地层测试技术及资料解释评价
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第四节模块式电缆地层测试器(MDT)地层测试是油气勘探中验证储层流体性质、求取地层产能最为直接、有效的方法。
常用的地层测试方法有完井射孔油管测试、钻杆测试(DST)和电缆式地层测试等。
电缆地层测试技术是从20世纪50年代中期开始发展、并逐步完善起来的地层测试技术,到目前为止,电缆地层测试技术的发展大致可划分为三个阶段。
第一个阶段以FT电缆地层测试仪为代表, FT电缆地层测试仪由一个单探针和一个取样筒组成测试仪的核心部分,每次只能取一个样或测一个压力数据,这代产品主要应用在1955-1975年间;第二个阶段的电缆地层测试仪以RFT(Repeat Formation Tester),即重复地层测试器为代表,从1975年使用到20世纪90年代,它较第一代产品有了很大的改进,增加了预测压室,即可以一次在井下实现无限次的重复测压,取样筒也增加到两个。
但由于不具备泵出功能和井下油气检测功能,第二代电缆地层测试仪主要用于地层测压,取样效果不够理想。
我国大部分油田都引进了该种类型的仪器,并在现场获得了较为广泛的应用,见到了一定的地质效果。
尽管RFT 的功能较FT有较大的改进,但人们仍然无法在地面准确判断井下到底获得的是什么样品,并且不能对取样时间和质量进行有效的控制。
为了解决上述问题,20世纪90年代,斯仑贝谢公司推出了第三代电缆地层测试仪—模块式动态电缆地层测试仪MDT(The Modular Formation Dynamics Tester Tool)。
与其上一代的重复性地层测试仪RFT相比,在探测器、探测方式、模块组合方式、解释方法等方面有了较大的改进,性能显著增强。
MDT于1992年引进我国油田,经过消化、吸收及应用研究,在油气勘探中应用见到了明显的地质效果。
值得说明的是,尽管MDT电缆地层测试具有快速、直观的特点,但是,它有一定的适用条件,与常规测井项目一样,其测试结果也需要出处理和解释,需要与之相适应的配套评价技术。
斯伦贝谢模块式地层测试(MDT测试)推荐做法(φ215.9井眼为例)1.MDT测试风险MDT(模块式地层动态测试器)测井技术在识别油气水层、判断油水界面和采集地层流体样品等方面有相当明显的优势,但是MDT是定点测量,受测试时间、电缆吸附粘卡等因素影响;测试仪器在不规则井眼、轨迹变化较大井眼或岩屑床较厚的井眼内移动时容易遇阻遇卡;井内钻井液中含有塑料小球、玻璃微珠以及钻井液净化不好含砂量大、固相高或含有较高的岩屑时会出现堵塞测试仪器管线和探针,这些因素都是造成MDT测井技术应用的风险。
(1)井身轨迹不平滑、狗腿度较大易导致电缆键槽卡钻;井径不规则导致下送测试仪器遇阻、上起测试仪器遇卡。
(2)钻井液性能不好,岩屑床清除不干净,易造成下放测试仪器遇砂桥或沉砂阻;钻井液清洁不好,钻井液中岩屑含量较高、自然密度过高、有害固相高、含砂量高、泥饼虚厚不光滑,钻井液润滑性差易造成电缆或仪器粘卡。
(3)钻井液失水大,形成的泥饼虚厚,测试仪器易发生下钻遇阻、上提遇卡,严重时发生测试仪器和电缆吸附粘卡或电缆键槽卡钻。
(4)封井钻井液中含有塑料小球、玻璃微珠或者钻井液净化不彻底含有较高的岩屑,表现为含砂量大、自然密度高,有害固相含量高时会出现堵塞测试仪器管线和探针。
(5)MDT测试期间,单点测试时间在8~12h,测试仪器静止时间长,易导致测试仪器粘卡或电缆粘卡。
(6)井口接拆仪器时防操作失误,发生井口落物。
(7)油气显示活跃的井,测井期间及时灌浆,加强坐岗观察,防止溢流风险。
2.钻进期间注意事项(1)优化井身轨迹,定向和后期调整期间尽量提前控制,避免出现较大狗腿,确保井身轨迹尽量平滑,避免电测期间电缆拉出键槽;(2)在馆陶组及以上软地层中施工期间,严禁定点循环,产生糖葫芦井眼;(3)东营组、沙河街组及以下易掉块、垮塌地层施工期间,严格按照《东营组沙河街组油泥岩施工推荐作法》进行施工,最大限度防止井壁出现锯齿状井眼;(4)施工期间保持与地质录井沟通,确保钻具组合和井深数据无误。
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。
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。
CFT地层测试技术在大庆油田外围油藏评价中的应用CFT地层测试采用单层封隔、泵抽和电子传感技术,能在套管井内快速准确的取得储层的地层压力资料及地层流体样本资料,并可利用地层压力资料计算单层的产能情况,从而进行产能预测、固井质量串槽检查等;利用取得的地层流体样本分析资料可以辅助测井解释进行流体性质判别及地层污染判别。
随着油藏评价的继续进行,评价工作的重点转移到了向斜区内。
存在薄差层多、油水关系复杂等难点。
CFT地层测试技术的投入使用,为有效解决外围油藏评价测井解释难点提供了新的方法。
实际应用表明,CFT地层测试技术为储层流体性质及地层压力认识提供了重要依据,能部分满足储层评价和工程评价的需要。
标签:CFT地层测试技术;流体性质判别;地层压力;产能预测;测井解释Abstract:The CFT formation testing technique,which adopt the single packer,pump exhausting and electronic sensing technology,can obtain the formation pressure and fluid sample data of the reservoir in cased hole quickly and accurately,thus,we can use the formation pressure data to calculate the monolayer capacity,to do the productivity prediction and to do the well cementing quality and channeling inspection,etc;we can use the sample analysis data of the formation fluid to assist in logging interpretation of fluid property and formation pollution discrimination.With the continued evaluation of reservoir evaluation,shift working emphasis to the syncline region.There are thin and poor reservoir,complicated oil-water relationship difficulties.The application of CFT formation test technology,providing a new effective way to solve the interpretation difficulties in peripheral reservoir evaluation.The practical application shows that,the CFT formation test technology had provided very important basis for pfreservoir fluid property and formation pressure discrimination,it can meet part of the needs in reservoir and engineering evaluation.Keywords:CFT formation test technology;The fluid property discriminant;Formation pressure;Productivity prediction;Log interpretation一、引言电缆地层测试最近十几年来在技术装备、资料解释、工业应用等方面均取得了质的飞跃,为试油测井事业和石油工业的高速发展做出了重要贡献[1]。
常规地层测试技术规程
1. 地层测试的目的和意义,常规地层测试的主要目的是获取地
层的物理性质和流体特征参数,为油气勘探开发提供地质储层参数
的依据,评价地下储层的产能和储量,指导油气井的开发和生产。
2. 地层测试的方法和工具,常规地层测试包括岩心分析、测井、岩石物理实验等方法。
岩心分析是通过对地层岩心进行实验室分析,获取地层岩石的物理性质和流体特征参数;测井是通过测井工具在
井内进行测量,获取地层的物理性质和流体特征参数;岩石物理实
验是通过实验室对地层岩石进行物理性质测试,获取地层岩石的力
学性质、孔隙度、渗透率等参数。
3. 地层测试数据的解释和评价,常规地层测试获得的数据需要
进行解释和评价,包括对地层岩石的类型、孔隙结构、渗透性、地
层流体类型和含量等进行分析,评价地下储层的产能和储量。
4. 地层测试报告的编制,常规地层测试完成后需要编制地层测
试报告,报告中包括地层测试的方法、数据获取和处理过程、数据
解释和评价结果等内容,为后续油气勘探开发提供科学依据。
总的来说,常规地层测试技术规程是石油勘探开发中非常重要的一项规程,它为油气勘探开发提供了重要的地质储层参数和评价依据,对指导油气井的开发和生产具有重要意义。
第一节地层测试原理及发展概况
第二节地层测试分类与测试工具
第三节地层测试管柱与开关井工作制度
第四节地层测试优越性
第五节地层测试作业与钻井队(试油队)配合要求
第六月节地层测试压力卡片分析
第七节地层测试产量、压力和温度的求取
第八节地层测试资料解释的有关概念及其参数的含义
第九节地层测试资料解释方法
第十节主要类型地层的压力曲线特征
第十一节地层测试资料应用
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地层测试技术及资料解释评价
第一节地层测试原理及发展概况
一、地层测试原理和录取的参数
地层测试也叫钻杆测试,国外叫DST,是英文Drill Stem Testing的缩写。
地层测试是目前世界上及时准确评价油气层的先进技术,在钻井过程中或完井后通过对油气层进行开关井测试,可以获得在动态条件下地层的各种参数和流体性质,从而对产层作出定性或定量的评价。
地层测试属于不稳定试井方法之一。
其基本原理是,用钻杆或油管将测试工具(测试阀、封隔器、压力计等)送入井下待测位置,然后座封好封隔器,将测试层与其它井段隔开,接着通过地面控制打开测试阀,造成井筒与地层之间有一个较大的压差(下测试工具时管柱内是空的),地层中的流体在压差的作用下流到井筒,经过测试管串流到地面。
通过地面操作可进行多次井下开关井,即可获得产层的产量和压力恢复曲线,最后关井可以采集到地层条件下的流体样品。
利用计算机试井解释软件分析处理井下压力记录仪测得的压力与时间的变化关系曲线,就可以计算出产层的特性参数。
地层测试除了可直接取得产层的液性、产量、温度、静压、高压物性
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等数据外,还可经过计算求得产层的有效渗透率(K)、地层系数(Kh)、流动系数(Kh/μ)、井筒储集系数(C)、产层完善程度(表皮系数S、堵塞比DR、污染压降ΔP s)、流动效率(FE)、采液指数(J O)、研究半径(r i)、边界距离(L)及边界类型等于20多项参数,并判别油藏的储集类型和计算各种类型油藏的特征参数。
如双重介质油藏的储容比(ω)、窜流系数(λ)、复合油藏的内区半径(г)、流动系数比((Kh/μ)1/(Kh/μ)2)、储能系数比((ФСt h)1/(ФСt h)2),压裂井的裂缝半长(χf)、裂缝导流能力(K f W)等等。
二、国内外地层测试技术发展状况
由于地层测试技术具有测试时间短、录取资料多、成本低、见效快等特点,所以在国内外受到普遍重视并得到广泛应用。
美国、加拿大和法国是开发、应用地层测试技术较好的国家,其中美国研究最早,发展最快。
美国自1867年出现第一套地层测试器后,经多年的改进和发展逐步形成了一整套适用于套管内和裸眼内的测试工具。
20世纪50年代初研制出了可以多次开关井的测试阀及密封取样器,为正确分析和评价测试层提供了更多的资料。
60年代又研制了适应裸眼井段测试的液压膨胀测试器。
70年代又研制了适应海上和大斜度井测试工具,如APR全通径测试器和PCT全通径测试器。
80年代又研制了油管传输射孔与地层测试联合作业工艺。
随着地层测试技术的发展,井下录取资料的压力计也不断发展,由机
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械压力计发展到电子压力计,其分辩率不低于0.000139MPa。
由于精度不断提高,对油藏评价的准确程度也相应提高。
并研制了地面直读式测试系统和井下存储式测试系统。
地面直读式测试系统,可以将井下电子压力计感应到的压力、温度变化,通过电缆传输到地面计算机系统,在计算机上显示、读出并及时解释、分析处理。
可根据需要调整和延长井下测试时间,以满足测试的要求。
地层测试资料解释方法的研究,也推动了测试技术的发展。
从20世纪50年代的霍纳法和米勒—戴斯—哈钦森(MDH法)常规解释方法发展到80年代的现代试井解释方法,满足了众多地层类型解释的需要。
据美国资料统计,地层测试一层,一般只需1-2天。
使用地层测试技术,仅免下套管一项,就节约钻井成本25-30%。
前苏联应用地层测试技术较晚,20世纪60年代以前采用由试油队抽汲、提捞、打水泥塞的方法试油,一般探井试油一层需30-70天。
1962年研制出常规测试器后,发展很快,1964年测试层占全国试油层的10.2%,1968年上升到32.9%,1975年达到80%。
在自己研制的同时也引进了美国的地层测试器。
前苏联在推广应用测试技术过程中效益显著,平均测试一层2.78天。
比以前提高了10-15倍。
同时在免下套管,加快勘探速度以及发现了过去难以发现的新油气层等方面取得了很好的效果。
我国在20世纪40年代玉门油矿曾使用过美国江斯顿公司的捶拍凡尔式测试器。
50年代后采用苏联试油工艺,组成专门试油队用通井机进
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