内 深度增加而增加的钻井液 深度增加而增加的钻井液 静液柱压力。 静液柱压力。工具下到井 底后, 底后,钻井液静液柱压力 达到最大, 达到最大, 初开井--BC 点压力为初始静液柱压力。 初开井--BC1, B点压力为初始静液柱压力。 -封隔器座封后,打开测试阀, 封隔器座封后,打开测试阀,流体从地层流人测 试工具,被测试层段处的压力急速下降,直到C 试工具,被测试层段处的压力急速下降,直到C1, 点,C1点压力是初流动开始压力
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初流动--C 初流动--C1 C2 , C1点开 -始,流体将不断从地层通 过筛管进入钻杆, 过筛管进入钻杆,在此期 间压力逐渐上升, 间压力逐渐上升,初流动 结束时压力为C 结束时压力为C2。此段曲 线形状决定于地层的渗透 率、流体粘度与密度以及 测试层的厚度。 测试层的厚度。 初关井-随即开始初关井,压力恢复, 初关井-- C2 D, C2随即开始初关井,压力恢复, 初关井压力为D 如果关井时间足够长, 初关井压力为D。如果关井时间足够长,D点压力 将是地层静压力(通常不会达到地层静压力) 将是地层静压力(通常不会达到地层静压力)。
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二次开井--DE 二次开井--DE1,压力迅速下 -终流动开始压力为E 降,终流动开始压力为E1 终流动--E 终流动--E1 E2,E1应和 C2近似 -相等。从该点开始, 相等。从该点开始,流体将从 地层流人钻杆,压力上升, 地层流人钻杆,压力上升,该 段最大压力为终流动结束压力 E2,终流动结束前取样器取到 终流动时的流体样品。 终流动时的流体样品。 终关井---E 终关井后压力恢复,终关井压力为F 终关井--E2 F,终关井后压力恢复,终关井压力为F。 测试器关闭,提松封隔器,使压力恢复到静液柱压力G 测试器关闭,提松封隔器,使压力恢复到静液柱压力G。 从井中取出-点后将测试器起出, 从井中取出-- H段,在G点后将测试器起出,压力逐 渐降低为,直到起至地面, 渐降低为,直到起至地面,整个测试过程至此结束
除常用的二开二关井测试外, 除常用的二开二关井测试外,还可进行任意次数的流动和关井测试
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(二)油、水、气的计量 1.油、水产量的确定 自喷--测试井的液体能自喷到地面时, 自喷--测试井的液体能自喷到地面时,通过油嘴和 --测试井的液体能自喷到地面时 分离器的控制,确定油水产量。 分离器的控制,确定油水产量。 不能自喷--若测试井液体不能自喷, 不能自喷--若测试井液体不能自喷,可根据钻杆 --若测试井液体不能自喷 液面的高度计算测试井的产量 内液面的高度计算测试井的产量

H V × 1440 Q= t u
Q ——液体产量,m3/d (地面 ; 液体产量, 地面); 液体产量 地面 H ——液面高度,m; 液面高度, ; 液面高度 Vu —--单位长度钻杆 钻铤 的容积,m3/m; 单位长度钻杆(钻铤 的容积, 单位长度钻杆 钻铤)的容积 ; t ——-流动时间,min。 流动时间, 。 流动时间

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2.产气量的确定 准确地得到井的产气量,不仅对气井, 准确地得到井的产气量,不仅对气井,而且对 气井 油井均要测量气量 均要测量气量。 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。 油的体积。 测定气量的方法较多,一般使用孔板流量计。 测定气量的方法较多,一般使用孔板流量计。 孔板流量计 它是根据气体经过孔板时,流速增加, 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, 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。 的气量越大。所以测定孔板前后的压降就能算出气 量。 测试层产气量较小时,可使用垫圈流量计,测 测试层产气量较小时 可使用垫圈流量计, 气量较小 垫圈流量计 试范围从几十到几千立方米。 试范围从几十到几千立方米。
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(三)地层条件下的流体样品 各类钻柱测试器均可取得地层条件下的流体样品 流体样品, 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 压力、 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( 钻柱测试应取全取准压力、产量(油、气、水)和井 压力 下取样全部资料,通过这些资料的化验 分析和计算处 化验、 下取样全部资料,通过这些资料的化验、分析和计算处 理取得如下成果: 压力(原始、流动) 理取得如下成果:①压力(原始、流动)和完整的压力恢 复曲线; 产量( 和潜在产能、气油比; 复曲线;②产量(油、气、水)和潜在产能、气油比;③ 采油指数, 有效渗透率或传导系数; 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; 井的边界形状或到产层边界的近似距离; 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; 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; 形成油藏的可能性进行评价,对地下烃类相态作出判断; 单井控制储量计算; 单井生产动态的预测。 ⑨单井控制储量计算;⑩单井生产动态的预测。在此基 础上对测试层作出评价 2011/11/7

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三、钻柱测试压力卡片的解释和应用 目前,对钻柱测试压力卡片, 目前,对钻柱测试压力卡片,从压力卡片 的阅读、分段处理、数据整理、曲线编绘、参 阅读、分段处理、数据整理、曲线编绘、 计算机按照所编程序 数计算到资料储存,都由计算机 数计算到资料储存,都由计算机按照所编程序 来实现。在资料处理和应用过程中, 来实现。在资料处理和应用过程中,必须结合 油气井所处的地质条件和其它资料来综合考虑, 油气井所处的地质条件和其它资料来综合考虑, 才能使解释结论比较接近于地层的实际情况, 才能使解释结论比较接近于地层的实际情况, 为油气田勘探与开发提供有价值的资料

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1.合格压力卡片应具有的特征
①压力基线直而清晰,起始点压力为 压力基线直而清晰, 零。 ②卡片完整地记录测试全过程的压力 变化。在两次开关井测试时8 变化。在两次开关井测试时8个压力点 (B、C1,C2、 E1、E2、 G)停点 (B、C1,C2、D、E1、E2、F、G)停点 清晰。时钟行程与地面计时相符。 清晰。时钟行程与地面计时相符。 卡片记录的初始和最终液柱压力相等, 点与G 压力相等, ③卡片记录的初始和最终液柱压力相等,即B点与G点压力相等, 而且与液柱回压相符合。但要注意区别测试漏失层时, 而且与液柱回压相符合。但要注意区别测试漏失层时,因钻井 液漏失造成G点压力小于B点压力。 液漏失造成G点压力小于B点压力。 座封后打开测试阀 测试进入流动期,压力曲线急剧下降 打开测试阀, 急剧下降, ④座封后打开测试阀,测试进入流动期,压力曲线急剧下降, 关井后压力曲线逐渐上升或有规则上升 逐渐上升或有规则上升。 关井后压力曲线逐渐上升或有规则上升。 曲线光滑, 流动压力曲线与关井压力恢复曲线光滑 无异常突变。 ⑤流动压力曲线与关井压力恢复曲线光滑,无异常突变。其压 力变化点与开关井时间一致。 力变化点与开关井时间一致。 终流动压力的终止点压力值与总回收液体高度折算的回压相 的终止点压力值与总回收液体高度折算的回压 ⑥终流动压力的终止点压力值与总回收液体高度折算的回压相 符合。 符合。

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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。

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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 的恢复曲线。 2011/11/7

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③跨隔测试的情况。 (a)是测试层的正常卡片。在跨隔测试时,为了验证下 封隔器是否有串漏,一般在下封隔器下方放一支压力计, 它所测出的曲线就是(b)的形状。当下封隔器座封时, 由于向下坐,下部液体受挤压使压力增高,即点A处的 压力。然后这种挤压压力缓慢下降渗进封隔器下部地层, 所以压力从A点缓慢降至B点,这表明封隔器坐封良好, 卡片是正常的。

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④终流动压力曲线的3种情 况。 A线表示低产曲线; B线表示中等产量曲 线; C线表示高产曲线(非自喷)。

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曲线A关井压力恢复缓 慢,终关井压力低, 为低压低渗透曲线, 曲线B为低渗透曲线。 B 曲线C反映经二次流 动以后,终关井压力 低于初关井压力,为 能量衰竭曲线 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 2011/11/7

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干层(致密层) 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

低压高渗透层压力卡片
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第二节 电缆地层测试
电缆式地层测试器主要用于多油层的参数确定和 产能预测。 斯伦贝谢推出的重复式地层测试器称作 RFT,贝克阿 特拉斯公司生产的与RFT功能类似的仪器称为FMT, RFT和FMT均可在裸眼井及套管井中进行测试. 电缆式地层测试与钻柱测试相比有其特点:在裸 眼井中测试,对地层破坏性小;油井处在完全控制之 下,排除了测试中发生井喷的可能性;测试效率高, 1次测试可在1.5~3h内完成;可在井下进行多次测试, 能及时发现高产层。但是,电缆式地层测试器也存在 不足,如所取的液样少,且因采用球形渗流理论进行 地层渗透率的定量解释,其解释精度较差。
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一、测试器工作原理 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
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RFT仪器的具体测量过程 ①根据自然电位(SP)、自然伽 马(GR)及其它测井曲线,确定应 测试地层的深度 ②封隔器在弹簧压力作用下,压 封隔器在弹簧压力作用下, 在地层上, 在地层上,同时推靠臂推靠在相 反的井壁上,固定测试器。此时, 反的井壁上,固定测试器。此时, 封隔器能阻止钻井液的侵入。当 封隔器能阻止钻井液的侵入。 探管被压人地层时 被压人地层时, 探管被压人地层时,地层中的液 体经过过滤器进入管线, 过滤器进入管线 体经过过滤器进入管线,由此形 成地层与预测试室的连通通道。 成地层与预测试室的连通通道。
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③当探管中的小活塞滑到探管根 部时,封隔器继续压向井壁,一 直到仪器完全固定于井壁为止, 这时压力稍微升高。然后进行第 一次预测试,此时,预测试室中 的大活塞开始运动,流体以流量 Q1充满预测试室1,时间大约为 15min。 ④预测试室1充满后,预测试室2 开始工作,流体以流量Q2充满预 测试室2,Q2比Q1大2~2.5倍。第 二组压力降落数据也同时被记录 下来。
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⑤当活塞达到底部时压力便开始恢 复,同时记录压力恢复数据。是否 结束压力恢复测试可根据地面记录 的曲线确定,一般记录到地层压力 数据后,即可结束测试。 ⑥若要进行地层取样,可根据记录 曲线的形状确定,若仪器的密封性 和地层渗透性良好,可打开取样阀 取样。 ⑦打开通向钻井液的平衡阀,再测 一次钻井液压力。用活塞推出探头 内的液体,过滤器同时被清洗干净。 随后收回推靠臂、探管和封隔器, 并将仪器移到下一个目的层进行测 试

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二、测试资料成果及解释 (一) 测试曲线 一
a 段表示打开平衡阀后记 录的静液柱压力( 录的静液柱压力(钻井液 柱压力) 柱压力)曲线 b段表示推靠臂推向井壁、 段表示推靠臂推向井壁、 封隔器压向井壁及泥饼、 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, 力记录曲线,这时压力 有一些增加 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 段表示探管中小活塞的抽吸, 通时的压力记录曲线,此时流压下降 探头继续压迫井壁; 流压下降、 通时的压力记录曲线,此时流压下降、探头继续压迫井壁; 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, 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, 此时压力稍微回升,这是封隔器向井壁继续施压造成的 2011/11/7

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段表示预测试室1 e 段表示预测试室1大活 塞工作时的压力记录, 塞工作时的压力记录,流 量为Q1 Q1, 量为Q1,此时压力下降一 小段, 小段,尔后基本保持稳定 (△p),等于地层压力减 去第一预测试阶段的稳定 压力。 压力。当活塞 1达到终点 压力有一个小尖峰, 时,压力有一个小尖峰, 尔后开始下降 段表示预测试室2工作时的压力记录,流量为Q2 Q2, f 段表示预测试室2工作时的压力记录,流量为Q2,由于预测试 的抽液速度为预测试室1的两倍以上, 室2的抽液速度为预测试室1的两倍以上,因此压力下降幅度更大 当预测试室2的活塞到达终点时,压力开始恢复, g 当预测试室2的活塞到达终点时,压力开始恢复,经过时间 恢复到原始地层压力。开始先快速上升, △t后,恢复到原始地层压力。开始先快速上升,尔后平稳增 大,以至达到地层压力
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(二)测试曲线的检测 与钻柱测试的压力卡片类似,电缆测试曲线可能因 探管堵塞、密封失败等因素而出现异常变化,具有 此类异常变化的曲线不能用于地层渗透性的定性及 定量解释
1.探管被堵塞时
第一次测试堵塞断断续续,相应的 第一次测试堵塞断断续续, 压降曲线不稳定。第二次测试时, 压降曲线不稳定。第二次测试时, 探管被完全堵塞,因此产生了负压 负压, 探管被完全堵塞,因此产生了负压, 也测不到之后的恢复曲线和地层压 与干层和致密地层相似) 力(与干层和致密地层相似),若第 一次测试就发生了堵塞,则测试得 一次测试就发生了堵塞, 到的压降曲线为零或负值。 到的压降曲线为零或负值。

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2.密封失效时
第一次测试时, 第一次测试时,封隔器逐渐丧失封 隔作用, 隔作用,产生了较小的不稳定的压 之后钻井液漏人探管, 降,之后钻井液漏人探管,压力马 上升到钻井液的静液压。 上上升到钻井液的静液压。随后进 行的第二次测试无压降显示 行的第二次测试无压降显示

3.地层流体具有可压缩性
井壁处的流量落后于测试活塞 井壁处的流量落后于测试活塞 流量落后 抽吸的流量。 抽吸的流量。滞后的程度取决 于液体的压缩性。 于液体的压缩性。若流路中出 现气体, 现气体,测试曲线不会出现稳 定段。第二次测试结束后, 定段。第二次测试结束后,由 于被压缩的流体继续流人探管, 于被压缩的流体继续流人探管, 这一续流现象将对压力恢复曲 线的前部产生影响。 线的前部产生影响。

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(二)定性解释 二 定性解释 1.中渗地层 2.高渗地层 3.特低渗地层
第一次测试初期, 第一次测试初期, 压力下降得很快。 压力下降得很快。由 于流体从地层中流出 很慢, 很慢,第二次测试期 压力降落很小, 间,压力降落很小, 之后的压力恢复速度 也很慢。 也很慢。
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第三节 油、气井测试
一、油井测试 (一)、自喷油井的试井 一、 有稳定试井和不稳定试井 稳定试井是通过改变油井的工作制度( 稳定试井是通过改变油井的工作制度(更换油 ),待工作制度下生产处于稳定时 测量产量、 待工作制度下生产处于稳定时, 嘴),待工作制度下生产处于稳定时,测量产量、 压力及其它有关资料, 压力及其它有关资料,然后根据这些资料绘制指 示曲线、系统试井曲线,求出单井的产能方程, 示曲线、系统试井曲线,求出单井的产能方程, 确定井的生产能力, 确定井的生产能力,以及合理的工作制度和油藏 参数。 参数。

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1测试方法 测试方法 1)确定工作制度 确定工作制度 工作制度的测点数及其分布: ①工作制度的测点数及其分布:每一工作制度以 4~5个测点较为合适,并力求均匀分布。 个测点较为合适, ~ 个测点较为合适 并力求均匀分布。 最小工作制度的确定原则: ② 最小工作制度的确定原则:在生产条件允许情 况下, 况下,使该工作制度的稳定流压尽可能接近地层压 力。 最大工作制度的确定原则: ③最大工作制度的确定原则:在生产条件允许情况 使该工作制度的稳定油压接近自喷最小油压(例 下,使该工作制度的稳定油压接近自喷最小油压 例 如,取0.3~1.0MPa)。 ~ 。 其它工作制度的分布:在最大、 ④其它工作制度的分布:在最大、最小工作制度之 均匀内插2~ 个工作制度 个工作制度。 间,均匀内插 ~3个工作制度。
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2)一般测试程序 一般测试程序 测地层压力:试井前,必须先测得稳定的地层压力。 ①测地层压力:试井前,必须先测得稳定的地层压力。 工作制度程序:一般由小到大(也可由大到小 也可由大到小, ②工作制度程序:一般由小到大 也可由大到小,但不常 采用)依次改变井的工作制度 并测量其相应的稳定产量、 依次改变井的工作制度, 采用 依次改变井的工作制度,并测量其相应的稳定产量、 流压和其它有关数据。 流压和其它有关数据。 关井测压:最后一个工作制度测试结束后, ③关井测压:最后一个工作制度测试结束后,关井测地 层压力或压力恢复

2.稳定试井资料整理与应用 . 1)整理试井资料 整理试井资料

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2)绘制试井曲线 绘制试井曲线 系统试井曲线就是单井产量、流压、含水率、含砂量、 系统试井曲线就是单井产量、流压、含水率、含砂量、 生产气油比等与工作制度的各种关系曲线

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指示曲线是生产压差△ 。与产量q的关系曲线 的关系曲线。 指示曲线是生产压差△p。与产量 的关系曲线。油井 指示曲线型态可分为4种基本类型 种基本类型, 指示曲线型态可分为 种基本类型, (1)直线型 直线型 (2)曲线型 曲线型 单相非达西流或油气 两相渗流 (3)混合型 混合型 (4)异常型 异常型 生产未达稳定, 生产未达稳定,新井 井壁污染, 井壁污染,多层合采

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3)确定产能方程 确定产能方程 (1)线性产能方程 线性产能方程 直线型 (2)指数式产能方程 指数式产能方程 曲线型

在双对数坐标系中, 为纵轴、 在双对数坐标系中,以q为纵轴、(pR—pwf)为横轴 为纵轴 为横轴 作图得一直线,直线在纵轴的截距为C,斜率为n 作图得一直线,直线在纵轴的截距为 ,斜率为

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(3)二项式产能方程 二项式产能方程

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4)计算油藏参数 计算油藏参数 采油指数,:是指单位压差所采出的油量 采油指数,:是指单位压差所采出的油量 ,: 油层渗透率 计算非达西流动系数D和紊流系数 计算非达西流动系数 和紊流系数β 和紊流系数 计算不同流压下的产量 5)确定井的合理工作制度 5)确定井的合理工作制度 6)定性判断井壁污染和流动状况 定性判断井壁污染和流动状况

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(二)抽油井试井 二 抽油井试井 抽油装置:抽油机、 抽油装置:抽油机、采油树和泵 下装置 抽油井的系统试井是指在1个周 抽油井的系统试井是指在 个周 期时间(连续生产井通常指 连续生产井通常指8h或 期时间 连续生产井通常指 或 1d,间隙井指 个开井、停井到 个开井、 ,间隙井指1个开井 再开井的时间总和), 再开井的时间总和 ,通过改变抽 油井的工作制度, 油井的工作制度,即改变抽油参 泵挂深度、 数(泵挂深度、泵径、冲程、冲 泵挂深度 泵径、冲程、 数),求得在不同采油压差下油井 , 产量、气油比、油水比、 的产量、气油比、油水比、出砂 的变化情况然后, 的变化情况然后,对这些资料进 行综合分析和对比, 行综合分析和对比,确定合理的 工作制度

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抽油井试井所取的主要资料有油层静压,砂面, 抽油井试井所取的主要资料有油层静压,砂面, 温度, 气产量和含水、含砂量, 温度,油、气产量和含水、含砂量,以及示功图 及动液面等 1.抽油井生产过程 . 用油管把深井泵的泵筒下到井内液面以下, 用油管把深井泵的泵筒下到井内液面以下,然后 把活塞从油管内下人泵筒,抽油杆柱(直径为 直径为16~ 把活塞从油管内下人泵筒,抽油杆柱 直径为 ~ 25mm)与活塞相连,最上面的 根抽油杆 称为光杆 与活塞相连, 根抽油杆(称为光杆 与活塞相连 最上面的1根抽油杆 称为光杆) 悬挂在驴头上。 悬挂在驴头上。驴头的上下运动带动以抽油杆连接 的深井泵活塞也作往复运动,将原油不断吸人泵内, 的深井泵活塞也作往复运动,将原油不断吸人泵内, 并排到油管中,使油管内的液面不断上升, 并排到油管中,使油管内的液面不断上升,直到排 出井口。 出井口。由于井底的油不断被吸人泵内使井底和地 层之间保持一定压差,原油便不断由地层流向井底。 层之间保持一定压差,原油便不断由地层流向井底。
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2、示功图的测试和分析 、 驴头负荷的变化情况 判断抽油装置各项参数 的配合是否合理 了解抽油设备的工作性 能好坏 砂、蜡、水、气的变化 情况

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与液面资料结合分析, 与液面资料结合分析,还可 以了解油层供油能力 测试示功图的仪器叫做动力仪, 测试示功图的仪器叫做动力仪,一般每测一次油井 产量,应连续测出五次示功图,其中必须有3张以上 产量,应连续测出五次示功图,其中必须有 张以上 的示功图图形完全一致,才能视为可靠。。 的示功图图形完全一致,才能视为可靠。。 2011/11/7

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2)理论示功图的绘制与解释 理论示功图的绘制与解释 理论示功图是认为抽油泵 不受任何外界影响, 不受任何外界影响,泵的 充满系数等于百分之百, 充满系数等于百分之百, 光杆只承受抽油杆与活塞 以上液柱重量的静载荷, 以上液柱重量的静载荷, 此时所得到的示功图是一 个平行四边形, 个平行四边形,称为理论 示功图。 示功图。 wr——抽油杆柱在井内液体中的重量 抽油杆柱在井内液体中的重量 wl——活塞以上的液柱重量 活塞以上的液柱重量 λ——冲程损失 冲程损失
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理论示功图的解释: 理论示功图的解释: A点表示抽油机驴头处在下死点, 点表示抽油机驴头处在下死点, 点表示抽油机驴头处在下死点 光杆只承受抽油杆柱在井内液体 光杆只承受抽油杆柱在井内液体 中的重量wr。光杆开始上行时, 中的重量 。光杆开始上行时, 抽油杆因加载而伸长, 抽油杆因加载而伸长,油管因卸 载而缩短,此时活塞未动, 载而缩短,此时活塞未动,AB 表示光杆负荷增加的过程, 表示光杆负荷增加的过程,叫做 增载线, 增载线,B1B线的长度表示抽油 线的长度表示抽油 杆伸长和油管缩短的数值(即冲 杆伸长和油管缩短的数值 即冲 程损失λ)。 点加载完毕, 程损失 。在B点加载完毕,活 点加载完毕 塞开始上行至上死点时

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此过程中光杆负荷等于抽油杆在油中的重量加液柱重量, 此过程中光杆负荷等于抽油杆在油中的重量加液柱重量,并保 持不变。当光杆由上死点开始下行时,抽油杆卸载而缩短, 持不变。当光杆由上死点开始下行时,抽油杆卸载而缩短,油 管增加负荷而伸长, 管增加负荷而伸长,D1D,表示冲程损失,CD表示活塞的卸 ,表示冲程损失, 表示活塞的卸 载过程,叫卸载线, 点卸载完毕, 载过程,叫卸载线,在D点卸载完毕,活塞开始下行,DA线 点卸载完毕 活塞开始下行, 线 表示光杆只承受着抽油杆在油中的重量下行到下死点的过程。 表示光杆只承受着抽油杆在油中的重量下行到下死点的过程。
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3)实测示功图的分析 实测示功图的分析
1系正常工作; 系正常工作; 系正常工作 2游动阀漏失; 游动阀漏失; 游动阀漏失 3泵工作正常,供油能力弱, 泵工作正常, 泵工作正常 供油能力弱, 满足不了泵的排量; 满足不了泵的排量; 4由于油管严重漏失,而使 由于油管严重漏失, 由于油管严重漏失 油井不出油或井下封隔器 损坏,油在油套管间循环 损坏, 5泵工作正常,活塞在下死 泵工作正常, 泵工作正常 点有碰击; 点有碰击; 6固定阀漏失; 固定阀漏失; 固定阀漏失 7泵工作正常,活塞在上死 泵工作正常, 泵工作正常 点有碰击; 点有碰击; 8固定阀严重漏失; 固定阀严重漏失; 固定阀严重漏失 9固定阀完全失效,停止供 固定阀完全失效, 固定阀完全失效 液;

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10泵工作正常,油稠(结蜡 泵工作正常,油稠 结蜡 结蜡) 泵工作正常 阻力大; 阻力大; 11泵有砂卡,井仍出油;12 泵有砂卡, 泵有砂卡 井仍出油; 泵受气体影响; 泵受气体影响; 13泵有蜡卡,游动阀和固定 泵有蜡卡, 泵有蜡卡 阔漏失; 阔漏失; 14活塞在上行时脱出工作筒 活塞在上行时脱出工作筒 15游动部分和固定部分都漏 游动部分和固定部分都漏 失严重; 失严重; 16油井带喷; 油井带喷; 油井带喷 17抽油杆在 活塞处断脱或 抽油杆在 活塞未下人工作简; 活塞未下人工作简; 18抽油杆在活塞以上断脱, 抽油杆在活塞以上断脱, 抽油杆在活塞以上断脱 油井白喷; 油井白喷; 19泵卡 泵卡
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3)井下液面的探测 井下液面的探测 可以了解油井的供液能力 确定抽油泵的沉没深度 供液能力, 沉没深度, 可以了解油井的供液能力,确定抽油泵的沉没深度,制 定出合理的油井工作制度 推算出油层压力 采油指数、 油井工作制度。 油层压力、 定出合理的油井工作制度。推算出油层压力、采油指数、 有效渗透率等参数,分析能量衰减异常的原因。 有效渗透率等参数,分析能量衰减异常的原因。 在生产现场, 在生产现场,井下液面的探测常用回声法及井下压力 计探测法。这里仅介绍回声探测法。 计探测法。这里仅介绍回声探测法。 井口波 接箍波 回音标波 液面波

液面深度
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二、气井测试

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气井稳定试井也称产能试井, 气井稳定试井也称产能试井,它是建立在稳定渗流理论 基础上的一种试井方法。 基础上的一种试井方法。 测量该制度下的产气量、井底压力及井口压力、套压等资 测量该制度下的产气量、井底压力及井口压力、套压等资 产气量 气体稳定渗流理论整理这些资料,求得气井生产方 料,按气体稳定渗流理论整理这些资料,求得气井生产方 程式和绝对无阻流量。 程式和绝对无阻流量。 ①放喷:目的是清除井底积液及地层脏物,保证井筒及地层 放喷:目的是清除井底积液及地层脏物, 为纯气流动。估计放喷气量、油量、水量等。 为纯气流动。估计放喷气量、油量、水量等。 关井测压:放喷干净后,便立即进行关井测压,记录油、 ②关井测压:放喷干净后,便立即进行关井测压,记录油、 套管压力,开始以30秒 分钟、 分钟 分钟、 分钟记录一次 分钟记录一次, 套管压力,开始以 秒、1分钟、3分钟、5分钟记录一次, 分钟 以后适当延长记录时间,达到稳定为止。 以后适当延长记录时间,达到稳定为止。 稳定测试:即通过油管生产,获取5--7个稳定产量及相应 个稳定产量 ③稳定测试:即通过油管生产,获取 个稳定产量及相应 稳定的井底流动压力 测试时,记录套压、油压、 压力。 稳定的井底流动压力。测试时,记录套压、油压、静压和气 流温度,直到稳定为止。 流温度,直到稳定为止。 关井测压:测试完毕后,再求关井恢复压力一次。 ④关井测压:测试完毕后,再求关井恢复压力一次。
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(一)求二项式产气方程和无阻流量 一 求二项式产气方程和无阻流量 产气方程

B、A值求得 、 值求得

绝对值无阻流量Q 绝对值无阻流量Qjv 当气层所受的回压等 于0.1MPa时气井产量 时气井产量

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(二)求指数式产气方程和绝对无阻流量 二 求指数式产气方程和绝对无阻流量 气井指数式产气方程式 线性方程 求C与n 与 气井绝对无阻流量

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(三)确定气层的物性参数 三 确定气层的物性参数 流动系数

已知气层有效厚度h及气体粘度μ,可进一步求油层有效渗透率K 已知气层有效厚度h及气体粘度μ 可进一步求油层有效渗透率K

(四)气井产能分析 四 气井产能分析
气井产能通常用无阻流量表示, 气井产能通常用无阻流量表示, 无阻流量表示 四川气田一般将无阻流量的1/ ~ / 定为合理产能 四川气田一般将无阻流量的 /3~1/5定为合理产能
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(五)气井动态分析 五 气井动态分析
利用试井指示曲线可以分析气井动态, 利用试井指示曲线可以分析气井动态, 四川气田对项式指示曲线的分析,大致有以下几种情况。 四川气田对项式指示曲线的分析,大致有以下几种情况。 1.指示曲线呈直线型 指示曲线呈直线型 低产的正常气井(产纯气或带少量的凝析油和水 产纯气或带少量的凝析油和水) 高、中、低产的正常气井 产纯气或带少量的凝析油和水 一般指示曲线(二项式 指数式)都呈直线型 符合二项式渗 二项式、 都呈直线型。 一般指示曲线 二项式、指数式 都呈直线型。符合二项式渗 流规律。 流规律。 2.指示曲线上翘型 指示曲线上翘型 指示曲线上翘,反映边、 指示曲线上翘,反映边、底水的 活动。 活动。 由于边、底水的锥入和推进, 由于边、底水的锥入和推进,井底 附近渗透性能变差, 附近渗透性能变差,在同样的生产 压差下,气井产量明显降低。 压差下,气井产量明显降低。
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3.下弯型指示曲线 下弯型指示曲线 有以下几种原因: 有以下几种原因: ①井底有堵塞或积液,小产量 井底有堵塞或积液, 点测试时井底污物带不出来, 点测试时井底污物带不出来, 大产量点带出了一部分污物, 大产量点带出了一部分污物, 部分改善了井底渗透性能, 部分改善了井底渗透性能,使 指示曲线呈下弯型。 指示曲线呈下弯型。 ②高、低压两个气层干扰,测 低压两个气层干扰, 试时小产量点井底压力高, 试时小产量点井底压力高,低 压层气产出较少, 压层气产出较少,主要由高压 层产气。随着井底压力降低, 层产气。随着井底压力降低, 低压层气体向井筒的流量增加, 低压层气体向井筒的流量增加, 好似井底渗透性能变好, 好似井底渗透性能变好,而使 指示曲线呈下弯型。 指示曲线呈下弯型。 若产量测点由大到小测试, ③若产量测点由大到小测试, 转点后测点产量 测点产量、 转点后测点产量、压力未稳定 也会出现下弯型情况。 也会出现下弯型情况。

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4.指示曲线的 为负值 指示曲线的A为负值 指示曲线的 二项式指示曲线虽是直线, 二项式指示曲线虽是直线, 值为负, 但A值为负,指数式曲线 值为负 弯曲。其原因是地层压力 弯曲。其原因是地层压力 偏低或井底有积液。 偏低或井底有积液。 5.指示曲线不规则型 指示曲线不规则型 造成不规则的主要原因是测 点的产量压力没有稳定, 点的产量压力没有稳定,除 人为素外, 人为素外,大多是一些小产 渗透性差, 量气井,由于渗透性差 量气井,由于渗透性差,测 点的产量压力不易稳定。 点的产量压力不易稳定。因 此对小产量低渗透气井, 此对小产量低渗透气井,必 须采用等时试井或修正等时 须采用等时试井或修正等时 试井
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三、多井测试
a.确定井间连通情况, 确定井间连通情况, 确定井间连通情况 b.求解井间地层特性参数, 求解井间地层特性参数, 求解井间地层特性参数 c.了解井间流体的流动状况。 了解井间流体的流动状况。 了解井间流体的流动状况 (一)干扰试井 一 干扰试井

激动井

观测井 井间是否连通 确定不同方向的渗透率 裂缝的走向 孔隙介质的弹性储容比 和窜流系数。 和窜流系数。
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改变工 作制度

地层压力变化

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(二)井间示踪测试 二 井间示踪测试

注入井 示踪剂

生产井 突破时间 峰值的大小 个数 注入流体总量

油层的连续性、 油层的连续性、 油层非均质特征、 油层非均质特征、 油层动用状况、 油层动用状况、 油层的潜力分布 残余油饱和度

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