地層測試試油3-4

3.4地層測試工藝1、操作管柱式常規(guī)測試此測試管柱是目前國內(nèi)外使用最多，最常用的測試管柱，廣泛應用于試油測試生產(chǎn)中，它主要有：循環(huán)閥、測試閥（MFEHST）、壓力計記錄儀（機械式和電子式）、套管封隔器（P－T型和RTTS型）等測試工具組成，它是通過地面操作管柱來實現(xiàn)開關(guān)井，達到測試目的。3.4地層測試工藝1、操作管柱式常規(guī)測試管柱的特點：（1）最常用的測試管柱、普遍應用于現(xiàn)在的測試生產(chǎn)之中；（2）該測試管柱操作簡便、靈活可靠；（3）測試閥主要是MFE和HST；（4）全部工具國產(chǎn)化，成本較低；（5）主要應用于直井和小斜度井內(nèi)，應用范圍有一定的局限性；（6）適用于低產(chǎn)層和油水井的測試。

操作管柱式常規(guī)測試管柱泵沖式反循環(huán)閥斷銷式反循環(huán)閥驗漏壓力計托筒鎖緊接頭盲接頭開槽尾管油管油管油管M·F·E鉆鋌安全接頭P―T封隔器機械壓力計3.4地層測試工藝

1、裸眼井(坐封裸眼段)a測試前進行雙井徑曲線測井，選擇雙井徑曲線的互相重合段，及井眼曲線規(guī)則，地層巖性堅硬的井段作為封隔器的坐封井段。坐封段長度不少于3m；

b要求井身質(zhì)量好，井壁穩(wěn)定；

c進行通井劃眼如有遇阻或縮徑井段、安充分洗井劃眼、使起下鉆暢通無阻；

d調(diào)整鉆井液，加入適當?shù)姆揽▌?/p>

f采用雙封隔器的管柱結(jié)構(gòu)，封隔器底部用鉆艇支撐，支撐管長度不長于80m，封隔器上部接有震擊器及安全接頭。坐封位置的要求①封隔器坐封位置應選在地層巖性好、致密、堅硬及井徑規(guī)則的井段，最好選在灰?guī)r或膠結(jié)致密、堅硬的砂泥巖井段，②根據(jù)雙井徑曲線的重合段來選定坐封段，其長度不少于3m。③坐封深度不能低于測試層頂部深(上封隔器)、也不宜離測試層過遠，一般不超過15m，也要避免測試井段過長、一般不超過50m，④封隔器膠筒外徑與坐封井段井徑之差不能大于30mm（膨脹式封隔器除外）⑤支承尾管一般不宜超過80m。2）測試程序

(2)下入測試管柱測試前準備工作就緒之后，即可下入測試管柱。

1)對下井壓力計、溫度計進行檢查。裝好壓力卡片，上滿時鐘，劃好基線，證實時鐘正常運轉(zhuǎn)后再裝入托筒內(nèi)；

2)將下井測試工具在井口連接好，按規(guī)定擰緊聯(lián)結(jié)螺紋，檢查所有下井部件是否齊全完好?？ㄍ?、扶正塊要運動自如，外表的埋頭螺釘要上緊，檢查安全密封下部的鎖緊螺釘是否取出。當全部測試工具經(jīng)檢查證實無誤時，即可下入井內(nèi)；

3)要記錄測試器以下工具的重量，便于核算自由點；

4)下井管柱螺紋要涂好密封脂(防止落物入井)，嚴防轉(zhuǎn)動管柱，以避免卡瓦封隔器中途坐封。管柱下井過程中操作要平穩(wěn)，不允許猛剎猛放，比平常下鉆速度要慢，如有遇阻現(xiàn)象，要立即上提管柱，防止多流測試器受壓縮而打開。上提后再慢慢下放，直至消除遇阻現(xiàn)象為止。5)下井過程中，經(jīng)常觀察環(huán)空返出現(xiàn)象和指重表懸重、以驗證管柱螺紋是否滲漏。有懷疑時，在鉆桿頂端抹一點油、用一張薄紙蒙上，觀察鉆桿是否出氣，進一步驗證管柱螺紋是否滲漏；6）下測試管柱至最后一個單根之前，將投桿器、控制頭、活動管匯接在單根上，再與測試管柱連接，下至預定井深后，上提1-2m，將活動管匯與鉆臺管匯連接好，再將鉆臺管匯與顯示頭、防噴管線連接好。測試下完測試管柱后，慢慢上提下放測試管柱，記錄上提鉆桿重量（W上）和下放鉆桿重量（W下），以便計算自由點懸重。

l）理論自由點及坐封時指重表讀數(shù)計算

MFE的操作是通過上提下放來開關(guān)測試閥的，在上提計算換位操作時，多流測試器花健心軸有一段自由行程25.4mm，當上提重量至花鍵心鈾時，心軸向上移動，而花健心軸下部重量未提動，因此指重表懸重不再增加，懸重不再增加的那個讀數(shù)稱為自由點懸重。(3)起出測試管柱測試終關(guān)井結(jié)束后即可解封起鉆。自噴井：先投棒砸開反循環(huán)閥，進行反循環(huán)壓井，待油氣在壓井液中全部消除后，即可解封起鉆。解封時上提管柱的重量略高于測試管柱的重量與回收地層液體的重量之和，等待3—5min，讓旁通閥打開，平衡封隔器上下方的壓力，膠筒收縮后即可上提起出管柱。非自噴井：先解封起鉆，待起鉆見到液面時，再接上控制頭進行反循環(huán)。反循環(huán)出來的流體接入計量罐中進行計量和取樣。當測試工具起至井口，要對取樣器進行現(xiàn)場放樣，并對樣品進行初步鑒定。起出壓力計后，要立即對壓力卡片進行現(xiàn)場鑒別，判斷測試是否成功。安全注意事項測試工作必須注意安全：

(1)井眼

1)測試井眼必須暢通無阻。裸眼井不得有狗腿、套管井不得有套管變形、破裂及串槽等缺陷；

2)認真調(diào)整好鉆井液性能，適當加入防卡劑，使泥餅摩擦系數(shù)45min時低于0.1(淺井)或0.15(深井)，保證測試時不卡鉆柱；

3)根據(jù)測試地層巖性，采用合適的負壓差，嚴防負壓差過大，造成井壁坍塌，埋卡封隔器下部支撐管。(2)操作1)所有下井工具及管柱的絲扣連接，必須擰緊嚴防滲漏；2)嚴防落物入井；

3)下放測試管柱要平穩(wěn)操作，不得猛剎猛放。遇阻不超過50kN，發(fā)現(xiàn)遇阻，應立即上提，再慢慢下放，防止測試閥打開。如經(jīng)多次上提下放仍然下不去，則應起鉆查明原因；

4)坐封封隔器打開測試閥時，要嚴密注視環(huán)空液面，發(fā)現(xiàn)液面下降，應立即上提管柱重新坐封，幾經(jīng)坐封均失敗時，應立即起鉆查明原因；

5)地面流程、放噴管線必須固定牢靠，測試井產(chǎn)出的天然氣應點火撓掉。流動測試應盡可能安排在白天進行；

6)高壓油、氣井測試，應安裝高壓控制頭、并適當調(diào)整油嘴，控制壓力和產(chǎn)量；

7)起測試管柱時，應邊起邊灌泥漿，防止井噴和井壁坍塌；

8)現(xiàn)場放樣時，放樣口不能正對著人。（3)防火防毒

1)測試時井場50m以內(nèi)不準使用明火；

2)要準備一定數(shù)量的防火用具。高壓油氣井測試時，應有消防車、水泥車值班，

3)含硫化氫油氣井的測試，要備有防毒面具，對測試人員要進行防毒知識教育，井場要備有救護車和醫(yī)務人員，并準備好人員應急撤離路線。井場要有H2S監(jiān)測儀，測試期間要不間斷地對H2S進行監(jiān)測。閑雜人員均應離開現(xiàn)場。

該測試管柱是常規(guī)裸眼測試管柱的基礎(chǔ)上的深化，使用的范圍受到限制較多，主要有：循環(huán)閥、測試閥、上裸眼旁通、震擊器、安全短接、安全密封封隔器、壓力計記錄儀、下封隔器、跨隔裸眼旁通等測試工具組成。它也是通過地面操作測試管柱來實現(xiàn)開關(guān)井，達到測試目的。管柱特點：（1）有常規(guī)裸眼測試管柱的所有特點（2）由于是支撐式雙封隔器測試，使用范圍受到限制較大，井徑條件更為苛刻。（3）測試成功率較低。（4）測試管柱被卡的危險性更大，安全系數(shù)更小。(1)常規(guī)裸眼跨隔測試管柱裸眼單封隔器

適用于下部單層測試或下部多層合試。裸眼雙封隔選層錨(跨隔)測試管柱

當測試層段離井底很遠時，若下部加過長尾管(超過80m)，有卡鉆的危險，而且管柱彎曲可能造成封隔器偏心而密封不嚴，可用選層錨支撐管柱進行測試，選層錨必須選坐在堅硬的層段上。作為一個可靠的固定器，一且封隔器坐封后，封隔器承受負荷。裸眼雙封隔器用來把測試層段以上和以下的其它層段都隔離開，只測試兩封隔器之間的地層。支承于井底的裸眼雙封隔器(跨隔)測試管柱油管油管油管M·F·E鉆鋌安全接頭P―T封隔器機械壓力計當測試層的下部還有滲透層存在，測試時要求與目的層分開，則在測試層上、下各下一組封隔器，整個測試管柱用篩管或鉆鋌支撐于井底。該測試管柱是目前國內(nèi)外較理想的裸眼跨隔及裸眼測試的管柱。封隔器的密封性能增強，測試成功率高。主要由循環(huán)閥、測試閥、取樣器、壓力計記錄儀、震擊器、安全短接、井下膨脹泵、上膨脹封隔器，組合帶孔短接、調(diào)節(jié)鉆鋌、下膨脹封隔器、阻力彈簧等測試工具組成。它是通過旋轉(zhuǎn)測試管柱膨脹封隔器，然后再通過地面操作測試管柱來實現(xiàn)開關(guān)井，達到測試目的。(2)膨脹式裸眼跨隔測膨脹式裸眼跨隔測試管柱鉆桿鉆桿斷銷式反循環(huán)接頭水力開關(guān)閥內(nèi)壓力計托筒安全接頭濾網(wǎng)測試孔接頭間隔鉆鋌阻力彈簧泵出式反循環(huán)接頭鉆鋌取樣器液壓震擊器井下膨脹泵上封隔器外壓力計托筒下封隔器裸眼井段膨脹式跨隔測試工具測試原理下井下井時，液力開關(guān)測試閥關(guān)閉，旁通通道旁通二個封隔器上下方的流體，封隔器處于收縮狀態(tài)。封隔器充壓膨脹測試工具下至預定位置后，向右旋轉(zhuǎn)鉆具以60一80轉(zhuǎn)/min速度轉(zhuǎn)動膨脹泵，膨脹泵以0.0038m1/min的排量，將過濾的環(huán)空鉆井液吸入，充入到二個封隔器膠筒中，使其膨脹坐封。

開井流動測試下放鉆具加壓66.723—88.964KN負荷，液力開關(guān)工具經(jīng)延時一段時間，打開測試閥，地層流體經(jīng)組合開孔接頭、測試閥進入鉆桿，進行流動測試。膨脹式跨隔測試工具測試原理關(guān)井測壓上提鉆具對液力開關(guān)施加8.896—22.24lKN的拉力負荷，測試閥即可關(guān)閉，進行關(guān)井測壓。這樣重復上提下放操作可進行多次開關(guān)井測試。平衡壓差測試完后，下放鉆具給膨脹泵加壓22.241KN，再向右旋轉(zhuǎn)鉆具1／4圈，使膨脹泵離臺器嚙合，鉆具自由下落50.8mm,推動閥滑套下行，使測試井段與環(huán)形空間平衡，充壓膨脹通道與環(huán)空連通，泵處于平衡－泄壓位置。封隔器收縮解封起鉆再上提8.896—22.241KN的拉力，把膨脹泵的心軸向上提起，讓閥滑套留在下部位置，封隔器膠筒就能收縮解封。管柱特點：（1）具有支撐式裸眼測試管柱的所有特點；（2）膨脹封隔器的膨脹系數(shù)較大，封隔器的密封性能較強；（3）不受跨距等因素的影響；（4）不受井徑不規(guī)則等因素的影響；（5）由于全都引進設(shè)備，加之膨脹封隔器一次使用，測試成本較高。(3)膨脹式裸眼跨隔測試管柱(4)注入膨脹式測試管柱

該測試管柱是根據(jù)裸眼測試的生產(chǎn)需要進行開發(fā)的一種新型測試作業(yè)管柱，能夠補償支撐式裸眼測試和膨脹裸眼測試的部分不足。主要有：循環(huán)閥、井下測試主閥、單向測試閥、壓力計記錄儀、震擊器、安全短節(jié)、注入式膨脹式封隔器、底管等測試工具組成。它是先由井口向測試管柱內(nèi)注入液體使膨脹封隔器膨脹，然后再操作測試管柱來實現(xiàn)開關(guān)井，達到測試的目的。(4)注入膨脹式測試管柱管柱特點：（1）具有常規(guī)裸眼測試管柱的特點；（2）具有膨脹式封隔器對井徑和密封的特點；（3）局限地層的產(chǎn)能，如果產(chǎn)能高，能夠形成測試壓差，如果產(chǎn)能低，要進行排液形成測試壓差；（4）測試成本在支撐式管柱和膨脹式測試管柱之中。注入膨脹式測試管柱鉆桿或油管循環(huán)閥測試閥單向流動閥取樣器壓力計托筒液壓震擊器安全短接注入式封隔器管鞋裸眼井段2、套管井(坐封套管段)

測試前必須用通井規(guī)通井或刮管，通井規(guī)外徑比坐封段套管內(nèi)徑小65mm、長度不小于30cm，保證封隔器能順利起下；對于套管射孔的測試井，應充分循環(huán)洗井，將井內(nèi)污物叢雜質(zhì)清除干凈。采用優(yōu)質(zhì)洗井液，如條件允許，應采用無固相洗井液。2、套管井(坐封套管段)

在套管井中進行測試與在裸眼井中進行測試的原理是一樣的，但使用的井下工具有較大的差異。例如，在套管井中用的是卡瓦封隔器，它可在任何位置坐封，操作方便，密封可靠；不使用安全密封，而是用液壓鎖緊接頭代替；必要時還可增加套管旁通閥代替裸眼旁通閥。2、套管井(坐封套管段)

1）套管井單封隔器測試，適用于套管射孔完井或套管下部裸眼測試，封隔器可坐封在套管中測試下部層段的情況。2、套管井(坐封套管段)2）套管井雙封隔器測試

適用于射開多個層段，選擇其中的一層或相連的幾個層測試，將上、下其他層段都隔開的情況。2、套管井(坐封套管段)

應該注意，在管柱配置時，測試閥與反循環(huán)閥的位置必須隔離，防止堵塞。3、HST測試工藝

工作原理

(1)下井

HST測試器測試閥關(guān)閉，VR安全接頭旁通孔開啟，封隔器處于收縮狀態(tài)。

(2)流動測試測試工具下至預定位置后，先上提管柱，再右旋1-3圈，然后下放管柱，使卡瓦封隔器坐封，密封環(huán)空，VR安全接頭旁通孔關(guān)閉，HST測試器經(jīng)液壓延時后開啟，地層流體經(jīng)篩管、測試閥進入鉆柱，進行流動測試。3、HST測試工藝

3)關(guān)井測壓上提管柱至出現(xiàn)“自由點”懸重，并提完152．4mm(6”)自由行程，然后下放加壓至原坐封懸重，在換位機構(gòu)作用下，測試閥關(guān)閉，關(guān)井測壓。如此上提下放重復操作可進行多次流動和關(guān)井。由于HST測試器下部接有伸縮接頭，其自由行程為762mm，故VR安全接頭旁通孔保持關(guān)閉，封隔器膠筒保持密封。

(4)起出關(guān)井結(jié)束，上提測試管柱。HST的測試閥關(guān)閉，VR安全接頭旁通空打開，平衡封隔器上下方的壓力，即可解封起出。

4、海上浮船測試由于海上鉆井成本高，裸眼測試風險大，一般都是在套管內(nèi)測試，選用壓控式測試工具。為了避免海浪的影響，測試管柱內(nèi)均加伸縮接頭；考慮安全，海底還要加水下測試樹。

5、射孔—測試聯(lián)作管柱

該聯(lián)作管柱是目前國內(nèi)采用較多的測試射孔聯(lián)作作業(yè)，普遍運用于試油射孔生產(chǎn)中，主要有：常規(guī)測試管柱的測試工具和傳輸射孔器材（TCP）進行組合。把射孔器材同測試工具一起下入井內(nèi)，先通過地面操作打開井底測試閥，然后再進行點火射孔，最后，按常規(guī)測試的要求進行測試作業(yè)，達到射孔測試的目的。5、射孔—測試聯(lián)作管柱管柱特點：（1）具有常規(guī)套管測試的所有特性；（2）具有傳輸射孔的所有特點；（3）一次管柱入井進行射孔測試，縮短時間，提高效益；（4）防止射孔后發(fā)生井噴的不安全性。（5）先開井，后射孔，射孔后，打開地層進行負壓測試，防止射孔后第二次污染，保護油氣藏，也是油田勘探開發(fā)主要目的。射孔—測試聯(lián)作管柱鉆桿或油管鉆桿或油管壓力計托筒鎖緊接頭液壓震擊器傳壓短節(jié)篩管點火頭校深短節(jié)鉆桿或油管多流測試器壓力計托筒安全接頭卡瓦封隔器減震器射孔槍目的層校深短節(jié)反循環(huán)閥

MFE壓力計托筒傳壓接頭篩管點火頭壓力釋放裝置P―T封隔器減震鏈油管油管油管驗漏壓力計鎖緊接頭鉆鋌剪銷封隔器安全接頭射孔槍盲接頭鉆鋌機械壓力計射孔與跨隔測試聯(lián)作管柱目的層油管輸送射孔—測試聯(lián)臺作業(yè)實例測試管柱油管輸送射孔—測試聯(lián)臺作業(yè)實例坐封，13:56；初開井，13:58；炮響，14:05；初關(guān)井，14:15；二次開井，16:12；二次關(guān)井20:16；解封，次日22:20。射孔發(fā)射率為100％，射孔后成功地