煤层气井试井工艺

Wu Jiantang; et al. ( M at erials Supply Company, Z hongyuan Pet roleum Ex plorat ion Bureau, H enan 457001, P . R. China) . Duankuai Youqit ian 2000 7 ( 4) , 64_66
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#钻采工艺#
断块油气田
第 7 卷第 4 期
比煤岩大很多时, 压裂才能得到较长的裂缝; 在多煤 层压裂中, 当各煤层最小原地应力梯度接近时, 压裂 才能在每个煤层中获得裂缝, 并获得好的压裂效果。
另一方面, 煤层的渗透性亦与地应力有密切的 关系, 随着有效应力的增加, 煤层渗透率下降, 也就 是说, 原地应力高, 煤层渗透率必然低, 可见, 煤层的 原地应力数据对评价煤层意义重大。
第 7 卷第 4 期
断块 油气田
#钻采工艺#
煤层气井试井工艺
武楗棠X 陈 对于煤层气井的生产开发来说, 要确定一口煤层气井的经济可行性, 在该井压裂和投 产( 包括试采) 前, 必须对该煤层的生产潜力进行评价, 评价所需的储层数据可从试井中取得。煤层 气试井方法很多, 目前国内外使用较多的是注入/ 压降法。注入/ 压降法试井是一种单井压力瞬变 测试, 注入排量和压力是其设计最关键的因素。文中简述了该方法的原理、施工步骤及优缺点, 并 给出了注入/ 压降法试井常用参数的计算方法、常用的裸眼井和套管井下井管柱结构和地面设备。
2, 测试工具下井, 下井过程要平稳, 并逐根缠 密封带或密封脂, 上紧丝扣, 保证入井管柱不漏。
3, 坐封开关井, 最好先进行常规( DST ) 测试 ( 一般 2 开 2 关或 1 开 1 关) , 以取准原始地层压力。
4, 连接好地面注水管汇 ( 包括 注水泵、压力 表、计量表等) , 并用水试压 25 MP a, 15 min 压力不 降为合格, 然后开泵, 先 将测试管柱内 及环空灌满 水, 分几次灌满并计量, 灌水时排量不要太大, 让管 柱内的空气充分排出, 以保证管柱充满。
Defining t he econom ic feasibility of a coal bed g as well, it is necessary t o est im ate t he production of the coal bed. Before t he w ell is fractured & put int o product ion. T he reservoir dat a of t he est imate acquire from the testing w ell. T here are many methods on the coal bed gas test ing, T he inject ion & pressure drop method is more used in oversea at present, It is a t est ing of a sing le well inst ant aneous pressure change, the most key f act or is the design of injecting capacit y & pressure. T his paper int roduce t he frequent ly used parameter. s calculation met hods of injection & pressure drop, the pipe struct ure and g round equipment of t he open hole well & cased w ell, and simply int roduce t he principle, t he const ruct ion process and so on.
煤层气试井方法很多, 有抽水测试( 生产测试) 、 恢复测试( 压恢法) 、注入测试等, 而目前国内外使用 较多的是注入/ 压降法。
二、 注入/ 压降法测试的 基本原理及特点
( 一) 基本原理 注入/ 压降试井是一种单井压力瞬变测试, 其原 理是: 将测试管柱及封隔器、压力计等测试工具下入 井内预定位置( 也可以是空井筒, 但测试层上部必须 是已被套管封固) 后联接地面设备、管线及测 试流 程, 启动地面注入泵, 以恒定排量将水注入井中( 煤 层) 一段时间后关井, 测压降( 恢复) , 可反复连续进 行多次测试。注入和关井测试阶段都采用井下压力 计( 由于煤层埋藏浅, 压力小, 通常应用高精度、高分 辨率的电子压力计) 记录井底压力随时间的变化情 况, 从而测得各阶段煤层的响应参数, 同时测取煤层
主题词 煤层气 试井 注入/ 压降法 地应力 试井工艺
一、 前 言
要确定煤层气井生产开发的经济可行性, 必须 对该煤层的生产潜力进行评价, 评价煤层气井所需 的储层数据可从裸眼测井、岩心分析和试井中取得。 煤层甲烷储层动态评价的参数只有测试才能取得。 煤层气测试可取得储层压 力、渗透率、井筒污 染系 数、井筒储集系数、孔隙度和压缩系数乘积以及水力 压裂井裂缝导流能力, 以及气井储层不连续面的距 离等参数, 其中 2 个最重要的参数是渗透率和储层 压力。
5, 开井, 打开地下测试阀, 按设计要求进行注 入测试。
6, 注入结束后, 先关地下测试阀, 后停泵, 进 行压降( 或恢复) 测试。
7, 条件许可时, 压降( 或恢复) 完后, 开井进行 4 个循环的地应力测试。
8, 回放电子压力计数据, 处理数据, 求取各项 参数, 及时提供成果报告。
六、 结 论
三、 地面设备及下井管柱结构
( 一) 裸眼井 裸眼井双封膨胀式测试管柱见图 1:
X 武楗棠, 1966 年生, 工程师, 1988 年毕业于成都地质学院; 1999 年获 西南石油 学院石油 勘探专业 硕士学位, 地址( 457001) : 河南省濮 阳 市, 电话: ( 0393) 4899195
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煤层气井 试井工艺
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图 1 裸眼井地面设备及下井管柱结构示意图
( 二) 套管井( 见图 2)
图 2 套管井地面设备及下井管柱结构示意图
四、 试井施工设计参数和 计算方法
注入/ 压降法试井设计最关键的参数是渗透率,
注入排量和压力。
确定设计渗透率 ( K ) 。采用最低 K 值设计,
r w ) ) ) 井筒半径, m;
S ) ) ) 表皮系数( 若射孔后解堵, 取 S = 0) 。
( 二) 计算关井地面允许的最大注入压力
P max = d( Rmin - 0. 009 8 Q)
( 2)
式中 d ) ) ) 煤层中部深度, m; Rmin ) ) ) 煤层最小主应力, MP a;
( 二) 优、缺点 1, 优点 ( 1) 探测半径大; ( 2) 施工周期短; ( 3) 指导压裂设计、压裂施工及压裂后综合分 析; ( 4) 测试成功率高; ( 5) 可对低压气藏和渗透率低引起的低产气 藏进行测试; ( 6) 避免了多相流动, 简化了对压力数据的分 析。 2, 缺点 ( 1) 可能诱发裂缝, 使得测试期间裂缝系统产 生错误数据, 人为地提高了自然裂缝的渗透率; ( 2) 注入的液体可能伤害近井地区自然裂缝 系统的渗透率。
获得煤层及围岩最小原地应力的方法 有测井 法、岩心分析及微型压裂法等, 只有微型压裂法是直 接针对煤层及其围岩而进行的测试方法, 测试结果 更接近实际情况, 更能真实地评价煤层, 为煤层气井 的压裂设计提供更准确的参数。
( 一) 施工方法 地应力测试实际上是一种微型压裂法, 向井中 注入时, 加大注入排量使注入压力足以压开煤层, 然 后关井恢复, 测压降。在压降曲线上, 求取煤层的闭 合压力, 即为煤层的最小原地应力; 主应力值与煤层 中部深度相比即为应力梯度值。 一般注入、关井需 4 个循环。地面显示为: 加大 注入排量, 地面压力表压力急剧上升, 当上升到一定 值时, 压力突然下降为一定值( 此时的压力为破裂压 力) 。再持续 注入 1 m in 后, 关 井测 压降, 恢复 30 min 后, 开井回流 2~ 8 min, 此为一个循环, 这样测 试 4 个循环后, 最好选用最后 2 个循环的压降数据, 用计算机处理求取地应力值。 ( 二) 施工步骤 1, 丈量需要使用的管 ( 钻) 柱及测试工具的 长度, 压力计编程, 备水 10 m3 ( 最好用煤层 产出水 或与煤层中水质基本一致的水作注入水; 为保护待 测煤层, 一般注入液选用 2% KCl 水溶液) 。
Q ) ) ) 注入流体密度, kg/ m 3。
五、 煤层气井原地应力 的应用及方法
原地应力即原始地层应力, 最小原地应力实际 上是裂缝开启后闭合时的闭合压力, 是压裂设计所 必须的参数之一, 它控制着水力压裂裂缝的方位、形 状和高度等。
原地应力的垂向分布( 即应力剖面) 对水力压裂 裂缝的几何形状影响很大, 当围岩的最小原地应力
注入/ 压降法试井是目前国内外通常使用的煤 层气试井方法, 是一种单井压力瞬变测试, 注入排量 和压力是其设计最关键的因素。该方法必须求准各 项试井常用参数、弄清裸眼井和套管井下井管柱结 构和地面设备, 严格按照其施工步骤进行施工方可 取得良好效果。
参考文献
1 马强. 煤层气井注 入/ 压降测 试设 计计算 方法. 试采 技术, 1993, ( 3) ( 本文编辑: 刘新玲 收稿日期 1999-11- 19)
Subject Words: Plug removal system of ClO2, Organic mat ter, Gellant , Bacteria, Formation damage, Applicat ion.
Well Testing Technology of Coal Bed Gas Well