第一章 地层测试器
地层测试器施工工艺问题讨论
样的 成 功 率 和 效 率。 具 体 有 两 种 途 径：一 是 通 过 )*+,-./# 转换电机调整进液选择通道的活塞，行程中 存在一个位置恰好使两个进液口同时与下一级输样流 道连通；二是对井下仪器进行简易改造，使两取样进液 口均与后级通道连通。前一种方法实现起来简单便 捷，灵活性 和 操 作 性 强；后 一 种 方 法 实 施 起 来 较 为 麻 烦，改造后一次下井只能取一个样品，但其取样的效果 要好于前者和正常状态。由于上下两个取样点之间相 差 0 " #1 ,，以上做法在具体实施时须注意目的层位的 有效厚度应大于这一数值，考虑到深度误差因素，最好 大于 0 " ! ,，否则不能保证两个进液口同时有效工作。
砂带来的砂堵现象。有两种可行的具体办法：一是下
图 ! 前端通道堵塞样图
井之前在地面上通过充气阀给取样筒底部充入适量的 高压气体，以降低仪器与地层之间的压差，从而达到减
缓进液速度的目的；二是调节取样筒上的减速阀，降低
样筒内部传动液的流速，也可以间接减缓进样的速度。
! " ! " % 采用特殊方法
对于易出现砂堵地层或薄差地层，取样的难度比
!引言
!"#（!123145678 "9:;75694 #1<5 #998）电缆地层测试 器既能在裸眼井中测试，又能在套管井中测试。它能 测量地层压力，还能对地层流体进行取样，是评价地质 状况最直接有效的手段之一。本文主要讨论该仪器施 工中通道堵塞问题的产生原因和解决办法。
霍纳图（=9:41: >895）是压力随时间变化曲线，它记录 了井下仪的工作过程和测试信息。图 / 为套管井 !"# 理想霍纳图，主要包括以下 ? 部分［/］：!测前泥浆柱压
第一课油气田地下地质学 第二单 地层测试
符合。
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2．典型压力卡片
①气井用水垫测试，开始流动 压力上升至A点，水被举出地 面，压力下降，天然气产量逐 增，月点关井，压力上升。
油气田地下地质学
②终流动时筛管完全被堵死的情况。因地层流体未进入管
柱，内压力记录卡片表现为一水平直线，而外压力记录卡
片表现为关井压力恢复：故表现为终流动和终关井是一样
油气田地下地质学
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二、测试资料成果及解释
油气田地下地质学
(一) 测试曲线
a 段表示打开平衡阀后记 录的静液柱压力(钻井液柱 压力)曲线
b段表示推靠臂推向井壁、 封隔器压向井壁及泥饼、 探管进入地层表面时压 力记录曲线，这时压力 有一些增加 c 段表示探管中小活塞的抽吸，测试空间经过滤器与地层连通 时的压力记录曲线，此时流压下降、探头继续压迫井壁；
d 点表示探管内的小活塞完成抽吸并停止运动时的压力记录， 此时压力稍微回升，这是封隔器向井壁继续施压造成的
t ——-流动时间，min。
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油气田地下地质学
2．产气量的确定
准确地得到井的产气量，不仅对气井，而且对 油井均要测量气量。因为油中含气量的多少影响到 油的体积。
测定气量的方法较多，一般使用孔板流量计。 它是根据气体经过孔板时，流速增加，当气流速度 小于临界速度时，孔板前后的压差越大，流经孔板 的气量越大。所以测定孔板前后的压降就能算出气 量。
D1、D2曲线显示终关井压力下降，反映了地层污染 堵塞曲线。
曲线E反映终关井压力高，压力恢复慢，为高压低渗
透曲线
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油气田地下地质学
干层（致密层）压力卡片
高压低渗透层压力卡片
低压低渗透层压力卡片
地层测试(MDT测试)推荐作法
斯伦贝谢模块式地层测试(MDT测试)推荐做法（φ215.9井眼为例）1.MDT测试风险MDT（模块式地层动态测试器）测井技术在识别油气水层、判断油水界面和采集地层流体样品等方面有相当明显的优势，但是MDT是定点测量，受测试时间、电缆吸附粘卡等因素影响；测试仪器在不规则井眼、轨迹变化较大井眼或岩屑床较厚的井眼内移动时容易遇阻遇卡；井内钻井液中含有塑料小球、玻璃微珠以及钻井液净化不好含砂量大、固相高或含有较高的岩屑时会出现堵塞测试仪器管线和探针，这些因素都是造成MDT测井技术应用的风险。
(1)井身轨迹不平滑、狗腿度较大易导致电缆键槽卡钻；井径不规则导致下送测试仪器遇阻、上起测试仪器遇卡。
(2)钻井液性能不好，岩屑床清除不干净，易造成下放测试仪器遇砂桥或沉砂阻；钻井液清洁不好，钻井液中岩屑含量较高、自然密度过高、有害固相高、含砂量高、泥饼虚厚不光滑，钻井液润滑性差易造成电缆或仪器粘卡。
(3)钻井液失水大，形成的泥饼虚厚，测试仪器易发生下钻遇阻、上提遇卡，严重时发生测试仪器和电缆吸附粘卡或电缆键槽卡钻。
(4)封井钻井液中含有塑料小球、玻璃微珠或者钻井液净化不彻底含有较高的岩屑，表现为含砂量大、自然密度高，有害固相含量高时会出现堵塞测试仪器管线和探针。
(5)MDT测试期间，单点测试时间在8~12h，测试仪器静止时间长，易导致测试仪器粘卡或电缆粘卡。
(6)井口接拆仪器时防操作失误，发生井口落物。
(7)油气显示活跃的井，测井期间及时灌浆，加强坐岗观察，防止溢流风险。
2.钻进期间注意事项(1)优化井身轨迹，定向和后期调整期间尽量提前控制，避免出现较大狗腿，确保井身轨迹尽量平滑，避免电测期间电缆拉出键槽；(2)在馆陶组及以上软地层中施工期间，严禁定点循环，产生糖葫芦井眼；(3)东营组、沙河街组及以下易掉块、垮塌地层施工期间，严格按照《东营组沙河街组油泥岩施工推荐作法》进行施工，最大限度防止井壁出现锯齿状井眼；(4)施工期间保持与地质录井沟通，确保钻具组合和井深数据无误。
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
锁紧接头
卡瓦封隔器：由摩擦块、弹簧、 卡瓦块、 胶筒、通径规环、端 面密封、换位槽、换位凸耳等 组成 座封方式：上提、正旋转、
保持扭矩下放。 解封方式：上提即可。
卡瓦封隔器
旁通阀： 作用： 起下钻遇到缩径井段时，泥浆可以从管
柱内部经旁通通过，从而减少起下钻阻力 和抽吸力。 测试结束时，平衡封隔器上下方的压力。
维修保养注意事项
1. 2.
3.
工具在装卸及搬运过程中要轻抬轻放，防 止磕碰。 工具在装车时，公扣朝前，避免碰撞母扣 密封面。 施工回来的工具，应尽早维修保养，如条 件不允许，应用清水彻底清洗，防止因放 置过久，残留的盐水、泥浆等液体腐蚀工 具。
维修保养注意事项
4.
5. 6. 7.
8.
清洗后，仔细检查工具外观，尤其是施工 中出现问题的工具。 按要求拆卸所有丝扣，防止时间长不动而 粘扣或锈死。 更换所有密封件和损坏的铁件。 所有配件清洗干净后按要求组装。 丝扣处涂抹密封脂，密封面涂抹润滑油。
地层测试获得参数
渗透率---平均有效渗透率 地层损害程度 --- 堵塞比和表皮系数 油藏压力 衰竭 测试半径---调查半径 边界显示
二.地层测试的原理和分类
地层测试基本原理 地层测试是用钻杆或油管将测试工具 下入测试层段以上，通过地面操作，使封 隔器座封，将压井液和其它层段与测试层 隔离，然后由地面控制，打开井下测试阀， 使测试层段的地层流体经筛管流入管柱内， 直至地面。可以进行多次开、关井，开井 流动求得产量，关井测压求得压力数据。
超深井测试注意事项
9、选用70MPa地面控制管汇。 10、解封时，上提至自由点后，再施加30-50 kN的拉力，等旁通阀延时拉开、悬重降到 自由点后，方可继续上提起管。 11、RTTS封隔器解封时，如果旁通阀拉开后 悬重不降，则下放到自由点，再上提。 12、244.5mm套管井单卡瓦封隔器深井测试 时，应配旁通，保证解封顺利。
模块化地层测试器RDT工作原理及应用
0 引 言
哈利伯顿传统的地层测试器 SFT 和 SFT-IV 由 于预测室体积小， 且体积固定， 所以测压区域小。而 其流管体积又大， 地层压力上升较慢， 导致测压时间 过长。同时其采样桶没有泵抽功能， 样品采集速度 慢， 致使泥浆滤液容易侵入， 导致样品不纯。而客户 往往需要减少测井时间， 实现压力可控的零震动采 样， 对样品进行实时鉴别， 提高渗透性评估， 并获取 具有地层特征的 PVT 高品质样品。 哈利伯顿新型模块化地层测试器 RDT， 采用模 块化设计， 每一模块均有独立的通讯地址， 用户可以 根据具体需求自定义组合方式。同时软件采用图形 化的友好界面显示， 能够对各个模块液体油压及地 层压力进行实时监控。预采室体积能够在 0 到 100cc 范围内精确控制。邻近的双探头结构设计可 以提供横向和纵向渗透性计算， 确保了在多样地层 中都能取得较好的测量效果， 实现了高可靠性和冗 余性设计。 RDT 采用双向泵抽设计， 泵速高， 能减少泥浆滤 液对样品的污染， 并缩短测井时间。并且 RDT 采用 新型马达阀代替液压阀对采样桶进行控制， 可以决 定何时储存样品， 使得泥浆滤液的污染达到最小 值。RDT 还配备流体电阻率传感器， 以及核磁流体 识别仪， 能对采样进行实时识别和监控， 因此能获取
作者简介： 朱坤 （1983-） ， 男， 2006 年毕业于长江大学 （原江汉石油学院） 。2009 年毕业于中国石油大学 （北京） ， 硕士。现从事 测井资料解释工作。
第 25 卷 第 2 期
朱坤， 等： 模块化地层测试器 RDT 工作原理及应用
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石英压力计短节 QGS 安装有高分辨率石英压力 传感器， 测量范围达到 14.7 - 20,000 psi, 分辨率可达 0.01 psi ， 反应速度快， 可靠性高。压力/温度的石英 晶体组合在一个传感器中 （获得专利） ， 其尺寸小， 仅 为 0.75” o.d. x 2.25” long， 可以短时间内达到温度稳 定， 并有快速温度补偿功能。 1.5 流向控制及泵抽短节 （Flow-control Pump-out Section） 通过实时泵抽控制流体采样， 其最高泵速可达 1 gallon @ 500 psi /minute， 缩短了泵抽时间， 压力范 围可在 4000-8000psi 内连续变化， 且可以更换为不 同功率的泵， 并实现在泡点 （bubble point ）以上采 样。FPS 可以手动阀设定泵抽模式 （双向泵抽） ， 使 得采样桶能够在仪器串中灵活放置。 1.6 多采样桶短节 （Multi Chamber Section） 哈利伯顿最新设计的多采样桶短节 MCS 由 3 个 模块化采样桶组成， 每个采样桶容积为 1000cc， 能单 独拆卸及运输。MCS 由可控马达阀实现对流体采样 的控制， 并安装有单向阀， 能防止倒灌， 排出阀能控 制何时采集样品。 1.7 采样桶控制阀短节 （Chamber Valve Section） 采样桶控制阀短节 CVS 用于配接现有 SFTT 采 样桶 （容积为 1-5 加仑） ， 由马达驱动的可控平衡阀 实现对上下采样桶的控制。CVS 亦安装有单向阀， 能防止倒灌， 排出阀能控制何时采集样品。
地层测试基础知识
1．总论在石油及天然气勘探过程中，为了对钻进过程中遇到的油气显示层段能尽量做出准确评价，目前除采用地质综合录井、地球物理测井、岩心分析等基本方法外，还采用了地层测试技术；不过前几个只是直接或间接地确定油、气、水层，而只有通过后者才能确定储层产能和地层动态参数。
（一）、地层测试技术的目的地层测试又叫钻杆测试,国外叫DST是Drill Stem Testi ng的缩写。
它是指在钻进过程中或完钻之后对遇到的油气显示层段不进行完井而用钻杆或油管下入测试工具进行测试，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作出评价。
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。
在我国，通常把钻井过程中进行的地层测试称为中途测试；把下完套管，完钻之后进行的测试称为完井测试或套管测试。
无论是哪种测试，都是用钻杆或油管将地层测试器下入待测层段，进行不稳定试井，测得测层的产量、温度、开井流动时间、关井测压时间，取得流动的流体样品和实测井底压力- 时间关系曲线卡片。
钻杆测试的具体目的是：①探明新地区、新构造、新层位是否有工业性油气流，验证油、气层的存在；②查明油气田的含油面积及油水或气水边界，油气藏的驱动类型和产油、气能力；③通过分层测试，取得分层测试资料，计算出储层和流体的特性参数，为估算油、气储量和制定油气田开发方案提供依据。
通过钻杆测试取得的时间- 压力卡片，结合试井分析理论，可以得到下列主要参数：①渗透率我们最关心是的流体流动时的平均有效渗透率，通过地层测试可以获得这一最有价值的参数；②地层损害程度通过测试资料可计算出地层堵塞比和表皮系数；③油藏压力通过关井压力恢复曲线可外推出原始油藏压力；④衰竭在正常测试条件下，如果在测试过程中发现油藏有衰竭，可以推断所控制的地质储量，判断油藏是否有开采价值；⑤测试半径是指测试过程中因流量变化所引起的压力波前缘传播深入地层的径向距离，也叫调查半径；⑥边界显示在测试半径内如有断层或边界存在，可通过压力曲线分析计算出距离，还可确定边界类型。
新一代电缆地层测试器
试器， 通常是为了获得地层压力 以及流体可动性 指示 （ ｉｔｒ ， ０ ４ ， 探 井 中 的应 用 主 要是 Ｍｅ ｅ 等 ２ ０ ） 在 ｓ
确 定 流 体 类 型 和 流 体 界 面 （ ｅｉ ｉ — Ｃ ｍｂｓ Ｐ ｌｓ ｒ ｏ ｅ— ｓｅ ｃｒ ，１７ ）二者 都需要 压力测 量 的高度 稳定 ｕｅ等 ９ ９ ，
１ 前 言
早期 采用 电缆 或钻杆输 送 的单 探测器 地层测
２ 仪器 与测量原理
２ １ 仪器特 性 ． 表 １给 出了仪 器性 能 指标 。
表 １ 新 一 代 电 缆地 层 测 试 器
工 作 范 围 参 数 最大温度（ 下） 最 大 压 力 （ ｓ） ｐｉ 井 眼 直径 （ｎ ｉ）
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２ ０ 年 ・第 １ ０６ 期
测 井
与 射
孔 －２ ９・来自新 一 代 电 缆 地 层 测 试 器
Ｙ Ｍｎ ， ．ａｂ ｎ 著 ． ａｎ Ａ Ｊ ｏｓ 等 ｉ ｃ ｏ 秦菲莉 朱志 强 于松琴 译 惠志伟 校
（ 中原石油勘探局测井公 司） （ 原 油 探 对 经 贸 总 司 中 石 勘 局 外 济 易 公 ）
收稿 日期 ：０ ５ １ —０ ２０ — ２ １ 谭 者 简 介 ： 菲莉 ， ， 级 工程 师 。９ ７年 ７月 毕 业 于 江 汉 石 油 学 院 测 井 专 业 。现 在 中 原 石 油 勘 探 局 测 井 公 司从 事 资 料 审 核 、 究 工 秦 女 高 １８ 研
作
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・ ０・ ３
测 井
与 射
孔
２０ ０ ６生
石英 传感 器可测 量 出油 管的压 力 。
２ ２ 预 测试 装置 ．
地层测试取样仪器功能原理
地层测试取样仪器功能原理一、地层测试取样仪器功能原理之基本概念地层测试取样仪器啊，就像是地层的小侦探一样。
它主要是为了搞清楚地层里面到底有啥，就像我们想知道一个神秘盒子里装着什么东西，就得用专门的工具去探测。
这个仪器呢，它能在地层里取样，这样我们就能分析地层中的物质成分啦。
比如说，在石油勘探领域，地层测试取样仪器可太重要了。
石油在地下的地层里，我们得知道地层的压力、温度还有里面的流体成分等情况，这仪器就能帮上大忙。
它可以深入到地层里，就像一个小小的探险者，把地层里的东西取出来，让我们看看这个地层是不是有石油，石油的质量好不好之类的。
二、地层测试取样仪器的功能（一）测量地层压力这个仪器能够准确地测量地层的压力。
想象一下，地层就像一个巨大的压力罐，不同的深度压力是不一样的。
这个仪器就像是一个压力传感器，它能够感受到地层的压力并且把数据传回来。
这对石油开采等工作来说非常重要哦。
如果不知道地层压力，开采的时候可能就会出问题，比如井喷之类的危险情况。
（二）获取地层流体样本它还能获取地层中的流体样本呢。
地层里的流体可能是石油、天然气，也可能是水或者它们的混合物。
这个仪器会把地层里的流体取出来，就像用一个小吸管从地层这个大杯子里吸出一点液体一样。
然后我们就可以把这个样本拿到实验室里去分析，看看里面有多少石油成分，有没有杂质之类的。
（三）确定地层渗透率地层的渗透率就像是地层的“毛孔”大小一样。
这个仪器可以帮助我们确定地层的渗透率。
如果渗透率高，说明地层的流体比较容易流动，开采起来可能就比较容易；如果渗透率低，那就意味着开采会比较困难，可能需要特殊的开采技术或者设备。
三、地层测试取样仪器的原理（一）基于压力差原理这个仪器很多时候是利用压力差来工作的。
就像我们用吸管吸水的时候，是因为我们嘴里的压力比吸管外面水的压力小，水就被吸上来了。
地层测试取样仪器也是类似的道理。
它在仪器内部和地层之间制造一个压力差，这样地层里的流体就会被吸入到仪器里面，从而实现取样的目的。