油气井测工艺与测试解释技术课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,油气井测工艺与测试解释技术,西南石油大学,2007年6月,第一讲,油气井测工艺与测试解释技术西南石油大学第一讲,1,油气井测工艺与测试解释技术,基本概念和测试工艺原理,测试工具介绍,高 温 高 压 井测 试（HTHP）,评价与解释,电缆地层测试,国内外试油存在问题与趋势,测压（测温）,油气井测工艺与测试解释技术基本概念和测试工艺原理,2,基本概念和工艺原理,第,一,部分,基本概念和工艺原理第一部分,3,什么是地层测试,地层测试又叫钻杆测试,国外称DST（DrillStem Testing）,针对测试层情况，通过控制测试压,差开关井时间 及次数获得地层和流,体的各种特性参数,是现代石油勘探开发中不可缺少的,技术和手段,概念和原理,什么是地层测试概念和原理,4,测试目的和意义,能及时、准确地对产层作出评价,获取的资料和信息较多,有良好的经济效益和社会效益,加快勘探开发的步伐,概念和原理,测试目的和意义 能及时、准确地对产层作出评价概念和原理,5,测试的重要性和必要性,勘探,工作是一项复杂的 、多工种、多学科的系统，,工程从地震、钻井、录井、测井到测试，在这一过程中,任何一点疏漏都会给油气勘探带来巨大损失，轻则造成,资金浪费，重则推迟或掩埋对一个油藏或一个地区油气,资源的发现。在这一系统工程中每一个环节都有它不可,代替的功能，地震和地质综合研究的结合能准确提供钻,探井位的依据。而钻井、地质录井、测井为发现一个构,造或圈闭是否有油气聚集提供了直接依据，,测试工作则,是最终解决一个构造或一个圈闭是否具有开采价值的油,气存在，并找出其中的潜在因素。,概念和原理,测试的重要性和必要性 勘探工作是一项复杂的 、,6,一般我们指的是完井后进行测试，这无形中就推迟,了油气藏的发现，同时根据多年来的实践证明，在下完,套管的井中最终能获得油气的只为下套管的1/21/3，,而有相当一部分井未能达到预期效果，无形中增加了勘,探成本，降低了经济效益。同时一口井从完井到试油要,经过钻井、固井以及常规射孔等多次污染，所以有些本,来可以获得工业油气流的井（层）被多次污染面目全非，,有些可以流到地面的井而流不到地面，把这些井错误地,判为低产井或无开采价值的井，甚至认为是不含油气的,井，也就是人们常说的“ 枪毙油层”。在钻井过程中发现,油气显示后及时采用中途测试，则可大大减少因人为因,素造成的损失，并可大大提高综合经济效益。,概念和原理,一般我们指的是完井后进行测试，这无形中就推迟,7,东河1井是塔北隆起东河塘断裂构造带一个局部高点,上的一口探井，是该地区石炭系油藏的一口发现井，该,井钻达5726.45782.8m，,显示后进行中途测试，获日产,油389m,3，,气7000m,3,的高产油气流。继续钻进井深至6001.5m,完钻，完钻后先对石炭系57465726m井段射孔测试，,第一次测试开井518min，溢液垫12.88m,3,，无油，起出工,具发现筛管中泥浆和岩屑，用密度1.17盐水洗井又注入地,层70m,3,盐水，再次测试，开井4039min，累计出液12.82 m,3,其中原油1.62 m,3,，结果只能算一口低产井。显然与中途测,试结果相差太远，后经多次措施，用7.94mm油嘴求产，日,产油228m,3,，气2783 m,3,，地层压力61.79Mpa，s=28, 流动压力51.19Mpa，计算日产能力134 m3。,例 1,概念和原理,东河1井是塔北隆起东河塘断裂构造带一个局部高点例,8,另一测试层57265800,m，2层合试厚64m，用1.14密度泥浆正循环压井，开井后不溢不漏，又用活性水正挤泥浆，开井有微量溢流，又反替原油100m,3,开井8次，关井5次，喷出水12 m,3,用19.05mm油嘴求产，日产油110 m,3,气778 m,3,仍未达到中途测试时的产油能力，决定补孔后再试，用9.5mm油嘴求产，日产油369 m,3,。,从这口井我们可以看到中途测试除能及时发现油气层外，并能较好地反映油藏的本来面目。但在油层多次污染后，就是高产油气层也难得到预期效果，如果没有第一次中途测试，日产油389 m,3,，也可能对后两层测试就不会做那么多工作，就有可能贻误油藏的发现。,概念和原理,另一测试层57265800m，2层合试厚64m，用,9,冀中的安561井位于河西务构造带安56断块，是一口评价井，在该断块上钻的第一口探井安56井，使用比重1.12的泥浆钻入沙四段，井深3072.8m，,发生井喷造成井塌卡钻，被迫下油管完井采油。投产后日产油天然气4.35万m,3,。鉴于安56井喷教训，在该断块打的四口井，均采用比重1.51.62的泥浆钻开油气层，浸泡1046天，结果安59、安64井试油日产油510吨，安51, 10干层，安60为水层,。,例 2,概念和原理,冀中的安561井位于河西务构造带安56断块，是一口评,10,安561井采用科学钻井，实行近平衡钻进、泥浆,比重1.441.46，钻穿油层立即中途测试，极大地,保护了油气层，减少了泥浆对油层的浸泡伤害，,测试日产油47.3m,3,气16万m,3,该井从打开油层到,钻杆测试出油共用41,h。5尾管完井，射孔投产前,测试，产量由中测时的47.3 m,3,降到6.88 m,3,气由,16 m,3,万降到2.8万 m,3,。,完井作业对产量的影响明,显，,该井区经过三个阶段的不同做法，获得了截,然不同的结果。,概念和原理,安561井采用科学钻井，实行近平衡钻进、泥浆概念和原理,11,渗透率,油藏压力,地层损害程度,衰竭,测试半径,边界显示,能够直接计算出的参数30多项,孔隙度,储层流体类型,储层生产能力,储层油水界面,储层类型,获得的主要参数,概念和原理,渗透率 孔隙度获得的主要参数概念和原理,12,19世纪60年代前，美国对裸眼盐井进行测试,1867年，第一个测试器专利在美国专利局申报,1882年控制和调节液流的测试工具又在美国专,利局申报,本世纪50年代初，一套较完整的科学的地层测,试工具得到应用和完善,70年代之后，由于海上的勘探领域扩大和高压,油气出现，对测试工具提出了更高的要求,国外发展情况,概念和原理,19世纪60年代前，美国对裸眼盐井进行测试国外发展情况概,13,国外发展情况,江斯顿公司的MFE,测试工具,滑套式的PCT测试工具,全通径式的P CT测试工具,（PCT、HRT、SSAV、MIDV）,第三代全通径PCT测试工具,（PCT、HOOP、PORT、MCCV、SHORT）,斯伦贝谢,：,概念和原理,国外发展情况 江斯顿公司的MFE测试工具斯伦贝谢：概念和原,14,哈利伯顿：,HST,测试工具,APR系列测试工具,第三、四代APR测试工具,（欧米尼阀、RD、RDS阀）,国外发展情况,概念和原理,哈利伯顿： HST测试工具国外发展情况概念和原理,15,贝克休斯：,国外发展情况,主要是井下工具为主,（打捞、封隔器、钻磨、桥塞等）,测试工具,(,RSV, POTV, ),概念和原理,贝克休斯：国外发展情况主要是井下工具为主概念和原理,16,国外发展情况,Expro公司(TriPoint),TTV测试阀,sc,CV循环阀,SCBV球型循环阀,DPCV压差循环阀,TCV多次循环阀,JS-2型封隔器,HSFV液力阻填阀,APPV环空加压生产阀,国外发展情况Expro公司(TriPoint)TTV测试阀,17,国内测试发展情况,概念和原理,40年代在玉门开始,50年代采用苏联的试油工艺,60年代进行地层测试研究工作,70年 代在江汉成立地层测试研究机构,1976年,南海从新加坡引进了一艘罗布雷-300自升式钻井平台，随船带有一套美国Jonston5MFE测试器，地层测试研究机构组织测绘研制、现场试验工作，此后，研究人员在四川、南海对引进的液压膨胀式地层测试器、MFE地层测试器等进行了大量现场试验,国内测试发展情况概念和原理 40年代在玉门开始,18,从1978年开始,陆续引进美国,江斯顿、,莱因斯、哈里伯顿、斯伦贝谢、贝克休斯,生产的,各类地层测试器,84在华北油田建立了第一个从事地层测试技术引进、科研、推广、培训和技术服务的专业性油气井测试公司，,形成了发展我国地层测试技术的中心。,从1978年开始陆续引进美国江斯顿、莱因斯、哈里伯顿、斯伦贝,19,目前，,国内已有各类测试队伍约,120余支，,年工作能力达,2600余测试层.,测试公司到目前为止已累计测试10000多,层,85年后，大力推广应用地层测试，加快技术配套步伐，提高试油速度,90年代塔里木、吐哈会战进一步加速测试技术的发展,目前，国内已有各类测试队伍约120余支，年工作能力达2,20,地层测试是获得地层流体性质，计,算地层特性参数，确定下步工作的技术,措施之一。原理是：用钻杆或油管将测,试工具，下入待测层上部，坐封封隔器,，地面控制或操作，将测试阀开、关，,地层流体经流通道进入管柱内，直至地,面，根据录取的流动性质，压力温度等,资料，用特殊的理论及方法进行解释评,价，达到认识地层的目的。,测 试 原 理,概念和原理,地层测试是获得地层流体性质，计测 试 原 理,21,测试的种类可按不同类型、不同方式和,不同时机来进行划分。,按测试时机划分：,中途测试和完井测试,按座封类别划分：,裸眼测试和套管测试,按测试方式划分：,常规测试和综合测试,测试种类,概念和原理,测试的种类可按不同类型、不同方式和测试种类概念和原理,22,选层井壁式,膨胀裸眼式,选层跨隔式,膨胀跨隔式,常规裸眼测试,跨隔裸眼测试,常规式套管测试,全通径式套管测试,裸眼测试,套管测试,中途测试,支撑井底式,支撑井底跨隔式,概念和原理,选层井壁式膨胀裸眼式选层跨隔式膨胀跨隔式常规裸眼测试跨隔裸眼,23,完井测试,套管测试,综合测试,套管跨隔测试,射孔测试联作,射孔跨隔测试联作,测试酸化测试联作,非常规测试(高温高压）,套管常规测试,概念和原理,完井测试套管测试综合测试套管跨隔测试射孔测试联作射孔跨隔,24,操,作,管,柱,式,常,规,测,试,管,柱,钻杆,泵出式反循环接头,钻杆,断销式反循环接头,钻铤,MFE(,锁紧接头,钻铤,安全接头,P-T封隔器,A-3封隔器,开槽尾管,200-J压力计,200-J压力计,操钻杆泵出式反循环接头钻杆断销式反循环接头钻铤MFE(锁紧接,25,此测试管柱是目前国内外使用最多，最常用的测试管柱，广泛应用于试油测试生产中，它主要有：,循环阀、测试阀（MFE HST）、压力计记录仪（机械式和电子式）、套管封隔器（PT型和RTTS型）等测试工具组成,，,它是通过地面操作管柱来实现开关井，达到测试目的。,管柱的特点：,（1）最常用的测试管柱、普遍应用于现在的测试生产之中；,（2）该测试管柱操作简便、灵活可靠；,（3）测试阀主要是MFE和HST；,（4）全部工具国产化，成本较低；,（5）主要应用于直井和小斜度井内，应用范围有一定的局限性；,（6）适用于低产层和油水井的测试。,操作管柱式常规测试管柱,概念和原理,此测试管柱是目前国内外使用最多，最常用的测试,26,钻杆,伸缩接头,钻杆,RD安全循环阀,钻铤,OMNI阀,泄流阀,LPR-N测试阀,大约翰震击器,液压旁通阀,安全接头,RTTS封隔器,压力计托筒（2支）,井,口,压,控,式,测,试,管,柱,钻杆伸缩接头钻杆RD安全循环阀钻铤OMNI阀泄流阀LPR-N,27,以APR压控式测试工具为例，该测试管柱适应性较强，不仅在直井中较为广泛应用，而且更适用于海上浮船、自升和固定式钻井平台及陆地大斜度井和水平井测试。它主要有,APRA型循环阀；APRM2型取样安全阀；APRN型测试阀，压力计记录仪（机械式和电子式）伸缩接头、封隔器等测试工具组成。,它是通过由环形空间压力控制来操作测试阀，实现开关井，达到测试目的。,井口压控式测试管柱,概念和原理,以APR压控式测试工具为例，该测试管柱适应性较,28,管柱的特点：,（1）适用于海上浮船，固定自升式平台作业。,（2）对陆上大斜度井、水平井测试具有特性。,（3）井口压控式操作开关井，安全可靠，成功率较高。,（4）全通径，对高产井的测试特别有利，无阻流现象，工具强度等级高，高温、高压井测试较多。,（5）可进行综合作业，对地层可进行酸洗和挤注作业。,（6）可进行各绳索配合的综合作业。,（7）设备国产化低，大都依赖进口，测试成本高。,（8）只能用于套管井内，不能在裸眼井内使用。,井口压控式测试管柱,管柱的特点：井口压控式测试管柱,29,常规跨隔测试管柱,钻杆,泵出式反循环接头,钻杆,断销式反循环接头,钻铤,MFE,裸眼旁通,间隔钻铤,安全接头,P-T封隔器,开槽尾管,200-J压力计,盲接头,压力计托筒（2支）,重型筛管,剪销封隔器,钻铤,常规跨隔测试管柱钻杆泵出式反循环接头钻杆断销式反循环接头钻铤,30,常规跨隔测试管柱,该测试管柱是在常规测试管柱的基础上进行有选择的层位进行测试作业，在我国系统完井试油生产中较广泛应用，它主要有：,循环阀、测试阀（MFE、HST），上封隔器（也叫剪销封隔器）、压力计记录仪（机械式和电子式）、重型筛管，套管封隔器（PT和RTTS型）等测试工具组成。,它也是通过地面操作测试管柱来实现开关井，达到测试目的。,管柱的特点：,除有常规测试的特点外，对于多层段系统试油的井来讲，可以选择层位进行测试，而且不要进行下桥塞和挤水泥封堵，大大缩短了试油周期，加强试油速度，提高了经济效益。,概念和原理,常规跨隔测试管柱 该测试管柱是在常规测试管柱的,31,完井式常规测试管柱,钻杆,泵出式反循环接头,钻杆,断销式反循环接头,钻铤,MFE,锁紧接头,钻铤,安全接头,P-T封隔器,A-3封隔器,开槽尾管,200-J压力计,200-J压力计,完井式常规测试管柱钻杆泵出式反循环接头钻杆断销式反循环接头钻,32,完井式常规测试管柱,该测试管柱也是在常规测试管柱的基础进行的深化，与常规测试管柱一样进行测试，但可以把封隔器留在井内，也可以随测试一起起出，它主要有：,与常规测试管柱测试相同的测试工具，但还有：释放装置、密封延伸筒、双向自锁封隔器、井内滑套等测试工具组成，,它可以通过压控式和管柱操作式来进行开关井，达到测试目的。,管柱特点：,（1）有常规管柱所有特点；,（2）可以对某一个被测产层不起出封隔器，为完井和今后的采油开发作准备；,（3）被测地层不会被测试后压井进行再次的污染；,（4）双向自锁式封隔器，测试操作的成功率大大提高,。,概念和原理,完井式常规测试管柱 该测试管柱也是在常规测试,33,钻杆,泵出式反循环接头,钻杆,断销式反循环接头,钻铤,压力计托筒,多流测试器,裸眼旁通,液压震击器,安全接头,裸眼封隔器,安全密封,压力计托筒,筛管,压力计托筒,钻铤,管鞋,常,规,裸,眼,测,试,管,柱,钻杆泵出式反循环接头钻杆断销式反循环接头钻铤压力计托筒多流测,34,常规裸眼测试管柱,此测试管柱是目前国内使用最多，最常用的测试管柱。主要有：,循环阀、测试阀（MFE、HST）、裸眼旁通、压力计记录仪（机械式较多）、震击器、安全短节、安全密封、裸眼支撑式封隔器等测试工具组成。,它也是通过地面操作测试管柱来实现开关井，达到测试目的。,管柱特点：,（1）有常规套管测试的所有特点；,（2）通过测试作业可以为该井是否下套管作出决定，能节约下套管和固井的费用，经济效益明显；,（3）测试时间短，取资料有一定的局限性；,（4）由于是裸眼测试作业，安全性较套管内差。,概念和原理,常规裸眼测试管柱 此测试管柱是目前国内使用最多,35,钻杆,泵出式反循环接头,钻杆,断销式反循环接头,钻铤,压力计托筒,多流测试器,裸眼旁通,液压震击器,安全接头,裸眼封隔器,安全密封,压力计托筒,筛管,压力计托筒,钻铤,调距短接,裸眼封隔器,盲接头,压力计托筒,管鞋,常规裸眼跨隔测试管柱,钻杆泵出式反循环接头钻杆断销式反循环接头钻铤压力计托筒多流测,36,该测试管柱是常规裸眼测试管柱的基础上的深化，使用的范围受到限制较多，主要有：循环阀、测试阀、上裸眼旁通、震击器、安全短接、安全密封封隔器、压力计记录仪、下封隔器、跨隔裸眼旁通等测试工具组成。它也是通过地面操作测试管柱来实现开关井，达到测试目的。,管柱特点：,（1）有常规裸眼测试管醉的所有特点,（2）由于是支撑式双封隔器测试，使用范围受到限制较大，要求井径条件更为苛刻。,（3）测试成功率较低。,（4）测试管柱被卡的危险性更大，安全系数更小。,常规裸眼跨隔测试管柱,概念和原理,该测试管柱是常规裸眼测试管柱的基础上的深化,37,钻杆,泵出式反循环接头,钻杆,断销式反循环接头,水利开关阀,取样器,井下膨胀泵,上封隔器,内压力计托筒,液压震击器,安全接头,滤网,外压力计托筒,间隔钻铤,下封隔器,阻力弹簧,测试孔接头,膨胀式裸眼跨隔测试管柱,钻杆泵出式反循环接头钻杆断销式反循环接头水利开关阀取样器井下,38,该测试管柱是目前国内外较理想的裸眼跨隔及裸眼测试的管柱。封隔器的密封性能增强，测试成功率增大。主要有：循环阀、测试阀（水开关）、取样器、压力计记录仪、震击器、安全短接、井下膨胀泵、上膨胀封隔器，组合带孔短接、调节钻铤、下膨胀封隔器、阻力弹簧等测试工具组成。它是通过旋转测试管柱膨胀封隔器，然后再通过地面操作测试管柱来实现开关井，达到测试目的。,膨胀式裸眼跨隔测,概念和原理,该测试管柱是目前国内外较理想的裸眼跨隔及裸眼,39,管柱特点：,（1）具有支撑式裸眼测试管柱的所有特点；,（2）膨胀封隔器的膨胀系数较大，封隔器的密封性能较强；,（3）不受跨距等因素的影响；,（4）不受井径不规则等因素的影响；,（5）由于全都引进设备，加之膨胀封隔器一次使用，测试成本较高 。,膨胀式裸眼跨隔测试管柱,概念和原理,管柱特点：膨胀式裸眼跨隔测试管柱概念和原理,40,钻杆或油管,循环阀,压力计托筒,液压震击器,注入式封隔器,测试阀,单向流动阀,安全短接,管鞋,注,入,膨,胀,式,测,试,管,柱,钻杆或油管循环阀压力计托筒液压震击器注入式封隔器测试阀单向流,41,注入膨胀式测试管柱,该测试管柱是根据裸眼测试的生产需要进行开发的一种新型测试作业管柱，应用的次数较少，但能够补偿支撑式裸眼测试和膨胀裸眼测试的部分不足。主要有：,循环阀、井下测试主阀、单向测试阀、压力计记录仪、震击器、安全短节、注入式膨胀式封隔器、管底等测试工具组成。,它是先由井口向测试管柱内注入液体使膨胀封隔器膨胀，然后再操作测试管柱来实现开关井，达到测试的目的。,管柱特点：,（1）具有常规裸眼测试管柱的特点；,（2）具有膨胀式封隔器对井径和密封的特点；,（3）局限地层的产能，如果产能高，能够形成测试压差，如果产能低，要进行排液形成测试压差；,（4）测试成本在支撑式管柱和膨胀式测试管柱之中。,概念和原理,注入膨胀式测试管柱 该测试管柱是根据裸眼测试的生产需,42,钻杆或油管,钻杆或油管,压力计托筒,多流测试器,锁紧接头,液压震击器,卡瓦封隔器,安全接头,校深短节,钻杆或油管,压力计托筒,传压短节,筛管,减震器,点火头,射孔枪,射孔,测试,联作,管柱,钻杆或油管钻杆或油管压力计托筒多流测试器锁紧接头液压震击器卡,43,射孔测试联作管柱,该联作管柱是目前国内采用较多的测试射孔联作作业，普遍运用于试油射孔生产中，它主要是有：,常规测试管柱的测试工具和传输射孔器材（TCP）进行组合。,是把射孔器材同测试工具一起下入井内，先进行通过地面操作打开井底测试阀，然后再进行点火射孔，最后，按常规测试的要求进行测试作业，达到射孔测试的目的。,管柱特点：,（1）具有常规套管测试的所有特性；,（2）具有传输射孔的所有特点；,（3）一次管柱入井进行射孔测试，缩短时间，提高效益；,（4）防止射孔后发生井喷的不安全性最为突出。,（5）先开井，后射孔，射孔后，打开地层是进行的负压测试，防止射孔后第二次污染，保护油气藏最为突出，也是油田勘探开发主要目的。,概念和原理,射孔测试联作管柱 该联作管柱是目前国内采用较多,44,钻杆或油管,钻杆或油管,钻杆或油管,压力计托筒,多流测试器,锁紧接头,液压震击器,剪销封隔器,安全接头,校深短节,钻杆或油管,压力计托筒,传压短节,安全接头,卡瓦封隔器,盲接头,射孔枪,点火头,压力释放装置,压力计,悬挂器,射孔,与,跨隔,测试,联作,管柱,钻杆或油管钻杆或油管钻杆或油管压力计托筒多流测试器锁紧接头液,45,射孔与跨隔测试联作管柱,该测试管柱是刚刚开发的一项科研项目，油田的勘探开发迫为需求，现已正式用于测试射孔生产之中，应用前景极为广泛，,主要有射孔与测试联作测试管柱中的所有测试工具和射孔器材、射孔瞬时释放装置等组成。,它也是先通过操作测试管柱打开井底测试阀，最后按套管常规测试的要求进行作业，达到测试射孔的目的。,管柱的特点：,（1）具有套管常规跨隔测试的所有特性。,（2）具有传输射孔的所有特点。,（3）具有常规射孔与测试联作的所有特性。,（4）可选择层位进行射孔测试作业。,（5）经济效益更为明显。,（6）施工作业限制为上返程序。,概念和原理,射孔与跨隔测试联作管柱 该测试管柱是刚刚开发,46,高 温 高 压 井测 试,（HTHP）,第二部分,高 温 高 压 井测 试（HTHP）第二部分,47,高温高压井的概念,目前，国内外对高温高压井的概念没有做出统一的解释和规定。,哈里伯顿公司规定地层压力达到70MPa，或地层温度达到150以上为高压高温井 ,斯伦贝谢、挪威能源公司规定地层压力达到105MPa以上，或井低温度达到210 以上为高压高温井。,根据我国实际情况，总公司认为地层压力 105MPa或地层温度 150、含H2S 3 %、含CO2 3 %的油气井为高压高温井。,高温高压井的概念 目前，国内外对高温高压井的概,48,国际高温高压井协会、中国石油天燃气总公司将高温高压井统一定义默认为：,把井口压力大于70MPa（或者是井底压力大于105MPa）、井底温度大于150定义为高温高压井；,把井口压力大于105MPa（或者是井底压力大于140MPa），井底温度大于170定义为超高温压井。,国际高温高压井协会、中国石油天燃气总公司将高温高压井统一定义,49,国外高温高压井的发展简介,进入20世纪80年代，随着全球对石油及天然气需求的日益加大，而较容易的勘探目标都已突破，因此全世界的油公司都转入了对恶劣环境中进行油气勘探，恶劣环境之一就是高温高压（HPHT）井。,高温高压井从钻井设计、钻井、测井、测试、试采都与普通井有很大区别。为此国际上大的油公司并吸收了一部分国际性的服务公司斯仓贝谢（Schlumberger）、哈里伯顿（Halliburton）、贝克休斯（Baker）、艾克斯普洛（Expro）等，成立了国际高温高压井协会。,国外高温高压井的发展简介 进入20世纪80年代，随着全,50,国外高温高压井的发展简介,协会以定期或不定期的方式召开研讨会，交流研讨高温高压井的钻井、测井、测试及试采技术。该协会规定：经过高温高压井的协会认可的服务公司才具备对高温高压井提供钻井、测井、试油及试采技术服务的资格。,国外高温高压井实例：,由德士古（Texaco）和英国石油（BP）公司共同开发的Erkine油田位于苏格兰阿伯丁东面160英里（256km）,油田于1981年被发现，测试时井口关井压力73MPa、井底压力97MPa，井底温度175，由于当时的开采技术受到限制，直至1994年才认真考虑开发该油田。1997年12月第一口井正式投产，由于Erkine油田的成功投产，为北海HPHT井打了开发之路，这包括后来的shearwater,puffin,Elgin和Fraklin油田。,通过这些油田的钻探及开发制定了一系列高温高压井的钻井、测试、开采标准。,国外高温高压井的发展简介 协会以定期或不定期的方式召开,51,国内高温国压井发展情况,（以塔里木为例）,三个阶段,第一个阶段是从1989年到1996年底,第二个阶段是1997年到2000年底,第三个阶段是2001年始,国内高温国压井发展情况（以塔里木为例） 三个阶段,52,第一个阶段：,是从,1989年到1996年底,第一个阶段： 是从1989年到1996年底,53,第一阶段（1989年-1996年底）,在这个阶段内，塔里木勘探先后探明了吉拉克、英买7、提尔根、红旗1号、牙哈、吉南4、羊塔克、玉东2等八个凝析气田，这8个凝析气田的油气层埋深在4500-5500m之间、地层温度100-130、地层压力系数1.1-1.4，地层压力均小于70MPa。测试时井口关井压力在35-50MPa这间，这类井按国际高温高压井协会的定义不能定义为高温高压井。但相对于其它油田的井或者是塔里木的油井其难度有明显的增加。在这一阶段试油工艺上采用常规的工艺即可解决问题的一些特殊工具。井下测试工艺一般有两种：,第一阶段（1989年-1996年底） 在这个阶段内，,54,第一种井下测试工艺（自下而上）,射孔枪+P-T封隔器（宝鸡石油机械厂生产）+MFE测试工具（宝鸡石油机械厂生产）+钻杆+井口控制头。,第二种井下测试工艺（自下而上）,射孔枪+P-T封隔器（或者EZ-SV插管封隔器）+APR测试工具（哈里伯顿第2代产品）+API油管（或者是3SB油管）+70MPa采油树（多数为国产）。,地面测试工艺一般是,控制头（采油树）钻台油嘴管汇地面2 7/8API油管地面节流管汇（70MPa）间接火加热器三相分离器。,第一种井下测试工艺（自下而上）,55,第二阶段,是从1997年-2000年底,随着塔里木部分地区的深层勘探及库车地区天然气勘探的发展，出现了一批高温高压井,第二阶段 是从1997年-2000年底 随着,56,第二阶段（1997年-2000年底）,科学探索井英科1井，井深6400m,地层温度150、地层压力系数2.2、地层压力129MPa；亚洲第一超深直井一塔参1井、井深7200m、地层温度170、地层压力力系数1.54、地层压力106MPa。英科1、塔参1井虽然地层压力都超过了105Pma，塔参1井温度达到了170，属于高压（超高压）、高温（超高温）范畴内，但由于地层未出油气，因此试油的难度大大降低,第二阶段（1997年-2000年底） 科学探索井英科,57,通过英科1井设计与施工，确立了我国高温高压井的设计步骤：,1、测试井的基本数据,2、测试地质数据,3、测试工程设计,4、测试计算,5、测试施工前的准备工作,6、测试施工程序及HSE要求,通过英科1井设计与施工，确立了我国高温高压井的设,58,设计步骤内容,1、了解掌握测试井的基本数据,包括井别、地理位置、构造位置、井位坐标、地面海拔、油补距、钻井日期、完钻层位、完钻井深、人工井低、井深结构、井斜结构、地层压力、井低温度、待测层基本数据、储层物性、分层情况、测井数据等。,设计步骤内容1、了解掌握测试井的基本数据 包括井别、,59,2、测试地质数据,主要包括试油气地质目的，测试层段及选择依据，流体性质判别，测试要求等。,设计步骤内容,2、测试地质数据 主要包括试油气地质目的，测试层段,60,3、测试工程设计,主要包括设计原则，地面流程设计，地面监测系统设计，地面紧急关闭ESD系统设计，井下管柱设计，封堵位置设计，射孔优化设计，封隔器的选择等,设计步骤内容,3、测试工程设计 主要包括设计原则，地面流程设计，地面,61,设计步骤内容,4、测试计算,主要包括测试工艺计算，射孔工艺计算、射孔参数，井口及井底压力计算，管柱力学计算等。,设计步骤内容4、测试计算 主要包括测试工艺计算，,62,设计步骤内容,5、测试施工前的准备工作,主要包括井筒及压井液的准备，下井工具准备井口及地面流程准备，其他设备准备，试压准备，安全准备，应急措施，施工过程中压力控制等。,设计步骤内容5、测试施工前的准备工作 主要包括井,63,主要包括施工过程中的各种记录，环境保护，及安全规定等。,设计步骤内容,6、测试施工程序及HSE要求,主要包括施工过程中的各种记录，环境保护，及安全规,64,库车地区的典型井是克拉2、克拉3、依南2、大北1等井。克拉2、克拉3井地层压力系数在1.96-2.03之间，气层地层压力74MPa，测试时井口最高关井压力达到65MPa，地层温度不超过100，定义为准高压常温井。,大北1井下系三系一白垩系储层埋深5500m，地层压力系数1.61，地层压力为88MPa，地层温度125，酸化压裂后求产井口最高关井压力达到70MPa，是第二阶段井口关井压力最高的一口井，达到了高压井的标准。,第二阶段（1997年-2000年底）,库车地区的典型井是克拉2、克拉3、依南2、大北1等井,65,第二阶段（1997年-2000年底）,97年在英科1井试油时，首次采用了贝克公司的永久式封隔器测试完井管柱，测试结果为低产水层，磨掉封隔器后采用了当时测试公司仅有的、从哈里伯顿公司引进的3 7/8“RD阀及5”RTTS封隔器进行第二次测试并获成功。这次测试的成功为今后这种井下管柱的应用起到一个“先河”的作用，,后来应用这种井下管柱先后在塔参1井、克拉2井、克拉201、克拉202、克拉203、克拉204、大北1等井进行测试近50井次均获成功。,第二阶段（1997年-2000年底） 97年在英科1井试,66,测试最大井深7200米，最高静液柱压力,108MPa,，井下最高温温度,170,，测试时封隔器承受最大压差,83MPa,，测试井最高泥浆密度,2.35,，测试最高气产量,201万方,，射孔测试联作的一次射开井段为,218米。,第二阶段（1997年-2000年底）,井下测试管柱应用的记录：,测试最大井深7200米，最高静液柱压力108,67,随着柯深101井的完钻并转入试油，使塔里木的试油转入一个超高压、高温的试油阶段.,第三阶段（2001年元月起）,随着柯深101井的完钻并转入试油，使塔里木的试油转,68,柯深101井白垩系射孔底界深度达6835m，地层压力系数1.9，地层压力达到126MPa，地层温度153,，在对白垩系测试时，在日产水455m,3,/d， 日产气32971m,3,/d的情况下，井口关井压力达到64MPa；在对下第三系卡拉塔尔组测试时，日产油104m,3,/d，日产气13310,4,m,3,/d，井口关井压力高达92.6MPa，是一口典型的超高压高温井。,柯深101井测试情况：,柯深101井白垩系射孔底界深度达6835m，地,69,第三阶段（2001年元月起）,迪那11井,下第三系井段55185549m测试，日产凝析油70m,3,/d，日产气11610,4,m,3,/d，井口流动压力57MPa，关井压力高达94.5MPa，地层压力110.47MPa，也是一口超高压高温井。,迪那2井,处理完井喷事故后进行测试，日产凝析油131m,3,/d，日产气21810,4,m,3,/d，关井压力高达85MPa，地层压力101.5MPa，是超高压高温井。,第三阶段（2001年元月起） 迪那11井下第三系井段55,70,油气井测工艺与测试解释技术课件,71,油气井测工艺与测试解释技术课件,72,油气井测工艺与测试解释技术课件,73,油气井测工艺与测试解释技术课件,74,油气井测工艺与测试解释技术课件,75,油气井测工艺与测试解释技术课件,76,油气井测工艺与测试解释技术课件,77,油气井测工艺与测试解释技术课件,78,第三部分,评价与解释,第三部分评价与解释,79,评价与解释,（一）、地层测试评价解释简介,（二）、压力卡片定性分析与解释程序简介,（三）、解释分析方法,（四）、综合评价成果报告,评价与解释（一）、地层测试评价解释简介,80,一、地层测试评价解释简介,地层测试方法是唯一了解地层动态(流动)特性的一种手段，通过对地层测试资料的处理、分析，可以获得储层的各项动态参数，为综合评价油、气藏提供依据。,1、地层测试方式选择,2、测试分析计算参数来源,3、评价参数指标,评价与解释,一、地层测试评价解释简介评价与解释,81,评价与解释,1、地层测试方式选择,：,对目的层测试评价应该从前期的设计开始，既在,充分了解目的层特性的情况下，根据不同的测试目的,选择与之相应的测试方式，通常测试方式有以下几种：,评价与解释1、地层测试方式选择：,82,评价与解释,(1) 了解单井地层特性：,1）压力恢复：,油井中生产一段时间后，突然关井，测量关井后井底关井压力随时间的变化。,2）压力降落：,油井以定流量生产，随着井底压力的不断降低，记录井底流动压力随时间的变化。,评价与解释(1) 了解单井地层特性：,83,评价与解释,(2) 确定两井或区域间连通的地层特性,1) 干扰测试：,主要目的是确定井间的连通性，A井（激动井）给出一个信号，观察B井的压力反应，并记录B井的压力变化信息，分析、判断A、B两井是否处在同一水动力系统中。,2）脉冲测试：,A井（激动井）产量以多个脉冲的形式改变，记录B井（观察井）的压力变化信息。,评价与解释(2) 确定两井或区域间连通的地层特性,84,评价与解释,2、测试分析计算参数来源,对地层测试资料进行分析需要收集井和油藏的参数，常用参数的来源见表1：,评价与解释2、测试分析计算参数来源,85,评,价,与,解,释,评价与解释,评评价与解释,86,评价与解释,3、油藏评价参数指标,油藏评价是一项综合性很强的工作，需要运用大量的各种动、静态资料数据作为依据。就利用测试动态资料评价储层的好坏而言，不能单一地看储层的产能大小、渗透率的高低，应考虑储层的渗流效果(流度K/u)和采出程度。目前采用全国矿产、储委会颁布的油藏评价参数指标，如表2所示：,评价与解释3、油藏评价参数指标,87,评价与解释,评价与解释,88,评价与解释,二、测试压力卡片的定性分析与解释程序简介,测试压力卡片是地层测试录取的主要资料之一。卡片曲线直观地反映了测试过程中任一瞬间的压力变化，它完整地记录了从工具入井、测试到工具起出的测试施工轨迹。,评价与解释二、测试压力卡片的定性分析与解释程序简介,89,评价与解释,进行压力卡片分析，找出影响测试卡片的非正常因素，判别记录的压力值是否准确地反映测试层的地层特性，是正确分析、解释测试资料，给测试层准确定性、定量的基础依据。主要有以下几个方面：,1、压力卡片曲线的组成,2、压力卡片的分类,3、解释程序简介,评价与解释 进行压力卡片分析，找出影响测试卡片的非正,90,评价与解释,1、压力卡片曲线的组成,一般地层测试大多采用两次开关井测试工艺，即初开井、初关井、二次开井、二次关井四个阶段。初开和初关井为一周期，二开二关为另一周期。如图1所示：,评价与解释1、压力卡片曲线的组成,91,评,价,与,解,释,评,92,评价与解释,2、压力卡片曲线分类,一次不受工艺、井眼、人为因素影响的成功测试，其压力卡片曲线直观地反映了储层的产出能力、流动特性、地层的压力恢复能力和储层特征。由于测试的地层各不相同，压力卡片曲线也是千差万别。如图2和图3所示：,评价与解释2、压力卡片曲线分类,93,评价与解释,图2、不同产量地层的测试曲线类型,评价与解释图2、不同产量地层的测试曲线类型,94,评价与解释,图3、不同渗透性地层的测试曲线,评价与解释图3、不同渗透性地层的测试曲线,95,评价与解释,三、解释分析方法,常规试井分析可用于等产量或变产量的压降测试，更多的是用于压力恢复测试。常用的解释方法有以下几种：,1、霍纳分析法,2、现代分析法,评价与解释三、解释分析方法,96,评价与解释,1、霍纳分析法,本方法常用于新井试油结束后的压力恢复测试。通过将测试得到的油井恢复压力P,WS,与霍纳时间t/(t,p,+t)或(t,p,+t) /t，在半对数坐标中作图，如图4、图5所示。,评价与解释1、霍纳分析法,97,评价与解释,图4、霍纳曲线示意图,图5、压力恢复各流动阶段示意图,评价与解释图4、霍纳曲线示意图图5、压力恢复各流动阶段示意图,98,评价与解释,2、现代分析方法,随着科学技术的飞速进步，试井解释方法的研究取得了很大的进展，各国试井专家针对各种不同类型的地层，研制成功了许多试井解释图版，从实测曲线与这些图版曲线的对比中，即可以辨别地层的类型、划分流动阶段，也可以正确地选择用于解释的图版曲线。完整的分析过程分为以下两步：,(1) 诊断分析,(2) 细拟合分析,评价与解释2、现代分析方法,99,评价与解释,(1) 诊断分析,利用曲线进行对比、分析和判别的过程，称作“诊断”。在P-t,的曲线图上，各种不同类型油藏、边界反映，及它们在各个不同的流动阶段，均有不同的形状特征。因此，通过对曲线分析可以判断某些油藏类型、边界特征，并且区分各个不同的流动阶段，如图7所示。诊断曲线按不同流动段可分为三个不同阶段：,、早期阶段,、中期段 、晚期段,评价与解释(1) 诊断分析,100,评价与解释,(2) 细拟合分析,在单、双对数分析之后，再通过双对数拟合图、无因次霍纳图(或叠加图)和压力史模拟图相互验证，直到曲线达到最佳拟合状态，最后再比较计算结果,。,评价与解释(2) 细拟合分析,101,评价与解释,四、综合评价成果报告,将以上计算结果，结合地质资料、测井资料、油气水分析资料等，对油层类型、产液性质、污染程度、导压导流能力等做出评价，并对测试工艺、下步改造措施提出建议。,评价与解释四、综合评价成果报告,102,一、静止压力,二、流动压力,三、压力恢复曲线,四、压力降落曲线,五、压力梯度,六、一般测压规则,第四部分 测压（测温）,一、静止压力第四部分 测压（测温）,103,直读、存储式（钢丝）电子,压力计测试技术,毛细管测压技术,永久式压力计测试技术,直读、存储式（钢丝）电子毛细管测压技术永久式压力计测试技术,104,直读、存储式（钢丝）电子压力计测试技术,测,试,工,艺,绞车,电潜泵井测试,（测压阀,）,双管柱井测试,抽油机环空井测试,自喷井,测试,机械采油,井测试,射流泵井测试,直读、存储式（钢丝）电子压力计测试技术绞车 电潜泵井,105,自喷井测压工艺较简单，将压力计下至井中即可进行测试。,自喷井测井工艺,自喷井测试示意图,油层,防喷装置,自喷井测压工艺较简单，将压力计下至井中即可进行测试。,106,环空测试工艺,过环空测试要求采油井的井口安装偏心法兰，能够将油管推到套管空间一侧，以便测试仪器有足够的空间下入井中。,抽油机井测井装置示意图,油层,偏心法兰,防喷装置,环空测试工艺过环空测试要求采油井的井口安装偏心法兰，能够将油,107,电潜泵（测压阀）测试工艺,喇叭口,电潜泵,测压阀,电泵井井下管柱示意图,单流阀,电泵井测压工具串,连通器,压力计,加重杆,绳帽,电潜泵井具有测压阀才能进行测试，测压阀是专用测压工具，在不受压情况下，测压阀和环空是不连通的，在25公斤左右垂直向下的作用力下，测压阀和环空就能连通。因此下入测压工具串，连通器座在在测压阀上，靠加重杆的重力座开测压阀，环空内流体通过连通器流向压力计，测得地层压力。,电潜泵（测压阀）测试工艺喇叭口电潜泵测压阀电泵井井下管柱示意,108,射流泵测试工艺,XD滑套,（射流泵）,压力计,加重杆,绳帽,射流泵井测压工具串,喇叭口,射流泵井下管柱示意图,单流阀,射流泵测压工艺和自喷井相似，但仪器只能下至射流泵以上。射流泵井只能测取静压,射流泵测试工艺XD滑套（射流泵）压力计加重杆绳帽射流泵井测压,109,高,精,度,电,子,压,力,计,先进的仪器、设备,压力计型号及,参数名称,SPARTEK,DDR,PPS,压力准确度%FS,0.03,0.024,0.025,压力分辨率%,0.0004,0.0002,0.0002,压力漂移kPa/年,小于66.0,小于66.0,小于66.0,温度精度%FS,0.15,0.15,0.15,温度分辨率%FS,0.002,0.002,0.002,工作温度,125、150、177,125，150，175,125，150，175,最小采样速度（采样点/秒）,1,1,1,压力传感器,硅宝石,硅宝石,硅宝石,高先进的仪器、设备压力计型号及SPARTEKDDRPPS压力,110,美国TDC防暴式海洋撬装电缆绞车,荷兰ASEP防暴式海洋撬装双滚筒钢丝绞车,先进的仪器、设备,美国TDC防暴式海洋撬装电缆绞车荷兰ASEP防暴式海洋撬装双,111,BOP、防喷管、防喷头、高压注脂软管、林肯泵等.,耐压：5000psi 、10000psi。,井口防喷系统,先进的仪器、设备,井口防喷系统先进的仪器、设备,112,毛细管测压技术,毛细管测压技术,113,一、,前言,一、 前言,毛细管测压技术是一种适用广泛的测压方法，适用于海上、陆上的直井、斜井、的单层测试和分层测试；适用于各种采油方式的井，机械采油、自喷采油、稠油热采井等，特别适于钢丝、电缆无法测试的稠油井、高温井，弥补了其它测试方法的不足。但毛细管测压系统由于测试精度低，不适宜进行不稳定试井，只适合进行流、静压测试。,一、前言一、 前言 毛细管测压技术是一种适用广泛,114,二、,毛细管测压系统的结构组成,结构组成：,主要由地面部分和井下两部分组成：,地面部分：,氮气源、氮气增压泵、空气压缩机、,数据采集控制系统、,压力变送器、计算机、,吹扫管汇,。,井下部分：,井口穿越器、环空封隔器穿越器、毛细钢管传压筒、毛细钢管保护器组成,。,低压氮气气路,高压氮气,毛细管保护器,封隔器穿越器,井下泵,传压筒,PS-60型,毛细管测压系统组成图,油,层,毛细管井口穿越器,高压氮气,氮气泵,空气压缩机,数据采集,控制箱,氮气源,二、毛细管测压系统的结构组成结构组成：低压氮气气路高压氮气毛,115,三、,毛细管测压工艺,传压筒,传压筒,封隔器,封隔器,毛细管测压系统原理示意图,存,储,器,存储器,累加器,累加器,A/D,A/D,自动,控制,压力变送器,压力变送器,数据处理单元,控制单元,计算机,氮气源,安全吹扫系统,泵,毛细管,油层,油层,显示器,电控柜,空压机,安全阀,井下测压点处的压力作用在传压筒内的气柱上，由气体传递压力至井口，压力变送器测得地面一端毛细管内的氮气压力后，将信号传送到数据采集器，数据采集器将压力数据显示并储存起来。记录下来的井口氮气压力数据由计算机回放后处理，根据测压深度和井筒温度完成由井口氮气压力向井下测点压力的计算。,三、毛细管测压工艺传压筒传压筒封隔器封隔器毛细管测压系统原理,116,螺杆泵井下毛细管管柱结构示意图,丝堵,气锚,油管锚,测压点,螺杆泵,扶正器,完井管柱,示意图,井下工具,毛细管,三、,毛细管测压工艺,传压筒,螺杆泵井下毛细管管柱结构示意图丝堵气锚油管锚测压点螺杆泵扶正,117,喇叭口,磁防垢器,电潜泵,测压点,单流阀,泄油器,井下安全阀,过电缆封,完井管柱示意图,工具名称,电缆,液控管线,毛细管,三、毛细管测压系统的测试工艺,电潜泵井下毛细管管柱结构示意图,喇叭口磁防垢器电潜泵测压点单流阀泄油器井下安全阀过电缆封完井,118,四、毛细管测压的作用,注意：,毛细管测压系统传压工具为井下传压筒、毛细管，传压介质为氮气，受外界因素的影响大，造成测压精度低，不适宜进行不稳定试井，只适合进行流、静压测试。,四、毛细管测压的作用注意：毛细管测压系统传压工具为井下传压筒,119,永久式压力计测试技术,永久式压力计测试技术,120,前言,永久式测压技术,是压力计、传输电缆随套管或油管下入井中，数据采集器在地面，通过地面对压力计加电可以随时录取井下压力温度、数据,它适用陆地、海上的直井、斜井水平井。,前言永久式测压技术是压力计、传输电缆随套管或油管下入井中，数,121,永久式压力计测试技术特点,1、井下永久式压力计具有高精度压力计的特点,2、井下永久式压力计通过电缆传输，可以随时录取压力、温度数据,3、井下永久式压力计最高耐温可达250度,电源和数据处理在地面进行,永久式压力计测试技术特点1、井下永久式压力计具有高精度压力计,122,封隔器,压力温度传感器,11.1mm传输电缆,套管,油管,永久式压力计油管传输井下管柱示意图,封隔器压力温度传感器11.1mm传输电缆套管油管永久式压力计,123,永久式压力计实现分层测压,压力和温度传感器：,2414m,滑套： 2416m,封隔器：,3522m,压力和温度传感器： 3525m,滑套： 3527m,封隔器： 3538m,压力和温度传感器：3541m,滑套：3543m,目的和受益,选择控制三个不同的层位,监测三个不同的层位确定储层的特性和层间干扰,使用液压滑套封隔三个不同的层位,永久式压力计实现分层测压封隔器： 3522m,124,W,C,油 气 井 测 试 公 司,W,C,Well Testing Company,谢 谢 大 家,敬 请 指 导,WC 油 气 井 测 试 公,125,