MFE测试
地层测试过程中的井控技术
待试层
射孔枪 导 锥
R89井第3层井控险情
二、施工简况
2012年2月24日13:48~25日14:32下联作管柱、坐封及射 孔；~15:18一开，开井后1小时流体喷出，出水7.2m3，带油 花，大量气。~17:43地面关井，油压升至8MPa。~27日 11:35井下关井。~13:35二开后地面关井，油压升至9MPa。 ~28日10:28采用5mm油嘴与油管畅放的形式交替防喷，少 量气，无液，油压降到0.1MPa。~11:13解封封隔器； ~12:08起油管19根，环空溢流，关防喷器；~12:25投棒砸 销子打开井下反循环阀未成，套压3.0MPa，油压0MPa； ~22:15关井，油压0MPa，套压12.76MPa；~29日12:00分 别用5mm、8mm油嘴套管求产，平均日产气31469m3、 61349m3；~3月1日4:12用密度1.26盐水反挤压井，起出联作 管柱，下采油生产管柱，险情解除。
W609井井喷失控事故
四、经验与教训
一是施工作业前，要认真做好地质风险评估，并组织 施工人员进行现场技术交底；
二是施工作业过程中严格执行操作规程，严禁违章作 业；
三是精细组织生产，确保工序衔接紧密，严禁射孔后 空井筒敞井口等停； 四是射孔及后续作业过程中，必须安排专人在井口坐 岗观察。
视频
LN59井井喷失控事故
W609井井喷失控事故
一、基本概况
W609井是部署在辽河西部 凹陷的一口评价井，1997年5月 8日试油射孔作业后，因测试队 未到现场敞井口等待，发生井喷 失控事故，造成环境污染，直接 经济损失200万元。
W609井井喷失控事故
二、事故经过 1997年5月8日按照甲方设计要求对该井进行电缆射孔作 业，射孔后准备下MFE测试工具测试。射孔前试油队虽然安 装了射孔专用防喷器，但未对防喷器试压及向井筒内罐液， 射孔结束现场当班人员在未向井筒内补充压井液的情况下将 射孔防喷器卸掉，由于生产组织衔接不紧密，测试队没有到 达现场，敞井口等待1小时后发生井涌，由于井口无人值守， 随之演变成无控制井喷，喷出的油气流高达18m，井口附近 的原油将射孔防喷器掩埋难以找到，现场负责人指挥慌乱， 贻误了最佳抢喷时机。无控制井喷长达4小时，经全力抢险， 重新抢装射孔防喷器后井喷得到彻底控制。井场及季风下风 口方向的数十亩农田变成“油海”，数百棵绿树变成了“黑 树”。
MFE多流测试器工具的特点及适用条件
1. MFE地层测试工具的特点及适用条件MFE地层测试工具是一种常规测试工具，它通过上提下放管柱实现井底开关井，可用于不同尺寸的套管井和裸眼井的地层测试，具有成本低、操作保养方便、环境适应性强等特点，是目前国内普及率最高的一种测试工具，它有95mm和127mm两种主要规格。
2. MFE地层测试工具的工作原理及施工过程MFE地层测试工具是一套完整的测试工具系统，包括多流测试器、旁通阀和安全密封封隔器等。
MFE地层测试工具的工作原理如图1所示。
测试分四个步骤：1）下井下井时多流测试器的测试阀关闭，旁通阀打开，安全密封不起作用，封隔器的橡胶筒处于收缩状态。
2）流动测试工具下至井底后，下放管柱加压缩负荷，封隔器胶筒受压膨胀，紧贴井壁起密封作用，旁通阀关闭，多流测试器的液压延时机构受压缩负荷后延时，经过一段时间后管柱出现自由下落现象，测试阀打开，地层流体经筛管和测试阀流入钻杆，进入流动期。
3）关井关井恢复时，上提管柱至指重表读数有某一瞬间不增加时（此点称为自由点），多流测试阀的心轴上行，继续上提管柱至超过自由点8.9~13.35KN的拉力，立即下放管柱至原加压坐封负荷，测试阀关闭，进入关井恢复期，并把流动结束时的地层流体收集在取样器内，流动和关井的次数视测试情况而定，其操作方法与上面相同。
4）起出关井结束后，上提管柱给旁通阀施加拉伸负荷，经过一段时间延时旁通阀打开，平横封隔器上下的压力，安全密封恢复至下井状态，封隔器的胶筒收缩，可以将测试工具安全地起出井眼。
3、MFE地层测试工具各主要部件的结构和原理1）MFE多流测试器多流测试器是整套工具的核心部位。
它由换位机构、延时机构和取样机构三部分组成。
（1）换位机构：换位机构由花键心轴、花键套和J形销组成，如图2所示。
花键心轴上沿180°的圆周面铣有换位槽，J形销固定在花键套上，J形销的平头销插入换位槽里。
换位槽的换位如图3所示。
当上提下放管柱时，花键心轴上下运动，但不能转动。
常规地层测试技术及测试工具简介
3提供计算油气地质储量的所必须的部 份参数。
4了解固井质量，探测套管损坏及管外 窜槽情况。
二、地层测试与常规试油相比具有较大的 优势主要表现在：
1）录取地层资料比常规试油准确而且全 面。其中某些地层测试录取的资料是常 规试油无法得到的。
2）能够很好地保护地层。由于地层测试 一般是将常规试油的多道工序合成一道 工序来作，大大缩短了空井的时间，减 轻了钻井液对地层的浸泡和污染，
同时地层测试一般是负压测试，能够避 免常规试油所采取的正压试油方式对地 层的再污染。
3）经济效益明显。如前所述，地层测 试一般是将常规试油的多道工序组合成 一道工序来做，大大节省了施工的费用， 普通地层测试一般可节约常规试油费用 的50%，而射孔与测试联作和射孔与测 试、排液联作方式可节约常规试油的 60%—70%的费用。ຫໍສະໝຸດ 三、地层测试管柱的基本组成
基本组成部份包括测试阀、封隔器、 筛管和压力计等。
封隔器用来隔开井内液柱对被测层段的 压力，测试阀用于操作开关井及获取流 体样品。压力计用于记录压力和温度的 变化过程，当测试管柱内的液柱压力 （或气压）小于被测层段的地层压力， 被测层段的流体（油、气、水）就可以 通过筛管进入测试管柱，直至喷出地面。
测井等完井资料编写地质设计和施工设 计。 2.准备地面施工设备和井下测试工具。 3.套管试压 4.刮削 5.通井
（二）测试施工 1.下管柱 2.坐封 3.开关井操作 4.压井起管柱 5.填写现场报告 （三）成果解释 1.分析样品 2.数据处理 3.计算产量
4.计算地层主要参数 5.编制成果报告
地层测试工具简介
4）下放测试管柱，换位槽下行，J形销 移至“D”位置，无自由下落显示，测试 阀关闭。
MFE测试
一、地层测试管柱不同的测试工具，按不同的形式连接，就可以组成不同的测试管柱，以满足不同井的测试要求。
图1是MFE 测试工具常用的测试管柱，自上而下分述如下：1、反循环阀：在测试结束后，用于替出测试管柱中的地层流体和循环压井。
通常用投棒或蹩压的方法把反循环阀打开，使测试管柱内与套管环空连通，然后从环形空间泵压，将测试管柱内的地层流体反循环出地面。
未进行抽汲的非自喷井测试，反循环替出的油水量计量是否准确，直接影响测试资料的可靠2、上压力计：上压力计安装在多流测试器的上部，也叫监漏压力计，主要用于监测测试管柱的漏失情况，记录各次开井流动时的压力变化。
在测试工具下井时和测试时的关井期间，若测试管柱不漏失，上压力计记录的应是一条水平的直线。
3、多流测试器（MFE）：是该类测试工具的关键部件，所以也叫MFE，由换位机构、延时机构的取样机构组成。
它借助于测试管柱的上、下运动来打开或关闭的。
测试工具下井时，MFE是关闭的。
终流动结束，在解封后起测试管柱时，取样机构自动关闭，取得地层条件下的流体样品。
4、震击器：当测试管柱下部的筛管或封隔器遇卡时，上提管柱施加一定拉力，可使震击器产生一个强烈的震击力而具有解卡的功能。
5、旁通阀：旁通阀主要有两个作用，一是在测试管柱在井眼中起下遇到缩径井段时，压井液可从封隔器芯轴内孔经旁通阀的孔流过，使测试管柱顺利起下；二是测试结束时，旁通阀打开，使封隔器上下方压力平衡，便于封隔器解封。
6、安全接头：安全接头是一种安全保护装置，在封隔器及其以下工具遇卡后，用震击器也无法解卡时，可反转测试管柱，从安全接头反扣粗牙螺纹处倒开，把安全接头以上的工具和管柱取出。
7、封隔器：封隔器起着把测试层与其他层段以及钻井液或压井液隔离开来的作用。
封隔器的橡胶筒受到压缩负荷后可以胀大，也可以通过向筒内充入液体而膨胀，然后与套管或井壁贴紧，起到密封和隔离8、筛管或开槽尾管：是地层流体进入测试管柱内的入口通道。
常规地层测试技术及测试工具简介
通过地层测试，可以达到下列目的： 1 及时验证地层中是否产油气及产油气 的能力。 2探明油气藏边界、油水边界、气水边 界及油藏类型。 3提供计算油气地质储量的所必须的部 份参数。 4了解固井质量，探测套管损坏及管外 窜槽情况。
二、地层测试与常规试油相比具有较大的 优势主要表现在： 1）录取地层资料比常规试油准确而且全 面。其中某些地层测试录取的资料是常 规试油无法得到的。 2）能够很好地保护地层。由于地层测试 一般是将常规试油的多道工序合成一道 工序来作，大大缩短了空井的时间，减 轻了钻井液对地层的浸泡和污染，
4）下放测试管柱，换位槽下行，J形销 移至“D”位置，无自由下落显示，测试 阀关闭。 5）慢慢上提管柱，换位槽上行，J形销 移至换位槽底部“A”的位置，测试阀关 闭。 这样反复上提下放管柱，便可以进行多次 井下开关井。
维护95mmMFE测试器的换位机构 1.将换位外筒夹在虎钳上，卸掉上接头。 2.松开虎钳，把换位外筒部分往前窜，虎 钳夹于延时外筒楞角部分，拧紧，卸 掉花键外筒。 3.从花键套上卸下换位销。 4.清洗上接头，花键外筒，花键芯轴，花 键套和止推垫圈。 5.检查花键槽有无损伤，换位销有无变形， 止推垫圈有无变形，发现问题及时修 理或更换零部件。
6.取出上接头内的两只13304号“O”型圈 和花键外筒上部的13249号“O”型圈。 7.将两只13304号“O”型圈装入上接头， 将1 只13249号“O”型圈装入花键外筒， 把换位销装在花键套上。 8.沿花键槽滑动花键套，观察花键套滑动 是否顺畅，灵活。 9.给花键芯轴和花键套涂满黄油，摆正六 个止推垫圈。 10.把花键外筒套在花键芯轴上，拧紧与 延时外筒间的连接螺纹。 11.把上接头装在花键芯轴上并拧紧连接
MFE地层测试器的组成： MFE地层测试器是一套完善的测试工具 系统，包括多流测试器、锁紧接头和PT封隔器等。95mmMFE多流测试器与 127mmMFE测试器的结构和原理大致相 同，多流测试器是工具的关键部件，由 换位机构、延时机构和取样器三部分组 成。
“自由点＂对于MFE测试操作的意义
深井 测试接 触不 多 ，操作 人员大 多是采 用记号 法进 行开 关井操 作 ，这种 方法对 ２ ０ ｍ 以下的 测试井 是有 效的 ，成功 率较 高 。 ００ 但是 ，记号 法的使 用是有条 件 的 ，但对 于 中深 井的 ＭＦ Ｅ测试 ，
明 显有 其 局 限性 ，甚至 是 不适 用 的 。 因此 ， “自由点 法 ”是 ＭＦ Ｅ开 关井 唯一绝 对正确 的方法 ，是 ＭＦ Ｅ操 作的核 心 。
￡ 二） ＝
“ 自由点 ”的计 算还 与是否 加液垫 有关 ，如果 加液垫 ，则
要把 液垫 的重量 计算在 内。
四 、ＭＦ Ｅ测试 阀的开启 关 闭的综 合判 断
１ ． 时采用 实际 的 自由点 操作 自由点不 是固定 值 ，能 计算 的 自由点通常 情况 下只 是理论 自由点 ，操作 时应该 采信实 际 自由点 。 ２ＭＦ ． Ｅ开 井时测 试管柱 自由下 落 ２ ． ５ ｍｍ ４ 管柱 自由下落是开井 的标 志 ，但是 这一现 象在 深井测试 中
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有 时是看 不到 的 ，或 者说反 应不 明显 。
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石 油 化 工
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４同理可知 ，终关井 结束时 的压 力 ： ．
此 ，在地 面就可 以看到管 柱继 续向上 移动 ，而指 重表 读数不 再 增加 的现 象 ，我们把 这一 读数 点称为 “ 自由点 ” 。
能 否正确 判断 “ 自由点 ”是 ＭＦ Ｅ开 关井成 功与 否的关 键 ， 长 期 以来 ， 由于柴 达 木勘 探 区 块 的 ＭＦ Ｅ试 油 以 中浅 层 为 主 ，
地层测试技术
地层测试技术
MFE地层测试器主要部件 1.MFE多流测试器 取样机构
地层测试技术
MFE地层测试器主要部件 2.裸眼旁通 组成：主旁通阀、副旁通阀、计量阀组成 作用： ➢ 起下钻遇到缩径井段时，泥浆从管柱内
部经旁通通过，从而减少起下钻虹力和 抽汲作用。 ➢ 测试结束时，平衡封隔器上下方的压力。
地层测试技术
地层测试技术
地层测试技术
• 地层测试又称为钻杆测试，国外称为 DST，是Drill Stem Testing 的缩写。 它 是指在钻井过程中或完井之后对油气层 进行测试；获得在动态条件下地层和流 体的各种特性参数，从而及时准确地对 产层做出评价、这种方法速度快、获取 的资料多，是最经济的“临时性”完井 方法。
地层测试技术
MFE地层测试常用管柱组合 MFE常规测试管柱 ➢ 压力计+筛管+压力计托筒+卡瓦封隔器
安全接头+液压震击器+液压锁紧接头 +MFE测试器+油管+反循环阀+油管。
地层测试技术
MFE地层测试常用管柱组合 MFE跨隔测试管柱 ➢ 压力计+盲接头+卡瓦封隔器+安全接头
+筛管+压力计托筒+剪销封隔器+液压 震击器+液压锁紧接头+MFE测试器+油 管+反循环阀+油管。
地层测试技术
全通井APR地层测试 APR地层测试器的特点 ➢ 可操作性强，成功率高。 ➢ 对高压油气井和超浅井测试特别有利。 ➢ 可对地层进行酸洗或挤注作业。 ➢ 适合于含有害气体层测试。 ➢ 对大斜度井测试特别有利。 ➢ 综合作业能力强。
地层测试技术
全通井APR地层测试 APR测试管柱 自上而下依次是钻杆 (油管)、伸缩接头、
地层测试器
一、MFE（多流测试器）（一）换位机构工作原理：换位机构由花键芯轴、花键套和“J”型销组成。
花键芯轴上沿180°圆周铣有“J”型换位槽，“J”型销固定在花键套上并通过平头销插入换位槽内。
花键芯轴通过上部接头与上部钻具相连。
与钻具相连的花键芯轴上、下运动时，“J”型销延换位槽的轨道运动，使花键套随之转动，但不能做上下运动，“J”型销从一个位置换到另一个位置，与花键芯轴相连的测试阀也就随之由开到关。
当换位芯轴失灵时，允许上提管柱一定距离，实现MFE关井。
（二）延时机构延时机构由阀、阀座和阀外筒组成，内的液压油为4607号合成液压油（或UCO N-LB-1200-X液压油）表1-3 95mmMFE延时机构“O”形圈（三）取样机构取样机构由取样器外筒，取样芯轴，上下密封套及两组“O”形圈和“V”形圈构成的双控制阀组成。
表1-7 MFE测试器性能试验标准二、液压锁紧接头液压锁紧接头直接接在MFE测试器下部，在起下钻过程中，由于环空液柱压力的作用，把芯轴往上推，上顶MFE测试器取样芯轴，使测试阀保持关闭，下放管柱加压打开测试阀时，MFE测试器取样芯轴将液压锁紧接头向下压，在上提换位的过程中，芯轴受向上的液压作用力向上运动，而下接头和外筒同时受向下的液压作用力使封隔器保持座封。
液压锁紧力的大小是液压锁紧面积与液柱压力之积。
公式：f锁=p液×A3×102f锁－液压锁紧接头的锁紧力，N；p液－液柱压力，MPa；A3－液压锁紧面积表2-1 95mm液压锁紧接头“O”形圈表2-2 127mm 液压锁紧接头“O”形圈（2）芯轴的组装位置为芯轴露出上接头上端面194mm。
三、 P －T 封隔器(Posi-Test)转动管柱单向卡瓦压缩式封隔器由旁通道、密封元件和卡瓦总成三部分组成。
旁通道由旁通外筒、上接头、端面密封、密封唇和坐封芯轴组成。
密封元件由三个胶筒、隔圈和上下通径规环组成。
卡瓦总成包括锥体、卡瓦、磨擦垫块、垫块外筒、定位凸耳及弹簧。
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一、地层测试管柱
不同的测试工具，按不同的形式连接，就可以组成不同的测试管柱，以满足不同井的测试要求。
图1是MFE 测试工具常用的测试管柱，自上而下分述如下：
1、反循环阀：在测试结束后，用于替出测试管柱中的地层流体和循环压井。
通常用投棒或蹩压的方法
把反循环阀打开，使测试管柱内与套管环空连通，然后从环形空间泵压，将测试管柱内的地层流体反循环出地面。
未进行抽汲的非自喷井测试，反循环替出的油水量计量是否准确，直接影响测试资料的可靠
2、上压力计：上压力计安装在多流测试器的上部，也叫监漏压力计，主要用于监测测试管柱的漏失情况，记录各次开井流动时的压力变化。
在测试工具下井时和测试时的关井期间，若测试管柱不漏失，上压力计记录的应是一条水平的直线。
3、多流测试器（MFE）：是该类测试工具的关键部件，所以也叫MFE，由换位机构、延时机构的取样机构组成。
它借助于测试管柱的上、下运动来打开或关闭的。
测试工具下井时，MFE是关闭的。
终流动结束，在解封后起测试管柱时，取样机构自动关闭，取得地层条件下的流体样品。
4、震击器：当测试管柱下部的筛管或封隔器遇卡时，上提管柱施加一定拉力，可使震击器产生一个强烈的震击力而具有解卡的功能。
5、旁通阀：旁通阀主要有两个作用，一是在测试管柱在井眼中起下遇到缩径井段时，压井液可从封隔器芯轴内孔经旁通阀的孔流过，使测试管柱顺利起下；二是测试结束时，旁通阀打开，使封隔器上下方压力平衡，便于封隔器解封。
6、安全接头：安全接头是一种安全保护装置，在封隔器及其以下工具遇卡后，用震击器也无法解卡时，可反转测试管柱，从安全接头反扣粗牙螺纹处倒开，把安全接头以上的工具和管柱取出。
7、封隔器：封隔器起着把测试层与其他层段以及钻井液或压井液隔离开来的作用。
封隔器的橡胶筒受到压缩负荷后可以胀大，也可以通过向筒内充入液体而膨胀，然后与套管或井壁贴紧，起到密封和隔离
8、筛管或开槽尾管：是地层流体进入测试管柱内的入口通道。
筛管钻有孔，开槽尾管开有槽，其里面还有钻有孔的过滤管。
孔和槽的尺寸较小，一般情况下能阻止流体中携带的泥饼或岩屑颗粒进入工具，以免堵塞测试阀、工具芯轴孔道等。
9、下压力计：用于测量开井流动压力和关井恢复压力，可对其进行测试资料处理，计算油层参数。
一般要下两支压力计，其中一支的传压孔与测试管柱内部相通，所以叫内压力计；另一支压力计的传压孔直接与测试层相通，叫外压力计。