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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。
地层中途测试工艺简介1、MDT（Modular Formation Dynamics Tester）是指模块式地层动态测试器，斯伦贝谢公司第三代电缆地层测试工具通,过压力剖面、光学流体分析、取样技术可以准确识别流体类型，通过测量压力剖面可以确定油水界面、研究油藏类型，利用测压及产量测试取样可以研究油气藏性质。
仪器工作时上下封隔器座封后，泵将中间抽空后让地层流体进入，测得地层实际压力，比较准确，但停留时间较长，易卡。
图1为MDT结构示意图。
其工作原理参考第七部分“重复地层测试—RFT基本原理”。
图1 MDT结构示意图。
2、DST 测试类型（煤层例）2. 1中途裸眼测试这类测试是打开煤层后立即进行测试, 此时地层损害最轻, 并且所有的产层都可进行测试, 便于对地层做出准确的评价。
2. 2套管坐封测裸眼这类测试是套管下到煤层顶部后, 打开煤层, 封隔器坐在套管内测试煤层。
2. 3完井测试这类测试是完井后下套管、射孔、射开煤层, 在套管内测试。
2. 4改造后测试这类测试是在对煤层进行压裂或造洞穴后进行的测试, 与改造前的参数比较, 评价改造的效果和经济效益。
3、多流测试器（MFE）一、产品概述（1）MFE地层测试器是一套完整的井下开关工具，整套测试工具均借助于钻杆的上、下运动来操作和控制井下工具的各种阀，具有操作方便、动作灵活可靠，地面显示清晰的特点。
测试时在地面可以比较容易地观察和判断井下工具所处的位置，并能获得任意次开井流动和关井测压期,为评价地层提供了更多的资料。
MFE系统通常包括多流测试器、封隔器、液压锁紧接头、旁通阀和安全密封等。
（2）MFE中所装的双控制阀通常是借助钻杆的上、下运动来打开或关闭的。
下井时阀处于关闭状态，到达井底后，通过钻柱施加重力，经过一段延时，测试阀打开。
在打开的一瞬间，钻柱突然下坠25.4mm，这种在地面可以直接观察到的显示表明阀已打开。
如果要关闭测试阀时，只需将钻柱上提并略超过自由点，然后再下放钻柱加重力即可关井。
基于电缆地层测试的储层径向有效渗透率计算新方法关富佳;李相方;安小平【摘要】试井方法是求取地层径向有效渗透率最直接有效的方法,但其测试费用较高.提出了基于电缆地层测试结合核磁共振测井获得地层径向有效渗透率的新方法.应用电缆地层测试仪器求取地层纵向有限测试点的有效渗透率水平分量,进而应用各测试点有效渗透率水平分量对核磁共振渗透率进行刻度,计算刻度后的核磁测井渗透率平均值,可获得既能反映测井表现的地层纵向非均质,又能表现电缆地层测试渗透率的有效性.该方法应用于现场测试,与DST(钻柱地层测试)测试结果对比具有较高的计算精度,同时可以节省大量的测试费用.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2010(038)006【总页数】4页(P75-78)【关键词】电缆地层测试(WFT);渗透率刻度;径向渗透率【作者】关富佳;李相方;安小平【作者单位】长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室,湖北,荆州,434023;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京,102249;长庆油田勘探开发研究院,陕西,西安,710021【正文语种】中文【中图分类】P631电缆地层测试器是一种新型测井仪器，与常规测井不同的是，电缆地层测试器能够在抽吸地层流体的同时记录探头压力与时间的变化关系，而不是沿井深的地层岩性纵向变化。
这就使得通过电缆地层测试压力、时间、流量数据求取的渗透率具有了动态特征，能够反映流体的有效渗透特性。
核磁共振测井是一种较先进的测井方法，能够根据测得的横、纵向弛豫时间数据，直接求取地层纵向连续变化的渗透率，唯一的缺陷在于求取的渗透率为静态参数。
整个储层厚度上的平面径向有效渗透率是单井产能评价的重要参数，既要反映储层纵向连续变化，又要反映储层平面径向的有效性。
DST测试和试井分析是求取整个储层厚度上的平面径向有效渗透率的直接手段，但测试费用很高，尤其在海上油田，要产生高昂的测试费用。
断块油气田2012年3月Composite flow pressure transformation model of wireline formation testGuan Fujia 1,An Xiaoping 2,Shi Liyong 3(1.Key Laboratory of Oil &Gas Drilling and Production Engineering of Hubei Province,Yangtze University,Jingzhou 434023,China;2.Research Institute of Exploration and Development,Changqing Oilfield Company,PetoChina,Xi ′an 710021,China;3.Research Institute of Petroleum Exploration ＆Development,PetroChina,Beijing 100083,China)Abstract:When the wireline formation tester with high duty pump is used for testing in thin reservoir,pressure quickly propagates to the upper boundary and lower boundary of reservoir.Flow pattern is from spherical flow to radical fluid flow.Deliverability evaluation can be executed by the deliverability evaluation theory of conventional well testing or DST.But it is different form DST test.Bottom hole flowing pressure with DST test is radial fluid flow for reservoir thickness,and the probe pressure acquired by wireline formation test is the spherical flow pressure.Therefore,probe pressure must be transformed into equivalent radial fluid flow pressure if we want to obtain the reservoir deliverability through conventional testing method.In view of this problem,this paper derives the pressure transformation model from spherical flow to radical flow by fluid mechanics in porous medium.The spherical flow pressure at the probe of wireline formation tester can be transformed into the equivalent bottom hole flowing pressure of radical flow.Deliverability evaluation can be conducted through the pressure difference -flow rate data with different stable tests,which provide the theoretical base for the deliverability evaluation by wireline formation test with high duty pump,and extend the function of wireline formation test.Key words:wireline formation test;pressure transformation;modei;deliverability evaluation电缆地层测试是通过测量地层中流量与压力的变化关系及储层流体样品，确定地层压力及渗透率等参数的［1-3］。
目前，该方法已成为油气田勘探，特别是海上油气勘探的重要方法。
而与常用的DST 相比，产能评价功能是其正处于探讨阶段的重要功能，尤其是大排量电缆地层测试器的发明和应用，其较大的排量为产能评价提供了数据量和可靠的地层信息。
最早国外应用一种双封隔器电缆地层测试器（min -DST ）［4］，通过其上下封隔器封住一个较薄储层，应用不同测试流量进行大排量测试，然后应用稳定试井理论进行产能评价。
电缆地层测试复合流动压力转换模型关富佳1，安小平2，史立勇3（1.长江大学湖北省油气钻采工程重点实验室，湖北荆州434023；2.中国石油长庆油田公司勘探开发研究院，陕西西安710021；3.中国石油勘探开发研究院，北京100083）基金项目：教育部博士点基金项目“非均质地层电缆地层测试产能评价理论与应用”（20104220120002）；湖北省教育厅中青年人才项目“复杂小断块油藏立体井网理论研究”（Q20101312）摘要大排量电缆地层测试器在较薄储层测试时，压力波动很快传到储层上下边界，流动形态由球形流动过渡到平面径向流动，可以借鉴常规试井或钻柱地层测试（DST ）产能评价理论进行产能评价，但其不同于DST 测试。
DST 测试的井底流压为储层厚度上的平面径向流压力，而电缆地层测试获得的探头处压力为球形流压力。
因此，如果想利用常规试井方法获得储层产能，就必须将探头的压力转换成等效的平面径向流压力。
针对该问题，利用渗流力学方法推导了球形流-径向流压力转换模型，可将电缆地层测试探头处的球形流压力转换成等效的径向流井底流压，进而通过不同稳定测试流量下的压差-流量数据进行产能评价，为大排量电缆地层测试实现产能评价提供了必要的理论基础，从而拓展了电缆地层测试的功能。
关键词电缆地层测试；压力转换；模型；产能评价中图分类号：TE27文献标志码：A文章编号：1005-8907（2012）02-0270-03引用格式：关富佳，安小平，史立勇.电缆地层测试复合流动压力转换模型［J ］.断块油气田，2012，19（2）：270-272.Guan Fujia ，An Xiaoping ，Shi posite flow pressure transformation model of wireline formation test ［J ］.Fault -Block Oil &Gas Field ，2012，19（2）：270-272.收稿日期：2011-08-27；改回日期：2012-01-12。
作者简介：关富佳，男，1978年生，博士，副教授，现主要从事油气田开发方面的教学及科研工作。
E -mail ：guan_fujia@ 。
断块油气田FAULT -BLOCK OIL ＆GAS FIELD 第19卷第2期第19卷第2期近年来，许多学者尝试利用探头式电缆地层测试器进行产能评价。
一方面，根据储层纵向上不同测试点解释的渗透率对测井渗透率进行刻度，得到整个储层的渗透率平均值，进而应用平面径向流的达西公式进行产能计算［5-7］，该方法需要的参数太多，通过一次测试无法取全取准；另一方面，基于大排量探头式电缆地层测试器的测试压差-流量数据，借鉴DST产能评价理论进行产能评价［8-11］，但没有考虑探头球形流压力与整个储层平面径向流压力的区别。
随着大排量电缆地层测试器的问世，尤其是我国大排量电缆地层测试器FCT 的研制成功，使得应用探头式电缆地层测试器进行产能评价变得更为重要。
因此，笔者从大排量电缆地层测试在薄层测试时的渗流形态出发，应用渗流力学理论推导出了探头压力转换成等效平面径向流井底流压的计算模型，进而可以应用常规试井理论进行产能评价。
1物理模型及其假设条件对于单探头抽吸的电缆地层测试器，在其测试过程中，油气在储层中的渗流是球形流或球形流与柱形流的组合，而油气层的产能是指油气层在整个储层厚度范围内流向井筒的平面径向流，不是流向测试探头的球形流。
因此，需将单探头电缆地层测试的流量与压力数据转换成平面径向流的压力与流量。
图1a为该井电缆地层测试的流形示意图，其流动形态为球形流与柱形流的组合流动；图1b为该井的钻杆地层测试流动示意图，其流动形态为平面径向流动。
a球形流-平面径向流流形转换b平面径向流动图1电缆地层测试流动形态与DST流动形态对比假设在同一口测试井中既进行了电缆地层测试，又进行了钻杆地层测试，储层厚度为h，井眼半径为rw，电缆地层测试探头半径为rp。
从图1a可以看出，在压力波传播到边界之前为球形流动，流动半径为h/2，即满足不可压缩液体球形流稳定渗流方程；在井筒h/2以外是平面径向流动，即柱形流动。
设球形流边界处的压力为p′，而以流量q进行钻杆地层测试时，流动压力p′则位于井筒以外r′处（见图1b）。
根据油气层渗流理论，可推导出建立球形流与径向流压力转换模型。
假设如下：1）储层水平均质等厚；2）不考虑多孔介质及液体的压缩性；3）渗流满足达西渗流定律；4）测试点位于储层中间位置；5）不考虑重力的影响；6）渗流达到了稳态或拟稳态；7）渗流过程是等温过程，以定产量生产。
2压力转换模型建立从上述分析可知，大排量电缆地层测试在地层中早期的渗流形态为球形稳定渗流，后期为球形-平面径向流的复合。
因此，要分析复合流动的压力变化，就要在球形流和平面径向流的基础上进行。
2.1球面向心稳态渗流模型球坐标形式下，无限大地层单相液体球形等温渗流的数学模型为1r2dd rr2d pd rr r=0（1）内边界条件：p r=rpr r=pp外边界条件：p r=rer r=pe达西定律：r2坠p坠rr r｜r=re=qμ2πK式中：r为球面向心流半径，m；p为任意半径处压力，Pa；rp为探头半径，m；pp为探头压力，Pa；re为球面向心流供给半径，m；pe为供给半径处压力，Pa；q为球面向心流流量，m3/s；μ为流体黏度，Pa·s；K为测试地层渗透率，m2。
利用换元法解，得出球面向心流稳定渗流的压力分布规律为p r r r=pp+r2d pd r1rp-1rr r（2）根据达西定律，通过球面的流量方程可表示为q=Kμ4πr2d pd r（3）将式（3）代入式（2）得p r r r=pp+qμ4πK1rp-1rr r（4）将式（4）变形，得到电缆地层测试球形稳定渗流的数学模型为q=4πK p′-ppr rμ1p-1er r=4πK p′-p pr rμ1p-2r r（5）关富佳，等.电缆地层测试复合流动压力转换模型271断块油气田2012年3月2.2压力转换电缆地层测试球形流以外的平面径向流动，与钻杆地层测试中的平面径向流完全一致，假设在定流量q测试的球形流外边界h/2处的压力为p′，而钻杆地层测试中地层流动压力为p′距井筒r′处，以定流量q流向井筒时的井底流压为pwf。
