石油测试工艺

测试工艺测试项目2013.09技术交流材料说明本课件主要从工程角度介绍测试工艺，有关试井理论、试井方法、解释方法不涉及。内容一、测试在石油勘探开发中的位置二、测试概念三、传统工艺四、现代工艺（一）DST（二）地面测试（三）钢丝电缆作业（四）现代测试一般步骤（五）地质与工程问题一、测试在石油勘探开发中的位置勘探方法一、地质法：岩层地面露头、油苗及贯穿于以下方法的地质解释二、地球物理法：1、地球物理测井2、地球物理勘探（重力、磁力、电法、地震）三、地球化学法（气测法、沥青法、水化学法、细菌法）四、钻井法：录井、取心、测井、测试五、遥感遥测：应用卫星取得紫外、可见光、红外、微波等多波段电磁辐射六、数学地质勘探方法与勘探阶段勘探阶段勘探方法区域勘探工业勘探圈闭勘探油气藏评价勘探地质法盆地评价圈闭评价油气田评价物探法重力勘探物探普查磁法勘探电法勘探地震勘探地震详查地震精查化探法气测法沥青法水化学法细菌法钻探法录井参数井预探井详探井，评价井取心测井测试遥感遥测数学地质钻探中的主要作业钻井（含泥浆、固井、顶驱、取心等)定向井(含LWD、MWD)录井测井（包括电缆地层测试）VSP测试（包括射孔、桥塞）完井（下管柱投产）钻井中井筒技术一般顺序录井及MWD/LWD测井及VSP射孔、测试与桥塞作业完井及钢丝作业开发涉及的主要作业钻井及测井、录井、测试、射孔与桥塞、完井（投产）试采、生产、多相流量计测量监测油气藏动态监测、地层压力监测、动液面测量泵效测量（示功图分析）注水、注气、热采增产措施（酸化、压裂）三次采油（EORenhancedoilrecovery或IORimprovedoilrecovery，包括chemicalflooding，polymerflooding，degradation）小修（冲砂、检泵、洗井、清蜡、注灰……）大修（解卡、打捞、验串封串、修套补套……）防砂、堵水、调剖生产测井工程测井（化学切割、爆炸松扣……）生产试井钢丝作业（操作井下工具）特种作业（连续油管、氮气……）测、录、试在石油工业上游的位置地质普查物探（地震为主）钻井（勘探,开发）测试与完井油气生产地球物理测井、生产测井、工程测井综合录井定向井服务二、测试概念测试包括钻井中途测试、完井测试及开发试井，是在钻井和开发生产过程中测量测试井段的地层压力、温度、地层流体类型、产量、流体性质，为油气藏评价提供最后的资料；测试是继物探、录井、测井之后最后一道勘探工序，相当于足球场上的临门一脚；是检验前期勘探资料的标准，尤其是考察测井解释符合率的唯一方法；是决定开发方案、开采方式、生产制度、增产措施的依据。Varietiesofwelltestingclassificationinengineering中途测试Drillstemtest(DST)duringdrilling完井测试Welltestingafterdrillingorwellcompletingtest.UsuallybymeansofDSTmethod生产井测试Welltestingafterputtingintoproductionorduringproductionbymeansofproductiontubingstring测、录、试关系三个专业互相支持、互相依赖、互相印证，共同为勘探开发服务。在测井解释过程中要参考录井资料和评价，在测试设计、施工和解释中要依靠、利用录井、测井资料，测试结果和结论要与测井解释进行对比，出现不一致要找出差距或原因，相互促进技术发展。测试结果与测井解释对比测试所得到的数据是在比较大的范围内实际测量的动态资料。由于各种原因，测试结果与测井解释经常存在差异。下表是2006年在中东某深井测试的数据，测井解释符合率为40%。该地区的地层多为基质孔隙发育的灰岩，钻井液的侵入对测井曲线及解释有一定的干扰，这可能是测井解释符合率低的原因之一。在这5层中，有4层进行了酸化解堵，解堵效果非常明显。该地区其它井也有类似情况。中东某井2006年测试数据及测试结论与测井解释对比红色：油层；绿色：水层测试定义在钻井过程中、钻井完井后和开发生产过程中测量测试井段不同生产制度下的地层压力、温度及其在开关井过程中随时间的变化，查清地层流体类型、产量、流体性质（粘度、密度、凝固点等）及特殊成分含量（含砂，含水，含蜡，胶质含量，含硫等），取得常压和PVT样品以便获得油气物性及相态特性，计算油层的渗透率、近井污染程度、边界、断层距离、双孔隙性、储量及衰减情况，为油气藏评价提供最后的资料，为确定开发方案、开采方式、生产制度、增产措施提供依据。Maindataobtainedfromwelltesting&interpretationTypeofreservoir:homogeneousnon-homogeneousformationTypeoffluid:oil,gas,waterProductioncapacity:q,PiBottompressure:P,Pwf,ΔPBottomtemperature:TFluidpropertie:μ,ρ,B,Z,C…Formationdamage:S,ΔPs,DREffectivepermeability:KMaindataobtainedfromwelltesting&interpretation(continuned)Flowcapacity(地层系数):KhFlowcoefficient(流动系数):Kh/μMobility(流度):K/μReservoirlimit(储层边界)：No-FlowBoundary非渗边界ri,constantpressureboundary稳压边界Investigationradius(调查半径,泄油半径）RiEnergydecay(能量衰减)Singlewellcontrolledareaandreserves(单井控制面积及储量)Water/oilinterface(油水界面)三个术语及其差异试油（含试气）：试油试气试井测试（油气井测试）试油测试，包括常规试油和现代测试工艺地层测试，易于电缆地层测试混淆一个概念（welltesting）三个名称，使用中有差异。试油（试气）指welltesting的整个过程，尤指传统工艺。狭义是指将地层流体采出地面，并计算产量，分析性质/化验成分。探井，生产井新井，老井，修井或作业后的井试井狭义指探井、开发井的钢丝/电缆试井，包括测量井下压力、温度、压力梯度、温度梯度、压降、恢复，PVT取样等。以获得生产能力、油气物性、地层参数为目的。地质家与油藏工程师多用此概念。试井就是测量井的压力、温度及其随时间的变化，测量井的产量，以及取样供实验室分析。专家定义试井是什么？试井是什么？试井是以渗流力学为理论基础，以测试仪表为手段，通过测量油、气、水井的压力、产量、温度等生产动态数据，研究测试井和油、气、水层的生产能力、物理参数以及辨别井间或层间的连通关系的技术或方法。专家定义试井发展简史120世纪20年代初，发明波登管压力计，测量井底关井（静止）压力；1929年发明连续纪录式压力计，用以观察和控制抽油井的液面变化。21937年，Muskat首次提出外推地层压力的方法，但未考虑介质的压缩性。31950年，Miller,Dyse和Hutchinson提出考虑了介质压缩性的井底压力动态研究方法；1951年，Horner发表了著名的论文，提出了恢复曲线分析方法，不稳定试井从此开始，半对数分析法成为“常规试井解释方法”。420世纪70年代末，Greengarten等人在Ramey等人创造的样板曲线（解释图版）的基础上，创造了实用性很强的压力解释图版，1983年，Bourdet等人创造了压力导数解释图版，现代试井解释方法逐步完善。试井有两大类1.Deliverabilitytest(productivitytest)产能试井2.Transienttest不稳定试井产能试井1.Backpressuretest（回压试井）[Steady-statetest（稳定试井)Systematictest（系统试井)Flow-after-flowtest（产量逐次更替试井)]2.Isochronaltest（等时试井）3.Modifiedisochronaltest（改进的等时试井）不稳定试井1.Pressuredrawdowntest（压降试井）2.Reservoirlimittest(RLT)（探边试井）3.Pressurebuild-uptest（压力恢复试井）4.Multi-ratetest（变产量试井）5.Interferencetest（井间干扰试井）6.Vertical(interference)test（垂向干扰试井）7.Pulsetest（脉冲试井）8.Tracertest（示踪剂试井）单井试井:1.Deliverabilitytest(productivitytest)2.Pressuredrawdowntest3.Reservoirlimittest(RLT)4.Pressurebuild-uptestTransienttest5.Multi-ratetest6.Verticaltest多井试井:7.Interferencetest8.PulsetestTransienttest9.Tracertest测试上世纪70年代后期随着DST技术的引进出现的新名词，狭义指DST方法。目前基本取代“试油”一词。全称“油气井测试”DST-drillstemtest测试专业特点探测深度远远大于录井、测井和RFT，可达千米。可以印证、补充地震资料；风险较大。主要风险：H2S/SO2、高压油气流、设备吊装搬运；易造成污染：污油污水，烟尘，温室气体等；设备、工具、仪器种类较多较杂；作业方法随环境、井况、条件要求而变，标准伸缩性大，常具有挑战性；人的因素相对重要，注重现场发挥，经验性较强，要求技术人员和操作者有综合的知识和技能，善于变通，机动灵活；与其他专业联系广泛密切，作业易于扩展或延伸：采油、修井、增产措施、防砂堵水等。DifferentScalesofdifferentexploartions0.0010.1110100100010000mDistanceofInvestigationGeologySeismicCoreLoggingRepeatFormationTesterWellTestsTracerTestsDYNAMICSTATICS0.010.0010.010.1110100100010000m三、传统试油工艺（常规试油）传统试油工艺定义：试油层段射孔后用自喷、间喷、抽吸、提捞、气举等方法进行的试油作业典型步骤：通井→射孔→下油管→装井口→诱喷→排液→求产、取样分析化验→测量压力、温度、梯度、液面、流压流温、恢复→取PVT→压井→封层上返，最后封井。电缆射孔原浆射孔或采用射孔液正压射孔。优点：劳动量小，施工快。缺点：易产生二次污染，长井段须多次下井，一旦射喷不好处理。过油管射孔（TTP）下油管装井口后，在油管内下枪射孔。优点：发生井喷井涌易于处理；缺点：枪弹小，穿透低。国内上世纪80年代末逐渐停用。油管传输射孔（TCP）实现负压射孔，避免二次污染，缓解一次污染。尤其适合大井段、水平井/大斜度井和开发井射孔。点火方式：投棒或加压。又叫无电缆射孔、油管输送式射孔。也可以用钻杆、连续油管送入。诱喷、排液方法替喷提捞抽汲（主要用通井机）气举（正举、反举、混排，气举孔，氮气气举，CTU气举）泵抽（长筒泵，螺杆泵，喷射泵等）求产方法举升手段：自喷/间喷、抽汲、气举、泵抽等分离手段：自喷井若油气同出，上低压两相立式分离器计量手段：开口罐、大罐量油（水）；孔板、垫圈、临界流速流量计测气封层方法注灰填砂丢手封隔器桥塞（电缆送入或油管、钻杆送入）桥塞＋倒灰筒封隔器上