油气井地层测试基本知识

采油厂地质技术必备知识一、地质基础知识：1、什么叫地静压力、原始地层压力、饱和压力、流动压力？答：地静压力：由于上覆地层重量造成的压力称为地静压力。

原始地层压力：在油层未开采前，从探井中测得的地层中部压力叫原始地层压力。

饱和压力：在地层条件下，当压力下降到使天然气开始从原油中分离出来时的压力叫饱和压力。

流动压力：油井在正常生产时测得的油层中部压力叫流动压力。

2、什么叫生产压差、地饱压差、流饱压差、注水压差、总压差？答：生产压差：静压（即目前地层压力）与油井生产时测得的井底流压的差值。

地饱压差：目前地层压力与原始饱和压力的差值叫地饱压差。

流饱压差：流动压力与饱和压力的差值叫流饱压差。

注水压差：注水井注水时的井底压力与地层压力的差值叫注水压差。

总压差：原始地层压力与目前地层压力的差值叫总压差。

3、什么叫采油速度、采出程度、含水上升率、含水上升速度、采油强度？答：采油速度：是指年产油量与其相应动用的地质储量比值的百分数。

采出程度：累积采油量与动用地质储量比值的百分数。

含水上升率：是指每采出1%地质储量的含水上升百分数。

含水上升速度：是指只与时间有关而与采油速度无关的含水上升数值。

采油强度：单位油层有效厚度的日产油量。

4、什么叫采油指数、比采油指数？答：采油指数：单位生产压差下的日产油量。

比采油指数：单位生产压差下每米有效厚度的日产油量。

5、什么叫水驱指数、平面突进系数？答：水驱指数是指每采出1吨油在地下的存水量单位为方/吨。

边水或注入水舌进时最大的水线推进距离与平均水线推进距离之比，叫平面突进系数。

6、什么叫注采比？答：注采比是指注入剂所占地下体积与采出物（油、气、水）所占地下体积之比值。

7、什么叫累积亏空体积？答：累积亏空体积是指累积注入量所占地下体积与采出物（油、气、水）所占地下体积之差。

8、什么叫层间、层内平面矛盾？答：层间矛盾：非均质多油层油田笼统注水后，由于高中低渗透层的差异，各层在吸水能力、水线推进速度、地层压力、采油速度和水淹状况等方面产生的差异叫层间矛盾。

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2DST 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。

一、测量仪器的基本结构1．敏感元件2．放大元件3．指示和记录元件4．信号传输二、测量仪器的性能指标1．准确度（1）准确度等级（2）测量仪器的（示值）误差（3）测量仪器的引用误差和最大引用误差（4）测量仪器的最大允许误差2．精度3．分辨力、分辨率和鉴别力4．灵敏度5．价格6．环境三、误差的分类1．系统误差2．随机误差3．粗大误差四、测量系统中的误差来源1．测量设备误差2．测量方法误差3．测量环境误差4．测量人员误差在油气井生产测试中，按用途分为：地面测量压力计井下测量压力计地面压力测量一．弹簧管压力表地面流体压力测量中使用最多的一种压力表，属于弹性压力计。

1．仪器结构弹簧管压力表主要由弹簧管（又叫波登管、包式管），齿轮传动结构，示数装置（分针和刻度盘）以及外壳几个部分组成。

2．工作原理测量介质由所测空间通过细管进入弹簧管的内腔中，在介质压力的作用下，弹簧管内部压力的作用使其极力倾向变为圆形，迫使弹簧管的自由端产生移动；这一移动距离借助连接杆，带动齿轮传动机构，使固定在小齿轮上的指针相对于刻度盘旋转，指针旋转角的大小正比于弹簧管自由端的位移，也正比于所测压力的大小，因此可借指针在刻度盘上的位置指示出待测压力值。

二．YDS—Ⅱ型远传压力表用来自动测量各种无腐蚀性气体和液体压力的仪表。

此仪表有就地指示装置，也有将压力转换为电信号进行远传的装置；它属于电气压力仪表。

1. 仪器结构：一次表部分、电器箱部分、二次表部分电器箱部分包括：变压器、稳压器、振荡器、放大器几个单元一次表部分:包括压力敏感元件（弹簧管）、变送元件（差动变压器）和就地指示装置二次表部分包括：电流表、电压表或其它接收装置2. 工作原理：当压力进入弹簧管后，弹簧管自由端A将产生一个位移，这个位移经传动机构转变为角位移，带动指针将压力就地指示在刻度盘上；同时，变送器开始工作，差动变压器的铁芯F在杆B的带动下偏离了原来的中间位置，向上产生一个垂直位移，于是破坏了差动变压器次级的电磁平衡，从而在次级输出端产生一个不平衡电动势ΔE。

第1章油气井测试基础知识1.1 地质基础知识1.1.1岩性石油和天然气都埋藏在地下不同深度的岩石之中。

尽管埋藏深度相差很大，但都还在地壳的范围内。

组成地壳的岩石，根据其成因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。

1.沉积岩沉积岩是古老的岩石风化剥蚀后，其风化产物再经过搬运、沉积及成岩作用而形成的。

根据沉积岩的成因和物质成分，将其分为四类:(1)碎屑岩是由碎屑和胶结物组成的沉积岩，按粒度分为砾岩、砂岩、粉砂岩。

(2)粘土岩是由粘土矿物组成的沉积岩，如泥岩、页岩。

(3)碳酸盐岩是由碳酸盐矿物组成的沉积岩，如石灰岩、白云岩。

(4)生物岩是由生物沉积物组成的沉积岩，如煤、油页岩。

沉积岩的分布面积很广，在沉积岩中蕴藏着极为丰富的矿产，尤其是被誉为工业血液、黑色金子的石油就生成于沉积岩中，而且大部分储集于沉积岩中。

2.岩浆岩岩浆岩是岩浆在一定地质作用的影响下，由地壳深处上升，并且经过冷却、凝固、结晶而成的岩石。

岩浆是处于地壳以下高温、高压状态下的含有大量挥发物的硅酸盐熔融体。

岩浆的温度超过1000℃，压力在几百MPa以上，当地壳运动使地壳本身出现薄弱地带时，岩浆就会冲入薄弱地带，甚至喷出地表，这时岩浆的温度、压力下降，挥发物质析出、经冷凝和结晶后，就形成了岩浆岩。

岩浆岩主要分为：超基性岩、基性岩、中性岩、中酸性岩、酸性岩、碱性岩等。

3.变质岩在地球内力作用的影响下，由于物理化学条件的改变，使早期形成的岩浆岩和沉积岩在固体状态下，其成分、结构和构造相应地发生变化的作用，称为变质作用。

因变质作用而形成的岩石称为变质岩。

由岩浆岩变质而成的叫正变质岩，由沉积岩变质而成的称副变质岩。

常见的变质岩有片麻岩、片岩、千枚岩、板岩、大理岩、石英岩、云英岩等。

变质岩与火成岩一样是不能生油的，但在储集条件、构造条件及其它条件充分具备的时候，也可以储集石油和天然气。

1.1.2储集层石油天然气储藏在地下岩石的孔隙、洞穴、裂缝中，所以把凡是能够储集油、气，并在其中流动的岩层叫做储集层。

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 Testi ng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。

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。

第一部分安全防护用具1.绝缘手套2.安全帽10/20/202113.正压式空气呼吸器4.辐射防护用铅衣（铅围裙）5.辐射防护用铅镜6.防静电工服7.放射性个人剂量计8.便携式硫化氢报警仪9. х-γ辐射仪第二部分规范操作一、测井作业1.生产准备3.施工前准备2.用电车辆未接接地线。

3.倒车时车后站人。

4.未正确放置绞车掩木。

5.无漏电保护器。

6.使用破损、老化的电源线。

7.电源线未全部放开。

8.电源线未按规定架空。

9.未使用警示带圈闭施工区域。

10.放射源使用时未设置警示标志。

4.井口辅助设备安装4.1常规井井口辅助设备安装1.不按要求穿戴劳动防护用品。

2. 私自操作钻井设备。

3. 起吊时站在吊物下方。

4. 辅助设备未按规定安装。

5. 钻台物品杂乱未做适当处理。

6. 站在钻台边缘，没有扶好护栏。

7. 夜间施工井口照明不好视线不清。

8. 未按要求安装张力计（安装在地滑轮）。

9. 从高处往下抛辅助设备（抛下一U环）。

10.人员接触运行中的电缆及滑轮和滚筒的旋转部位。

5.仪器下井前检查1.不按要求穿戴劳动防护用品（一人未带安全帽）。

2.未断开电源拆卸仪器。

3.搬运、配接仪器动作不标准、配合不协调（两人用抬一只仪器站在不同侧）。

6.仪器井口组装6.1 常规井仪器井口组装不安全行为：1.不按要求穿戴劳动防护用品。

2. 仪器吊装时，未上紧仪器和马笼头护帽。

3.起吊仪器时，未站在安全位置。

4.起吊仪器时，未使用仪器拉绳。

5.高空抛物。

6.电缆运行中，触摸电缆或滑轮转动部分。

7.声系或感应线圈与其他仪器组合吊装。

8.用两个或两个以上U型卡子连接多支仪器。

9.操作钻井队设备。

7.电缆起下7.1常规井电缆起下1.不按要求穿戴劳动防护用品（一人未带安全帽）。

2. 绞车操作人员不按规定的速度起下电缆。

3.电缆起下过程中绞车滚筒或旋转的滑轮附近有人作业（一人在检查滑轮）。

4.跨越电缆（一人做出动作）。

5.绞车没有使用掩木。