MFE地层测试器
一、特点
MFE地层测试器是一套完整的井下开关工具，整套测试工具借助于钻杆的上、下运动操作和控制井下工具的各种阀，具有操作方便、动作灵活可靠，地面显示清晰的特点。测试时在地面可以比较容易地观察和判断井下工具所处的位置，并能获得任意次开井流动和关井测压期。MFE地层测试器是大庆油田最早使用的地层测试工具，有127mm（5″）工具，适应于裸眼井测试和168mm(6 5/8″)以上的套管井测试；有108mm(4 1/4″)工具，适应于140mm(5 1/2″)以上的套管井和裸眼井测试;95mm(3 3/4″)工具，适应于140mm(5 1/2″)以上的套管井测试；79mm(3 1/8″)工具，适应于114mm(4 1/2″)小直径套管井测试。但在使用中存在换位机构易损、心轴易堵、高产井截流、封隔器易泄压等问题。
二、结构
MFE测试器主要由换位机构、延时机构、取样机构三大部分组成。
1、换位机构
包括花键心轴、花键套、J型销、止推垫圈。
花键心轴与上部油管相连，受地面控制，只能上、下运动，不能转动。J型销与花键套钉为一体并插入换位槽内，当花键心轴上、下运动时，拔动花键套转动，但不能上下移动。J型销从一个位置换到另一个位置，下方测试阀也从一个位置换到另一个位置（上下位置改变），达到开井和关井的目的。止推垫圈充分保障了花键套的轴向旋转。如图1-1-1：
（1）下井时，J型销通常在A位置，测试处于关闭状态；
（2）下置预定位置加压坐封后，换位槽下行，延时几分钟后，管柱自由下落，测试处于开井状态，J型销此时处于在B位置；
（3）慢慢上提管住，换位槽上行，出现自由行程，J型销移置C处，测试处于关闭状态；
（4）下放管住，换位槽下行，J型销移置D处，测试处于关闭状态；
（5）慢慢上提管住，换位槽上行，出现自由行程，J型销移置A处，测试处于关闭状态；
图1-1-1 MFE测试器换位机构及开关井过程运行图
2、延时机构
延时机构由阀、阀座、外筒、液压油等组成。上边小，下边大（如图1-1-2）当心轴下行时，阀紧贴阀座密封，下油室的油只能从阀与外筒之间徽小缝隙慢慢流到上油室，起到液压延时的作用。当延时阀下行一定距离，即到达外筒较大内径处，憋压延时失效，油从阀外围无阻地流动，工具产生25mm自由下落的开井显示，这一显示在地面的指重表柱上也能看到。心轴上行时，阀离开阀座，上油室的油将无阻地从阀内经与心轴外径之较大空间流向下油室，不起延时作用。
图1-1-2 MFE测试器延时机构示意图图1-1-3 MFE测试器取样机构示意图
3、取样机构
如图1-1-3，由取样器外筒、取样心轴、上下密封套及两组O型和V型圈组成取样器或称测试阀。开井时，取样心轴与密封套不密封，地层流体可以自由通过，关井时，取样心轴与密封套密封，地层流体不能通过，阀关闭，同时圈闭一定体积的流体。
三、技术参数
测试器组装长度3850mm，外径95mm，内径19mm；工作压差70MPa，抗拉强度976kN；取样器容积1200mL；芯轴行程；适用于套管、裸眼井测试。
四、常用管柱结构
图1-1-4 MFE测试常规、跨隔测试管柱结构示意图
如图1-1-4，MFE跨隔测试管柱由上至下为：油管—反循环阀—油管— MFE 测试器—液压锁紧接头—安全接头—剪销封隔器—重型筛管—油管—电子压力计托筒—盲接头—卡瓦封隔器—电子压力计托筒。
1、油管：用于输送仪器仪表至测试层段；
2、反循环阀：用于沟通油套进行循环洗压井；
3、油管：用于获取测试末期有代表性的样品；
4、MFE测试器：用于井下开关井；
5、液压锁紧接头：用于测试器开关井换位和保持封隔器座封；
6、波纹安全接头：用于在卡钻时倒脱；
7、剪销封隔器：用于跨隔测试中封隔油套环空；
8、重型筛管：用于调距，生产进液滤沙；
9、压力计托筒：用于携带压力计下井，记录井下压力变化曲线；
10、盲接头：用于堵塞下封层与测试层通道；
11、卡瓦封隔器：用于选层，封隔目的层和目的下部已试层；
12、开槽尾管：用来传压滤沙；
13、压力计托筒：用来监测下封隔器密封情况。
五、测试步骤
1、工具下井
下井时，测试器阀门是关闭的，阀以上管柱内是空的（不计测试垫）。液压锁紧接头开始工作，保护测试阀门不会中途打开。封隔器换位凸耳处于短槽内，保持封隔器通旁打开，胶筒收缩，卡瓦收缩。
2、封隔器坐封
测试工具下到目的层后，上提管柱留出足够的方余，正转管柱3-5圈，封隔器换位凸耳由短槽进入长槽，下放管柱，封隔器卡瓦张开锚向井壁，旁通自然关闭，胶筒胀开密封井壁
3、开井流动
封隔器坐封后，即可承受上方管柱的重量，并加于测试器，经一段延时，管柱突然下落，测试阀打开，地层液体经筛管和测试器流入油管内，实现开井流动测试。
4、关井测压
上提管柱，并注意“自由点”的出现，即上提管柱时指重表上悬重瞬间不再增加的那个悬重读数，略超过这个读数时，刹车下放管柱至原坐封负荷，在测试器换位机构控制作用下，测试阀关闭，实现关井测压过程，压力计记录压力恢复曲线。重复上述过程，可进行多次流动和关井。上提管柱要测试器换位，由液压锁紧接头的作用，封隔器一般仍然坐封。
5、起出管柱
测试结束后，上提管柱一定拉力，封隔器旁通打开，压力平衡，胶筒收回，测试阀处于关闭状态，可以顺利起出井下工具。
六、液压锁紧接头
液压锁紧接头上端与测试器相接。如图1-1-5，在起下油管时，由于液柱压力的作用（F 顶）把心轴往上推，上顶测试器取样心轴，使测试阀保持关闭，不会中途开井。在上提管柱进行换位操作时心轴受向上的液柱压力而向上运动，而外筒和下接头同时受向下的液柱压力（F锁）使封隔器保持密封。
图1-1-5 液压锁紧接头结构示意图图1-1-6 安全接头结构示意图
七、安全接头
波纹安全接头（如图1-1-6）用于钻柱、测试管柱、打捞柱或冲洗井管柱中，一旦管柱
1准确度可以定义为测量值与被测量的真值之间的符合程度或接近程度。 2分辨率是指仪器能够在输入信号中检测到的最小变化量，也就是仪器反映的被测物理量的最小变化。 3灵敏度用来表示一台仪器或一个仪器系统某一部分的输出信号和输入信号之间的关系，即灵敏度=(输出信号的变化量)/(输入信号的变化量)。 4测量误差是实际的测量值与真值之差。 5测量仪器的校检是用相对标准来确定测量仪表或测量系统测值读数（有时是电输出量）与机械输出量之间的过程。 6绝对压力指液体，气体或蒸汽垂直作用在单位面积上的全部压力，包括流体本身的压力和大气压力。表压力等于绝对压力与大气压力之差，是相对压力。 7试油（气）是指探井钻井中和完井后，为取得油气储层压力、产量、液性等参数，提交要求的整套资料的全部过程，是最终确定一个构造或一个圈闭是否有油气藏存在和油气藏是否具备开采价值的依据。 8流动压力是在自喷求产过程中特定的工作制度下所测得的油层中部压力（简称流压）。 9当自喷井试油求产结束后在正常生产状态下将压力计下至油层中部深度，停放30~120min 然后关井，测出地层压力由生产状态到静止状态的变化过程，在这个过程中压力随关井时间的变化关系可以形成一条曲线，通常称压力恢复曲线。 0正压射孔是射孔时，静液柱压力大于地层压力。射孔时，静液柱压力小于地层压力称为负压射孔。 1喉道是指两个颗粒间联通的狭窄部分，是易受损害的敏感部位。 2 DST是钻杆地层测试是指在钻井过程中或完井之后对油气层进行测试，获得在动态条件下地层和流体的各种特性参数，从而及时准确的对产层做出评价。 3测试半径是在测试过程中由于地层流体发生物理位移，对一定距离的地层将产生作用，这个距离为测试半径又为调查半径。 4油、气田生产所部署的井统称为开发井，包括滚动井、投产井、注水井、观察井等。 5堵塞比DR是指实测生产压差与理论生产压差之比。 6流动效率FE表示地层在受到污染的产量与未受到污染情况下产量之比。 7抽汲诱喷发就是利用带有密封胶皮及单流阀的抽子，通过钢丝绳下入井中，进行上、下高速运动。 8提捞诱喷发就是用一个钢制的捞筒，通过钢丝身下入井内，一筒一筒的将井内液体捞出地面，从而降低井中液柱的高度，达到渗流的目的。 9注水泥塞上返试油计划是在很短时间内，从地面将一定数量的水泥浆顶替到已试油层与待试油层之间的套管中，待水泥浆凝固后形成-水泥塞，封住已试油层，然后再射开上面试油层段，进行诱喷，求产等工作。 1测试仪器可分为（指示仪表）、（记录仪表）、（控制仪器）。 2测量仪器的组成（敏感元件）、（放大元件）、（指示和记录元件）。 3指示器分为两类（模拟式）和（数字式）。 4测量误差是（实际的测量值与真值之差）。 5测量误差分为（过失误差）、（系统误差）和（偶然误差）。 6油层能量大小的标志是（油层压力的大小）。 7测量大气压的油表叫（气压表），测量表压力的仪表是（压力表或压力计），测量负压力的仪表叫（真空表）。 8压力计的种类很多，按工作原理分为（液柱压力计）、（弹性式压力计）、（电气式压力计）
地层测试技术 地层测试(formation testing)是在在钻井或油气井生产过程中，对目的层段层进行的测试求产，地层测试可以测取地层压力数据，采集地层流体样品，从而对地层的压力、有效渗透率、生产率、连通情况、衰竭情况等进行评价，为建立最佳的完井方式、确定下部措施和开发方案提供依据，是进行油田勘探开发的重要技术手段。其方法一般有：①随钻地层测试：通过钻杆末端的钻杆测试器；②电缆地层测试：利用电缆下入绳索式测试器；此外广义的地层测试还包括常规的试油试气、钻杆地层测试、生产测井、试井等。 钻杆地层测试—DST（drill stem test)是使用钻杆或油管把带封隔器的地层测试器下入井中进行试油的一种先进技术。它既可以在已下入套管的井中进行测试，也可在未下入套管的裸眼井中进行测试；既可在钻井完成后进行测试，又可在钻井中途进行测试。它们座封隔离裸眼井底,解脱泥浆柱压力影响，使地层内的流体进入测试器，进行取样、测压等。钻杆(中途)测试减少了储层受污染的时间和多种后续井下工程对储层的影响，可以有效保护储层，是对低压低渗和易污染油气层提高勘探成功率的有效手段之一。中途测试往往也使油气提前发现，争取了时间，易于安排下步工作。 电缆地层测试是使用电缆下入地层测试器，电缆地层测试仪器又称之为储层描述仪，是 目前求取地层有效渗透率和油气生产率最直接有效的测井方法，同一般的钻杆测试相比，它具有简便、快速、经济、可靠的优点，在油田开发中有重要作用。电缆地层测试目前应用的主要是组件式电缆地层测试器，仪器结构包括电气组件、双探头组件、石英压力计组件、流动控制组件和样品筒组件几部分。根据用户的需求，可以单独测量地层压力及压力梯度，或者同时采集多个地层流体样品。 MFE（mulitflow evaluator）被称为多流测试器，是斯伦贝谢公司研制的地层测试器，用 它可实现钻井中途裸眼井段测试和多层段间的跨隔测试。MFE测试技术是通过钻杆或油管 将专用测试仪器及管串组件传输下到欲测试目的层段，利用封隔器座封实现管柱内腔体与环空的阻隔，使地层流体在人为控制压差的条件下顺利流动进入管柱，从而摸清目的层压力、液性和产能等数据资料。压差的人为控制是通过开关操作井下特殊工具实现的，可进行流动生产和关井压恢等条件下测试的多次往复转换。
地层测试管柱（Formation Test Stings） 不同的测试工具，按不同的形式连接，就可以组成不同的测试管柱，以满足不同井的测试要求。下图是MFE测试工具常用的测试管柱，自上而下分述如下： 1、反循环阀（reversing valve）：在测试结束后，用于替出测试管柱中的地层流体和循环压井。通常用投棒或蹩压的方法把反循环阀打开，使测试管柱内与套管环空连通，然后从环形空间泵压，将测试管柱内的地层流体反循环出地面。未进行抽汲的非自喷井测试，反循环替出的油水量计量是否准确，直接影响测试资料的可靠性。 2、上压力计（upper gauge）：上压力计安装在多流测试器的上部，也叫监漏压力计，主要用于监测测试管柱的漏失情况，记录各次开井流动时的压力变化。在测试工具下井时和测试时的关井期间，若测试管柱不漏失，上压力计记录的应是一条水平的直线。 3、多流测试器（Multi-Flow Evaluator）：是该类测试工具的关键部件，所以也叫MFE，由换位机构、延时机构的取样机构组成。它借助于测试管柱的上、下运动来打开或关闭的。测试工具下井时，MFE是关闭的。终流动结束，在解封后起测试管柱时，取样机构自动关闭，取得地层条件下的流体样品。 4、震击器（shock sub）：当测试管柱下部的筛管或封隔器遇卡时，上提管柱施加一定拉力，可使震击器产生一个强烈的震击力而具有解卡的功能。 5、旁通阀(bypass valve)：旁通阀主要有两个作用，一是在测试管柱在井眼中起下遇到缩径井段时，压井液可从封隔器芯轴内孔经旁通阀的孔流过，使测试管柱顺利起下；二是测试结束时，旁通阀打开，使封隔器上下方压力平衡，便于封隔器解封。 6、安全接头(safety sub)：安全接头是一种安全保护装置，在封隔器及其以下工具遇卡后，用震击器也无法解卡时，可反转测试管柱，从安全接头反扣粗牙螺纹处倒开，把安全接头以上的工具和管柱取出。 7、封隔器(packer)：封隔器起着把测试层与其他层段以及钻井液或压井液隔离开来的作用。封隔器的橡胶筒受到压缩负荷后可以胀大，也可以通过向筒内充入液体而膨胀，然后与套管或井壁贴紧，起到密封和隔离作用。 8、筛管或开槽尾管(screen pipe or slotted liner)：是地层流体进入测试管柱内的入口通道。筛管钻有孔，开槽尾管开有槽，其里面还有钻有孔的过滤管。孔和槽的尺寸较小，一般情况下能阻止流体中携带的泥饼或岩屑颗粒进入工具，以免堵塞测试阀、工具芯轴孔道等。 9、下压力计(lower gauge)：用于测量开井流动压力和关井恢复压力，可对其进行测试资料处理，计算油层参数。一般要下两支压力计，其中一支的传压孔与测试管柱内部相通，所以叫内压力计；另一支压力计的传压孔直接与测试层相通，叫外压力计。
MFE地层测试器 一、特点 MFE地层测试器是一套完整的井下开关工具，整套测试工具借助于钻杆的上、下运动操作和控制井下工具的各种阀，具有操作方便、动作灵活可靠，地面显示清晰的特点。测试时在地面可以比较容易地观察和判断井下工具所处的位置，并能获得任意次开井流动和关井测压期。MFE地层测试器是大庆油田最早使用的地层测试工具，有127mm（5″）工具，适应于裸眼井测试和168mm(6 5/8″)以上的套管井测试；有108mm(4 1/4″)工具，适应于140mm(5 1/2″)以上的套管井和裸眼井测试;95mm(3 3/4″)工具，适应于140mm(5 1/2″)以上的套管井测试；79mm(3 1/8″)工具，适应于114mm(4 1/2″)小直径套管井测试。但在使用中存在换位机构易损、心轴易堵、高产井截流、封隔器易泄压等问题。 二、结构 MFE测试器主要由换位机构、延时机构、取样机构三大部分组成。 1、换位机构 包括花键心轴、花键套、J型销、止推垫圈。 花键心轴与上部油管相连，受地面控制，只能上、下运动，不能转动。J型销与花键套钉为一体并插入换位槽内，当花键心轴上、下运动时，拔动花键套转动，但不能上下移动。J型销从一个位置换到另一个位置，下方测试阀也从一个位置换到另一个位置（上下位置改变），达到开井和关井的目的。止推垫圈充分保障了花键套的轴向旋转。如图1-1-1： （1）下井时，J型销通常在A位置，测试处于关闭状态； （2）下置预定位置加压坐封后，换位槽下行，延时几分钟后，管柱自由下落，测试处于开井状态，J型销此时处于在B位置； （3）慢慢上提管住，换位槽上行，出现自由行程，J型销移置C处，测试处于关闭状态；
地层测试概述 一、地层测试的概述 什么叫地层测试？在钻井工程建立起地层通道——井眼之后，使地层流体流入井筒甚至喷出地面，并对流体和产层通过一系列测试，搞清流体性质、产能及取得各种地层特性参数资料的整个工艺过程，就叫做地层测试。 二、地层测试的目的 地层测试的目的主要有以下七种： 1、搞清地层流体性质（包括地面的和地层条件下的两种）及产出能力。 2、搞清产层有效厚度及有效渗透率。 3、搞清产层压力及温度。 4、搞清地层损害程度。 5、搞清测试过程中有无衰竭现象。 6、搞清地层中的油、水界面位置或油、气或气、水界面位置。 7、搞清测试半径、边界显示及单井层控制地质储量等。 三、地层测试的种类 地层测试按施工方式的不同可分为两类，既常规测试（俗称试油）和钻竿式地层测试（简称DST）。DST测试又可分为裸眼中途测试和套管完井测试两种。 钻竿地层测试，不管哪种测试，按照实现井下开关的操作方式可分为以下三种： 1、旋转式：通过旋转一定圈数的钻竿（管串）来实现井下开关井。如来因斯公司的常 规式和跨隔式DST测试工具等。 2、提放式：通过提放一定距离的钻竿（管串）来实现井下开关井。如江斯顿公司的 MFE测试工具和哈里巴顿公司的常规测试工具等。 3、环空压力控制式：通过对测试管串外的环空加压和放压来实现井下开关井。如哈里 巴顿公司的LPR－N式江斯顿公司的PCT式测试工具等。 四、钻竿式地层测试（DST）工作原理 DST测试管串下井时，作为实现井下开关井的测试器（阀）是关闭的，测试器以上的官腔（再抗外挤压力以内）可以和大气连通，所以说最低压力可以达到一个大气压力。当管串下到预定位置，使分隔器坐封后便截断了地层与环形空间压井液的通道。此时施以外力（或旋转或提放钻竿或环空加压），使测试器突然打开，地层流体便会在地层压力或加垫诱喷压差的作用下流入井筒（即测试管串空腔）甚至喷出地面。 诱喷压差大小的控制，可以通过对管串的加垫来调节。所以加垫是指在测试器之上加入一定数量的气体或液体，使其对测试器产生一定的回压来减少诱喷压差。选择合理的诱喷压差对钻竿式地层测试来说是非常重要的一个环节，它直接关系到测试的成败。因为这个初诱喷压差既要能解除井壁及井筒附近地层的堵塞或污染，使地层流体迅速流入井筒、喷出地面，又不能导致破坏地层结构，造成井壁坍塌或引起地层严重出砂。
1.1地层测试器发展及现状 1 钻杆式地层测试器 钻杆式地层测试器是一种重要的地层测试方法，在国内外陆上石油勘探开发中应用十分广泛。它是钻井过程中或完井之后，利用钻杆或油管柱将地层测试器送到待测层位，操作钻杆柱或油管柱座封封隔器，使被测地层与环空钻井液隔离，然后操作管柱或对环空加压，按设计开启和关闭井下测试阀，释放钻井液对待测地层流体的压力，使地层流体流入管柱内，井下压力计和温度计记录井下压力和温度；按测试要求多次开关测试阀，完成测试作业。在测试后期采集地层流体。测试结束后封隔器解封，提出地层测试器，即可获得清洁的地层流体，并且能进行探边测试。采用钻杆式地层测试器测得的数据，由于测试流量大、时间长，当压力扰动传播到上部或下部非渗透界面时，一般采用柱形压力恢复分析。但钻杆式地层测试器存在着测试时间长，测试费用高，测试层中生产的流体需要处理，这使其在海洋石油勘探开发中应用受到限制。另外，钻杆式地层测试还存在无法确定油水界面及各向异性地层渗透率等缺点。 2 重复式地层测试器 重复式地层测试器是斯伦贝谢公司1974年研制出来的，斯伦贝谢公司称之为RFT。阿特拉斯公司和哈里伯顿公司分别研制出来功能类似的产品，分别称为FMT 和SFT。各公司的仪器尽管性能各有优劣，但仪器结构和主要功能相似。目前我国能够独立研制重复式地层测试器，而且国内石油勘探应用的电缆地层测试器主要是重复式地层测试器。FRT 的井下仪器可耐高温高压，外壳用特殊钢材制造。仪器下部有两个取样筒，一个容积为3780cm3，一个容积为10409 cm3。在裸眼井内测试，一次下井可以根据需要无数次地测取地层压力，并可以采集两支地层流体样品。在套管井内测试，一般每次下井可测多次地层压力和取两支流体样品。RFT 有两个预测室，容积均为10 cm3，两个预测室活塞运动速度恒定，即抽吸流量恒定。第一预测室抽吸流量约为44cm3/min，需要12-14s其活塞才能到达其行程终点。第二预测室抽吸量约为122cm3/min，大约需要7s其活塞才能到达其行程终点。FMT 与RFT相类似，但是只有一个预测室。其取样筒体积有3875 cm3、4000 cm3、10000cm3、20000 cm3四种，可根据不同的地层情况进行选择。重复式地层测试器预测压力记录包括三项不同信息，即井内静液柱压力、地层关井压力和预测时抽液所诱发的短暂的地层压力变化。这些信息可以用来了解地层渗透率，鉴别油藏中可流动体及气、油、水的接触面，估计油藏垂向连通性，研究油层的生产特性和油藏的递减方式等。 重复式地层测试器可以提供以下主要的信息： （1）井筒泥浆柱的静压剖面： （2）一口井各储层地层静压和压力梯度的垂直分布； （3）储层有效渗透率的垂直分布； （4）油层油气水界面的判定； （5）流体取样测试点的地层生产特性测定；但是，重复式电缆测试器存在以下几方面的问题： （1）仪器预测试室活塞移动速度不能调节，对不同的地层和流体条件适应能力差； （2）预测试室容积小而且不能连续排液，仪器探测半径小，压力恢复曲线的代表性差；（3）不能现场测定地层流体的泡点压力，不能保证压力测试和取样时探头处压力在泡点压力以上，因此压力测试精度不高，同时也影响取样质量； （4）仪器只有一个探头，对地层垂向渗透率和各向异性测试精度低； （5）不能现场实时监测和分析泵入仪器的地层流体，所以不能合理地确定采样开始时刻，导致采样质量下降或浪费钻井时间。
1．总论 在石油及天然气勘探过程中，为了对钻进过程中遇到的油气显示层段能尽量做出准确评价，目前除采用地质综合录井、地球物理测井、岩心分析等基本方法外，还采用了地层测试技术；不过前几个只是直接或间接地确定油、气、水层，而只有通过后者才能确定储层产能和地层动态参数。 （一）、地层测试技术的目的 地层测试又叫钻杆测试,国外叫DST,是Drill Stem Testing的缩写。它是指在钻进过程中或完钻之后对遇到的油气显示层段不进行完井而用钻杆或油管下入测试工具进行测试，获得在动态条件下地层和流体的各种特性参数，从而及时准确地对产层作出评价。这种方法速度快、获取的资料多，是最经济的“临时性”完井方法。 在我国，通常把钻井过程中进行的地层测试称为中途测试；把下完套管，完钻之后进行的测试称为完井测试或套管测试。无论是哪种测试，都是用钻杆或油管将地层测试器下入待测层段，进行不稳定试井，测得测层的产量、温度、开井流动时间、关井测压时间，取得流动的流体样品和实测井底压力-时间关系曲线卡片。 钻杆测试的具体目的是： ①探明新地区、新构造、新层位是否有工业性油气流，验证油、气层的存在； ②查明油气田的含油面积及油水或气水边界，油气藏的驱动类型和产油、气能力； ③通过分层测试，取得分层测试资料，计算出储层和流体的特性参数，为估算油、气储量和制定油气田开发方案提供依据。 通过钻杆测试取得的时间-压力卡片，结合试井分析理论，可以得到下列主要参数： ①渗透率我们最关心是的流体流动时的平均有效渗透率，通过地层测试可以获得这一最有价值的参数； ②地层损害程度通过测试资料可计算出地层堵塞比和表皮系数； ③油藏压力通过关井压力恢复曲线可外推出原始油藏压力； ④衰竭在正常测试条件下，如果在测试过程中发现油藏有衰竭，可以推断所控制的地质储量，判断油藏是否有开采价值； ⑤测试半径是指测试过程中因流量变化所引起的压力波前缘传播深入地层的径向距离，也叫调查半径； ⑥边界显示在测试半径内如有断层或边界存在，可通过压力曲线分析计算出距离，还可确定边界类型。 钻杆测试与传统试油方式相比，具有下列优点： ①及时钻井过程中，通过气测、泥浆录井或岩屑录井和电测等资料，一旦发现油气显示，就可立即进行钻杆测试，弄清楚地层和流体情况，可以及时发现油、气层，避免漏
MFE地层测试工具（一） 1. MFE地层测试工具的特点及适用条件 MFE地层测试工具是一种常规测试工具，它通过上提下放管柱实现井底开关井，可用于不同尺寸的套管井和裸眼井的地层测试，具有成本低、操作保养方便、环境适应性强等特点，是目前国内普及率最高的一种测试工具，它有95mm和127mm两种主要规格。 2. MFE地层测试工具的工作原理及施工过程 MFE地层测试工具是一套完整的测试工具系统，包括多流测试器、旁通阀和安全密封封隔器等。MFE地层测试工具的工作原理如图1所示。测试分四个步骤： 图1 1）下井 下井时多流测试器的测试阀关闭，旁通阀打开，安全密封不起作用，封隔器的橡胶筒处于收缩状态。 2）流动 测试工具下至井底后，下放管柱加压缩负荷，封隔器胶筒受压膨胀，紧贴井壁起密封作用，旁通阀关闭，多流测试器的液压延时机构受压缩负荷后延时，经过一段时间后管柱出现自由下落现象，测试阀打开，地层流体经筛管和测试阀流入钻杆，进入流动期。 3）关井 关井恢复时，上提管柱至指重表读数有某一瞬间不增加时（此点称为自由点），多流测试阀的心轴上行，继续上提管柱至超过自由点8.9~13.35KN的拉力，立即下放管柱至原加压坐封负荷，测试阀关闭，进入关井恢复期，并把流动结束时的地层流体收集在取样器内，流动和关井的次数视测试情况而定，其操作方法与上面相同。4）起出 关井结束后，上提管柱给旁通阀施加拉伸负荷，经过一段时间延时旁通阀打开，平横封隔器上下的压力，安全密封恢复至下井状态，封隔器的胶筒收缩，可以将测试工具安全地起出井眼。 3、MFE地层测试工具各主要部件的结构和原理 1）MFE多流测试器 多流测试器是整套工具的核心部位。它由换位机构、延时机构和取样机构三部分组成。
1 钻杆式地层测试器 钻杆式地层测试器是一种重要的地层测试方法，在国内外陆上石油勘探开发中应用十分广泛。它是钻井过程中或完井之后，利用钻杆或油管柱将地层测试器送到待测层位，操作钻杆柱或油管柱座封封隔器，使被测地层与环空钻井液隔离，然后操作管柱或对环空加压，按设计开启和关闭井下测试阀，释放钻井液对待测地层流体的压力，使地层流体流入管柱内，井下压力计和温度计记录井下压力和温度；按测试要求多次开关测试阀，完成测试作业。在测试后期采集地层流体。测试结束后封隔器解封，提出地层测试器，即可获得清洁的地层流体，并且能进行探边测试。采用钻杆式地层测试器测得的数据，由于测试流量大、时间长，当压力扰动传播到上部或下部非渗透界面时，一般采用柱形压力恢复分析。但钻杆式地层测试器存在着测试时间长，测试费用高，测试层中生产的流体需要处理，这使其在海洋石油勘探开发中应用受到限制。另外，钻杆式地层测试还存在无法确定油水界面及各向异性地层渗透率等缺点。 2 重复式地层测试器 重复式地层测试器是斯伦贝谢公司1974年研制出来的，斯伦贝谢公司称之为RFT。阿特拉斯公司和哈里伯顿公司分别研制出来功能类似的产品，分别称为FMT 和SFT。各公司的仪器尽管性能各有优劣，但仪器结构和主要功能相似。目前我国能够独立研制重复式地层测试器，而且国内石油勘探应用的电缆地层测试器主要是重复式地层测试器。FRT 的井下仪器可耐高温高压，外壳用特殊钢材制造。仪器下部有两个取样筒，一个容积为3780cm3，一个容积为10409 cm3。在裸眼井内测试，一次下井可以根据需要无数次地测取地层压力，并可以采集两支地层流体样品。在套管井内测试，一般每次下井可测多次地层压力和取两支流体样品。RFT 有两个预测室，容积均为10 cm3，两个预测室活塞运动速度恒定，即抽吸流量恒定。第一预测室抽吸流量约为44cm3/min，需要12-14s其活塞才能到达其行程终点。第二预测室抽吸量约为122cm3/min，大约需要7s其活塞才能到达其行程终点。FMT 与RFT相类似，但是只有一个预测室。其取样筒体积有3875 cm3、4000 cm3、10000cm3、20000 cm3四种，可根据不同的地层情况进行选择。重复式地层测试器预测压力记录包括三项不同信息，即井内静液柱压力、地层关井压力和预测时抽液所诱发的短暂的地层压力变化。这些信息可以用来了解地层渗透率，鉴别油藏中可流动体及气、油、水的接触面，估计油藏垂向连通性，研究油层的生产特性和油藏的递减方式等。 重复式地层测试器可以提供以下主要的信息： （1）井筒泥浆柱的静压剖面： （2）一口井各储层地层静压和压力梯度的垂直分布； （3）储层有效渗透率的垂直分布； （4）油层油气水界面的判定； （5）流体取样测试点的地层生产特性测定；但是，重复式电缆测试器存在以下几方面的问题： （1）仪器预测试室活塞移动速度不能调节，对不同的地层和流体条件适应能力差； （2）预测试室容积小而且不能连续排液，仪器探测半径小，压力恢复曲线的代表性差； （3）不能现场测定地层流体的泡点压力，不能保证压力测试和取样时探头处压力在泡点压力以上，因此压力测试精度不高，同时也影响取样质量； （4）仪器只有一个探头，对地层垂向渗透率和各向异性测试精度低； （5）不能现场实时监测和分析泵入仪器的地层流体，所以不能合理地确定采样开始时刻，导致采样质量下降或浪费钻井时间。 3 组合式地层测试器 20 世纪90 年代斯伦贝谢等西方石油公司研制出了组合式地层测试器。组合式地层测试器采用模块化设计，可以根据测试需要安装不同的功能模块，仪器工作灵活性大。与重复式地层测试器相比，加大了预测室体积，增加了流动控制组件、连续泵排组件、多个取样筒、流体样品自动识别系统等；仪器的探测半径大，取样质量高，仪器一次下井可以对多点地层取样，对地层垂向渗透率和各向异性测试精度高。其中，斯伦贝谢推出的组装式地层动态测试器、阿特拉斯公司推出的油藏特性测试仪及哈里伯顿公司研制的油藏描述仪，代表了电缆式地层测试器发展的前沿。 组合式地层测试器结构和功能有如下的共同特征： （1）仪器的模块化提高了多用途的选择性； （2）压力测量采用高速响应、高精度的石英电子压力计使压力测量精确； （3）根据不同的地层特性，在地面控制和选取最佳的测试参数（流速、测试室体积等），保证取样流动压力一直高于饱和压力，因而能实现对各种地层的取样和测试； （4）具有较大的预测试室容积和连续泵排功能； （5）利用单探头和双探头组件的不同组合可以根据已知流量下的压力响应，反演渗透率的空间分布，得到储集层的垂向渗透率和地层