普通试油工艺

1、第四章 普通试油工艺认识、鉴别和掌握油、气、水层油气勘探、开发系统工程地震钻井试油录井录井资料地质综合研究钻探井位测井可能的油、气、水层1第四章 普通试油工艺试油工作就是利用一套专用的设备和方法，对井下油、气、水层进行直接测试，并取得有关地下油、气、水层产能，压力，温度和油、气、水样物性资料的工艺过程。2第一节 概述一. 试油技术的发展历程 20世纪70年代末期以前我国试油技术仿照前苏联的试油工艺方法。特点：没有地层测试和测试资料处理解释的技术内容。 缺点：试油周期长，获取的地层参数少，资料可靠性差，资料质量人为因素影响大。目前，习惯上称之为常规试油方法，该试油方法在评价低渗透油气层方面仍然具

2、有一定优势。3第一节 概述20世纪70年代末期以后引进美国的以地层测试技术和测试资料处理解释软件为主，包括油管传输负压射孔、地面油气水分离计量、电缆桥塞等一系列技术； 地层测试和测试资料处理解释技术的特点是：能直接取得或计算出的地层参数和流体特性参数达30项之多，测试时间短、效率高、见效快，资料准确可靠、无人为因素影响，可以从动态角度，直接录取油气藏生产状态下的参数。4第一节 概述20世纪90年代初期以前：将地层测试技术与我国常规试油方法相结合，针对我国油气藏的地质条件，经过10年的试油生产实践，到20世纪90年代初期，基本形成了符合我国实际情况的试油技术科学试油系统工程。又经过10年的不断发

3、展、完善和生产实践，目前，科学试油系统工程已在各油田广泛应用，为我国的油气勘探开发事业做出了重大贡献。5第一节 概述科学试油系统工程由一系列单项技术组成。主要包括：钻井中途测试，优质试油压井液、射孔液，油管传输负压射孔技术，地层测试技术，地层测试与油管传输负压射孔联作技术，水力泵、螺杆泵、液氮及抽汲排液求产技术，地面油气水分离计量技术，电缆与机械桥塞封隔油层技术，储层措施改造技术，测试资料处理、解释技术。其中许多技术我们以后课堂上都要讲。6第一节 概述 二、试油的概念从试油技术的发展历程来看，我们一般所说的试油是指普通的试油工艺，而广义的试油则包括普通试油工艺、电缆地层测试和钻杆地层测试等。试

4、油是指探井钻井中或完井后，为取得油气储层压力、产量、液性等所有特性参数，满足储量计算和提交要求的整套资料的录取、分析、处理和解释的全部工作过程，是最终确定一个构造或一个圈闭是否有油气藏存在和油气藏是否具备开采价值的依据。钻井中途测试和完井测试试油的目的试油要完成的工作试油的意义7第一节 概述三、试油的目的和任务 在勘探的不同阶段，油、气井的试油、试气有着不同的目的和任务，概括起来有以下几种：探明新地区、新构造是否有工业性油、气流；查明油、气田的含油面积，油水或气水边界以及油、气藏的产油气能力和驱动类型；验证对储集层产油气能力的认识和利用测井资料解释的可靠程度；通过分层试油、试气，取得有关分层的

5、测试资料，为计算油、气田储量和编制油气田开发方案提供依据。8第一节 概述四、试油的意义试油是油、气勘探取得成果的关键；是寻找新油、气田并初步了解地下情况的最直接的手段；是为开发提供可靠依据的重要环节。 这就要求试油试采所录取的资料必须准确、可靠，从而对油气藏做出科学的评价。所以，试油是油气勘探开发中的重要环节（试油在勘探开发中的意义）。9第一节 概述五、试油层位的选择试油层位的选择以不漏掉一个油气层为原则。探井要做好中途测试设计，坚持钻进过程中，自上而下地搞清每一套含油气层的情况。完井试油要根据钻探目的分段、分层试油，但也要防止分层过细，层位过多。10五、试油层位的选择1区域探井（参数井）区域

6、勘探阶段 主要钻探目的：了解勘探地区的地层层序、岩性厚度以及生油条件，生储盖层组合情况，为选定有利生油凹陷及油气聚集有利地带提供资料。11五、试油层位的选择试油原则在钻进过程中如有良好油气显示应及时进行中途测试，以了解其产液性质和产能，并为选择正确的完井方式提出依据。完井后使用原钻机试油，应根据综合分析资料，进行试油层位的选择，要首先选择最好的油气显示层射开试油，以尽快打开新区找油找气形势。12五、试油层位的选择试油选层原则是：（1）地质录井油斑级以上、气测有异常、测井解释为油气层。（2）在一套层系内一个或一组地质录井油斑级以上、岩屑荧光7级以上、气测异常显示、测井解释差油层、油水同层或可疑层

7、。13第一节 概述2预探井工业勘探的预探阶段预探井主要钻探目的是发现油气田，查明油气层位及确定有无工业价值。试油原则钻进过程中如遇良好油气显示，要立即进行中途测试。完井后也应使用原钻机进行试油工作，以及时对油气层进行评价。试油层位的确定，原则上自下而上分层试油，逐层逐段搞清，并注意分析地层资料，分清重点层位和次要的验证层位，提出不同的取资料要求，切忌分层过细，主次不分，造成试油时间拖得很长。有时在一个新区头几口预探井，为迅速取得“揭开一点，推动全局”的形势，在确定层位时首先打开最理想层段，以尽快取得资料。 14第一节 概述试油选层原则是：（1）录井岩屑油斑级以上、气测异常、测井解释为油气层、测

8、井电阻率大于水层电阻率。（2）录井岩屑油斑级以上、气测又异常明显、测井解释为差油层。（3）特殊岩性（碳酸盐岩、火成岩、变质岩）、具油斑显示、气测异常井段。（4）综合解释为油层、水层界限不清的层段。（5）钻井过程中井涌、井漏、放空、裂缝、地质录井见显示井段。（6）主要目的层为水层。15第一节 概述3评价井工业勘探的油田详探阶段评价井基本任务是探明油气层特性及油气边界，圈定含油气面积。试油原则：通过对确定的层位的试油，以搞清油、气、水层分布、油层物性、产能变化特征、压力系统和油气藏的驱动类型及其特征，不允许油、气、水层大段混试，应按油气层组自下而上分段逐层测试。试油选层原则是：（1）新层系的主力油

9、层。（2）了解岩性、电性、物性、含油性四性关系，钻井取心的油层、差油层。（3）综合解释油气层、有效厚度小于1m以下。（4）油水过度带。 16第一节 概述4开发井油、气田开发生产所部署的井统称为开发井，包括滚动井、投产井、注水井、观察井等。滚动井是在尚未认识清楚的区块所部署的井，兼有详探井的任务；对于开发井的试油主要目的是确定油、气、水产能、性质。17第一节 概述六、试油的分类从试油的概念来分析，根据测试时间不同，试油可分为钻井中途测试试油；完井测试试油。18中途测试中途测试是指探井钻井过程中，钻遇油气层或发现重要油气显示时，中途停钻对可能的油气层进行测试。中途测试是在裸眼井中进行，在油气层被钻

10、井液浸泡时间不长、油层损害不大的情况下，迅速进行测试，取得一系列地层重要参数，对油气层进行初步评价。19中途测试优点：如果测试结果无工业价值，可以不下套管继续钻井，寻找下步的油气层。因此，中途测试是新探区迅速发现油气藏的有利手段。缺点：中途测试要受到地层条件限制，只能在岩性较致密，井壁较规则，地层不垮塌，井身状况较好的条件下进行。20完井测试完井测试：指完井之后进行的地层测试，又称为试油气，也就是我们所说的常规试油、普通试油；通常在套管中进行，一般的井均可采用。由于开井时间较长，所取得地层参数齐全，可靠程度较高。在试油井中，有多个射孔层段需要分别取得试油资料，还可进行分层试油。21第二节 完井

11、（常规、普通）试油技术试油的目的将钻井、综合录井、测井所认识和评价的含油气层，通过射孔、替喷、诱喷、举升等技术，使地层中的流体（包括油、气和水）进入井筒，流出地面；通过试油将取得产层流体的性质、产量、地层压力及流体流动过程中的压力变化资料，对这些资料进行分析和处理可以得到地层的各种参数，对地层进行评价。22第二节 完井试油技术试油有严格的技术规程，包括一系列的工序。钻井中途测试和完井测试的试油工序不同。中途测试是在钻井过程中的裸眼井进行的，因此，必须做细致的工作以确保测试工具能顺利的下井、座封、测试和起出。我们主要讲完井试油工序，其主要的试油工序如下：23一通井、洗井、冲砂1通井通井的目的主要

12、有三个：一是清除套管内壁上粘附的固体物质，如钢渣、毛刺、固井残留的水泥等；二是检查套管直径及变形、破损情况；三是检查固井后形成的人工井底是否符合试油要求。通井规大端长度应大于0.5m，外径小于套管内径68mm，大于封隔器胶筒外径2mm，通井过程中遇阻不超过19.6kN，保证起下测试管柱通畅。对于裸眼、筛管完成的井，通至套管鞋以上1015m，然后用油管通至井底。24一通井、洗井、冲砂2洗井采用负压射孔的井及用优质无固相压井液射孔的井，射孔前应充分洗井。洗井的目的是：清洁井筒，清除套管内壁上粘附的固体物质或稠油、蜡质物质；同时调整井内的压井液，使之符合射孔要求，防止在地层打开后，污水进入油层造成地

13、层污染。25一通井、洗井、冲砂洗井液用量不得少于井筒容积的两倍、排量大于500L/min。连续循环两周以上。将井内泥浆、污物及沉砂冲洗干净，达到进出口液性一致。机械杂质含量小于0.2%。对漏失量较大的井，一般不宜采用循环洗井，对低压、漏失量小的井，洗井液中应加入一定比例的活性剂和粘土膨胀剂。洗井后应探测井底深度，以检查是否合格。洗井时应记录：时间、方式、深度、泵压、排量、洗井液性质及用量、漏失量、油气显示和井底深度。26一通井、洗井、冲砂3冲砂对于因井下有沉砂未达到人工井底或未达到要求深度的井，应进行冲砂。冲砂前应探到砂面位置，冲砂时油管应下距砂面3m以上，开泵循环正常后方可下放管柱冲砂，中途

14、不得停泵。如遇泵车发生故障，应上提油管到原始砂面以上；如提升设备发生故障，要注意保持正常循环；如发现明显漏失或地层大量出砂，应立即停止施工，研究其他措施。冲砂时应记录：时间、方式、井段、冲砂液名称、性能及用量、泵压、排量、漏失量、冲出砂量、冲砂前后砂面位置等。27二射孔射孔的目的是沟通地层和井筒，产生流体流动通道。射孔时，在井筒内有一定数量的液体，既射孔液。按射孔时井筒内到射孔段中部的射孔液柱压力与射孔段地层压力之比，可把射孔分为正压射孔和负压射孔两种。28二射孔1正压射孔 射孔时，射孔液柱压力大于地层压力称为正压射孔，常见于套管常规电缆射孔，便于减少射孔成本。射孔前替入射孔保护液，射孔静液柱

15、压力大于地层静压，但正压值应尽可能低，应不超过地层压力的5%。由于正压射孔后，井筒液体可能流入地层，容易造成地层污染，因此正压射孔时应注意射孔液对地层的污染问题，射孔后应及时进行下步工序，防止射孔液长时间浸泡地层。29二射孔2负压射孔射孔时，静液柱压力小于地层压力称为负压射孔。为防止负压射孔时井喷，常采用过油管射孔、油管传输射孔和测试射孔联作工艺。对于油层压力特别低的非气层也可采用电缆射孔。由于负压射孔后，地层液体流入井筒，所以不会造成地层污染，并有利于地层解堵。30二射孔3超正压射孔为消除和大大减小聚能射孔技术对射孔孔眼周围地层的压实效应（压实效应会降低孔眼周围地层的渗透率），建议使用超正压

16、射孔技术。超正压射孔技术是在射孔的同时向地层施加超过地层破裂压力的压力，使地层产生裂缝，支撑剂的加入又可使裂缝保持持久性。超正压主要有两种：31二射孔使用高能气体压裂与射孔工艺的联作技术，又称射孔压裂复合技术，该技术不仅可以大大减小聚能射孔技术对射孔孔眼周围地层的压实效应，还可减少射孔液在射孔时对油层的伤害，最终达到改善射孔完井效果的目的。使用液态氮做为压井液实现超正压射孔，利于射孔弹爆轰后深穿透射孔，利于射孔后高排驱能力条件下孔眼附近地层解除堵塞，气化的氮气易将堵塞物排出井筒、不损害地层的渗透率。32二射孔 对射孔压井液要认真选择，应采用对地层无伤害的无固相优质压井液；施工按射孔通知书定位跟

17、踪射孔；射孔应连续施工，并采取防喷、防卡、防火等安全措施。射孔时应记录时间、层位、井段、厚度、射孔方式、枪型、弹型、孔数、孔密、发射率、压井液性质及液面深度、射孔后油气显示、井口压力及其它异常情况。33三下管串1下油管 下井：管柱的规格和材质必须满足设计要求，并要求无结蜡、弯曲、裂痕、腐蚀及孔洞。接箍紧固。丝扣清洁无损，管壁内外无泥砂，刚级不混杂。 下井油管必须在地面上用通径规通径。 下井管柱、工具必须由技术员负责丈量、复查，要求误差在0.3m/1000m以内；下入顺序、深度应符合设计要求；油管末端应装有油管鞋或工作筒，油管鞋内径一般为62mm。 井口要装有防掉、防喷装置。34三下管串 为便于

18、以后进行其他作业，油管完成深度应符合以下要求：裸眼井中：筛管完成井，要求洗井后油管深度完成在套管鞋以上1020m。射孔完成井：油管鞋完成在射孔段顶界以上515m。设计采用过油管射孔的井，油管鞋内径不小于62mm，且呈喇叭形状。抽汲求产井油管鞋内径55mm。油管鞋以上均严禁带十字接头；预计可以自喷的井应带工作筒，便于今后不压井作业。35三下管串 应记录资料：油管类型及尺寸、下入深度、下井工具名称、型号、内外径及深度、管串结构示意图。2下钻杆 当下钻杆进行测试时，对管柱的技术要求符合钻井技术规程有关规定。36四诱导油流油层在钻开之后为了防止井喷事故，油气井内一般充满着泥浆或其它液体。只有将井内液柱

19、降低，造成油层压力大于井内液柱压力，油气才能从油层流入井中，这个过程一般称为诱导油流。一切诱导油气流的措施，都是设法降低井内压力，以便油气能流入井中。要改变井底压力，可以通过改变井内液柱高度或液柱的比重来实现。诱导油流的方法很多，如替喷法、抽汲法、提捞法、气举法及混气水排液法等。37四诱导油流1替喷法替喷就是用比重较轻的液体将井内比重较大液体替出，从而降低井中液柱的压力，以逐步达到井内液柱压力小于油层压力的条件。一般是先用轻泥浆替出重泥浆，然后用清水替出轻泥浆等循序渐进的方法。替喷法工艺比较简单，由于井底压力平缓稳定地下降，能较好地保护油层。这种方法只能用于油层压力较高、产量较大及油层堵塞不严

20、重的井中。38四诱导油流2抽汲法应用替喷诱导仍不能自喷时，这可能是由于： 油层压力低； 钻井过程中的泥浆污染造成地层孔隙堵塞，这时可采用抽汲方法使其达到自喷的目的。392抽汲法抽汲就是利用专门的抽子，通过钢丝绳下入井中作上、下高速运动（每秒钟数米）。当上提抽子时可迅速地把抽子以上的液体提升到地面，从而降低井中液柱对油层造成的回压，促使油井自喷；同时抽子高速上提时，抽子下面造成低压，有利于井底周围泥浆等赃物的排出，从而达到诱喷的目的。40四诱导油流3提捞法提捞法就是用一个钢制的捞筒下入井内，一筒一筒地将井内液体捞出地面，从而降低井中液面高度，达到诱流的目的。录取资料：时间、捞筒规格、钢丝绳下入深

21、度、捞深、捞次、液量、油、水量、气的显示、累计油、水量、油水性质、液面深度。41四诱导油流4气举法油井经替喷后仍不能自喷，可采用气举法。气举法就是利用高压风机向油管或套管内注入压缩气体，使井中液体从套管或油管中排出。该方法的优点是比抽汲法效率高，可以大大提高试油速度。42四诱导油流气举分为正举和反举：正举是从油管注入高压压缩气体，使井中液体从套管返出；反举与正举相反，高压气体从油套环形空间注入，液体及液体混合物从油管反出。一般正举时压力变化比较慢，而反举压力下降十分剧烈，容易引起地层出砂。录取资料：时间、气举方式、类型、气举介质、管柱结构、深度、油压、套压、压风机压力、泵车压力、进出口液量及性

22、质、油嘴尺寸。43四诱导油流5混气水排液法混气水排液法：是通过降低井筒液体比重的方法来降低回压。方法是从套管（或油管）用压风机和水泥车同时注气和泵水替置井内液体。由于气量和水量比例不同，注入的混气水比重不同，使比重从大到小依次变化，井底回压也将依次下降，使地层和井底建立越来越大的压差，达到诱导油、气的目的。44四诱导油流注意：每一种诱导油流的方法中的要求及一些注意的事项在相关资料中都可以查阅到；不管是采用哪一种诱导油流的方法，在作业过程中必须做好数据的记录工作。45五求产、测压、取样由于产量是评价油层的重要参数，如果计量不准，直接影响其他地层参数和油层评价的准确性；地层压力记录曲线是整个测试的

23、缩影和地层特征的记载，也是进行参数计算和油层评价的基础；通过取样可以分析油层流体的性质，也可以进行高压物性分析。 因此，在油气井测试时，应做好求产、测压和取样工作。在后面专门讲述。46六试油增产措施各类探井试油时遇有碳酸盐岩气层、碳酸盐胶结的油气层或低渗油气层，以及试油结果与录井、测井资料不符的层，必须研究采用酸化、压裂增产措施，以求得真实产能。（1）地质部门根据油井的油层性质，井身结构，试油初步结果，提出设计要求，与施工单位共同拟定施工设计。47六试油增产措施（2）施工前必须保持井筒干净，按要求备好合格的压裂砂、压裂液、酸液及一切附加剂，对使用设备、仪表及管线进行严格检查。施工要连续作业。（

24、3）酸化后一般应快速连续返排酸，排出残酸废液应排入废水池。（4）应录取资料 油层位置、井段、岩性、管柱、泵压、破裂压力、排量、压裂液、酸液名称、配方、用量、附加剂及用量、支撑剂名称等。48七压井（1）按设计要求准备足够的压井液，进行平衡压井，以减小对油层的污染。（2）压井时若发生漏失，应停止压井，采取其它有效措施。当基本压住后，要立即调整压井液性能，保持液柱压力与地层压力平衡。（3）应录取资料：管柱结构及深度、时间、方式、压井液名称、性能、用量、泵压、排量、漏失量等。49八封闭上试 一层试油结束后，需要封闭上试其它层位时，应大力推广应用电缆桥塞或封隔器。当无条件时，可注水泥塞封闭。1下电缆桥塞

25、或封隔器常用电缆桥塞或封隔器种类型号较多。在使用时，应严格按照类型特点、操作规程操作。坐封后应按规定进行验封。应取资料：桥塞或封隔器类型、尺寸、下入深度、验封压力等。2注水泥塞（书）50分层试油工艺由于油井、油层条件不同，试油工艺方法也有所不同，尤其是对多产层油气井，要搞清每一套含油气层的情况，必须坚持分层试油。最早的分层试油是采用注水泥塞将已试层封死，然后上返第二层进行试油。随着科学技术的进步，分层试油的方法也有逐步改进和发展，目前已形成完整的分层试油工艺，满足了各项试油任务的需要。到底采用哪一种试油方法，要与实际客观情况结合，针对不同的油层，采用不同的试油方法。51分层试油工艺水泥塞封层上

26、返试油时，除第一层不用打水泥塞外，其上返每一层都必须打一个水泥塞，速度较慢，对油层有一定的污染，并且，试油完投产还需钻掉水泥塞。目前，对试油确定的油气层或可利用的层，一般不采用注水泥塞上返试油的方法，而采用封隔器卡封试油。52分层试油工艺在试油井中，一次射开几个试油层或先后射开各个试油层，然后下入封隔器进行封隔，按照试油的目的和要求取得各项试油资料的方法，称为封隔器卡封试油。封隔器卡封试油主要包括桥塞（或称单级封隔器）试油工艺、两极封隔器分层试油工艺和多级封隔器分层试油工艺。53第三节 封隔器分层试油工艺一、封隔器分层试油工艺的特点：（1） 对目的油层是一次射开多层，然后下入多级封隔器将测试层

27、段分成单层、二层、三层，最多达到五个层段，可同时进行多层测试；（2） 测试方法除地面计量外，在井下管柱内装置分层压力计、产量计和取样器测取分层的流动压力、分层产液量及分层液体样品；54第三节 封隔器分层试油工艺（3）这一试油工艺可以在求某层产量的同时，测取分层的流动压力，或在测某层压力恢复曲线时，对其它层段调试产量或进行取样；（4） 在多层测试中如发现出水层段，可以不起出油管管柱，投入堵塞器堵水后继续测试其它层段。55第三节 封隔器分层试油工艺用于分层试油的井下封隔器主要有：151型支撑式封隔器、254型卡瓦封隔器、水力压缩式封隔器、水力压缩式双卡瓦封隔器，这些封隔器用于下有套管的井中的分层试

28、油。在裸眼井中使用水力密闭式封隔器。用于控制分层段开关的工具为配产器，偏心配产器等。56二、分层试油用的封隔器1支撑式分层封隔器 这种封隔器是靠油管柱重量来座封的，通过胶皮筒座剪断销钉，上胶皮筒沿中心管上花键下放，压缩胶皮筒，以密封油套管环形空间。这种封隔器结构简单，密封可靠。缺点是尾管过长，耐高压性能差，多级使用受到限制。57二、分层试油用的封隔器2卡瓦轨道式封隔器这种封隔器广泛用于分层试油及卡堵水作业中，江汉、大港、胜利及辽河等油田使用最普遍。各油田所用封隔器结构，仅卡瓦总成与轨道换向有所不同外，其基本尺寸大致近。58二、分层试油用的封隔器以胜245型封隔器为例，如图4-1所示。包括上接头

29、，密封元件、锥体、卡瓦总成、中心管及下接头部件。1-上接头；2-隔环；3-胶皮筒；4-锥体帽；5-防松销钉；6-锥体；7-扶正卡瓦；8-卡瓦箍；9-弹簧；10-卡瓦沟槽；11-轨道销钉；12-摆动环；13-托环；14-中心管；15-下接头59其工作原理是：当封隔器下井时，卡瓦总成被滑环销钉控制在短轨道上死点，使卡瓦和锥体有一定防座距离，不会在下管柱途中座封；当封隔器下到预定位置后，上提管柱超过防座距离，则使滑环销钉滑至下死点；再下放管柱则销钉沿短轨道换向至长轨道，锥体便将卡瓦座住锚定于套管壁上，在管柱重量作用下压缩胶皮筒，密封油管套管环形空间。起封隔器时上提油管柱，锥体脱开卡瓦，滑环销钉滑至长

30、轨道下死点即可将封隔器顺利地起出。60二、分层试油用的封隔器优点：操作工艺简便，便于试油，不需要清理井底。缺点：结构复杂，对套管有一定损伤，不能单独多级使用，但可以与支撑式封隔器组成多级使用。61二、分层试油用的封隔器3 水力压缩式封隔器 由于各油田的研究和应用，已有十多种类型，除锁住和解封方式不同外，工作原理基本相同。755-2型封隔器是用于试油及分采中一种常用的封隔器，这种封隔器从中心管憋压（低于120大气压），靠液压推动滑套上移压胶皮筒密封油套环行空间，并由于大卡簧的自锁作用，使胶皮筒处于工作状态。起封隔器时，只需上提油管即可。优点：密封性能好，不需要清理井底，可多级使用。缺点：卸压比较

31、困难。62二、分层试油用的封隔器4裸眼井封隔器裸眼井封隔器是一种水力密闭式封隔器，它的结构特点是：借用封隔器胶皮筒膨胀后锚定在裸眼井壁所产生的摩擦阻力来支撑，靠液压胀大胶皮筒实现密封。解封时，直接上提油管即可，它可用于裸眼深井分层试油、找水、堵水及酸化工艺中。63三、封隔器分层试油工艺应用封隔器进行分层试油时，根据分层的多少，采用不同的封隔器及不同的工艺。用单封隔器分试两层用双级封隔器分试一层、两层或三层用三级封隔器分试三层、四层裸眼井封隔器分层测试、找水64三、封隔器分层试油工艺1用单封隔器分试两层当测试层2产量时，将带有井下压力计的配产器乙的堵塞器投入井内封闭1层油流通道，测1层压力恢复曲

32、线；待测试完毕后，捞起配产器乙的堵塞器，打开上层油流通道，而把带有井下压力计的配产器丙的堵塞器投入配产器丙的工作简筒内，测取下层的压力恢复曲线，同时测上层的产液量。单层生产可直接测定产油量、产水量及含水比等。 测试中如果油井不喷，则可进行抽汲求产、或者预先在油管上部装一气举凡尔，从套管求产。图4-3 单封隔器分试两层1配产器乙；2215-5型封隔器；3配产器丙；4丝堵1265三、封隔器分层试油工艺2用双级封隔器分试一层、两层或三层 下双级封隔将射孔层段分隔成三段，如图4-4所示。测试方案：如果需单独测试某层，则可以用双级封隔器卡在该层上、下部位直接求此层的产量、压力、含水量等。如果欲求三层的资

33、料，则分隔为三个层段，先求出三层合试的产液量及产油量，然后对某一层求压力恢复曲线，另两层下入井下取样器进行取样；或者对某两层下入井下压力计求油层压力，另外一层求产量。图4-4 双封隔器分试层1-配产器甲；2、4-封隔器；3-配产器乙；5-配产器丙；6-丝堵66三、封隔器分层试油工艺如果发现某一层是出水层，则可以对该层投入带死嘴子的配产器堵住该层，求其它层的产油情况。如果测试中油井不能自喷，则可采用抽汲法求产，或者预先在管线上部装一气举凡尔从套管气举求产。67三、封隔器分层试油工艺3. 用三级封隔器分试三层、四层用三个封隔器将射开油层分隔成三个或四个层段。 如果分为三个层段则下入三个配产器； 如

34、果分为四个层段就需要下入四个配产器即甲（54毫米）、乙（48毫米）、丙（42毫米）、丁（37毫米）。68三、封隔器分层试油工艺测试方案：可采取某两个层段求油层压力、另两个层段求产量；也可以一个层段下入压力计求油层压力，另外三个层段都下入流量计求产量。 如果发现有出水层位，则对可疑出水层下入带有死咀子的配产器堵住，求其它层产量及产水量的变化；也可将可疑出油层单独求产，其它层位用死咀子堵住。69三、封隔器分层试油工艺优点：能同时测试多层位、效率高、变化层位找水的机会多，而且当某个产层的产量较低时，可由其它高产层出油时带动起来，减少单独试油时的液流起动阻力。缺点：封隔器增多，投捞配产器及井下仪表的工

35、序增多，操作十分麻烦。70三、封隔器分层试油工艺偏心配产管柱优点：偏心配产器的尺寸都一样，不受级数的限制。在下完管柱座封全部封隔器后，需要打开那一层，就把该层偏心器堵塞器捞起即可，需要关闭某一层，就下入该层段的偏心堵塞器（带死咀子）堵住这一层。在投捞偏心器堵塞器时不需要把其它堵塞器依次投捞，减少了投捞起下的次数。 图4-5 偏心配产器试油管柱1、3、5、7偏心配产器；2、4、6封隔器；8丝堵71三、封隔器分层试油工艺偏心配产管柱测试方案：可以只打开单层进行测试；可以将三个层、四个层都打开，井下下入产量计，由下逐次向上，在各级测试密封段座好仪器后，测出该层产量；可以对某个层段下入压力计测出该层的

36、压力恢复曲线，而其它层同时生产；可以下入取样器取出某一层段的液体进行化验分析，求出含水比。如果发现出水，可以进行测试找水，然后堵住水层，再求其它层产油情况。72单级封隔器测试图4-6 裸眼井试油找水管柱单级封隔器下井密封后，先打开下层滑套，测试下层的产油量、压力等，随后投入堵塞器封堵下部层段，打开上部层段的常关滑套测试上部层段的产油量、压力等。测定后起出封隔器。有必要时可以重新确定层段再进行分层测试。4用裸眼封隔器分层测试、找水 井内裸眼油层井段下入单级或双封隔器分为两个层段，或单独卡住一个层段进行测试。73双级封隔器测试图4-7裸眼井多级封隔器试油关注下入双级封隔器后，先测试第三层段求得产量

37、、压力资料后，投入堵塞器封掉第三层段，打开54常关滑套，测试第二层段产量、压力、含水等。或者用双封隔器卡住测试目的层上、下部位，单独测试一个目的层，测完后再更换封隔器位置测另外的层段。74 裸眼井封隔器的应用情况任丘油田已经用上述方法测试了10多口3000多米的油井，取得了很好的效果。封隔器耐温150，耐压差250个大气压，说明671型封隔器在3000多米的深井是成功。由于裸眼井段裂缝分布情况复杂，在下封隔器前必须用井下裸眼流量计及微井径仪测出裸眼井段不同层段的井径及产液井段，然后将封隔器下在无裂缝带而且井眼比较规则的井段，才能使封隔器密封而且起到分隔作用。75第四节 注水泥塞试油工艺注水泥塞

38、上返试油就是在很短的时间内，从地面将一定数量的水泥浆顶替到已试油层与待测油层之间的套管中，待水泥浆凝固后形成水泥塞，封住已试油层，然后再射开上面试油层段，进行诱喷、求产等工作。通过这种注水泥塞的方法，自下而上逐层试油可得到分层试油资料，这种分层试油方法速度较慢。 76第四节 注水泥塞试油工艺1、注水泥塞的水泥用量计算 现场施工中水泥浆用量计算准确与否往往是水泥塞成败的关键，必须给予充分的重视。（1）水泥浆用量与配制 水泥塞在套管内为圆柱形，其体积等于套管内截面积与高度之乘积，即水泥塞的预计高度套管内径77第四节 注水泥塞试油工艺注意为了弥补施工过程中水泥浆的损耗，要有一个附加量，一般为计算注入

39、量的30100%，配合1米3水泥浆需干水泥和清水量，从一般技术手册中可查到。水泥塞的高度一般都在10米以上，最长可达2030米，若夹层较薄（水泥塞高度在5米以下者）成功率都很低。水泥浆的比重一般选在1.82.0，比重过大流动性不好，憋压过高；比重过小，强度小，初凝时间长。78第四节 注水泥塞试油工艺（2）替入量计算 替入量是将水泥浆顶替到井底预计深度，并使油管内外水泥浆成一平面所需的泥浆量。79第四节 注水泥塞试油工艺2、注水泥浆工艺要求（1）作为替置液的泥浆，其密度必须与循环洗井时的水泥浆密度相同，以保证油套管内压力平衡。否则，由于泥浆密度不同，在油管之间形成压差，停泵后产生流动，使水泥塞离

40、开预定位置。（2）在关井加压等待水泥浆凝固时，为防止油气流过水泥塞上溢，需要在井口加一定的压力，井口压力大小应根据油层压力大小而定，若泥浆压力与油层压力相差不多时，可加压2030个大气压；若油层压力较低，渗透率又好，应减小井口压力，防止水泥塞下沉。80第四节 注水泥塞试油工艺（3）为防止水泥塞下沉，在注水泥浆前，往往在预定水泥塞位置以下，替入一段稠泥浆起支撑作用。（4）从混合水泥浆起至反循环洗井止，全部时间不得超过初凝时间（一般为2.5 h）的70%。因此要求在注入水泥塞时，中途不能停泵，以防将油管“焊”在井中。81第四节 注水泥塞试油工艺（5）为了提高试油速度，可以适当缩短水泥的初凝时间，在

41、配制水泥浆时，需加入催凝剂（氢氧化钠或氯化钙）。当井底温度较高或封堵盐水层时为防土速凝，在配制水泥时，需加入缓凝剂。调配时应注意先把催凝剂或缓凝剂倒入清水中，混合均匀后，再倒入干灰。82第四节 注水泥塞试油工艺（6）当油层压力较低，用清水作为洗井液和替置液时，井内液柱压力与油层压力差越大，水泥塞下沉的可能性越大，因此在注水泥浆前，应先在预计水泥浆底部位置以下注泥浆“衬垫”，对水泥浆起支撑作用。（7）对稠油井和高含蜡井，在套管内壁上，粘有较多的胶质和沥青，此时应用性能较好的泥浆反复洗井，将井壁冲洗干净，防止水泥塞与井壁结合不牢，造成漏失。83第五节 桥塞试油工艺一、桥塞试油工艺 随着深部油、气层

42、的勘探和开发，多产层油、气井逐日增多，这些井在试油过程中往往遇到：高压油、气、水涌喷，大漏层及层间距离很小等复杂情况。层间距离小，没有打水泥塞的足够位置；大漏层往往难以打水泥塞；高压油、气、水涌喷，水泥塞质量难以保证；深井油、气、水泥塞难以过关。 上述复杂情况，若采用常规的逐层打水泥塞上试的方法难以完成，即使能够完成，也会出现试油周期长、费用高等情况，影响了试油速度。84第五节 桥塞试油工艺桥塞试油的实质是用桥塞代替水泥塞，其工艺和录取资料的方法与水泥塞相似。这种上返工艺与水泥塞相比具有以下优点：方法简单、使用方便、缩短作业周期、减少对油层的污染和井下事故的产生。尤其是随着深部油气层的勘探和开

43、发，多层油气井的增多，在试油过程中，遇到高压油、气、水、大漏层及层间距很小时，桥塞试油更显其优越性。85第五节 桥塞试油工艺 按照封层技术的解封方式和用途可分为可钻式（永久式）桥塞封层技术；可回收桥塞封层技术；多功能桥塞封层技术三大类。86（1）机械桥塞 机械桥塞按坐封方式可分为液压坐封、电缆坐封、机械坐封和液压机械坐封，桥塞有些是通用的，其区别主要在于坐封工具不同。 （2）电缆倒灰塞 在地面把预先搅拌均匀的水泥浆装入电缆倒灰筒内，用电缆快速送至井下原桥塞顶部，利用冲击力或火药打开倒灰筒，把水泥浆倒在桥塞上，与桥塞凝固在一起形成复合塞。主要用于超高温、高压的薄夹层封层。1.可钻式（永久式）桥塞

44、封层技术87（3）化学桥塞 国外研制了一种化学桥塞，原理是向井内预定封层位置顶替一种化学材料，这种材料遇水后迅速膨胀至原体积的十几倍并凝固成塞，能承受较高的温度和压力，并且易钻铣。由于其施工工艺较为复杂，至今没有被推广应用。1.可钻式（永久式）桥塞封层技术882可回收桥塞封层技术可回收封层技术优点：具有可回收性，应用非常普遍，主要用于暂时性封层。缺点：承压能力低，成本高，其应用受到限制。 目前国外已研制出耐压性能达到可钻桥塞水平的可回收桥塞。89该桥塞用电缆或管柱输送，由火药或液压坐封。解封时用管柱下入专用打捞工具联接可回收桥塞，上提一定载荷或旋转管柱解封，提出井筒。一般采用双锥体、双向卡瓦卡

45、紧，三胶筒密封，内卡瓦自锁，解封机构各异。主要用于分层试油、分层压裂酸化及分层生产中的短期封堵。需要下返，下入专用 打捞工具起出即可。 （1）压缩式可回收桥塞90用油管输送、液压坐封，主要用于裸眼井、水平井及直井的分层试油、分层压裂酸化及分层生产。根据密封井眼的内径和桥塞外径的不同配合，这种桥塞的密封压差最高可达到37.5MPa。特点：胶筒长并带不锈钢片加强筋，膨胀性能好，承压能力高，坐封可靠。类型有：可回收式和永久式两种。（2）膨胀式可回收桥塞91原理：利用易熔金属在高温条件下被熔化，充填环空或套管，冷凝后牢牢地与套管焊接在一起，形成密封。解封时，利用电缆把加热器下入井内封隔器或桥塞位置，使

46、易熔金属熔化即可。特点：具有不易腐蚀、不易老化、密封时间不受限制和性能可靠等特点，不受套管变形等其它损伤的影响。如果密封失效，可以重新熔化，恢复密封。无上卡瓦和水力锚，对套管无破坏。不动管柱操作简单，性能优良。 （3）金属桥塞92这种坐封工具和桥塞是Halliburton公司的最新技术，桥塞接在电动坐封工具上，坐封工具由井下动力源（DPU）提供电力，整套工具用钢丝绳起下，动力源定时控制，当下到预定位置，定时器完成定时后启动电动坐封工具，使桥塞坐封丢手。特点：坐封速度慢，胶筒膨胀充分，无火药爆炸的隐患，操作简单、安全，不用电缆车，作业成本低，电池易购，工具维护简单。缺点：定时器一旦启动，中途无法

47、停止。 （4）电动坐封可回收桥塞93 多用途桥塞具有优良的性能和可靠性，现已从单纯的封层向完井方面发展，兼有桥塞和封隔器的功能，是一种新的发展方向。 （1）可钻（永久）阀式桥塞 这种桥塞有三种用途： 一是作为普通桥塞用于封层； 二是作为高性能分层工具用于挤水泥，坐封后，下入油管打开桥塞中心管内的阀，可向地层内或套管外挤水泥封堵地层和串槽，提出插管桥塞恢复关闭； 三是用于完井，打开阀套开采下部产层，对高压、高产和严重漏失产层的完井特别适用。可用电缆、液压或机械式坐封，配套专用密封插管、补偿器和扶正器。3多用途桥塞94这是美国BakerHughes公司最新研制开发的产品，真正具有可钻桥塞承压能力的

48、封隔器、桥塞多用途可回收封隔器型桥塞。主要特点是耐高温高压，既可用作桥塞暂时封层，又可用作封隔器分层完井。（2）可回收封隔器型桥塞95二、可钻桥塞1、可钻桥塞的结构可钻桥塞的井下管柱由安全接头、水力锚、伸缩加力器及可钻桥塞组成，如图所示。各部件的作用如下：可钻桥塞的井下管柱96二、可钻桥塞安全接头：上部接油管或钻杆，下部接水力锚。它由带反扣的两个接头组成，当可钻桥塞座封好后出现以外情况无法丢手时，则可提高管内压力，使水力锚咬住套管，正转管柱，从安全接头中的反扣倒开，取出上部管柱。作用：当遇到意外时，保证管柱安全起出。水力锚 ：水力锚下接伸缩加力器，上接安全接头。使管柱固定在套管内。97二、可钻

49、桥塞伸缩加力器 伸缩加力器上接水力锚，下接可钻桥塞。它主要由上接头、中心管、活塞、缸套、“O”型盘根及下接头等组成。伸缩加力器起伸缩补偿作用：在座封可钻桥塞进行管内憋压时，中心管上移，由伸缩管伸缩来补偿，从而使座封力有效地压缩胶筒，座牢上下卡瓦。同时也避免施工时上顶管柱而引起弯曲变形、伤害管柱。98二、可钻桥塞可钻桥塞 可钻桥塞在多层试油中起到水泥塞的作用。可钻桥塞分为丢手机构和双卡封隔器。丢手机构在桥塞座封好后，当油管压力达到一定值时，丢手剪钉被剪断，将丢手机构与双卡瓦封隔器脱开。双卡瓦封隔器：封隔上、下两个层位。通过上、下两副卡瓦和马牙锁紧装置，将密封上下两个层位的胶筒牢牢地固定在套管上，

50、使其在承受上（或下）压差时不会发生轴向位移。99二、可钻桥塞2、可钻桥塞的工作原理钻磨下井座封丢手桥塞将可钻桥塞、伸缩加力器、水力锚和安全接头接好，下到预定井深位置，并将油管（或钻杆）接箍通过吊卡坐入井口上。100二、可钻桥塞钻磨下井座封丢手桥塞向油管（或钻杆）内投入刚球，待求入座后，用一台压裂车向管内泵注液体，使封隔器座封。高压液体通过凡尔套上的水眼进入高压室，通过衬套推动上、下卡瓦脱开，并咬住套管内壁。 当管内压力继续升高，则上接头上提中心杆，将上锥体上的剪切销钉剪断，锥体下移使封隔器胶筒涨开，封隔环空。 当中心杆上提到一定压力时，使下锥体的剪切销钉剪断，锥体下移至下卡瓦中，使其啮合于套管

51、上。101二、可钻桥塞可钻桥塞在井下的工作过程钻磨下井座封丢手桥塞当油管（或钻杆）内压力升高到一定值时，丢手剪切销钉剪断，使丢手凡尔和丢手接头下行，与弹锁管脱开，完成丢手功用。 102二、可钻桥塞钻磨下井座封丢手桥塞丢手后取出上部管柱，可钻桥塞则起到封堵上、下层作用，可以进行上层试油工作。103二、可钻桥塞钻磨下井座封丢手桥塞 如果需要回采下层油、气或桥塞下部层位需要进行作业时，可用钻具带一平底磨鞋将桥塞磨掉。104二、可钻桥塞3、可钻桥塞在试油中的应用（1）可代替一般的水泥塞 桥塞在一般井中试油时可代替水泥塞，只下井一次，一部压裂车，工作几分钟，而打水泥塞则需要花费较长时间和较大费用。（2）

52、作为堵漏措施 有些井段遇到大漏层时，有进无出，建立不起循环，无法打水泥塞，使上层试油无法进行，这种井在漏失层段以上使用桥塞后，可顺利进行上层试油工作。105二、可钻桥塞（3）高压小产量井不压井试油 有些井气量小，但地层压力很高，油、气、水上涌，打不起水泥塞。采用压井注水泥塞作业，不仅要消耗大量优质泥浆，还可能将下部油、气层压死。使用可钻桥塞就不需要重泥浆压井，这样既能保护下层的产能，还可以加快上层的试油速度。106二、可钻桥塞（4）封隔层间距离较小的上、下层 有些井两个试油层位很近，仅有几米距离可供打水泥塞，往往所打水泥塞不能承受高压，严重影响上层试油工作的进行，而采用桥塞后，可以达到封隔及承

53、受高压技术的要求。（5）深井用的水泥塞 对于4000米以上的深井，要想一次注好满足工艺要求的水泥塞是相当困难的，而采用可钻桥塞能顺利地解决上述难题。107第六节 油、气、水产量的测量与计算一、各种产量资料的意义1、产油量 产油量的大小是一口油井生产能力高低的重要标志之一：根据它的大小，不仅能评价油层性质好坏，同时也是了解油田储量、确定油田布井方案的科学依据；根据油井产油量的大小，选择相应的地面设备，并拟定相应的管理措施；通过产油量的对比还可以判断油井的生产状况。108第六节 油、气、水产量的测量与计算2、产气量：根据产气量及其所含凝析油量的大小，可以判断井是纯气井还是凝析气井；伴随原油采出的气

54、量大小，对于矿场生产用燃料，及其它化工厂的原料供应有着密切的关系。 3、产水量：油井产水量的高低也是判断油井生产状态的标志之一，一般油井不含水或含水较低。如果油井在试油时产水量过高，必须分析水的来源，采取封堵水层或控制油井产量的措施。109在试油（气）中，根据油、气、水的产量可以判断工业油流标准（如表4-1），得出试油结论。 通过试油求产按上述表4-1标准得出试油结论：即（1）油层，是具有工业开采价值的纯油层（含水痕迹者含水，含水小于2%）；（2）气层，是具有工业开采价值的纯气层或带凝析油的凝析气层；（3）水层，即纯产水的地层；（4）含油水层，即以产水为主，其中含油小于10%的；（5）油水同层

55、，即油水同出的层；（6）干层，是经过增产措施后，在套管允许掏空深度下，经过抽汲、提捞后尚无一定油、气产出的地层。110 井深（米）产量小于500500-10001000-20002000-3000大于3000油（吨/天）陆地0.30.51.03.05.0海域/10203050气（米3/天）陆地30010003000500010000海域/100003000050000100000表4-1 工业油流标准111二自喷井常规求产1自喷井求产标准自喷油井根据油井自喷能力，选择合适油嘴进行测试工作，应进行油气分离；待井口压力稳定，含水降至小于5%后，即可进行计量求产，求产标准如下表。日产油量，m3/d连

56、续求产时间，h波动范围，%5008550030016103001002410100203210204815112二自喷井常规求产为了求得稳定的产能资料，正常情况下要求1h记一次井口压力，2h记录一次油、气量、井口温度、原油含水，井下压力计实测井底压力和温度。产气量达到计量条件时至少每4h测气一次，确定气油比。113二自喷井常规求产自喷水井或油水同出井排出井筒容积一倍以上，证实为地层水后，待水性稳定即可进行求产。连续三个班产量波动小于15%。连续求产24h，每2h计量一次，并作一次原油含水分析，原油含水波动15%，有水时做氯离子含量及PH值分析。间喷井：确定合适工作制度后，定时（定压）开井测试，

57、求得连续三个间喷周期产量，波动范围在1020%。114二自喷井常规求产非自喷井：在套管允许掏空深度条件下，尽可能降低回压，在排出井筒容积或地层水水性稳定后即可定深、定时、定次或定井口压力（气举求产）取得四个班以上的抽（捞）或气举产量。波动范围小于20%。气井：油套管分别控制放喷，将井内污物积液放喷干净后再求产。试气期间取得一个高回压下稳定产量数据即可。若气水、气油同出时，要先进行分离而后求产，并应下压力计实测井底压力。压力波动小于0.1MPa，产量波动范围小于10%为基本稳定。 115二自喷井常规求产一般稳定求产时间要求如下：气产量大于50104m3/d，井口压力及产量稳定2-4h以上。气产量

58、为5010410104 m3/d，井口压力及产量稳定4-6h以上。气产量小于10104 m3/d，井口压力及产量稳定6-8h以上。116二自喷井常规求产低产井：（低于工业油流标准的井）经过混气水降液（或其它方法）后，降液面降至套管允许掏空深度范围内，地层不出砂的情况下，可采取探液面及井底取样或提捞方法，确定产层产能。1172油产量的测定方法（1）油产量的地面测定 一般试油时均采用地面测量，在应用封隔器进行分层试油时也可以用井下流量计测试井下各分层的产量，然后再根据地面产量进行校正，计算出实测产量。1182油产量的测定方法1）计量罐量油在试油时，对未安装油气分离器以及产量较小的井、不连续自喷的井

59、，一般在油罐中测定油产量，用的工具是钢卷尺。在油罐的量油口处将尺子垂直下至液面，量出自量油口至液面的深度h1，经过一段时间T后，再用同样的方法量出一个自量油口至液面的深度h2，即h2- h1为在T时间内罐内液面上升的高度。1192油产量的测定方法油罐直径是已知的，用下列公式即可求出油的日产量：矿场为了简化计算，一般给出油产量与罐高度的关系表，只要知道液面深度差h2- h1即可直接查出原油的产量：1202油产量的测定方法 2）分离器量油（玻璃管量油） 对于产量较大、能连续自喷的油井，可用分离器量油，由于试油井多数尚未铺好集油管线，量完的油引入高架罐或土油池，在海上则在计量后进入燃烧器烧掉以免污染

60、海域。 通过第三章我们得到了分离器玻璃管量油的计算公式：1212油产量的测定方法 对不同的分离器，其规定的量油高度不同，表4-3给出了不同分离器的量油高度及相应的产量计算公式。1222油产量的测定方法（2）井下油产量的测定七十年代初，由于使用偏心配产管柱，采用204型浮子产量计进行分层产量测定。浮子产量计的工作原理示意图如图4-10所示。图4-10 浮子式井下流量计工作原理示意图1-绳帽；2-钟机压紧接头；3-钟机；4-钟机外壳；5-钟机密封接头；6-弹簧；7-记录笔；8-记录纸筒；9-进液管；10-浮子；11-锥管1232油产量的测定方法油井的分层产量测试管柱如图4-11所示。偏心配产管柱除