下载文档原格式
可用来划分地层的原位测试方法地球层序的划分是地质学研究中最基本、最重要的课题之一。
在地质学家对地球层序的研究中，往往需要通过一系列的原位测试方法来获取地层信息。
本文将介绍几种常用的可用来划分地层的原位测试方法，包括：1. 钻孔岩芯分析2. 物化测试3. 放射性同位素测定4. 地质测量5. 生物化石记录一、钻孔岩芯分析钻孔岩芯是用机械力将地下岩石钻取到地表的一种方法。
钻孔岩芯提供了研究地层的标准样品，可通过对岩芯样品进行地质学分析，确定不同岩层的组成、结构、颜色、粒度、岩性等信息，从而划分不同的地层。
常用的岩芯分析方法包括光学显微镜分析、X射线衍射（XRD）分析、扫描电镜（SEM）分析等。
钻孔岩芯分析的优点在于可以获得精确的层位和岩性信息，能够掌握地层的垂直变化规律，并揭示地球的演化历史。
不过，钻孔岩芯的缺点在于成本高昂，而且岩芯分析需要消耗大量的时间和人力。
二、物化测试物化测试通过对不同地层中元素、矿物、化合物等的测定，以及矿物形态、地球化学特征、稳定同位素比值、微量元素含量等多角度的对比分析，从而了解不同地层之间的地球化学差异，进而推断地层的年代和环境变化。
物化测试主要包括岩石相分析、地球化学分析、稳定同位素分析、微量元素分析等。
物化测试的优点在于能够提供定量化的测量结果，分析深入精准。
缺点在于检测方法较为复杂，同时不同的地层元素、矿物、化合物等之间存在交叉作用，需要综合多个方法并加以结合分析。
三、放射性同位素测定放射性同位素测定是通过测定各种放射性元素和同位素在地层中的各成分占比和比值，从而推断地质年代和沉积环境的一种方法。
放射性同位素测定包括放射性同位素测年、放射性同位素地球化学等多种方法。
放射性同位素测定的优点在于精度较高，能够精确地测定各种元素的含量、比例和年代，有助于揭示岩石的成熟度、堆积年龄、排列顺序等信息。
缺点在于测定时需要测量同位素轻重比值，仪器设备复杂、昂贵，并存在误差源。
四、地质测量地质测量是通过地面探测和地下勘测，测定地球上各种地层的分布和厚度，以及不同地层堆叠的顺序等信息，从而推断地质年代和沉积环境的一种方法。
![1[1].3_地层测试概论](https://img.taocdn.com/s1/m/fe91bc71a58da0116d17496c.png)
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．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。
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。
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。
重复地层测试—RFT( Repeat Formation Tester)是测量地层压力及流体性质的一种新型的测井工具,是斯伦贝谢公司研制的地层测试器，主要测量地层中的某一深度点地层压力随时间的变化，获取地层的压力能够直接反映地层的地质信息，具有直观、快速、经济等特点。
大量生产实践证明，RFT 测井技术在许多方面弥补了常规测井方法不能解决或难以解决的地质问题。
尤其在复杂细小断块油藏中，在具有多套油水系统、低孔、低渗及不同压力系统的情况下，已成为地质分析及油气层评价的重要手段。
RFT测试仪器分地面仪器和井下仪器两部分，地面一起通过仪器车系统和电缆对井下仪器进行供电、控制和对测量信息的接受和转换。
井下仪器主要由液压系统、传感器和压力变送系统组成。
APR是美国哈里伯顿公司生产的一种全通径测试工具，APR测试就是应用APR测试工具，在不动管柱的情况下通过改变环空压力，实现井下多次开关井操作，以获得目的层的产量、压力、液性等资料。
与常规测试工具相比，它具有通径大、操作简单、井控安全性好等特点，而且对于定向井、斜井、水平井、复杂井（如浅井、超深井、负压井等）的测试更是具有其独特的优势。
目前地层测试技术的设备和核心技术（硬件和软件）主要掌握在斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯等国际知名的油田技术服务商手中，但经过多年的引进和消化吸收，国内已有中海油服、江汉四机厂等单位陆续研发出具有自主知识产权的相关设备和技术集成，已成功在生产现场推广使用。
随钻测井技术
(2010-09-01 16:46:25)
转载▼
标签：
杂谈
随钻测井技术是在钻井的同时完成测井作业，并将测量结果和钻井信息实时送到地面进行处理和应用。
与常用的电缆测井技术不同，随钻测井获得的资料是在泥浆滤液侵入地层之前或侵入很浅时测得的。
因此，不仅能够更为真实地反映原状地层的地质特征，大幅提高地层评价的准确性，而且可以有效减少井场钻机占用时间，提高钻井效率。
另外，在大斜度井，特别是水平位移超过800米的大位移水平井中，随钻测井是唯一可用的测井技术。
在油气田勘探、开发过程中，钻井之后必须进行测井，以便了解地层的含油气情况。
但是，测井资料的获取总是在钻井完工之后，用电缆将仪器放入井中进行测量，然而，在某些情况下，如井的斜度超过65度的大斜度井甚至水平井，用电缆很难将仪器放下去。
由于钻井过程中要用钻井液循环，带出钻碎的岩屑，钻井液滤液总要侵入地层。
因此，钻完之后再测井，地层的各种参数与刚钻开地层时有所差别。
于是人们在想，如果把测井仪器放在钻头上，让钻头长上“眼睛”，一边钻进一边获取地层的各种资料，这就是随钻测井产生的原因。
这样不仅对任何状况的井，特别是水平井可以进行测井，而且利用测得的钻井参数和地层参数及时调整钻头轨迹，使之沿目的层方向钻进。
由于随钻测井获得的地层参数是刚钻开的地层参数，它最接近地层的原始状态，用于对复杂地层的含油、气评价比一般电缆测井更有利。
随钻测井仪器放在钻铤内，除测量电阻率、声速、中子孔隙度、密度等常规测井和某些成像测井外，还可测量钻压、扭矩、转速等钻井工程参数。
由于随钻测井既能完成常规的测井项目，又能进行地质导向，指导钻进和对复杂井、复杂地层的含油气情况进行评价，已成为世界各石油服务公司争相研究、不断推出新方法新技术的热点。
随钻测井的关键技术是信号传输，目前广泛使用的是钻井液压力脉冲传输，这是目前随钻测井仪器普遍采用的方法，它是将被测参数转变成钻井液压力脉冲，随钻井液循环传送到地面。
近年来，为提高传输率又开始试用电磁波传输技术，它是将随钻测井仪器放在非磁性钻铤内，非磁性钻铤和上部钻杆之间，有绝缘短节，以便于载有被测信息的低频电磁波向井周地层传播。
在地面，作为钻机与地面电极之间的电压差被探测出来。
早期的电磁波传输由于信号衰减大、传输距离短且成本高而未能商业应用。
近年来，为提高传输率又开始试用电磁波传输技术，它是将随钻测井仪器放在非磁性钻铤内，非磁性钻铤和上部钻杆之间，有绝缘短节，以便于载有被测信息的低频电磁波向井周地层传播。
在地面，作为钻机与地面电极之间的电压差被探测出来。
早期的电磁波传输由于信号衰减大、传输距离短且成本高而未能商用，近年来由于技术改进已开始进入市场，其优点是传输率高，不受钻井液性能影响。
此外，还有井下存储方式，将全部数据存于井下存储器中，待起钻后回收数据。
优点是成本低，数据保存可靠。
缺点是地面不能实时得到数据，无法指导钻进。
对于数据量很大的随钻测井，如随钻成像测井，通常采用实时传输和井下存储相结合的办法，对关键井段采用实时传输，而其他井段采用井下存储。
2008年，为打破国外专业公司长期以来在随钻测井技术上的垄断与封锁，中石油测井公司随钻测井仪器研究中心承担起集团公司重点科技攻关项目——“随钻测井系统研制”。
经过科研人员的刻苦攻关与开拓创新，成功研制出方位伽马感应电阻率随钻测井仪、电磁波电阻率随钻测井仪和可控源中子孔隙度随钻测井仪等具有国际先进水平、填补国内空白的高端产品。
此次在长庆下井试验的可控源中子孔隙度随钻测井仪，从下井到完钻，经过复合钻进和滑动钻进，仪器工作可靠；随钻测井曲线与同井电缆测井（EIlog-05补偿中子测井仪）曲线对比，所测地层的中子孔隙度测量数值的相关性较好，曲线形态基本吻合，实时上传的随钻中子数据能够反映地层层位孔隙度变化。
今年6月，由中油测井自主研制的可控源中子孔隙度随钻测井仪，成功地在长庆油田41井区两口生产井进行首次随钻测井，获得稳定合格的地层中子孔隙度数据。
这标志着我国已成为全球极少数掌握岩性、饱和度、孔隙度三参数地层评价随钻测井技术的国家。
