apr测试管柱的特点

高温深井试油测试技术探析【摘要】由于油田勘探技术的进步，油田开发领域也在不断的拓展深入，高温深井等特殊油气藏相继被发现。

高温深井具有作业风险大、难度高的特点，容易发生重大安全事故，因此其试油测试技术也显得日益重要。

本文针对高温深井的特点，对其试油测试技术进行了探析。

【关键词】高温深井试油测试技术由于油田勘探技术的进步，油田开发领域也在不断的拓展深入，高温深井等特殊油气藏相继被发现。

油井地温大于150℃，油井地层压力大于70mpa（或井底压力大于110mpa）的，通常称作高温高压深井。

高温深井具有作业风险大、难度高的特点，容易发生重大安全事故，因此其试油测试技术也显得日益重要。

本文针对高温深井的特点，对其试油测试技术进行了探析。

1 高温深井试油测试的难点（1）对试油测试工具要求高、操作难度大。

受深井的高温、高压的影响，井筒液体性能、工具材料性能、管柱与测试工具密封性能、电子压力计等都受到极大影响。

管柱、配合接头在高温高压深井中，极易发生变形、挤毁、破损、断裂，存在施工操作难度大、风险大的特点。

（2）高温深井的试油测试设计难度大。

测试设计需要进行可行性的论证，钻井过程的全程跟踪，协助甲方修正钻探方案等。

高温深井试油测试在计量体系、专业设计软件、试油设计计算辅助软件上存在空白，因此试油测试设计难度大。

（3）高温深井试油测试的工艺复杂，在测试过程中，需要克服高温、高压等造成的困难。

在测试过程中，测试管柱的承压强度、高温高压深井施工要求、储层保护、防止地层垮塌出砂等都要一一考虑。

需要进行的试油测试工艺包括井底、井口压力温度的预测，井下工具受力的分析，优选压井液密度、工具操作压力、排液求产方式、测试工作制度等测试工艺。

（4）对安全屏障的性能要求高。

为节流降压控制地面压力、防喷、防止硫化氢等腐蚀泄漏，做好现场的安全检测与控制，压井液、封隔器、井下测试阀、安全阀、井口设备及地面流程等要具备极高的安全性。

2 高温深井的试油测试技术2.1 井下试油工具配套技术试油工具需选择适合高温高压深井的测试工具，满足耐高温、高压和防硫等要求。

快速诊断评价技术在元坝气田中的研究及应用作者：瞿朝朝郭康良来源：《中国科技博览》2013年第34期[摘要]在应用常规试井解释方法对元坝气田气井进行解释时，特征曲线未能达到径向流阶段[4]，解释不出合理的地层参数。

针对元坝高含硫气藏工程地质特征复杂、工况环境恶劣、施工工艺过程复杂的特点，建立快速测试评价技术，准确快速同步跟踪评价现场短时测试资料。

通过对实际测试资料的解释，结果表明，该技术解释出的储层参数符合生产要求。

[关键词]快速诊断地层压力渗透率气井元坝气田中图分类号：TE353 文献标识码：TE 文章编号：1009―914X（2013）34―0558―02元坝气田位于四川省广元市苍溪县、南充市阆中市及巴中市巴州区境内，处于四川盆地川北坳陷与川中低缓构造带结合部，西北与九龙山背斜构造带相接，东北与通南巴构造带相邻，南部与川中低缓构造带相连。

气藏含硫高、埋藏深、温度高的特征，给气井完井测试带来了系列难题，前期测试过程中出现多次井下工具失效、封隔器密封失效等问题，导致气井测试周期长，同时超深含硫气井井控风险及测试过程中的安全环保问题等要求测试时间尽可能短。

因此，在元坝气田开展快速诊断评价技术[1]的研究是十分有必要的。

1.快速诊断评价技术基本原理1.1基本假设由于元坝高含硫气藏的井况复杂，使得获取的短时测试资料容易失真。

可以从测试工具和测试制度两方面进行优化。

通过调研国内外类似气藏勘探开发经验，优化形成了全通径APR测试工艺技术体系，全通径APR测试工具是一种压控式套管测试工具，该工具在封隔器坐封后，开井、关井、循环、取样等各项操作，由环形空间压力控制。

具有可操作性强及成功率高、对高压油气井和超深井测试特别有利、可对地层进行酸洗或挤注作业、适合于含有害气体层测试、对大斜度井特别有利、综合作业能力强等特点。

一套基本的APR测试系统包括以下部件：OMNI阀、LPR-N阀、RD循环阀、RD安全循环阀、BJ震击器、液压旁通阀、RTTS封隔器、压力计托筒等。

DST测试工艺渤海地质服务有限公司概述钻杆地层测试简称DST(drill stem testing)压控测试工具压控测试工具适用于海上浮船，自升式钻井平台，固定平台或陆地大斜度井的测试。

压控测试工具又可分为常规PCT，全通径PCT和全通径和全通径APR APR。

这类型的工具只在套管内使用，在测试管柱不动的情况下，由环形空间压力控制测试阀，实现多次开关井。

全通径APR（annulus pressure responsive)。

APR测试工具有如下特点：（1）操作压力低而方便简单。

（2）全通径，对高产量井的测试特别有利，有效地利用时间。

（3）可以对地层进行酸洗或挤注作业。

（4）可以进行各种绳索作业。

目录第1节工艺介绍第2节作业前的准备第3节测试管柱设计第4节资料录取第5节APR工具结构及原理第6节影响时效因素分析第1节工艺介绍1. 测试前的准备1.1.测试工具、设备的准备根据设计要求，列出下井工具、地面设备的规格、数量，并对所有工具、设备进行试压和功能试验。

1.2.井眼及井场准备a.下测试工具前，必须用标准的通径规通径，用钻井液循环洗井；b. 套管、防喷器试压：套管、防喷器应按要求试压，合格后方可作业；c. 钻具或油管仗量准确，并保证在一定的压差下不刺不漏；d.钻井指重表、扭矩表等仪表应灵敏准确；e. 准备足够量的压井液。

1.3. 技术交底测试监督在施工前应向井队和测试作业人员进行技术交底，对施工设计进行说明，指出施工中应注意的有关事项。

2 现场施工2.1.测试工具下井按照管串结构设计要求，将需下井的工具和钻具依次连接，并按规定扭矩上紧扣。

(下井时，LPR-N阀关闭，OMNI循环孔关闭，RD阀循环孔关闭，封隔器胶筒处于紧缩状态)，下钻要求操作平稳，不得猛刹、猛放。

2.2. 开井流动a.测试管串下到预定位置后，座封封隔器。

下放管柱加负荷，使封隔器胶筒受压膨胀，密封钻杆和套管环空。

连接好地面管线并按要求试压。

APR 测试工具的性能探索与操作要领
李祥兵
【期刊名称】《油气井测试》
【年(卷),期】1990(000)003
【摘要】APR 全通径钻柱测试工具是一种先进的测试工具。

利用 APR 测试工具管柱可以解决大斜度定向井、海洋油气井测试的工具难题,可以用一越管枉完成几项井下作业。

APR 测试工具能更准确地取得高压、高产井的测试资料。

所以,推广APR 测试工具具有很重要的意义。

本文是作者根据自己操作和使用该工具的经验和体会写成的,主要介绍了 LPR-N 阀、APR-M2阀和APR-A 阀三件工具的性能、工作原理、操作要领以及使用的注意事项,也包括作者对该工具的一些认识和看法;可供各油田的同行参考。

【总页数】14页(P46-59)
【作者】李祥兵
【作者单位】华北石油管理局油气井测试公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE27
【相关文献】
1.APR测试工具失效时的井控难题及处理措施 [J], 陈友斌;邹永清;陈国庆;吴健
2.复合射孔与APR测试工具联作技术的应用 [J], 李加明
3.克深902井APR测试工具应用与认识 [J], 陈华良;刘兴华;徐茂荣;郭鸣;张洋;张
劲弛
4.APR 测试工具的性能探索与操作要领 [J], 李祥兵
5.超深高温高压井APR测试工具失效分析与措施研究 [J], 彭永洪;魏波;宋雷勇;王甲昌;薛健;陈兵;申川峡
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中途测试在钻井过程中发现油气显示后，立即停止钻进、起出钻头，利用钻杆将地层测验器下到目的层顶部、封隔目的层以上的地层，利用钻杆进行试油，求取各项资料。

此种试油方法称为中途测试，又叫做钻杆测试、裸眼测试。

它的优点是能及时发现油气层，能获得更真实的地层资料。

测试的原理与试油的原理相同，就是靠降低井内液柱压力，诱导出油气流。

目前，现场已经淘汰了玻璃接头测试，常用MFE地层测试器、全通径APR测试工具、膨胀式测试工具进行中途测试。

1MFE地层测试工具及原理MFE(Multi Flow Evaluator——多流测试器)测试管柱以MFE为主测试阀，按照裸眼井还是套管井，采用单封隔器测试还是双封隔器跨隔测试，配合有各种安全装置、循环装置和测压仪表等，可组成多种测试管柱。

MFE地层测试器是一种常规测试器，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。

1.1MFE地层测试器的工作原理及施工过程MFE地层测试器工作原理如图1所示，入井管柱从下至上分别由压力记录仪及托筒、筛管、安全密封封隔器、旁通阀、多流测试器和测试钻杆组成，必要时可装一个震击器。

图1MFE地层测试器工作原理(a)下井；(b)流动；(c)关井；(d)起出1—测试钻杆；2—测试阀；3—旁通阀；4—封隔器；5—取样器1.1.1测试分为以下四个步骤：1.1.1.1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。

1.1.1.2流动测试：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是受压缩才延时的，因此它延时一段时间之后才打开，并在打开的一瞬间出现管柱自由下坠25.4mm的现象，地层流体经筛管和测试阀流入钻杆内，进入流动期。

APR测试工艺在压裂测试井中的技术创新发表时间：2020-10-16T11:35:25.740Z 来源：《基层建设》2020年第16期作者：陈广全赵琦玥樊崇建[导读] 摘要：由于某区块探井的气层较浅，并且有着较低的渗透率，为了使测试时间能够得以缩短，使测试作业减少对成本的需求，使储层能够免于受到作业阶段的污染，特选取LPR-N以及TST作为测试阀和试压阀，并与气举阀进行了有机的组合，在管柱结构中，通过对射孔丢枪装置的加入、对伸缩接头的倒置安装、以组合形式对3只伸缩接头的使用等措施的采取，试压、射孔以及压裂等功能的实现，仅需一趟管柱就能够完成，并且，对多项作业的完渤海钻探工程有限公司油气井测试分公司 065007摘要：由于某区块探井的气层较浅，并且有着较低的渗透率，为了使测试时间能够得以缩短，使测试作业减少对成本的需求，使储层能够免于受到作业阶段的污染，特选取LPR-N以及TST作为测试阀和试压阀，并与气举阀进行了有机的组合，在管柱结构中，通过对射孔丢枪装置的加入、对伸缩接头的倒置安装、以组合形式对3只伸缩接头的使用等措施的采取，试压、射孔以及压裂等功能的实现，仅需一趟管柱就能够完成，并且，对多项作业的完成无需动用坐封后的井下管柱。

通过现场对3个层位的应用能够得知，施工达到了100%的成功率，并且，测试数据具有完整性以及准确性。

关键词：APR测试工具；气举阀；压裂；射孔；一体化管柱；储层保护；管柱设计中海油对缅甸某区块的勘探，属于陆上的缅甸区块，中海油为了根据产能和性质，实现对储层和流体的确定，对其中的两口井进行了勘探测试。

通过测井在测试层段对两口井的气层解释，能够得知气层的埋藏主要集中在1150-1254m以及830-860m的深度，该地层主要包含了凝灰质的泥岩和粉砂岩以及凝灰岩，底层密度极小，渗透效果较差。

想要通过常规测试，实现对产能和流体性质的获取，几乎不太可能，然而，采用压裂充填等措施对储层的改造，必然能够获得产能。

APR测试工具在高温及高压差作业条件下的改进与应用摘要：高温高压井 APR 测试工具试油作业时井口通常为采油树，安装了采油树后测试管柱上部被油管悬挂器固定、管柱下部因 RTTS 封隔器坐封锚定在套管，管柱两端轴向位移受约束。

在高温高压井 APR 试油测试管柱中有时会设置伸缩管来补偿管柱的长度变化，伸缩管带有自由行程结构，可同时下入多支伸缩管以补偿管柱长度。

将 APR 测试工具的耐温耐压差性能由70 MPa / 177 ℃提升至105 MPa / 204 ℃ 。

经室内高温高压评价实验,封隔器设计等级、耐温耐压等关键指标满足设计要求。

现场DB×井使用改进型 193. 675 mmCHAMP-Ⅳ封隔器、MJ×井使用改进型 127 mm RTTS 封隔器,作业期间井下工具工作正常,测试均取得成功,起出检查测试工具完好，APR 测试工具为超深高温高压井高质量勘探开发打下了坚实的基础。

关键词：测试工具；APR工具；高温高压随着现代社会的发展，石油天然气作为重要的战略资源在全世界的需求量十分大。

由于现代社会科学技术的发展，对石油天燃气的勘探变得十分容易，这就大大地促进了石油天然气在现代社会中的应用。

APR测试工具是一种环空压力控制式地面测试工具 , 主要包括LPR-N 阀、R D 阀、R D 取样器等。

具有承压能力高、抗硫化氢腐蚀、全通径、安全方便等特点。

其测试管柱录取的井下流体和压力参数准确、详细,也将极大地提高试井解释和油气藏评价的准确性、可靠性。

同时,该套测试工艺采用环空操作,相对 HST、MFE等地层测试工艺,大大降低了井口操作带来的一系列安全因素,减少了后期压井风险,操作简单、施工安全系数高。

一、APR 测试工具的组成1、LPR-N阀。

它是整个管柱的主阀, 其作用是井下开关井,主要由球阀、动力和计量三部分组成。

在补偿活塞作用下,球阀始终处于关闭位置。

封隔器坐封后, 向环空施加预定压力。

第一节 APR 测试工具的结构与原理一、 APR 测试工具的原理APR （Annubar Pressure Responsiue 测试工具的原理是采纳环空压力操作，在开关井时不需环空保压的情形下就可任意开关井的一种全通径压控测试阀。

它具有以环空加压后卸压操作来实现开井，然后再以环空加压后卸压操作来实现关井，而且可如此反复操作实现多次开、关井的特点。

适用于海洋浮船、自升式钻井平台、固定平台或陆地的大斜度井和复杂井况的测试。

二、APR 测试工具有如下特点一、操作压力低而方便简单；二、全通径，对高产量井的测试专门有利，有效地利用测试时刻；3、能够对地层进行酸洗或挤注作业；4、能够进行各类绳索作业。

三、APR 测试工具的结构(一)RD 平安循环阀/RD 循环阀一、概述RD 平安循环阀是一种用于套管井内靠环空压力操作的全通径平安阀。

它要紧用在油气井测试终止时封隔气层和将气层流体循环、排出管柱。

作为平安阀，能够在测试期间的任一时刻操作该工具，以封堵测试管柱和封隔地层，假设测试管柱中平安阀以上有漏失时，对环空施加高压，一旦环空压力超过破裂压力，平安阀就起作用。

二、技术参数规格： 98 (//873)最大外径： φ mm通径： φ46mm组装长度： 1885mm 、1390mm(RD 循环阀)最小抗拉强度： 833KN球阀上、下最大压差： 35MPa额定工作压力： 70MPa上、下连接扣型： //872EUE ·B ×P用于套管规格： 127mm (5")和139. 7mm (''215) 3、结构特点结构如图7-1和7-2所示，平安循环阀由循环部份、动力部份和球阀部份组成。

用一个选用接头来代替球阀部份，此工具就变成了一个单作用的循环阀。

此工具在管串中只能操作一次开关井。

（1）循环部份：这部份有循环孔。

当心轴处于上限位置时，循环孔是密封的（关闭的）。

心轴靠上接头上的销子固定在上限位置。

APR测试工具的推广与应用作者：刘涛、马学文单位：试油测试大队目录一、概述 (1)二、测试工艺设计 (2)三、施工步骤 (4)四、测试结果 (5)五、结论与建议 (5)六、经济效益和社会效益 (6)APR测试工具的推广与应用一、概述APR全通径钻柱测试工具是美国哈里波顿公司的的产品，是当今世界石油行业中最先进的测试工具之一。

利用APR测试工具可以解决大斜度定向井、海洋油气井测试的难题，可以一趟管柱完成几项井下作业。

APR测试工具具有耐高温、高压，防H2S全通径的特点和具有操作简便、可靠，成功率高，适用性强的优点。

近年来随着稠油井、高压气井的增多，一般的测试工具在其性能上的不足和局限性，难以完成这些井的测试任务。

据不完全统计，2002年到2003年，在胜利油田郑家地区稠油井测试达20口之多。

但是遇到出沙严重的稠油层，使用常规MFE测试工具，常常出现沙堵、开井时稠油不流动、自然关井等现象，无法求得准确的地层产能、地层液性。

在开拓外部市场的重要时期，我们在四川外部市场的高压气井的测试屏弃了MFE测试工具，而使用APR工具是因为它具有耐高温、高压，防H2S，在地面操作井下工具简便、可靠的特点。

因此本文以普光1井为例对高压气井、稠油井使用APR测试工具的工艺做一探讨。

二、测试工艺设计（一）测试原理APR测试工具与射孔联作，采用RTTS封隔器。

管柱经校深定位后，下放测试管柱加压坐封，坐封后的封隔器将压井液与测试层隔开。

环空打压，LPR—N阀打开。

射孔后地层液体在测试压差作用下进入测试管柱，经过设计流动时间后，迅速释放环空压力至0，井下测试阀关闭。

如此反复操作，可实现多次开关井。

（二）普光1井概况四川普光1井是西南管理局一口重点井，完钻垂深5351m，泥浆密度1.25g/cm3，井身质量36°×149.6°×4610，该井预测H2S含量200ppm；本次试气层温度127℃；油层套管的回接筒深3314m，地面试压30MPa密封。

APR测试 -射孔联作工艺在莱斜 *井应用摘要莱斜*井为定向井斜度较大，其钻探主要目的是进一步了解青南洼陷西坡沙四段的含油气情况。

目的层岩性为灰色荧光砾岩，根据测井解释，决定对目的层进行射孔测试。

钻井取心见到油斑及油迹显示，井壁取心见到油斑显示，测井解释为油层，预测低产层，油水同出。

根据设计讨论意见，决定采取APR地层测试射孔联作工艺。

关键词：斜井；APR测试；打压1 、基本情况莱斜*井为大斜度定向井，目的层岩性为灰色荧光砾岩，钻井取心见到油斑及油迹显示，井壁取心见到油斑显示，测井解释为油层，预测低产层，油水同出。

根据设计要求采取APR地层测试射孔联作工艺。

APR工具是一种环空压力操作的全通径地层测试器，适用于斜度大、高压等油气井测试。

由于其现场施工过程中，地面操作方便、全通径、不动管柱等诸多特点, 在胜利油田得到广泛的应用。

2 APR 测试器的特点、结构及工作原理美国哈里伯顿公司最早研制APR工具，可在不动管柱的情况下通过改变环空压力实现井下测试阀多次开关井从而进行测试施工，求取目的层的产量、液性、压力、渗透率、油水边界等地层参数。

2.1 APR工具有以下特点：（1）开关井不需要动管柱，现场施工容易操作，更加安全。

（2）在不活动井内管柱的情况下，可对地层进行洗井或其他作业；（3）全通径有利于高产量井的测试，管内液体流动阻力小。

2.2 APR测试工具结构原理常规APR测试工具主要包括：全通径放样阀、RD 安全循环阀、LPR-N 测试阀、RD 取样器，如图1标准单封APR套管测试工具结构所示。

LPR-N 阀是测试工具核心部件，APR测试工具的主要应用部分。

2.2.1 结构LPR-N 测试阀是APR 地层测试器核心部件。

主要由三部分组成：（1）球阀部分；（2）动力部分；（3）计量部分，如图2 所示：图1 APR套管测试工具结构图1 APR套管测试工具结构图2 LPR-N 测试阀2.2.2 充氮压力的计算根据地面温度、静液柱压力和测试器所在地层温度、LPRN阀充氮压力表、利用内插法计算充氮压力，其公式如下Pn=(CPh-CPl)(Pha-PHl)/6.894+ CPl式中：Pn --充氮压力，MPa;CPl --表中低静液柱压力下的冲氮压力，MPa；CPh --表中高静液柱压力下的冲氮压力，MPa；PHl --表中低静液柱压力，MPa；Pha --实际静液柱压力，MPa；6.894 －常数。