试油（气）工艺讨论 [复制链接]

在试油、试气过程中，目前最常用的工艺是什么呢？最新的工艺技术又是什么呢？谢谢大家

为什么没有高手来回答呢？

第一部分：常规试油技术
一、概念
试油：利用一套专用的工具、设备和方法，对井下油气层进行直接测试，并取得有关资料（如产能、压力、液性、温度等）的工艺过程。
试油分为：常规试油和科学试油
常规试油：指二十世纪五十年代从前苏联引进的老的试油取资料方法。现在习惯上把地层测试以外的试油方式统称为常规试油。
主要工作内容：通过传统的试油工艺技术手段，取得地层的产能、压力、液性、温度等项资料，进而给该地区下结论（定性）。
  常规试油一般要求试油井段上、下无射孔井段。

二、试油的目的和意义：
1、探明新区、新构造是否具有工业油气流；
2、查明油气田的含油面积及边界情况、生产能力及驱动类型；
3、验证储层产能及利用测井资料解释油气层的可靠程度；
4、测得有关分层资料，为计算油气田储量及编制开发方案提供依据；
5、通过试油给该地区下结论，作出评价，为下步勘探工作指明方向，为开发提供必要的资料数据。

三、试油工作要求：
施工后的井（层）要做到“三不”、“四清楚”，资料齐全、准确、及时。“三不”即不漏取一个数据，不错取一项资料，不堵塞一个油层，尽最大努力解放油层，恢复油层自然产能。
施工完的井（层）要做到“四个清楚”，即液性清楚、产能清楚、压力清楚、井下情况清楚，做到试一层清楚一层，试一口清楚一口。

四、常规试油基本工序：
1、试压、通井、替泥浆（或洗井）、探人工井底；
2、射孔、观察油气显示、检查射孔质量；
3、求产：包括自喷求产、测液面求产、抽汲（或提捞）求产、泵排求产；
4、测压：测取井底流动压力及地层静压资料，包括自喷井井口油压、套压资料。
5、油层改造：对双低（低产、低渗）产层进行强化处理。
6、封层：封闭产层。一般有注灰、打桥塞、下封隔器、填砂等。

五、各工序解决的问题、录取资料项目及要求：
（一）通井：用一定长度和外径的通井规，将套管畅通至人工井底或要求的位置，以保证射孔和其他作业的顺利进行；
1、录取资料项目：通井起止时间，通井规或刮管器外径、长度，油管类型、规格及根数，通井深度、实探人工井底深度、末根方入。通井遇阻及处理情况。
0.5m。0.03%；下至预计人工井底附近，遇阻后加压10-20KN，连探三次误差2、要求：绘出通井规、刮管器的示意图，标明外径、长度；油管仗量准确并复核，误差
（二）替泥浆（洗井）：该工序兼压井功能。即用设计的压井液（或射孔液）将井筒内的泥浆或其它液体彻底替出，保证井筒内清洁，不影响试油层的流体液性；
1、录取资料项目：起止时间、方式（正、反替）、深度及替出量，顶替液类型、性能及用量，泵压、排量，出口液性变化情况。
2、要求：顶替液性能符合设计要求，现场要求进行简易分析，进出口液性一致，用量一般必须大于井筒容积的1.5倍。
（三）试压：检验人工井底、套管、井口装置是否密封；
1、录取资料项目：试压起止时间、井口压力变化情况；
2、要求：一般试15MPa，采油树及大闸门不刺不漏，井口压力30分钟下降不超过0.5MPa为合格。
（四）射孔：用射孔枪射穿油层套管和管外水泥环及近井地层，在地层和井筒间建立起流体的流通渠道，保证地层流体顺利进入井筒；
1、录取资料项目：
①    电缆射孔：射孔起止时间、层位、井段、厚度，枪型、弹型、孔密、相位角、总孔数、发射率、射孔炮数，射孔液类型及性能，射孔后油气显示、井口压力及其它异常情况。
②油管输送射孔：井内液面深度，射孔起止时间、层位、井段、厚度，射孔起止时间、层位、井段、厚度，枪型、弹型、孔密、相位角、总孔数、发射率、射孔炮数，射孔液类型及性能，校深方法、时间、油（套）标深度及调整管柱情况，筛管深度、点火方式（投棒、反蹩压、压差式）
85%且未响井段不连续为合格。2、要求：发射率
（五）诱喷：用一定的工艺技术手段，降低井筒内的液柱压力，使其低于地层静压，在井筒与地层之间造成一种负压状态，诱使地层流体喷出；一般有替喷和降液面诱喷两种方式。
1、替喷：用密度小的压井液替换出井筒内密度高的压井液；
录取资料项目：起止时间、方式（正、反替）、替喷液性及用量、替喷深度、泵压、排量及漏失量。
2、降液面诱喷：将井筒内的液面，用某种方法将它逐步降低到一定位置（即降低油层回压到一定程度），观察油气能否自喷的方法；一般用于清水压井射孔或用清水替喷后仍不能自喷的井层。目前降液面诱喷有五种方法：抽汲（或提捞）、气举、汽化水、液氮、泵排。一般气举、抽汲（提捞）降液面较浅（2000m以内），汽化水、液氮降液面较深，但为了保护套管，防止变形，一般降液面不超过2500m。
录取资料项目：
①抽汲（或提捞）：起止时间、次数、深度及动液面，出油、水量及累积量，液性及原油含水；
②气举：起止时间、方式（正、反举）、泵压、出口液量、放回压时间；
③汽化水：时间、气举方式、泵压，打水时间、泵压、排量、打水量、返出油水量、放回压时间；
④液氮：起止时间、方式、液氮用量及打入深度、泵压、排量、出口液量、液性；
⑤泵排：a、螺杆泵：型号、规格、油管及抽油杆类型及规格，尾管、筛管、锚定器、定子（泵筒）的深度，抽油时间、转速、日产油水量及累积产量、液性及原油含水、油水比；
b、深井泵：型号、规格、油管及抽油杆类型及规格，尾管、筛管、悬挂器、泵筒深度及防冲距，抽油时间、冲程、冲次。
（六）求产：试油井通过各种排液方式排液后，地层流体液性合格，即可进行求产。
求产主要是取得地层流体的日产量。自喷井通过地面分离器计量产量，非自喷井主要通过测液面恢复产量，也采用泵排、抽汲（提捞）等方式。
1、自喷层求产
①    自喷油层、含水油层、油水同层
录取资料项目：求产时间、油嘴、孔板直径、油气水日产量及累积产量，井底流压、温度、油压、套压、地层静压、静温；
②    自喷水层、含油水层
录取资料项目：求产时间、油嘴、孔板直径、测气流量计名称及测气方式，阶段时间产水、油、气量，日产水、油、气量，累产油气水量，生产油气比、气水比，地层流压、静压及温度、井口压力。
③    气层、含水气层
录取资料项目：求产时间，油嘴、孔板直径，日产及累产气、油、水量，地层静压、流压、温度、井口压力。
自喷层求产要求：
a、对自喷油气层：当自喷正常、含水降至5%以下进行稳定求产，根据油井自喷能力，选择合适油嘴，求产标准为：
5%500t时，连续求产8h，2h计量一次,波动日产
  10%500t时，连续求产16h，2h计量一次，波动日产300
10%300t时，连续求产24h，2h计量一次，波动日产100
10%100t时，连续求产32h，2-4h计量一次，波动日产20
15%；20t时，连续求产48h，4-8h计量一次，波动日产
井口压力、产量基本稳定后，测二流压，间隔不少于8小时，如产量、流压下降，则补测第三个流压，间隔不少于8小时；
10%b、对油水同出层：排出井筒容积一倍以上或水性稳定后，连续进行48h稳定求产，2h计量一次，4-8h做一次含水分析，含水波动
c、对气层：稳定求产标准为
50×104m3时，井口压力与产量连续稳定2h以上日产气量
日产气量介于10-50×104m3时，井口压力与产量连续稳定4h以上
10×104m3时，井口压力与产量连续稳定8h以上日产气量
d、水层（含油水层）：含油低于30%。
20求产标准：日产 m3时，6mm油嘴求产
20         15%，2小时计量一次。m3时，畅放求产，上述两种工作制度下，均连续求产24小时，产量波动
2、间喷层求产：
录取资料项目为：间喷周期，周期产油、气、水量及累产油气水量，油水比、气油比，地层压力、流压曲线、井口压力
20%。要求：确定合理的工作制度后，定时或定压求产，并以连续三个间喷周期产量为准，周期产量波动
3、非自喷层求产
录取资料项目：求产时间、方式、工作制度（测液面点或恢复），日产及累产油、水量，油水比，产层温度
要求：
①油层、含水油层求产：液面降至套管允许最大掏空深度，必须测一个24小时恢复，并补测两个液面点，两个液面点间隔大于16小时；或测4个以上的液面点，间隔均不少于己于16小时；所用压力计必须是同一支。
②    油水同层、水层求产：水性符合区域规律，测24小时恢复或两个以上液面点，间隔不少于16小时。
③    低产层求产
  低产油层：井内液面降至排液标准，测24小时恢复或两个以上液面点，间隔不少于16小时；
低产水层：判断地层出水即可，有三个样品水性呈趋势性上升；
低产油水同层：计算油水比
低产气层、气水同层：降液面至应达位置，测两个液面点（间隔6-8小时），测24小时井口畅放气产量，并同时测取井底流压曲线；
干层：测24小时恢复，并补测两个液面点（间隔不少于16小时）。
注：对于非自喷层，均必须通过洗井落实油水量、油水比等资料。
（七）测压：自喷井测取开井井底流压、关井静压，及井口油压、套压；了解产层能量大小，并为储层改造提供依据。
要求：
1、测地层压力：井口油、套压力稳定，24小时波动不大于0.5MPa，测点深度距油中不大于100m；
2、测流动压力：自喷油层每个工作制度求产产量稳定后，测取两个流压，间隔8小时以上，两个流压差值不大于0.5MPa；
3、间喷层求产，必须测一条间喷周期流压曲线。
注：测地层压力和流动压力必须使用同一支压力计。
（八）洗井、压井：对非自喷层，洗井落实地层产出油、气、水量，清洁井筒；对自喷层，洗压井主要是保证下步工作顺利进行，压井应做到“压而不死，活而不喷”。
1、录取资料项目：起止时间、方式、深度，洗井液名称、性质、用量，泵压、排量、漏失量，返出油水量；
2、要求：洗（压）井液液量不少于井筒容积的1.5倍，连续作业，挤压井时，压井深度必须控制在油层顶界100m以上。
（九）封层：封闭产层，保证该产层不影响下一层试油资料录取质量。
包括注水泥塞、打桥塞（电缆、油管）、打丢手封隔器等。
录取资料项目及要求：
1、注灰：起止时间、灰浆密度及用量、泵压及排量、注灰浆深度、反洗深度、候凝深度、实探灰面深度；要求：封隔工业油气流层时，不得向产层内挤入水泥；直径小于177.8mm的套管，试压12MPa，30min压降不超过0.3MPa为合格；直径大于或等于177.8mm的套管，试压10MPa，30min压降不超过0.3MPa为合格；
2、下电缆桥塞：时间、型号、规格，点火时间、座封深度、试压；
要求桥塞座封后，试压15MPa，30min压降不超过0.3MPa；
3、下油管桥塞：桥塞型号、规格、座封方式、座封压力、座封位置、试压情况；要求桥塞座封后，试压15MPa，30min压降不超过0.3MPa；
4、打丢手封隔器：起止时间、丢封型号、规格，尾管深度、封隔器顶深，丢开前试压时间、压力，投球时间、蹩压时间及压力，试压时间及压力下降情况。要求：丢手座封后试压达到规定要求。一般试压12 MPa，30min压降不超过0.5MPa；
（十）资料处理及储层评价：试油结束后，要编写单层或单井试油总结报告。单层总结目前采用试油小结形式，主要内容包括：
油井及试油层基础数据，现场施工简况，试油成果数据，油、气、水分析结果，酸化、压裂施工数据，试油结论、评价及建议等内容。

射孔：
概念：射孔是把专门的井下射孔器下放至油层套管内预定的深度，引爆射孔弹爆炸后产生的高能粒子流射穿套管、管外水泥环，并穿进地层一定深度，打开油气层与井筒的通道。
射孔一般分为电缆输送射孔和油管输送射孔两种方式。
（一）电缆输送射孔：用电缆将射孔器下放到井筒内对套管进行射孔。适用于已探明的低压油气井的射孔，一般要求井内压井液液柱压力不小于预测地层压力。
电缆射孔分为：
1、过油管射孔：
优点：①、清水代替泥浆或无固相等高密度压井液，减少了射孔正压差，对地层伤害小；
②、有枪身射孔时，可使全井射孔处在平衡压力下射孔；
③、无枪身射孔时，可配合气举、抽汲等进行全井负压射孔。
缺点：①、枪身受油管限制，功率小，穿透性差；
  ②、射孔枪长度受防喷盒限制，需多次下入；
  ③、不能满足高孔密要求。
2、电缆套管射孔：
优点：适用性强，施工成功率高，工艺成熟，成本低。
缺点：高压井难以控制井喷，需压井；不易实现负压射孔；采用有枪身射孔时，不能一次进行长井段射孔。
（二）油管输送式射孔
将射孔器连接在油管（或钻杆）底部下放到井内预定深度对套管进行射孔。适用于高压油气井、大井段射孔及复杂井况井（水平井、大斜度井、稠油井等）。
该射孔方式一般有三种引爆方式：
机械式（投棒引爆）、压力激发式（油管加压）、环空压差式（套管反蹩压）
优点：①、采用各种有枪身的射孔器，实现高密度、深穿透、大孔径、多相位射孔；
②、可实现全井最大程度的负压射孔；
③、一次下井可同时射开较长的井段；
④、可在大斜度井、定向井及电缆无法下入的稠油、含硫化氢等复杂疑难油气井进行射孔；
⑤、可用于具有自喷能力的油气井，防喷能力好；
⑥、可用于多种测试工具组合进行射孔-测试联合作业；
⑦、目前新发展的射孔—测试—水力射流泵三联作工艺，一次完成射孔、测试、排液等工作。
缺点：费用高，工艺复杂。
射孔新发展：①、复合射孔；
②、张开式过油管射孔；
③、密闭射孔；
④、超正压射孔。
射孔枪系列：
目前主要射孔枪型为：
89枪（89弹或102弹）、102枪（102弹或127弹）、127枪（127弹）。另外还有近一两年试用的89枪延缝射孔。51枪和73枪现已基本淘汰。
发展方向：深穿透、低污染、低成本、高效率。

MFE测试工具与工艺
1、用途
MFE(Multi一Flow Evaluator)地层测试器是—种常规地层测试工具，有95mm (3 3／4”)和127mm(5”)两种，可用于不同尺寸的套管井和裸眼井的地层测试。

2、结构原理
  MFE地层测试器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。
A、下井时
多流测试器测试阀关闭，旁通阀打开，安全密封不起作用，封隔器胶筒处于收缩状态；
B 、流动测试
    测试工具下至井底后，下放钻柱加压至预定负荷，封隔器胶简受压膨胀密封环形空间，
旁通阀关闭，在换位机构作用下，多流测试器测试阀延时后打开，钻具自由下落25.4mm，这是主阀的开井显示，地层流体经筛管和测试阀进入钻杆内，压力计记录流动压力变化、直至预定设计时间；
C关井测压
    上提管柱至“自由点”悬重(即上提管柱时指重表上悬重不再增加的那个悬重读数)，并比“自由点”悬重多提8900—13400N的拉力，然后下放管柱加压至原坐封负荷，在换位机构作用下，测试阀关闭，进行关井测压，压力计记录恢复压力。重复B、C操作，可进行多次流动和关井。上提换位操作时，旁通阀因向上延时作用保持关闭，安全密封受压差影响对封隔器起液压锁紧作用，封隔器保持密封；
D起出
    关井结束后，上提管柱施加拉力，经延时后，旁通阀打开平衡封隔器上下方的压力，
安全密封因无压差作用，失去锁紧，封隔器胶筒收缩、测试阀仍然关闭，即可解封起出。
系统各部件结构功能
a多流测试器(主阀)    
    多流测试器是MFE的关键部件，由换位机构、延时机构和取样器三部分组成
b裸眼旁通阀
    旁通阀有二个作用：
    ①起下钻遇到缩径井段时，泥浆从管柱内部经旁通通过，从而减少起下钻阻力和抽汲力。
    ②测试结束时，平衡封隔器上下方的压力。
裸眼旁通阀的结构：
由主旁通阀、副旁通阀和计量阀组成。其延时机构正好与多流测试器相反，上提拉伸延时，下放加压不延时。一般施加89000N的拉力延时1—4min后，拉开旁通阀。
c安全密封
  　安全密封代替裸眼封隔器总成上的滑动接头，与裸眼封隔器配套组成安全密封封隔器，其作用是当操作多流测试器进行开关井时，给封隔器一个锁紧力，使封隔器保持坐封。
    安全密封由活动接箍、阀短节、密封心轴、油室外壳、连接短节、止回阀和计量滑阀总成组成。
d裸眼封隔器
    它是机械加压支撑式封隔器，用于封隔裸眼井测试层段与环空液柱的通道。一般与安全密封组成安全密封封隔器，也可单独使用。深井测试用二个封隔器组成一组，  上为安全密封封隔器，下为裸眼封隔器。
   它由滑动接箍、滑动头、坐封心轴、胶筒、金属碗、支承座及下接头组成。

3、MFE地层测试管柱
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性。
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，起到密封和隔离作用。
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。

MDT    测试
电缆地层测试资料在油气勘探中的应用领域不断扩展，运用MDT模块式地层动态测试仪。可以获得油气藏的流体性质，油气、油水界面，油气层产能，高压物性，地层压力和渗透率分布等有用信息。
MDT=Modular Formation Dynamics Tester
　　MDT的主要应用是作地层压力测试，根据地质人员设计的样点，测试样点处的地层压力值，回归出压力梯度，进而判断可能的流体类型。也可以直接从样点取出地层中的流体，作进一步化学分析。
　　MDT模块式地层测试器
　　MDT模块式地层测试器是斯伦贝谢公司第三代电缆地层测试仪,与其它两代(第一代FT、第二代RFT)电缆地层测试仪相比较,在地层测试技术和服务上取得了极大的进步。具有较强的组合能力,在流体动态实时监测,严格压力控制取样,双封隔器整段封隔测试以及多探针同时测量等方面有优点,在石油天然气勘探中取得了极大的成绩。
　　标准的MDT测试仪是由供电模块、液压模块、单探头模块、取样模块、MDT流体管线系统、双探针系统几个部分组成。可选模块由多探针系统、流量控制模块、泵出模块、光学流体分析仪模块、多取样模块和双封隔器模块及部分组成。所谓模块式地层测试器，是指地层测试器由多个模块组成，根据不同的测试目的和地层条件，可以选择合适的模块加以组合下入井筒中，完成一次地层测试。
　　地层测试器的主要功能模块有供电模块、液压动力模块、封隔器模块、探头及测压模块、流动控制模块、取样筒模块、流体识别模块、泵排模块以及资料解释模型与方法等软件模块。根据不同的测试目的，这些模块有不同的组合方式。模块式地层测试器MDT的基本功能主要包括以下几个部分：
　　（1）精确测量沿井筒各点的地层压力；
　　（2）取出高质量的地层流体样品(保持地层压力、剔除泥浆滤液影响的真实地层流体)；
　　（3）根据不同的地层特性，在地面控制并选取最佳的测试参数(流速、测试室体积等)，因而能实现对特殊(如低渗)地层的取样和测试；
　　（4）能够实时测量地层流体的泡点压力，同步控制和监测流过仪器和流人采样室的流体性能。其延伸功能有：
　　（4.1）根据压力梯度曲线精确判断油一水、油一气 界面：
　　（4.2）判断地层是否含有油气，以及为化验分析提供地层流体样品，得出流体的组分、相态及各种物性参数；
　　（4.3）根据已知流速下的压力响应，反演渗透率的空间分布，从而确定储层的渗流能力及预测产能；
　　（4.4）可以测量地层污染系数的垂直分布。
　　地层测试器的工作过程：模块式地层测试器的测压过程与RFT相似。由于多了流体识别和泵排的功能，取样过程与RFT有所不同，具体步骤：
　　（1）根据测试目的任务要求，选择适当的功能模块，在地面上完成地层测试器的组装；
　　（2）利用成像测井(如 FMI)等手段在井筒中对模块式地层测试器进行定位；
　　（3）关闭平衡阀，依靠液压动力马达，将仪器探头推靠(或封隔器座封)至井壁上；
　　（4）设置一个合适的速度移动活塞，抽取地层流体，抽吸过程中对进入仪器的地层流体进行识别，在确信污染物(泥浆及其滤液)含量在允许范围内时，将地层流体样品泵人取样筒；
　　（5）重新选择测压及取样点，重复上述过程，进行多次取样。