地层测试资料应用-2016.9

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。

关键词：地层测试；新技术；石油勘探；应用伴随着我国石油勘探开发产业深入发展，面临的勘探条件越来越复杂，遇到的勘探问题也越来越多，传统的地层测试技术已经难以满足实际油田勘探开发的要求。

在这一背景下，加强对地层测试新技术的应用非常重要，从而能够克服各种困难的勘探条件，提高地层资料获取的完整性与准确性，这对于推动石油勘探开发产业实现可持续发展有着重要意义。

1地层测试技术作用价值在油田勘探开发过程中应用地层测试技术，简单来说就是借助钻杆或者油管，将一些专门工具运输至井下，比如分隔器、开关井工具等，从而在井下建立一个临时的完井系统，并从中获取一些地层信息，比如压力响应、油气层产量、流体样品等资料，从而为后续油田勘探看法提供非常关键的信息技术支持。

相较于一般的试油技术，地层测试技术有着更为显著的优势，比如测试成本低、获取的信息全面完整、测试效率高等。

总而言之，地层测试在油田勘探开发过程中有着以下几点重要作用价值：①能够在短时间内高效获取一些地层数据信息，从而便于相关人员对地层中所含油气进行一个相对更准确地评估。

②该技术在实施过程中不需要太多套管，整体应用效率更高，且有效节约了勘测成本。

③地层测试技术的测试范围非常广阔，能够探测到地层边界的具体位置[1]。

④能够对油田开发增产措施效果进行一个合理的预测，同时在进行增产措施施工中，该技术对相应施工也能够起到一定的指导作用。

⑤能够对单井以及地层内部信息进行评价，从而为后续油田勘探开发提供良好的依据。

2油田勘探开发过程中地层测试新技术的应用2.1高温高压测井技术应用高温高压井是一种比较特殊的油气井，如何对该井进行地层测试，一直以来都是国内外油田勘探开发者共同面临的一项难题。

比如在国内，由于相关设备、条件尚未发展成熟，从而导致测试技术在高温高压井测试中应用依然受到诸多的限制，存在很多技术难题尚未解决，难以达到预期勘探目标。

比如常见的技术难题有井下阀门无法彻底关闭、压力计受高温高压影响容易损坏等，但近些年随着我国一些勘探单位从国外引入了一些先进的勘探设备，再加上结合实际国情，自主进行相关专用测试设备的研发，比如新型减震压力计托管、井下关井阀等，从而在针对高温高压测井过程中，有效解决了上述技术难题。

第四章 测试卡片的解释第一节 储层流体的物性油气藏是由油气储层、隔层、夹层及盖层等以特定层序组合构成的。

油气储层简称储层。

储层包括储集油气的岩石以及其中的流体。

储层流体是指储存于岩石孔隙中的石油、天然气和水。

石油和天然气是多组分烃类物质的混合物。

储层深埋于地下，储层流体处于高温、高压状态，特别是原油中含有大量的天然气。

因此，地下储层流体的物理性质与其在地面时相比有极大的差异。

油、气组成是影响其高压物性特征的内因；温度、压力是外因。

一、天然气的高压物性天然气是从地下采出的可燃气体。

天然气的高压物性参数，如组成、相对密度、压缩因子、粘度等，是石油工程的基础数据。

天然气是以石蜡族低分子饱和烃为主的烃类气体和少量非烃类气体组成的混合物。

天然气的组成是影响天然气物理性质和品质的主要因素。

(一) 天然气的相对密度 天然气的相对密度定义为：在标准状态(20℃，0.101MPa) 下，天然气密度与干燥空气密度的比值，即： Υg ＝a g ρρ式中： Υg ——天然气的相对密度； g ρ——天然气的密度，kg ／m 3；a ρ——干燥空气的密度，kg ／m 3。

天然气的相对密度与其相对分子质量成正比。

不同类型的天然气，其相对分子质量和相对密度差别较大。

天然气的相对密度一般在0.5—0.8之间。

个别含重烃或其他组分多者，相对密度可能大于1。

(二) 压缩因子目前在石油工程中广泛应用的是压缩因子状态方程。

压缩因子状态方程的实质是引入压缩因子用于修正理想气体状态方程，即：PV ＝nZRT式中 Z ——压缩因子(compressibility factor) 。

压缩因子的物理意义为：在给定温度和压力条件下，实际气体所占的体积与理想气体所占有的体积之比，即：Z ＝实际V / V 理论压缩因子反映了相对于理想气体，实际气体压缩的难易程度。

当Z ＝1时，实际气体相当于理想气体；当Z ＜l 时，实际气体比理想气体易于压缩；当Z ＞1时，实际气体比理想气体难于压缩。

地层测试新技术在油田勘探开发中的应用地层测试可获取地层产液性质、产量、油藏边界等重要信息，为油田勘探部门制定科学的试油措施和增产措施提供可靠依据。

本文对地层测试技术的作用进行了简要分析，并以低渗透油田、含硫化氢油田以及高温高压油田的地层测试为例，对相关的测试技术及其应用进行了分类讨论。

标签：地层测试；低渗透；高温高压；含硫井1 概述地层测试是勘探部门为获取地层产液性质、产量、地层物性、油藏边界等参数而进行的一套测试工艺，该工艺是将开关井工具、封隔器等用油管运输到井下，通过构建的临时完井系统进行开井生产、关井恢复等各项操作。

地层测试技术具有作业速度快、成本低、获取信息全等优点，可为油田企业制定开发决策提供准确的依据，因此已经在油田勘探领域得到了极为广泛的应用。

2 地层测试技术及其应用2.1 地层测试技术作用地层测试技术与传统技术相比，具有一系列优点，其主要作用有：获取地层液体的性质、产量、温度、压力等，对于评价地层的油藏状况具有极为重要的作用；可对地层和单井进行准确评价，为勘探开发决策提供参考；可节约套管，加快勘探速度的同时降低勘探成本；能对油田增产措施效果进行预测，指导增产措施的实际运行，如评价酸化压裂效果；可用于验窜或找漏；检查地层连通性等。

地层测试技术经过多年的发展，已经在低渗透储层、含硫化氢井和高温高压井的勘探方面取得了显著成果，越来越多的油藏被发现。

2.2 地层测试新技术的应用2.2.1 低渗透储层测试技术的应用。

传统低渗透储层测试技术没有考虑低渗透层自身特征，由于井筒储集效应导致压力恢复缓慢；另外，测试回收液量少，难以获得合格地层样品，这就导致测试资料存在压力测不稳、液性不落实等问题，严重影响了测试的效果。

中石化某测录井工程公司对该类油层的测试技术进行了改进，利用改进后的管柱结构、APR测试工具和MFE测试工具形成了一套新的测试技术，有效解决传统地层测试技术的不足。

以低渗透储层的改造测试技术为例，测试工艺可进行如下设计：酸压-测试-排液联合作业方式；管柱结构为：油管-气举阀-油管-气举阀-油管-气举阀-RD安全循环阀-RD循环阀-常开阀-RTTS封隔器-高量程电子压力计。

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。

地层测试地层测试测井FMT它的用途主要是：在裸眼井中对目的层位进行压力测试及流体采样。

FMT一次下井可独立采到两个地层流体样品，每个最多可采到约10升样品。

利用所记录的压力曲线可求取地层渗透率，估计产能。

根据同一层系的压力变化情况，可进行油藏动态分析。

根据压力与深度之间关系建立起来的压力剖面，又可定性划分油、气、水三种流体的界面。

根据所采到的地层流体样品，在实验室内可进行直观定量分析解释，为描述油气藏提供最直接而准确的数据。

一、电缆地层测试器测量原理简介：电缆地层测试器由三大部分构成：1、地面控制和记录系统，它们与系列化组合化的测井地面仪器一起配用，使用照相记录和数字磁带记录。

2、井下仪器；3、转样、样品分析和仪器维修等附属设备。

1、重复式地层测试器FMT的取样系统如图所示。

它有两个预测试室（1、2），容量各为10毫升，而流量不同。

当仪器推靠到井壁之后，平衡筏（3）关闭，两个预测试室顺序打开，压力计（4）显示预测试压力，由压力计读数可以判明仪器取样口密封是否成功，也可以判断测试点地层是否有渗透性。

如果有渗透性，则压力逐渐恢复，地层流体将以一定的流量进入预测试室，通过压力变化及充满时间可以定性估计渗透率。

如果操作者认为该测试点的流体有必要选取，则打开一个密封筏（5、6），让流体进入一个取样筒。

如果预测试后认为不必取样，就打开平衡筏，收拢仪器，移至下一个测试点。

收拢仪器的同时，能够自动地抽空预测试室，为测试下一层作好准备。

1、 静液柱压力分析证明测量系统的稳定性仪器推靠前后静压不应超过1~2psi422.13⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛m psi cm g 压力梯度流体密度 2、 利用模拟压力曲线判断地层的渗透率好渗透层：预测试室活塞抽动时引起的压降很小，而关井后很快又恢复到地层压力差渗透层：预测试室活塞抽动时引起的压降很大，而关井后恢复到地层压力所需时间长地层渗透率计算公式：pq K d ∆=μ5660 其中：d K —压力下降渗透率，×310 3m μq —预测试室的流量，S cm3 μ—流体的粘度S mPa ⋅P ∆—下降压力，Pa 88.473、 利用压力梯度线鉴别油藏的流体性质相界面及垂向连通性在中、高渗透层中，预测试记录的地层关井压力基本上就是地层静压；而低渗透层的测试往往未达到稳定，需要用压力恢复曲线图外推求出地层压力地层静压力就是地层孔隙中流体的压力，根据流体压力就可以计算出地层流体密度⎪⎭⎫ ⎝⎛3cm g ρ ()()θρcos 2121d d p p C --= θ—井斜角，°1d 、2d —测井深度，m1p 、2p —对应深度1d 、2d 处的地层压力，psiC —单位换算系数，0.70324、 根据压力剖面变化分析油藏生产动态压力分布平行于原始流体梯度，压力递减是均匀的5、 根据测压结果分析裂缝性储层的生产特征。

地层测试新技术在油田勘探开发中的应用摘要：随着我国石油工业的深入发展，勘探条件变得越来越复杂，勘探问题也越来越多，传统的土地试验技术已不再符合有效勘探和开采油田的要求。

在这方面，必须加强地质构造测试新技术的应用，以克服勘探方面的困难，提高地质构造信息的完整性和准确性，这对促进石油勘探和开采工业的可持续发展至关重要。

关键词：地层测试新技术；油田勘探开发；应用引言石油是建设国民经济的重要战略资源。

随着经济的迅速发展，国内石油生产远远不能满足经济发展需要。

2018年，中国对外石油依存度达到69.8%。

对外国的依赖迅速增加，使国家领导人和有关部委注意到石油公司需要加强勘探和开采活动。

过去的油田一直是油田开发的重中之重，过去30多年的油田目前约占世界原油产量的70%。

目前，世界平均碳氢化合物回收率约为33%，60%以上的碳氢化合物资源仍在地下。

近年来，在勘探和开发前国内外油田的技术方面取得了重大进展，导致前油田储量的有序替代和累积产量的实际增加。

一、地层测试技术的概述地质构造测试技术是进行地质调查的一个重要手段，主要是使用钻杆或石油管道等工具，并通过分析地质构造测试工具，获得一系列关于地层压力、渗透性、生产要素、连通性和不足的数据为了获得有关地质动态变化的数据，这些变化可直观地反映在相关曲线上，供工作人员使用和记录，这些变化在分析科学仪器后成为一系列重要参数，并为地质研究、工程建设等提供重要支持。

同时，策略测试技术可以帮助人们测试工业生产，获取温度、压力等信息从采集的样品中提取战略流通状态的流体样品，推断流行率等参数，提高工作人员对地理区域和地形地质的认识，促进改进地层研究的系统和内容，并促进应当指出的是，在进行地质技术试验之前，工作人员必须充分了解相邻的测井、钻探和钻井过程，收集和深入分析有关资料，同时考虑到实地考察的结果和地理特征，以便制定工作制度和。

二、地层测试技术作用价值在油田勘探和开采过程中采用地层测试技术，只需运输专业工具，如分离器、钻井工具等。