中聯(lián)試井規(guī)范(共13頁)

1、PAGE 中聯(lián)(zhn lin)煤層氣有限責(zé)任公司企業(yè)(qy)標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)煤層氣井注入/壓降試井技術(shù)規(guī)范ZL981范圍本規(guī)范規(guī)定了煤層氣井注入/壓降試井的試井設(shè)計(jì)、試井設(shè)備的技術(shù)要求、試井施工、數(shù)據(jù)采集、資料解釋以及試井報(bào)告等主要內(nèi)容。適用于煤層氣勘探和開發(fā)階段，鉆井過程中或完井后進(jìn)行的測試。所使用設(shè)備可以是專門為注入/壓降測試設(shè)計(jì)的坐封、關(guān)井及地面注入設(shè)備，也可以使用專門的注入設(shè)備，配合鉆桿測試所使用的MFE等測試工具進(jìn)行測試。2試井目的試井是認(rèn)識(shí)氣藏、進(jìn)行氣藏評(píng)價(jià)和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，以及評(píng)估完井效率的重要手段。煤層氣井注入/壓降試井的目的旨在取得煤層的滲透率、儲(chǔ)層壓力等各項(xiàng)儲(chǔ)層參數(shù)，為

2、煤層氣井生產(chǎn)潛能評(píng)價(jià)和開發(fā)實(shí)驗(yàn)提供可靠的參數(shù)依據(jù)。3引用標(biāo)準(zhǔn)SY/T5895油氣藏工程常用參數(shù)符號(hào)及計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)外煤層氣工程常用參數(shù)符號(hào)。4試井設(shè)計(jì)（試井設(shè)計(jì)格式參見附錄A）4.1設(shè)計(jì)依據(jù)試井設(shè)計(jì)是依據(jù)勘探開發(fā)區(qū)內(nèi)被測試井的鉆井資料和鄰近井的試井資料，通過分析計(jì)算，確定合適的測試時(shí)間、注入排量、最大注入壓力，選擇最佳施工方案及試井設(shè)備組合，合理安排施工進(jìn)度，正確指導(dǎo)現(xiàn)場測試施工。4.2設(shè)計(jì)內(nèi)容4.2.1試井目的根據(jù)煤層氣井不同階段的要求，闡明本次注入/壓降試井所要解決的問題。4.2.2測試井的基本數(shù)據(jù)（參見本規(guī)范6.1.1）4.2.3注入流體及參數(shù)計(jì)算4.2.3.1注入流體選擇為減小注入流體

3、對(duì)煤層的傷害，對(duì)于含水煤層，注入流體應(yīng)優(yōu)先選擇被測試層中的地層水，在現(xiàn)場條件無法(wf)滿足的情況下，可以選擇潔凈淡水。對(duì)于不含水和富含游離氣的煤層，應(yīng)選擇注入氮?dú)狻?.2.3.2測試(csh)時(shí)間選擇中聯(lián)(zhn lin)煤層氣有限責(zé)任公司批準(zhǔn)實(shí)施測試時(shí)間包括注入時(shí)間和關(guān)井時(shí)間。測試時(shí)間的選擇原則：對(duì)于滲透性好的煤層注入和關(guān)井時(shí)間可以短些，對(duì)于滲透性差的煤層可適當(dāng)延長注入和關(guān)井時(shí)間。要求注入時(shí)的影響半徑一般不小于5m。測試時(shí)間可以通過計(jì)算公式求得：注入時(shí)間：tinj（69.4Ctri2）k（1）式中：孔隙度流體粘度（mPas）Ct綜合壓縮系數(shù)（MPa1）ri影響半徑（m）k煤層滲透率（10-

4、3m2）關(guān)井時(shí)間：tfall23tinj式中：tfall關(guān)井時(shí)間（h）tinj注入時(shí)間（h）4.2.3.3最大注入壓力選擇最大注入壓力是注入階段的一個(gè)重要參數(shù)，它的設(shè)計(jì)應(yīng)以不壓破煤層為依據(jù)，最大注入壓力值可以通過微破裂試驗(yàn)或采用計(jì)算公式求得：Pmaxmin0.0098wD（2）式中：Pmax最大注入壓力（MPa）min煤層最小主應(yīng)力（MPa）w流體密度（g/cm3）D煤層中部深度（m）注入階段的注入壓力應(yīng)控制在8090Pmax以下為宜。4.2.3.4注入排量選擇注入排量的選擇應(yīng)依據(jù)地層的具體情況。確定下限時(shí)，應(yīng)使地層中具有足夠的壓力變化值，以保證測量精度；確定上限時(shí)，應(yīng)使注入壓力的上升幅度在設(shè)

5、計(jì)注入時(shí)間內(nèi)低于煤層(micng)破裂壓力。注入過程中要求注入排量穩(wěn)定，波動(dòng)值不超過10%。最大注入(zh r)排量可以通過計(jì)算公式求得：（3）式中：qinj最大注入(zh r)排量（m3/d）k煤層滲透率（10-3m2）h煤層厚度（m）pmax最大注入壓力（MPa）pi原始儲(chǔ)層壓力（MPa）B流體體積系數(shù)（m3/m3）流體粘度（mPa.s）tinj注入時(shí)間（h）孔隙度Ct綜合壓縮系數(shù)（MPa1）rw井筒半徑（m）S表皮系數(shù)4.2.4試井方案的確定對(duì)于測試目標(biāo)煤層，需根據(jù)測試的具體要求選擇試井方案。一般應(yīng)結(jié)合試井設(shè)備的具體情況按設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行注入/壓降測試。設(shè)計(jì)有原地應(yīng)力測試，應(yīng)在注入/壓降測

6、試后進(jìn)行。另外，對(duì)于新區(qū)或資料比較少的地區(qū)，在注入/壓降試井前應(yīng)安排一次微破裂試驗(yàn)，以確定煤層的最大注入壓力，這對(duì)注入/壓降測試中注入壓力的設(shè)計(jì)有指導(dǎo)作用。4.2.4.1注入壓降測試根據(jù)試井設(shè)計(jì)計(jì)算的測試時(shí)間、注入排量、最大注入壓力等參數(shù)值，進(jìn)行注入/壓降測試施工。4.2.4.2原地應(yīng)力測試原地應(yīng)力測試采用微型壓裂法，一般進(jìn)行四個(gè)循環(huán)周期。具體要求如下：注入(zh r)周期注入(zh r)時(shí)間(min)關(guān)井時(shí)間(shjin)(min)10.5202130323044604.2.5試井設(shè)備技術(shù)要求（參見本規(guī)范5）4.2.6施工進(jìn)度計(jì)劃4.2.7施工步驟及技術(shù)要求（參見本規(guī)范6）4.2.8資料錄取

7、要求（參見本規(guī)范7）5試井設(shè)備、儀表技術(shù)要求5.1壓力計(jì)壓力計(jì)應(yīng)選擇高精度電子壓力計(jì)。5.1.1電子壓力計(jì)的技術(shù)指標(biāo)要求如下：壓力量程：不小于35MPa工作溫度：-25125C數(shù)據(jù)點(diǎn)：不低于20000個(gè)精確度：不低于0.025%溫度分辨率：不低于0.01C壓力分辨率：不低于0.0005MPa采樣速率：最小間隔不大于2秒5.1.2壓力計(jì)的維護(hù)情況為保證壓力計(jì)的正常工作，用于下井測試的壓力計(jì)應(yīng)具有標(biāo)定說明書。有下列情況之一時(shí)，必須在使用前對(duì)壓力計(jì)進(jìn)行調(diào)試和檢定：a。使用已超過15次b。出現(xiàn)不正?；蛲Ｓ冒肽暌陨蟘。長途運(yùn)輸或遇劇烈振動(dòng)、碰撞d。在惡劣條件下使用后5.2關(guān)井工具(gngj)為了避免(b

8、min)測試過程中井口平衡點(diǎn)壓力PW及液面平衡點(diǎn)壓力(yl)PL的影響，注入/壓降試井應(yīng)采用井下關(guān)井方式，關(guān)井工具可選用專門配備的井下關(guān)井閥，或常規(guī)油氣井使用的MFE。5.3封隔器與工具管串組合5.3.1封隔器封隔器應(yīng)選擇適用于裸眼及套管測試的膨脹式封隔器，要求能滿足單封隔器坐封和雙封隔器跨隔坐封測試。其規(guī)格、工作壓差等技術(shù)指標(biāo)的要求應(yīng)以滿足測試為原則。5.3.1.1封隔器坐封位置要求a封隔器坐封位置應(yīng)選擇在巖性好、致密、堅(jiān)硬及井徑規(guī)則的井段，最好能靠近煤層頂板。b對(duì)于裸眼測試井，應(yīng)安排測井，結(jié)合測井和鉆井資料，選擇合適坐封位置。c供坐封的良好井段，最短不小于2m。d雙封隔器跨隔測試，對(duì)于裸眼

9、井，考慮煤層松散、破碎的特點(diǎn)，為安全起見，不主張采用雙封隔器跨隔測試；對(duì)于套管井，跨隔測試不大于50m。5.3.1.2封隔器壓差封隔器的壓差控制應(yīng)結(jié)合注入所要求的最大注入壓力及環(huán)空鉆井液的比重來綜合考慮。一般情況下，建議封隔器的壓差控制在1015MPa以內(nèi)。5.3.2工具管串組合井下工具管串應(yīng)包括：封隔器、篩管、油管、關(guān)井工具、壓力計(jì)等主要設(shè)備。5.4泵注設(shè)備泵注設(shè)備應(yīng)包括：注入泵、動(dòng)力設(shè)備（柴油機(jī)或電機(jī)）、儲(chǔ)水罐、流量調(diào)節(jié)閥、回流閥、高壓管匯、壓力安全閥、壓力表、流量計(jì)。5.4.1注入泵：排量穩(wěn)定的35缸柱塞泵。其工作壓力、注入排量等技術(shù)指標(biāo)要求應(yīng)以滿足測試為原則。5.4.2壓力安全閥：安全

10、壓力范圍應(yīng)低于最大泵壓。5.4.3流量計(jì)：渦輪式流量計(jì)或電子式流量計(jì)。用于記錄和顯示注入排量和累積注入量。其記錄精度應(yīng)不低于0.1L。5.4.4動(dòng)力設(shè)備：其功率大小應(yīng)與注入泵要求相匹配，以持續(xù)工作不小于30小時(shí)為原則。5.4.5壓力(yl)表：配備各種量程的油浸防震壓力表，用于記錄井口壓力及泵壓變化。其記錄精度應(yīng)不低于0.25FS。5.5其它(qt)5.5.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：486以上(yshng)筆記本或臺(tái)式計(jì)算機(jī)，打印機(jī)、試井解釋軟件。5.5.2油管：60.3mm或73.0mm。為減小井筒儲(chǔ)集效應(yīng)，縮短測試時(shí)間，選用較小直徑的油管為宜。5.5.3防噴裝置：對(duì)于高壓煤層氣井應(yīng)配備專用防噴及安全設(shè)

11、備。6試井施工6.1施工準(zhǔn)備6.1.1基礎(chǔ)資料準(zhǔn)備6.1.1.1測試井?dāng)?shù)據(jù)：井號(hào)，井別，坐標(biāo)，地理位置，構(gòu)造位置，完井層位，井身結(jié)構(gòu)等。6.1.1.2測試層數(shù)據(jù)：層號(hào)，厚度，煤層結(jié)構(gòu)，頂、底板深度，頂、底板巖性及厚度等。6.1.1.3鉆井液數(shù)據(jù)：類型，比重，粘度，含砂量，PH值，泥皮厚度等。6.1.1.4測井?dāng)?shù)據(jù)：井徑，井深，井斜，測試層厚度、深度，頂?shù)装搴穸?、深度等?.1.1.5結(jié)合鉆井、測井及鄰近井資料，綜合分析，估計(jì)測試層的基本參數(shù)。6.1.2測試設(shè)備準(zhǔn)備對(duì)測試設(shè)備、儀表、壓力計(jì)等進(jìn)行性能檢驗(yàn)，儀表、壓力計(jì)應(yīng)有檢驗(yàn)標(biāo)定說明書，合格后方可使用。6.1.3地面準(zhǔn)備6.1.3.1對(duì)試井設(shè)備進(jìn)

12、行檢查、保養(yǎng)。6.1.3.2封隔器試壓，給壓10MPa，穩(wěn)壓15分鐘為合格；卸壓，觀察解封情況。6.1.3.3根據(jù)現(xiàn)場鉆井資料及測井資料確定封隔器的坐封位置，6.1.3.4連接下井測試管柱，記錄每一部件名稱、尺寸、長度。6.1.3.5通井、循環(huán)鉆井液，確保測試管柱起下暢通無阻，井底干凈，測試煤層完全裸露。6.1.4組織施工人員，交待測試井情況并分工，確保測試順利進(jìn)行。6.2施工步驟6.2.1測試管柱下井6.2.1.1壓力計(jì)錄取數(shù)據(jù)(shj)編程，在通過檢驗(yàn)程序后，裝入測試管柱中的壓力計(jì)托筒。如果配備鋼絲（或電纜）絞車，可在測試管柱下入井底以后，使用絞車下入壓力計(jì)。6.2.1.2下井過程油管連接

13、(linji)絲扣必須擰緊，防止?jié)B漏。6.2.1.3下井過程應(yīng)平穩(wěn)(pngwn)，遇阻則上提管柱，排除遇阻情況后方可繼續(xù)下入。6.2.1.4記錄下入油管的根數(shù)及長度，計(jì)算管柱總重量。6.2.2安裝和連接地面裝置6.2.2.1管柱下至預(yù)定深度后，校正下入管柱的長度，確保深度無誤。6.2.2.2安裝井口設(shè)備，連接地面測試管匯。檢測地面記錄裝置。6.2.3向油管中加滿清水或其它選擇應(yīng)用的注入流體。6.2.4測試管柱試壓6.2.4.1實(shí)施井下關(guān)井。向測試管柱注水，加壓15MPa，關(guān)閉井口閥門。6.2.4.2穩(wěn)壓15min為合格。如發(fā)現(xiàn)泄漏，應(yīng)查明原因重新試壓。6.2.5封隔器坐封6.2.5.1根據(jù)封隔

14、器的型號(hào)及坐封形式，選擇合適的坐封參數(shù)。6.2.5.2實(shí)施封隔器坐封。6.2.5.3觀察環(huán)空液面，檢查漏失情況，如發(fā)現(xiàn)漏失，需查明原因重新坐封。6.2.6關(guān)井24小時(shí)，使因循環(huán)及下入管柱引起的壓力波動(dòng)趨于平衡。然后開井，進(jìn)行測試工作。6.2.7測試6.2.7.1微破裂試驗(yàn)（視具體情況要求而定）a啟動(dòng)地面注水泵，以最大排量向煤層注水，依此產(chǎn)生一個(gè)壓裂地層的瞬時(shí)壓力脈沖，該過程僅僅持續(xù)十幾秒鐘。觀察井口壓力變化。記錄注入時(shí)間、注入量。b井下關(guān)井，記錄關(guān)井時(shí)井口最大壓力，關(guān)井23小時(shí)。c關(guān)井結(jié)束，分析數(shù)據(jù)，確定最大注入壓力值。6.2.7.2注入/壓降測試a啟動(dòng)地面注水泵開始注入。b根據(jù)設(shè)計(jì)的注入排量

15、進(jìn)行調(diào)節(jié)，觀察壓力和排量變化，選擇合適的排量進(jìn)行持續(xù)注入，注入排量應(yīng)盡量保持穩(wěn)定。調(diào)節(jié)排量的時(shí)間不應(yīng)超過整個(gè)注入時(shí)間的三分之一。注入時(shí)間按設(shè)計(jì)時(shí)間加以控制，井口壓力應(yīng)不超過地層破裂壓力（如果井口壓力提前達(dá)到最大允許壓力，則應(yīng)提前關(guān)井，結(jié)束注入階段），c記錄注入排量、井口壓力和累積注入量。記錄間隔不大于10min.。同時(shí)觀察環(huán)空液面變化，以監(jiān)測封隔器坐封情況。d按設(shè)計(jì)(shj)的注入時(shí)間持續(xù)注入。e注入結(jié)束，采用井下關(guān)井，同時(shí)關(guān)閉井口閥門(f mn)，觀察井口壓力變化，以檢驗(yàn)井下關(guān)井工具密封情況。f按設(shè)計(jì)(shj)的關(guān)井時(shí)間關(guān)井測壓降情況。g關(guān)井結(jié)束后開井。在條件許可的情況下，最好現(xiàn)場錄取分析數(shù)

16、據(jù)，經(jīng)檢驗(yàn)測試結(jié)果合格后，進(jìn)行下一步的原地應(yīng)力測試。6.2.7.3原地應(yīng)力測試a啟動(dòng)地面注水泵，以最大排量注入，觀察井口壓力顯示，確保0.5min內(nèi)將地層壓開。b關(guān)井20min測壓力遞降。c開井，回放壓力，記錄返排水量。d保持注入排量不變，按設(shè)計(jì)加倍注入時(shí)間，進(jìn)行二至四循環(huán)周期的測試。e在條件許可的情況下，最好現(xiàn)場錄取分析數(shù)據(jù)，經(jīng)檢驗(yàn)測試結(jié)果合格后，結(jié)束原地應(yīng)力測試。6.2.8封隔器解封，起出測試管柱。對(duì)于不同型號(hào)的封隔器，針對(duì)其具體技術(shù)要求進(jìn)行解封。6.2.9回放壓力計(jì)錄取資料，轉(zhuǎn)儲(chǔ)備份。6.3安全與環(huán)保6.3.1安全事項(xiàng)6.3.1.1施工人員必須穿戴工作服、勞保鞋、安全帽，方可進(jìn)入工作現(xiàn)場

17、。6.3.1.2現(xiàn)場測試屬帶壓作業(yè)，測試前必須認(rèn)真檢查帶壓設(shè)備的每一個(gè)環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)解決。確保連接牢固無泄漏。6.3.1.3觀察儀表、開關(guān)閥門時(shí)，不能正對(duì)其出口。6.3.1.4井口作業(yè)應(yīng)妥善放置工具，嚴(yán)防工具落入井內(nèi)。6.3.1.5井中起下管柱和壓力計(jì)，速度應(yīng)平穩(wěn)。6.3.1.6現(xiàn)場施工，必須嚴(yán)格遵循操作程序，確保施工順利進(jìn)行。6.3.1.7測試井場應(yīng)符合防火安全規(guī)定，井場線路、設(shè)備、照明工具的安裝應(yīng)符合安全標(biāo)準(zhǔn)。6.3.2環(huán)保施工現(xiàn)場，注意環(huán)境保護(hù)，在施工過程中，應(yīng)按環(huán)保部門要求，控制注入流體、鉆井液的排放。廢舊物品、油料、生活垃圾的倒放必須遵守嚴(yán)格規(guī)定，妥善處理。7數(shù)據(jù)(shj)采

18、集7.1現(xiàn)場作業(yè)(zuy)記錄7.1.1下井測試(csh)管柱數(shù)據(jù)記錄每一部件的名稱、型號(hào)、長度、直徑、下入深度。（見表1）表1測試管柱數(shù)據(jù)記表部件名稱型號(hào)直徑(mm)長度(m)下入深度(m)底部(m)頂部(m)備注7.1.2現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)記錄記錄注入時(shí)間、注入排量、井口壓力、累積注入量。開關(guān)井時(shí)間。在注入過程中記錄間隔不超過10min。（見表2）表2測試階段數(shù)據(jù)記錄表井號(hào)：煤層：日期：測試時(shí)間累積時(shí)間(min)井口壓力(MPa)水罐讀數(shù)(m3)累積注入量(m3)排量(m3/d)備注7.1.3現(xiàn)場測試(csh)工作記錄（見表3）表3現(xiàn)場(xinchng)測試工作記錄表日期時(shí)間工作內(nèi)容備注7.2壓

19、力溫度(wnd)數(shù)據(jù)采集電子壓力計(jì)的壓力、溫度數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集時(shí)間間隔對(duì)不同測試階段要求不同，具體要求如下：7.2.1微破裂試驗(yàn)管柱起下階段不大于60s注入關(guān)井階段12s7.2.2注入/壓降測試管柱起下階段不大于60s注入階段510s關(guān)井階段8小時(shí)內(nèi)：5s8小時(shí)后：2030s7.2.3原地應(yīng)力測試管柱起下階段不大于60s注入關(guān)井階段12s說明：壓力計(jì)采集的全部原始數(shù)據(jù)資料應(yīng)以ASCII文件進(jìn)行磁盤備份，在磁盤上注明井號(hào)，測試層位，測試日期，施工單位。7.2.4實(shí)測壓力、溫度數(shù)據(jù)（見表4）表4實(shí)測壓力(yl)、溫度數(shù)據(jù)表井號(hào)：煤層(micng)：日期(rq)：數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)間（hr）壓力（MPa）溫度（C

20、）備注（記錄到小數(shù)點(diǎn)后第四位）（記錄到小數(shù)點(diǎn)后第四位）（記錄到小數(shù)點(diǎn)后第二位）（注明測試階段）7.2.5現(xiàn)場測試記錄的全部原始資料，均需由測試監(jiān)督驗(yàn)收認(rèn)可，并簽字后方可通過。8數(shù)據(jù)整理與解釋8.1現(xiàn)場測試階段地面數(shù)據(jù)記錄整理，8.1.1繪制注入階段壓力變化曲線。8.1.2繪制注入階段排量變化曲線8.1.3繪制下井測試管柱組合示意圖8.2井下壓力計(jì)實(shí)測數(shù)據(jù)整理8.2.1繪制測試過程壓力歷史圖，圖中標(biāo)明各階段劃分位置。8.2.2繪制測試過程溫度歷史圖，圖中標(biāo)明各階段劃分位置。8.2.3繪制測評(píng)分析圖結(jié)合施工過程，分析壓力數(shù)據(jù)變化特征及對(duì)應(yīng)的時(shí)間，評(píng)價(jià)施工工藝是否符合要求。分析壓降階段的壓力值，是否

21、已達(dá)到液面平衡壓力pl。8.2.4繪制壓降階段壓力及壓力導(dǎo)數(shù)雙對(duì)數(shù)曲線。8.2.5繪制壓降階段半對(duì)數(shù)曲線。8.2.6繪制原地應(yīng)力測試壓力時(shí)間曲線。8.2.7繪制原地應(yīng)力測試閉合壓力分析曲線。8.2.8繪制其它必要圖件。8.3資料解釋8.3.1試井分析所用參數(shù)（見表5）表5試井分析所用參數(shù)表參數(shù)符號(hào)單位煤層中部深度Dm煤層厚度hm井筒尺寸rwm孔隙度流體壓縮系數(shù)CwMPa-1煤孔隙體積壓縮系數(shù)CfMPa-1綜合壓縮系數(shù)CtMPa-1流體粘度mPas流體體積系數(shù)Bm3/m38.3.2注入(zh r)/壓降資料(zlio)解釋資料解釋采用現(xiàn)代試井解釋軟件，通過計(jì)算機(jī)輔助分析(fnx)，求取煤層參數(shù)值（見表6）。注入階段和壓降階段的數(shù)據(jù)都可用于分析。由于注入階段壓力波動(dòng)較大，因此，通常只對(duì)壓降階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。試井分析的一般程序如下：8.3.2.1分析模型的確定依據(jù)雙對(duì)數(shù)診斷圖版的曲線特征確定所選用的分析模型。8.3.2.2典型曲線擬合分析采用雙對(duì)數(shù)