地层测试技术

地层测试技术地层测试(formationtesting)是在在钻井或油气井生产过程中，对目的层段层进行的测试求产，地层测试可以测取地层压力数据，采集地层流体样品，从而对地层的压力、有效渗透率、生产率、连通情况、衰竭情况等进行评价，为建立最佳的完井方式、确定下部措施和开发方案提供依据，是进行油田勘探开发的重要技术手段。其方法一般有：①随钻地层测试：通过钻杆末端的钻杆测试器；②电缆地层测试：利用电缆下入绳索式测试器；此外广义的地层测试还包括常规的试油试气、钻杆地层测试、生产测井、试井等。钻杆地层测试—DST（drillstemtest)是使用钻杆或油管把带封隔器的地层测试器下入井中进行试油的一种先进技术。它既可以在已下入套管的井中进行测试，也可在未下入套管的裸眼井中进行测试；既可在钻井完成后进行测试，又可在钻井中途进行测试。它们座封隔离裸眼井底,解脱泥浆柱压力影响，使地层内的流体进入测试器，进行取样、测压等。钻杆(中途)测试减少了储层受污染的时间和多种后续井下工程对储层的影响，可以有效保护储层，是对低压低渗和易污染油气层提高勘探成功率的有效手段之一。中途测试往往也使油气提前发现，争取了时间，易于安排下步工作。电缆地层测试是使用电缆下入地层测试器，电缆地层测试仪器又称之为储层描述仪，是目前求取地层有效渗透率和油气生产率最直接有效的测井方法，同一般的钻杆测试相比，它具有简便、快速、经济、可靠的优点，在油田开发中有重要作用。电缆地层测试目前应用的主要是组件式电缆地层测试器，仪器结构包括电气组件、双探头组件、石英压力计组件、流动控制组件和样品筒组件几部分。根据用户的需求，可以单独测量地层压力及压力梯度，或者同时采集多个地层流体样品。MFE（mulitflowevaluator）被称为多流测试器，是斯伦贝谢公司研制的地层测试器，用它可实现钻井中途裸眼井段测试和多层段间的跨隔测试。MFE测试技术是通过钻杆或油管将专用测试仪器及管串组件传输下到欲测试目的层段，利用封隔器座封实现管柱内腔体与环空的阻隔，使地层流体在人为控制压差的条件下顺利流动进入管柱，从而摸清目的层压力、液性和产能等数据资料。压差的人为控制是通过开关操作井下特殊工具实现的，可进行流动生产和关井压恢等条件下测试的多次往复转换。重复地层测试—RFT(RepeatFormationTester)是测量地层压力及流体性质的一种新型的测井工具,是斯伦贝谢公司研制的地层测试器，主要测量地层中的某一深度点地层压力随时间的变化，获取地层的压力能够直接反映地层的地质信息，具有直观、快速、经济等特点。大量生产实践证明，RFT测井技术在许多方面弥补了常规测井方法不能解决或难以解决的地质问题。尤其在复杂细小断块油藏中，在具有多套油水系统、低孔、低渗及不同压力系统的情况下，已成为地质分析及油气层评价的重要手段。RFT测试仪器分地面仪器和井下仪器两部分，地面一起通过仪器车系统和电缆对井下仪器进行供电、控制和对测量信息的接受和转换。井下仪器主要由液压系统、传感器和压力变送系统组成。APR是美国哈里伯顿公司生产的一种全通径测试工具，APR测试就是应用APR测试工具，在不动管柱的情况下通过改变环空压力，实现井下多次开关井操作，以获得目的层的产量、压力、液性等资料。与常规测试工具相比，它具有通径大、操作简单、井控安全性好等特点，而且对于定向井、斜井、水平井、复杂井（如浅井、超深井、负压井等）的测试更是具有其独特的优势。目前地层测试技术的设备和核心技术（硬件和软件）主要掌握在斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯等国际知名的油田技术服务商手中，但经过多年的引进和消化吸收，国内已有中海油服、江汉四机厂等单位陆续研发出具有自主知识产权的相关设备和技术集成，已成功在生产现场推广使用。随钻测井技术(2010-09-0116:46:25)转载▼标签：杂谈随钻测井技术是在钻井的同时完成测井作业，并将测量结果和钻井信息实时送到地面进行处理和应用。与常用的电缆测井技术不同，随钻测井获得的资料是在泥浆滤液侵入地层之前或侵入很浅时测得的。因此，不仅能够更为真实地反映原状地层的地质特征，大幅提高地层评价的准确性，而且可以有效减少井场钻机占用时间，提高钻井效率。另外，在大斜度井，特别是水平位移超过800米的大位移水平井中，随钻测井是唯一可用的测井技术。在油气田勘探、开发过程中，钻井之后必须进行测井，以便了解地层的含油气情况。但是，测井资料的获取总是在钻井完工之后，用电缆将仪器放入井中进行测量，然而，在某些情况下，如井的斜度超过65度的大斜度井甚至水平井，用电缆很难将仪器放下去。由于钻井过程中要用钻井液循环，带出钻碎的岩屑，钻井液滤液总要侵入地层。因此，钻完之后再测井，地层的各种参数与刚钻开地层时有所差别。于是人们在想，如果把测井仪器放在钻头上，让钻头长上“眼睛”，一边钻进一边获取地层的各种资料，这就是随钻测井产生的原因。这样不仅对任何状况的井，特别是水平井可以进行测井，而且利用测得的钻井参数和地层参数及时调整钻头轨迹，使之沿目的层方向钻进。由于随钻测井获得的地层参数是刚钻开的地层参数，它最接近地层的原始状态，用于对复杂地层的含油、气评价比一般电缆测井更有利。随钻测井仪器放在钻铤内，除测量电阻率、声速、中子孔隙度、密度等常规测井和某些成像测井外，还可测量钻压、扭矩、转速等钻井工程参数。由于随钻测井既能完成常规的测井项目，又能进行地质导向，指导钻进和对复杂井、复杂地层的含油气情况进行评价，已成为世界各石油服务公司争相研究、不断推出新方法新技术的热点。随钻测井的关键技术是信号传输，目前广泛使用的是钻井液压力脉冲传输，这是目前随钻测井仪器普遍采用的方法，它是将被测参数转变成钻井液压力脉冲，随钻井液循环传送到地面。近年来，为提高传输率又开始试用电磁波传输技术，它是将随钻测井仪器放在非磁性钻铤内，非磁性钻铤和上部钻杆之间，有绝缘短节，以便于载有被测信息的低频电磁波向井周地层传播。在地面，作为钻机与地面电极之间的电压差被探测出来。早期的电磁波传输由于信号衰减大、传输距离短且成本高而未能商业应用。近年来，为提高传输率又开始试用电磁波传输技术，它是将随钻测井仪器放在非磁性钻铤内，非磁性钻铤和上部钻杆之间，有绝缘短节，以便于载有被测信息的低频电磁波向井周地层传播。在地面，作为钻机与地面电极之间的电压差被探测出来。早期的电磁波传输由于信号衰减大、传输距离短且成本高而未能商用，近年来由于技术改进已开始进入市场，其优点是传输率高，不受钻井液性能影响。此外，还有井下存储方式，将全部数据存于井下存储器中，待起钻后回收数据。优点是成本低，数据保存可靠。缺点是地面不能实时得到数据，无法指导钻进。对于数据量很大的随钻测井，如随钻成像测井，通常采用实时传输和井下存储相结合的办法，对关键井段采用实时传输，而其他井段采用井下存储。2008年，为打破国外专业公司长期以来在随钻测井技术上的垄断与封锁，中石油测井公司随钻测井仪器研究中心承担起集团公司重点科技攻关项目——“随钻测井系统研制”。经过科研人员的刻苦攻关与开拓创新，成功研制出方位伽马感应电阻率随钻测井仪、电磁波电阻率随钻测井仪和可控源中子孔隙度随钻测井仪等具有国际先进水平、填补国内空白的高端产品。此次在长庆下井试验的可控源中子孔隙度随钻测井仪，从下井到完钻，经过复合钻进和滑动钻进，仪器工作可靠；随钻测井曲线与同井电缆测井（EIlog-05补偿中子测井仪）曲线对比，所测地层的中子孔隙度测量数值的相关性较好，曲线形态基本吻合，实时上传的随钻中子数据能够反映地层层位孔隙度变化。今年6月，由中油测井自主研制的可控源中子孔隙度随钻测井仪，成功地在长庆油田41井区两口生产井进行首次随钻测井，获得稳定合格的地层中子孔隙度数据。这标志着我国已成为全球极少数掌握岩性、饱和度、孔隙度三参数地层评价随钻测井技术的国家。