地层测试试油3-4

3.4地层测试工艺1、操作管柱式常规测试此测试管柱是目前国内外使用最多，最常用的测试管柱，广泛应用于试油测试生产中，它主要有：循环阀、测试阀（MFEHST）、压力计记录仪（机械式和电子式）、套管封隔器（P－T型和RTTS型）等测试工具组成，它是通过地面操作管柱来实现开关井，达到测试目的。3.4地层测试工艺1、操作管柱式常规测试管柱的特点：（1）最常用的测试管柱、普遍应用于现在的测试生产之中；（2）该测试管柱操作简便、灵活可靠；（3）测试阀主要是MFE和HST；（4）全部工具国产化，成本较低；（5）主要应用于直井和小斜度井内，应用范围有一定的局限性；（6）适用于低产层和油水井的测试。

操作管柱式常规测试管柱泵冲式反循环阀断销式反循环阀验漏压力计托筒锁紧接头盲接头开槽尾管油管油管油管M·F·E钻铤安全接头P―T封隔器机械压力计3.4地层测试工艺

1、裸眼井(坐封裸眼段)a测试前进行双井径曲线测井，选择双井径曲线的互相重合段，及井眼曲线规则，地层岩性坚硬的井段作为封隔器的坐封井段。坐封段长度不少于3m；

b要求井身质量好，井壁稳定；

c进行通井划眼如有遇阻或缩径井段、安充分洗井划眼、使起下钻畅通无阻；

d调整钻井液，加入适当的防卡剂；

f采用双封隔器的管柱结构，封隔器底部用钻艇支撑，支撑管长度不长于80m，封隔器上部接有震击器及安全接头。坐封位置的要求①封隔器坐封位置应选在地层岩性好、致密、坚硬及井径规则的井段，最好选在灰岩或胶结致密、坚硬的砂泥岩井段，②根据双井径曲线的重合段来选定坐封段，其长度不少于3m。③坐封深度不能低于测试层顶部深(上封隔器)、也不宜离测试层过远，一般不超过15m，也要避免测试井段过长、一般不超过50m，④封隔器胶筒外径与坐封井段井径之差不能大于30mm（膨胀式封隔器除外）⑤支承尾管一般不宜超过80m。2）测试程序

(2)下入测试管柱测试前准备工作就绪之后，即可下入测试管柱。

1)对下井压力计、温度计进行检查。装好压力卡片，上满时钟，划好基线，证实时钟正常运转后再装入托筒内；

2)将下井测试工具在井口连接好，按规定拧紧联结螺纹，检查所有下井部件是否齐全完好。卡瓦、扶正块要运动自如，外表的埋头螺钉要上紧，检查安全密封下部的锁紧螺钉是否取出。当全部测试工具经检查证实无误时，即可下入井内；

3)要记录测试器以下工具的重量，便于核算自由点；

4)下井管柱螺纹要涂好密封脂(防止落物入井)，严防转动管柱，以避免卡瓦封隔器中途坐封。管柱下井过程中操作要平稳，不允许猛刹猛放，比平常下钻速度要慢，如有遇阻现象，要立即上提管柱，防止多流测试器受压缩而打开。上提后再慢慢下放，直至消除遇阻现象为止。5)下井过程中，经常观察环空返出现象和指重表悬重、以验证管柱螺纹是否渗漏。有怀疑时，在钻杆顶端抹一点油、用一张薄纸蒙上，观察钻杆是否出气，进一步验证管柱螺纹是否渗漏；6）下测试管柱至最后一个单根之前，将投杆器、控制头、活动管汇接在单根上，再与测试管柱连接，下至预定井深后，上提1-2m，将活动管汇与钻台管汇连接好，再将钻台管汇与显示头、防喷管线连接好。测试下完测试管柱后，慢慢上提下放测试管柱，记录上提钻杆重量（W上）和下放钻杆重量（W下），以便计算自由点悬重。

l）理论自由点及坐封时指重表读数计算

MFE的操作是通过上提下放来开关测试阀的，在上提计算换位操作时，多流测试器花健心轴有一段自由行程25.4mm，当上提重量至花键心铀时，心轴向上移动，而花健心轴下部重量未提动，因此指重表悬重不再增加，悬重不再增加的那个读数称为自由点悬重。(3)起出测试管柱测试终关井结束后即可解封起钻。自喷井：先投棒砸开反循环阀，进行反循环压井，待油气在压井液中全部消除后，即可解封起钻。解封时上提管柱的重量略高于测试管柱的重量与回收地层液体的重量之和，等待3—5min，让旁通阀打开，平衡封隔器上下方的压力，胶筒收缩后即可上提起出管柱。非自喷井：先解封起钻，待起钻见到液面时，再接上控制头进行反循环。反循环出来的流体接入计量罐中进行计量和取样。当测试工具起至井口，要对取样器进行现场放样，并对样品进行初步鉴定。起出压力计后，要立即对压力卡片进行现场鉴别，判断测试是否成功。安全注意事项测试工作必须注意安全：

(1)井眼

1)测试井眼必须畅通无阻。裸眼井不得有狗腿、套管井不得有套管变形、破裂及串槽等缺陷；

2)认真调整好钻井液性能，适当加入防卡剂，使泥饼摩擦系数45min时低于0.1(浅井)或0.15(深井)，保证测试时不卡钻柱；

3)根据测试地层岩性，采用合适的负压差，严防负压差过大，造成井壁坍塌，埋卡封隔器下部支撑管。(2)操作1)所有下井工具及管柱的丝扣连接，必须拧紧严防渗漏；2)严防落物入井；

3)下放测试管柱要平稳操作，不得猛刹猛放。遇阻不超过50kN，发现遇阻，应立即上提，再慢慢下放，防止测试阀打开。如经多次上提下放仍然下不去，则应起钻查明原因；

4)坐封封隔器打开测试阀时，要严密注视环空液面，发现液面下降，应立即上提管柱重新坐封，几经坐封均失败时，应立即起钻查明原因；

5)地面流程、放喷管线必须固定牢靠，测试井产出的天然气应点火挠掉。流动测试应尽可能安排在白天进行；

6)高压油、气井测试，应安装高压控制头、并适当调整油嘴，控制压力和产量；

7)起测试管柱时，应边起边灌泥浆，防止井喷和井壁坍塌；

8)现场放样时，放样口不能正对着人。（3)防火防毒

1)测试时井场50m以内不准使用明火；

2)要准备一定数量的防火用具。高压油气井测试时，应有消防车、水泥车值班，

3)含硫化氢油气井的测试，要备有防毒面具，对测试人员要进行防毒知识教育，井场要备有救护车和医务人员，并准备好人员应急撤离路线。井场要有H2S监测仪，测试期间要不间断地对H2S进行监测。闲杂人员均应离开现场。

该测试管柱是常规裸眼测试管柱的基础上的深化，使用的范围受到限制较多，主要有：循环阀、测试阀、上裸眼旁通、震击器、安全短接、安全密封封隔器、压力计记录仪、下封隔器、跨隔裸眼旁通等测试工具组成。它也是通过地面操作测试管柱来实现开关井，达到测试目的。管柱特点：（1）有常规裸眼测试管柱的所有特点（2）由于是支撑式双封隔器测试，使用范围受到限制较大，井径条件更为苛刻。（3）测试成功率较低。（4）测试管柱被卡的危险性更大，安全系数更小。(1)常规裸眼跨隔测试管柱裸眼单封隔器

适用于下部单层测试或下部多层合试。裸眼双封隔选层锚(跨隔)测试管柱

当测试层段离井底很远时，若下部加过长尾管(超过80m)，有卡钻的危险，而且管柱弯曲可能造成封隔器偏心而密封不严，可用选层锚支撑管柱进行测试，选层锚必须选坐在坚硬的层段上。作为一个可靠的固定器，一且封隔器坐封后，封隔器承受负荷。裸眼双封隔器用来把测试层段以上和以下的其它层段都隔离开，只测试两封隔器之间的地层。支承于井底的裸眼双封隔器(跨隔)测试管柱油管油管油管M·F·E钻铤安全接头P―T封隔器机械压力计当测试层的下部还有渗透层存在，测试时要求与目的层分开，则在测试层上、下各下一组封隔器，整个测试管柱用筛管或钻铤支撑于井底。该测试管柱是目前国内外较理想的裸眼跨隔及裸眼测试的管柱。封隔器的密封性能增强，测试成功率高。主要由循环阀、测试阀、取样器、压力计记录仪、震击器、安全短接、井下膨胀泵、上膨胀封隔器，组合带孔短接、调节钻铤、下膨胀封隔器、阻力弹簧等测试工具组成。它是通过旋转测试管柱膨胀封隔器，然后再通过地面操作测试管柱来实现开关井，达到测试目的。(2)膨胀式裸眼跨隔测膨胀式裸眼跨隔测试管柱钻杆钻杆断销式反循环接头水力开关阀内压力计托筒安全接头滤网测试孔接头间隔钻铤阻力弹簧泵出式反循环接头钻铤取样器液压震击器井下膨胀泵上封隔器外压力计托筒下封隔器裸眼井段膨胀式跨隔测试工具测试原理下井下井时，液力开关测试阀关闭，旁通通道旁通二个封隔器上下方的流体，封隔器处于收缩状态。封隔器充压膨胀测试工具下至预定位置后，向右旋转钻具以60一80转/min速度转动膨胀泵，膨胀泵以0.0038m1/min的排量，将过滤的环空钻井液吸入，充入到二个封隔器胶筒中，使其膨胀坐封。

开井流动测试下放钻具加压66.723—88.964KN负荷，液力开关工具经延时一段时间，打开测试阀，地层流体经组合开孔接头、测试阀进入钻杆，进行流动测试。膨胀式跨隔测试工具测试原理关井测压上提钻具对液力开关施加8.896—22.24lKN的拉力负荷，测试阀即可关闭，进行关井测压。这样重复上提下放操作可进行多次开关井测试。平衡压差测试完后，下放钻具给膨胀泵加压22.241KN，再向右旋转钻具1／4圈，使膨胀泵离台器啮合，钻具自由下落50.8mm,推动阀滑套下行，使测试井段与环形空间平衡，充压膨胀通道与环空连通，泵处于平衡－泄压位置。封隔器收缩解封起钻再上提8.896—22.241KN的拉力，把膨胀泵的心轴向上提起，让阀滑套留在下部位置，封隔器胶筒就能收缩解封。管柱特点：（1）具有支撑式裸眼测试管柱的所有特点；（2）膨胀封隔器的膨胀系数较大，封隔器的密封性能较强；（3）不受跨距等因素的影响；（4）不受井径不规则等因素的影响；（5）由于全都引进设备，加之膨胀封隔器一次使用，测试成本较高。(3)膨胀式裸眼跨隔测试管柱(4)注入膨胀式测试管柱

该测试管柱是根据裸眼测试的生产需要进行开发的一种新型测试作业管柱，能够补偿支撑式裸眼测试和膨胀裸眼测试的部分不足。主要有：循环阀、井下测试主阀、单向测试阀、压力计记录仪、震击器、安全短节、注入式膨胀式封隔器、底管等测试工具组成。它是先由井口向测试管柱内注入液体使膨胀封隔器膨胀，然后再操作测试管柱来实现开关井，达到测试的目的。(4)注入膨胀式测试管柱管柱特点：（1）具有常规裸眼测试管柱的特点；（2）具有膨胀式封隔器对井径和密封的特点；（3）局限地层的产能，如果产能高，能够形成测试压差，如果产能低，要进行排液形成测试压差；（4）测试成本在支撑式管柱和膨胀式测试管柱之中。注入膨胀式测试管柱钻杆或油管循环阀测试阀单向流动阀取样器压力计托筒液压震击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)

测试前必须用通井规通井或刮管，通井规外径比坐封段套管内径小65mm、长度不小于30cm，保证封隔器能顺利起下；对于套管射孔的测试井，应充分循环洗井，将井内污物丛杂质清除干净。采用优质洗井液，如条件允许，应采用无固相洗井液。2、套管井(坐封套管段)

在套管井中进行测试与在裸眼井中进行测试的原理是一样的，但使用的井下工具有较大的差异。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，而是用液压锁紧接头代替；必要时还可增加套管旁通阀代替裸眼旁通阀。2、套管井(坐封套管段)

1）套管井单封隔器测试，适用于套管射孔完井或套管下部裸眼测试，封隔器可坐封在套管中测试下部层段的情况。2、套管井(坐封套管段)2）套管井双封隔器测试

适用于射开多个层段，选择其中的一层或相连的几个层测试，将上、下其他层段都隔开的情况。2、套管井(坐封套管段)

应该注意，在管柱配置时，测试阀与反循环阀的位置必须隔离，防止堵塞。3、HST测试工艺

工作原理

(1)下井

HST测试器测试阀关闭，VR安全接头旁通孔开启，封隔器处于收缩状态。

(2)流动测试测试工具下至预定位置后，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，密封环空，VR安全接头旁通孔关闭，HST测试器经液压延时后开启，地层流体经筛管、测试阀进入钻柱，进行流动测试。3、HST测试工艺

3)关井测压上提管柱至出现“自由点”悬重，并提完152．4mm(6”)自由行程，然后下放加压至原坐封悬重，在换位机构作用下，测试阀关闭，关井测压。如此上提下放重复操作可进行多次流动和关井。由于HST测试器下部接有伸缩接头，其自由行程为762mm，故VR安全接头旁通孔保持关闭，封隔器胶筒保持密封。

(4)起出关井结束，上提测试管柱。HST的测试阀关闭，VR安全接头旁通空打开，平衡封隔器上下方的压力，即可解封起出。

4、海上浮船测试由于海上钻井成本高，裸眼测试风险大，一般都是在套管内测试，选用压控式测试工具。为了避免海浪的影响，测试管柱内均加伸缩接头；考虑安全，海底还要加水下测试树。

5、射孔—测试联作管柱

该联作管柱是目前国内采用较多的测试射孔联作作业，普遍运用于试油射孔生产中，主要有：常规测试管柱的测试工具和传输射孔器材（TCP）进行组合。把射孔器材同测试工具一起下入井内，先通过地面操作打开井底测试阀，然后再进行点火射孔，最后，按常规测试的要求进行测试作业，达到射孔测试的目的。5、射孔—测试联作管柱管柱特点：（1）具有常规套管测试的所有特性；（2）具有传输射孔的所有特点；（3）一次管柱入井进行射孔测试，缩短时间，提高效益；（4）防止射孔后发生井喷的不安全性。（5）先开井，后射孔，射孔后，打开地层进行负压测试，防止射孔后第二次污染，保护油气藏，也是油田勘探开发主要目的。射孔—测试联作管柱钻杆或油管钻杆或油管压力计托筒锁紧接头液压震击器传压短节筛管点火头校深短节钻杆或油管多流测试器压力计托筒安全接头卡瓦封隔器减震器射孔枪目的层校深短节反循环阀

MFE压力计托筒传压接头筛管点火头压力释放装置P―T封隔器减震链油管油管油管验漏压力计锁紧接头钻铤剪销封隔器安全接头射孔枪盲接头钻铤机械压力计射孔与跨隔测试联作管柱目的层油管输送射孔—测试联台作业实例测试管柱油管输送射孔—测试联台作业实例坐封，13:56；初开井，13:58；炮响，14:05；初关井，14:15；二次开井，16:12；二次关井20:16；解封，次日22:20。射孔发射率为100％，射孔后成功地