试油测试技术.ppt

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1、试油测试技术,试油测试技术,本讲的目的：1.掌握试油、测试的基本工艺及要求2.了解什么是科学试油，什么是地层测试技术本讲的主要内容1.试油概念及目的2.试油基本工艺3.地层测试技术,试油测试技术,第一部分 试油概念及目的,第一部分：试油概念及目的,一、试油概念 利用一套专用的工具、设备和方法，使储集层内的流体流入井筒内并诱导至地面，然后对井下油、气层进行测试，取得有关油、气、水层的产能、压力、温度和油、气、水物理性质资料的工艺过程。试油分为：常规试油和科学试油。1.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。,第一部分：试油概

2、念及目的,2.科学试油 科学试油即试井,它是利用地层测试器进行的试油方法。一般试气也是采用此种方法进行测试。测试器主要有：（1）斯伦贝射的MFE测试器（江斯顿地层测试器）、PCT全通径（非全通径）压控测试器；（2）哈里伯顿的HST测试器、APR全通径压控测试器；（3）膨胀式地层测试器、（4）电子压力计测试技术等。,第一部分：试油概念及目的,二、试油（气）的目的 1.探明新地区、新构造是否有工业油气流；2.查明油、气田的含油面积及油水或气水边界，油、气藏的产油、气能力和驱动类型；3.验证储层的含油、气情况和测井解释的可靠程度；4.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

3、，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。,第一部分：试油概念及目的,三、试油工艺分类 1.合层试油 同时打开多个油气层进行试油，以求得油井的最大产能。这种方式多在油田勘探初期第一、二口井发现油流时采用，也用以合层开采的生产井。2.分层试油 对需要测试的油气层自下而上逐层射孔、逐层测试，测试完一层后注水泥塞或打桥塞封闭该层，上返上一层。,第一部分：试油概念及目的,三、试油工艺分类 3.钻井中途测试 钻井过程中遇到油、气显示时，停钻进行测试的一种试油方法。目的是及时取得显示层位的地质资料，尽快发现新的油气藏。,试油测试技术,第二部分 试油基本工艺,第二部分：试油基本工艺,完井

4、试油的基本工艺为：1.通井2.洗井3.试压4.射孔5.诱喷6.上返7.完井,第二部分：试油基本工艺,一、通井 1.通井的目的 用以清除套管内壁上的杂物，探明从井口至井底是否畅通无阻，并核实人工井底的实际深度，以确保射孔安全顺利进行。2.原理 将通井规接在油管柱的最下端，缓慢下入油管至人工井底。3.工艺要求,第二部分：试油基本工艺,一、通井 3.工艺要求（1）下入管柱速度控制在1020m/min，下到距人工井底100m时，下放速度不能超过510m/min，当通到人工井底悬重下降1020KN时，连探三次，误差小于0.5m，取最小值作为人工井底位置深度；（2）若通井中途遇阻，严禁猛提猛放，严防提断或

5、卡死管柱；（3）通井规外径小于套管内径6mm8mm，大端长度不小,第二部分：试油基本工艺,一、通井小于 0.8m；（4）起出通径规，检查有无痕迹并进行描述，如有变形印痕要仔细分析，并采取相应措施。4.录取资料 包括：起止时间、工具规格、深度、中途遇阻情况、实探人工井底次数、深度、加压负荷、绘制通井刮削管柱示意图。,第二部分：试油基本工艺,二、洗井 1.洗井的目的 用清水将井底污物带出井口，保持井底干净，减少油气层污染，便于后续施工。常用的洗井液有混气液、清水、活性水、盐水及一定密度的洗井液。2.洗井方式选择 洗井方式分为：正循环洗井和反循环洗井及正、反循环洗井三种方式。根据需要选择合适的洗井方

6、式，表1为三种洗井方式性能对比表。,第二部分：试油基本工艺,二、洗井,表1 洗井方式性能对比表,3.工艺要求（1）通径规下至人工井底后，上提在人工井底2m以上，,第二部分：试油基本工艺,二、洗井用1.5倍以上井筒容积的洗井液循环洗井，以保持井内清洁；（2）使用净化水洗井，洗井水机械杂质含量小于0.2；（3）洗井开泵应注意泵压变化，控制排量由小到大，排量大于500L/min，出口水质符合要求；（4）取水源水样一个，洗井结束前取出口水样一个，进行氯根含量分析；（5）洗井时如出现漏失，及时采取相应措施，避免污染油气层；,第二部分：试油基本工艺,二、洗井 4.录取资料 包括：洗井液性质、洗井时间、方式

7、、用量、深度、泵压、排量、出口返出情况、漏失量、油气显示描述和复探人工井底情况。,第二部分：试油基本工艺,三、试压 1.新探井，依据套管规格进行清水试压，要求见表 2：表 2 套管清水试压要求,第二部分：试油基本工艺,三、试压 2.预测产气井，对水泥返高以上井筒、井口部件进行气密封性检查，试压要求见表3：表 3 预测产气井套管气密封性试压要求,第二部分：试油基本工艺,三、试压 3.工艺要求 试压时，井口接压力计录取试压全过程资料。4.录取资料 包括：试压时间、方式、压力值、中途异常情况、试压资料录取及评价结论。,四、射孔 1.射孔目的 用射孔枪射穿封闭产层的套管及水泥环直至地层，沟通井筒与产层

8、间的流体通道，使油、气能够从地层中流入井筒中。2.射孔工艺（1）电缆（普通）射孔；（2）过油管射孔；（3）油管传输射孔；（4）油管传输射孔-测试联作技术。,第二部分：试油基本工艺,第二部分：试油基本工艺,四、射孔 3.射孔工艺要求（1）试油队依据射孔通知单要求，核准射孔井段、射孔参数，检查射孔器材的质检资料；（2）射孔发射率低于85%时进行补射孔；（3）射孔-测试联作时，射孔队、试油队、测试队必须分别单独核准校深短节至射孔枪最上一孔间的距离，管柱下入速度控制在 40根/小时以内。,第二部分：试油基本工艺,四、射孔 4.录取资料 包括：射孔液性质、井筒内液面位置、射孔方式、时间、层位、井段、厚度

9、、枪型、弹型、孔密、总装弹数、发射率、射孔显示情况、实测温度情况、传输射孔的管柱校深和调整情况、少射或扩射的实际射孔情况。,第二部分：试油基本工艺,五、诱喷 诱喷：利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.替喷法 用密度小的压井液替换出井筒内密度高的压井液，象洗井一样，可采取正循环或反循环替喷。分为：一次替喷法和二次替喷法。,第二部分：试油基本工艺,五、诱喷 2.抽汲降液面诱喷 经过替喷诱导仍不能自喷时，采用将井筒内的液面用某种方法将它逐步降低到一定位置，观察油气能否自喷。目前降液面诱

10、喷方法有：抽汲（或提捞）、气举、汽化水、液氮、泵排五种。目前常用的降液面方法是抽汲法。（1）抽汲原理 将抽子接在钢丝绳下端下入油管（或套管）中一定深度，抽子在油管（或套管）中作上、下往复运动，当上提抽子时，把抽,第二部分：试油基本工艺,五、诱喷子以上的液体提升至地面，在抽子下面产生低压，使油层液体进入井内，达到降低液面，降低油层回压的目的。应用的抽子有：,第二部分：试油基本工艺,五、诱喷 目前，我们江苏油田使用的抽子是仿美的深井抽子，寿命长，工作行程长达8万米，密封严密，抽深可达3000m。该抽子由胶杯、心杆组成。一组可装两个，也可装一个胶杯。胶杯是由一个基本钢丝骨架和橡胶体组成。当抽子向上运

11、动时，胶杯受力膨胀密封，胶杯下部形成负压，地层流体进入井筒内；当抽子向下运动时，胶杯收缩下行。,第二部分：试油基本工艺,五、诱喷 3.录取资料要求（1）替喷：替喷液性质、时间、方式、深度、液量、泵压、排量、出口返出情况、漏失情况、管柱结构。（2）诱喷：诱喷方式、时间、井口压力(油压、套压)、产量、流体性质。（3）抽汲排液：抽汲时间、抽深、抽次、动液面、出油、水量及累积量，液性及原油含水等。（4）自喷排液：每30min记录一次井口压力、每 2h录取一组资料(量油测气、氯根含量、原油含水)。,第二部分：试油基本工艺,六、上返 一个试油层试油结束后，若需上返其它层位时，可按井下情况和方案要求确定上返

12、方法。目前，一般情况下采用桥塞封堵和注灰封堵两种方法。1.注灰 是分层试油封闭水层的常用方法，它是将油管下至预计水泥塞底界，将计算好的水泥浆替到预计位置，然后上提油管到预计水泥塞面反循环，将多余的灰浆冲洗掉，最后上提油管，关井候凝。,第二部分：试油基本工艺,六、上返 要求：封隔工业油气流层时，不得向产层内挤入水泥；试压同三。录取资料：包括起止时间、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，注水泥塞管柱结构、洗井情况、替入水泥浆情况、调整管柱及反洗井情况、候凝管柱及井口加压情况；井筒试压结果。2.打桥塞 采用桥塞代替水泥塞进行分层试油。它是作为油、气井分,第二部分

13、：试油基本工艺,六、上返层作业时，暂时或永久性封堵下部油、气、水层，对上部产层进行酸化、压裂、选择性酸化及测试的重要手段。桥塞分可钻式桥塞和可捞式桥塞。可钻式桥塞在需要钻掉时能够顺利地钻磨掉；可捞式桥塞在需要捞出时能够顺利捞出。可用电缆或油管送进坐封。资料录取包括：时间、桥塞规格型号、坐封方式、卡点位置、试压情况；对于可钻式桥塞还包括：配制水泥浆量及密度、注水泥浆量、实探水泥塞及井筒试压情况。,第二部分：试油基本工艺,七、完井 1.试油结束要求封井的，捞出井内所有工具，注两个水泥塞封井。第一个水泥塞在最后射孔层顶界以上50m 处，第二个水泥塞在距井口以下50m处。实探水泥塞、试压要求同 三。2

14、.装专用井口帽，并标注井号，地面砌筑0.5m0.5m水泥墩，其上标明井号及封井日期。3.试油获工业油气流、采油单位暂时不试采井，以防膨液稳定压井，装全套采油树关紧闸门。4.录取资料包括：同注水泥塞封堵要求，装卸井口或采油树、设置地面标志情况。,试油测试技术,第三部分 地层测试技术,第三部分：地层测试技术,一、概述 地层测试又叫钻柱测试（Drill Stem Testing 简称DST），是试油的一种方式。它是在钻井过程中或在下套管完井之后，用钻杆或油管将测试器下入井内，通过地面操作测试器开井或关井，对目的层进行测试，取得井下压力-时间关系曲线，通过对曲线分析处理可得到动态条件下地层和流体的各种

15、参数，计算出地层和流体的特性参数，及时对储层作出评价。1.地层测试的作用（1）探明新地区、新构造、新层位是否具有工业油气流，,第三部分：地层测试技术,一、概述 验证油、气层的存在；（2）计算油气田的含油面积、油水边界、气水边界，确定油气藏的驱动类型和油气的生产能力；（3）通过分层测试，取得分层的测试资料，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。通过地层测试可以获得如下地层参数：（1）渗透率：在地层流体流动状态下实测的油层平均有效,第三部分：地层测试技术,一、概述 渗透率，是最有实用价值的参数；（2）地层污染程度：计算出堵塞比和表皮系数，判别地层是否受到污染及受

16、污染程度，为制定油层改造措施提供依据；（3）地层压力：通过实测或压力恢复曲线外推获得原始油藏压力；（4）测试半径：又称调查半径，是指在测试过程中因流量变化引起压力波前缘传播深入地层的径向距离；（5）边界显示：指在测试半径内（如有断层或边界存在）,第三部分：地层测试技术,一、概述 压力波及到的断层面和地层的非渗透边界，可通过压力曲线分析计算出距离，还可确定边界类型；（6）压力衰竭：在正常测试条件下，若有衰竭现象，可推断出控制地质储量，判断油藏是否有开采价值。还可获取流体性质、生产能力、地层温度、储集类型等资料。2.特点（1）及时。在钻进过程中，通过气测、泥浆录井、岩屑录,第三部分：地层测试技术,

17、一、概述 井和电测等资料，一旦发现有油气显示，可立即进行地层测试，搞清地层和流体性质，及时发现油层、气层，避免漏掉有工业开采价值的储集层；（2）资料真实准确。及时发现油气显示及时测试，减少钻井泥浆、完井压井液长时间浸泡以及固井、注水泥对地层的损害，所取得的资料受地层污染影响小，更能真实反映地层情况，可准确推算出原始油藏压力；（3）井筒储集影响小。地层测试是用测试器在井下开井、,第三部分：地层测试技术,一、概述 关井，把井筒储集效应的影响减小最小，可有效地进行资料解释；（4）时间短、效率高。一般完成一个层位测试只需12天，大大加快了勘探、开发速度。（5）保护油气层。地层测试一般是将常规试油的多道

18、工序合成一道工序来做，大大缩短了空井的时间，减轻了压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污染；,第三部分：地层测试技术,一、概述（6)安全可靠。由于地层测试的管串可以根据测试要求任意组合，特别是对高压油气井和含硫化氢井的测试，可将油管传输射孔技术与地层测试技术联合起来通过一趟管柱完成，简称射孔测试联作。实现井口可控，安全系数高。,第三部分：地层测试技术,一、概述 3.地层测试技术的发展过程在国外：1867年出现了地层测试器 1926年美国的哈里伯顿和江斯顿两家公司在都研制出了较完善的地层测试器，当时主要是获得地层产量 1934年井下压

19、力计研制成功，便成为获取地层资料的唯一手段。1944年增加了反循环阀，使测试文明施工 1950年研制出了可多次开关井的测试阀并配有取样器。后来又研制出了适应各种井况的 测试器,第三部分：地层测试技术,一、概述 在国内：50年代沿用苏联的试油方法 60年代，江汉、四川等地开始研究地层测试技术，未成功 1978年，从美国引进先进的地层测试器 1984年，江苏油田引进江斯顿MFE测试技术，并得到了很好的发展，1989年应用该技术打破了MFE不能再斜井中测试的难题 1999年研制出了MLT测试器，提高了测试一次成功率 目前，在研制智能测试器。,第三部分：地层测试技术,二、地层测试基本原理及分类1.原理

20、 用钻杆或油管将测试器（包括测试阀、封隔器、筛管、压力计）下到测试目的层，通过地面操作，使封隔器坐封于测试层段的上部，将钻井液或压井液和其它测试层段隔离开来。然后通过地面操作，控制井下测试阀打开、关闭，打开时即开井，测试层段的地层流体经筛管和测试阀流入测试管柱内，实现开井流动，关闭时即关井，地层流体不能流入测试管柱内，实现关井压力恢复；压力记录仪记录下流动、关井压力与时间的关系曲线；如此按要求开井、关井，在终关井时，取得井下流体样品，作高压物性分析。,第三部分：地层测试技术,二、地层测试基本原理及分类 由此可知测试分四个工作过程：（1）下井。下井时测试阀处于关闭状态；（2）流动测试。工具下到设

21、计位置后，地面操作坐封封隔器，操作测试阀打开，地层流体经筛管和测试阀流入测试管柱内，压力计记录流动压力变化；（3）关井测压。操作测试阀关闭，地层流体不能流入测试管柱内，压力计记录恢复压力；（4）起出，测试结束后，上提管柱并施加一定拉力，解封封隔器，起出测试工具，在起钻过程中，测试阀处于关闭状态。,第三部分：地层测试技术,二、地层测试基本原理及分类2.地层测试分类,裸眼井测试 套管井测试,按井况,按作业方式,按操作方式,单封隔器测试 双封隔器测试联合作业测试,提方式测试器测试 压控式测试器测试,分类,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术 目前常用的地层测试工具提放式测试工具，称作为常规测试

22、工具。包括：MFE(Multi-Flow Evaluator)、HST（Hydrospring Tester)测试工具。1999年10月，魏军设计出了MLT测试器，从根本上解决了提放式测试器在测试过程中发生的问题，已在江苏油田全面应用，在国内部分油田也开始应用。MLT（Mechanical Lock Tester）测试器是机械锁定式地层测试器英文字母缩写，专利号：ZL 02 2 62940.8（新型多流测试器），属于傻瓜型。它是MFE及HST测试器的改进型，主要特,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术征在于使用机械锁紧代替MFE或HST测试管柱中的液压锁紧、伸缩接头及钻铤等辅助加压工具，

23、有效地解决了开关井操作难，测试一次成功率低的问题。与国内外同类技术比较具有如下特点：（1）测试一次成功率高。开关井操作不会发生封隔器提松或地层压力推动封隔器上移，不会因操作失误导致测试失败；（2）操作简单、直观。开关井操作上提管柱时，可以以上提遇卡来判断上提高度是否到位，非测试人员也可操作；,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术（3）测试管柱简单、安全。测试管柱中不需要使用钻铤、伸缩接头等辅助加压工具或采取其它措施防止封隔器提松；（4）测试资料真实准确。由于测试过程中封隔器密封严密，压力曲线不失真；MLT 测试器包括：MFE-N阀、机械锁紧、PT-N封隔器、WJK封隔器，可与其它工具组成

24、裸眼测试管柱、套管测试管柱，分别用于裸眼井测试及套管井测试。其它工具包括：裸眼旁通阀、安全密封、裸眼封隔器、选,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术层锚，用于裸眼井测试，本讲不作介绍。通用工具包括：TR震击器、安全接头、压力计及托筒、筛管、循环阀等。1.MFE-N阀 用于实现井下多次开、关井。它是MFE的改进型，由换位机构、,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术1.MFE-N阀延时机构、取样机构三部分组成。换位机构（专利号：ZL 2004 2 0025147.8），用于实现开、关井换位，使测试阀处于开井位置或关井位置。由换位外筒、换位心轴、换位凸耳、花键外筒组成。换位心轴圆柱面上刻

25、有长短换位槽，换位凸耳套在换位心轴上，凸耳插在换位槽内。换位凸耳不能上下,MFE-N换位机构,换位心轴,换位外筒,换位凸耳,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术1.MFE-N阀移动，只能作圆周方向旋转，当心轴上、下运动时，换位凸耳就沿着换位槽的轨道作圆周方向旋转。当凸耳进入长槽时，致测试阀于开井位置；当凸耳进入短槽时，致测试阀于关井位置。如果上提不到位下放管柱发生换位凸耳与换位槽拐角碰撞，此时，在凸耳斜面的作用下，换位凸耳向左旋转换位，因此,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术1.MFE-N阀不会发生换位机构损坏或换位机构卡的问题。换位槽和换位凸耳的位置与测试阀的各阶段的关系。1）

26、下井，换位凸耳在“A”位置，测试阀关闭；2）开井，下放管柱，心轴下行，换位凸耳移至“B”位置，测试阀打开；3）关井，上提管柱，心轴上行，换位凸耳移至“C”位置，测试阀关闭；下放管柱，心轴下行，换位凸耳移至“D”位置，测试阀仍处于关闭位置。如此反复上提下放管柱，便可完成多次开井和关井动作。4）起钻，上提管柱，心轴上行，换位凸耳移至“A”或“C”位置，测试阀关闭。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术1.MFE-N阀 延时机构同MFE，用于防止起下钻过程中心轴下行打开测试阀。由上心轴、补偿活塞、阀外筒、阀、下心轴、注油塞、O形圈、挡圈等组成，连接在换位芯轴下部。延时机构内装有4607#合成液

27、压油，阀外筒内径上部小，下部大，阀上端面与上心轴阀座配合研磨，确保密封。当芯轴下行时，阀上端面在液流阻力及弹簧力作用下紧贴心轴阀座，阀在阀外筒的小内径处下行，由于配合间隙小，液压油从阀,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术1.MFE-N阀与外筒间的微小缝隙慢慢渗流至上油室，起液压延时作用，当阀行至阀外筒下部较大孔径处，液压油从阀外围无阻地旁通，顺利流到上油室，不起延时作用，产生25.4mm的“自由下落”开井显示。当芯轴上行时，阀上端面在液流阻力作用下克服弹簧力离开阀座，上油室液压油从阀端面与阀座间间隙经阀内孔与芯轴间的间隙顺利流回下油室，不延时。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技

28、术1.MFE-N阀 取样机构（也可叫取样器），用于实现开井与关井，获取终流动结束时的地层流体样品。由取样外筒、取样心轴，上下密封套及两组O形圈和V形圈组成双控制阀，取样外筒与取样心轴、双控制阀构成取样室。开井时，地层流体必经取样室才能进入钻杆或油管内。关井时，双控制阀关闭，把流动状态下的地层流体收集在取样室内，取样外筒上配有两个放样阀，便于在地面把样品放出来。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术1.MFE-N阀,取样器可从测试阀中分离出来，即测试阀中不设取样器，设计独立的取样器供选配，当需要取样时，取样器与测试阀对接。取样器容积分别为1200cm3，2500cm3,第三部分：地层测试技

29、术,三、MLT测试技术1.MFE-N阀 起下钻，测试阀关闭；开井，下放管柱给心轴下压力，心轴下行，延时一段时间后，心轴快速下行25.4mm（开井显示）；关井，上提管柱，当拉力传到心轴上时，心轴上行，由于上行不延时，此时指重表指针不动，称作“自由点”。当心轴上行到位，指重表悬重增加，立即下放管柱，经延时无开井显示，说明测试阀关闭。重复上提下放管柱，完成多次开关井操作。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术1.MFE-N阀主要技术参数,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术1.MFE-N阀特点：（1）换位机构设计新颖，换位灵活；（2）结构简单、强度高、寿命长；,MFE换位机构,MFE-N

30、换位机构,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术1.MFE-N阀特点：1）开关井操作一次成功率高，不必担心上提不到位损坏换位机构，不必担心换不了位。,MFE-N换位机构,MFE换位机构展开,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术1.MFE-N阀应用实例 2003年11月2日11月8日，印度尼西亚的PDT-1井，单封常规测试2层次，井斜30度，压力系数：1.12,温度:250（121），工作制度：四开四关。卡瓦卡在换位机构上 开关井操作一点一点试着提。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术2.机械锁紧 用于锁定封隔器，防止开关井操作提松封隔器，防止地层压力推动封隔器上移，确保测试期

31、间封隔器密封严密，取得优质测试资料。机械锁紧由锚定机构、延时机构两部分组成。锚定机构由上接头、花键心轴、上锥体、卡瓦套筒、卡瓦弹簧、卡瓦、箍簧、楔块、螺钉、挡圈、花键外筒组成。用于：防止测试,锚定机构,延时机构,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术2.机械锁紧期间封隔器被地层压力推动上移泄压；防止封隔器被开关井操作提松。延时机构由阀心轴、阀、阀外筒、下阀座、非挤压环、注油塞、补偿活塞、活塞挡圈、下接头组成。用于：防止下钻过程中，锚定机构中的卡瓦被推出；保证坐封时封隔器先坐封；防止上提管柱过程中，心轴上行释放锚定机构。,锚定机构,延时机构,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术2.机械

32、锁紧 在起下钻过程中，在延时机构的作用下，心轴不能下行，锚定机构中的卡瓦在原位不动。测试管柱（或卡封管柱）下到预定位置后，坐封封隔器。封隔器坐封后，心轴在坐封压力作用下开始下行，延时机构中的阀与阀心轴上的抬肩下端面（上阀座）贴紧，下油室中的液压油经阀与阀外筒间的微小间隙慢慢渗流至上油室，心轴慢慢下行，当上接头下端面与上锥,锚定机构,延时机构,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术2.机械锁紧体的上端面接触时，下压上锥体，锥体下行，撑开楔块，使卡瓦牙与套管壁接触，卡瓦卡在套管壁上。在上提管柱过程中，延时机构中的阀与下阀座贴紧，上油室中的液压油经阀与阀外筒间的微小间隙慢慢渗流到下油室，心轴慢慢

33、上行，楔块给卡瓦一个向外的张力，使卡瓦牙咬在套管壁上，致使上提拉力及下部压力不能移动封隔器，从而保证封隔器密封严密。解,锚定机构,延时机构,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术2.机械锁紧封时，上提管柱至悬重超过“自由点”悬重8t左右，停止上提，延时机构延时，心轴慢慢上行，当阀行至油室上端大腔时，上油室中的液压油沿阀周围的间隙无阻地流至下油室，心轴快速上移，产生一定的上击力（管柱抖动一下），此动作可作为机械锁紧解卡显示；上锥体在花键心轴的拉动下，向上移动，楔块及卡瓦在弹簧及外套的作用下收回复位。在延时结束,锚定机构,延时机构,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术2.机械锁紧时产生的

34、向上震击力有助于封隔器解封。对于下钻阻力大的井，为防止延时机构延时，下接头内装防阻支撑，或使用代换位的机械锁紧,锚定机构,延时机构,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术2.机械锁紧,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术2.机械锁紧主要技术参数,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术2.机械锁紧特点：下放延时，确保在下钻过程中，锚定机构中的卡瓦处于收缩自由状态；坐封时，确保封隔器先坐封。上提延时，确保在关井上提管柱操作过程中封隔器不被提松。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术2.机械锁紧特点：,与液压锁紧相比，使开关井操作变得简单、直观、可靠。解决了浅井、高产、高压井封隔

35、器容易被提松的问题，解决了高产、高压井开井难的问题等，提高了测试一次成功率及测试资料优等品率。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术2.机械锁紧应用实例,韦x-17井，测试井段837.4-840.9m，井斜43.75度，单封常规测试，二开二关三开抽汲，测试时间2002年9月13日。开关井操作在夜间进行，井场无照明灯，用手电筒照拉力计,拉力计有问题。指针不动，用脚踹一下，指针跳到20格，操作手怀疑拉力计不准，又继续上提，指针又不动，又踹一脚，指针跳到40格。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术3.PT-N封隔器（ZL 2009 2 0038335.7）用于套管井测试，把测试层段与其

36、它层段及压井液隔离开来。可用于套管压力等于或大于油管压力的任一种作业，可与水力锚配合使用，用于酸化压裂作业。PT-N封隔器是一种卡瓦支撑式重负荷压缩式座封封隔器，能承受来自封隔器上方的高压差。该封隔器有较大的旁通面积，减小工具在井筒内起下时的抽汲作用，并使封隔器在解封之前上下方的压力得到平衡。由旁通机构、密封机构、卡瓦机构三部分组成。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术3.PT-N封隔器（ZL 2009 2 0038335.7）旁通机构由一个端面密封和一个阀密封组成双保险机构，由上接头、端盖、旁通套筒、密封圈组成。起下钻过程中，胶筒上方或下方的钻井液或压井液从旁通孔流到胶筒下方或上方，

37、减小起下钻阻力，解封时平衡封隔器上、下方压力，减小解封上提负荷。密封机构由胶筒、隔圈、胶筒心轴、通径规环、O形圈组成，用于封隔测试层段。在高温井中，应使用高温O形圈及胶筒，并在胶筒上、下两端分别安装,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术3.PT-N封隔器（ZL 2009 2 0038335.7）一个金属支撑杯，在胶筒膨胀座封后撑开金属杯承托胶筒，以减小上、下通径规环与套管之间的间隙，提高胶筒承压能力，防止胶筒挤毁。卡瓦机构由坐封心轴、锥体、卡瓦、螺旋销、卡瓦弹簧、摩擦垫块、摩擦垫块弹簧、垫块外筒、螺钉组成，坐封心轴下部设有凸耳，插在J形槽内。下井时，心轴上的凸耳处于J形槽短槽的下端，心轴

38、不能下行，推动封隔器下行，旁通打开，卡瓦不,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术3.PT-N封隔器（ZL 2009 2 0038335.7）不能被锥体撑开。坐封时，上提管柱至所需坐封高度，凸耳移到J形槽上端，右旋管柱3-4圈（具体圈数现场定）；由于卡瓦机构中的摩擦垫块与套管壁有一定的摩擦力，卡瓦机构不动，凸耳由J形槽的短槽上端沿斜槽进入长槽，在保持右旋扭矩的情况下下放管柱，心轴下行，锥体撑开卡瓦卡在套管壁上，旁通孔关闭，压缩胶筒坐封（同时，撑开展平金属支撑杯承托胶筒）。解封时，上提管柱，旁通打开，平衡封隔,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术3.PT-N封隔器（ZL 2009 2

39、0038335.7）器胶筒上下方压力，继续上提管柱，卡瓦在弹簧的作用下收回，封隔器解封。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术3.PT-N封隔器（ZL 2009 2 0038335.7）,主要技术参数,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术3.PT-N封隔器（ZL 2009 2 0038335.7）特点 结构先进，工作可靠；旁通机构采用端面密封加滑阀密封双保险，密封可靠，可重复使用；,PT封隔器旁通,PT-N封隔器旁通,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术3.PT-N封隔器ZL 2009 2 0038335.7）换位槽设在紧固套上，凸耳设在心轴上，换位灵活可靠；承压能力高；通径

40、大，适用范围广。,PT封隔器换位机构,PT-N封隔器换位机构,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术3.PT-N封隔器（ZL 2009 2 0038335.7）应用情况 永X35井，测试井段：3625.403644.70m；永22-1井，测试井段：3692.1-3704.4m，测试时间：2009年10月。由于此地区温度偏高，用PT封隔器下井三次，均发生漏失失败，换为PT-N封隔器后一次成功。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术4.WJK封隔器（ZL 97 2 47553.2）用于套管井分层测试，和PT-N封隔器组成套管跨隔测试管柱。WJK跨隔封隔器由旁通机构、密封机构、支撑机构三部

41、分组成。旁通机构由上接头、旁通套筒、密封圈组成，用于减小起下钻阻力，解封之前平衡封隔器上下方压力。,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术4.WJK封隔器（ZL 97 2 47553.2）密封机构由胶筒、隔圈、胶筒心轴、通径规环、O形圈组成，用于封隔测试层段。支撑机构由下接头、坐封心轴组成，用于支撑坐封心轴，保护胶筒在下钻过程中不受压，处于完好状态下到预定位置；保持旁通机构处于打开状态，减小起下钻阻力；具有重型筛管功能。下接头上设计有4个弹性爪及4个流道,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术4.WJK封隔器（ZL 97 2 47553.2）孔，弹性爪上端向内突出形成凸台；座封心轴的下

42、端设计出台阶，台阶支撑在弹性爪上端的凸台上；流道孔作为地层流体进入测试管柱内的通道。在下测试管柱过程中，坐封心轴支撑在弹性爪上不能下行，旁通孔处于打开；上部管柱的重量通过坐封心轴作用于下接头的弹性爪上,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术4.WJK封隔器（ZL 97 2 47553.2）推动下部工具下行。当遇阻压力或坐封压力大于弹性爪的张力时，弹性爪向外胀开，坐封心轴下行，关闭旁通，压缩胶筒膨胀坐封，密封套管环空。上提管柱，座封心轴上行，旁通打开，平衡封隔器上下方压力，胶筒收缩解封。解封后，坐封心轴台阶又支撑在弹性爪上，恢复到下井前的自由状态。,三、MLT测试技术4.WJK封隔器（ZL

43、97 2 47553.2）,第三部分：地层测试技术,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术4.WJK封隔器（ZL 97 2 47553.2）主要技术参数,三、MLT测试技术4.WJK封隔器（ZL 97 2 47553.2）特点 设计弹性爪支撑坐封心轴，解决了剪销封隔器中的剪销一旦剪断就不能恢复的一次性使用问题。,第三部分：地层测试技术,第三部分：地层测试技术,三、MLT测试技术4.WJK封隔器（ZL 97 2 47553.2）对下钻没有特殊要求。跨隔测试管柱简单。适应范围广。应用情况 1989年以前跨隔测试一次成功率：31.8%，之后测试一次成功率：100%。,第三部分：地层测试技术,四、

44、通用工具 1.震击器 是一种井下解卡工具。当封隔器及其以下管柱遇卡时，上提震击器施加一定拉伸负荷，使其产生巨大的震击力，帮助下部管柱解卡。它是裸眼测试的必备的解卡工具。用于MFE或PCT测试的震击器是斯伦贝射的TR液压震击器，用于HST或APR测试的震击器是哈里伯顿的大约翰震击器。这两种震击器结构有差异，震击原理是相同的。,第三部分：地层测试技术,四、通用工具 1.震击器 TR震击器，主要由调时机构和延时机构组成。当其下部工具被卡时，等于震击器外筒被卡住，向上提管柱时，心轴上行，在延时机构作用下，对心轴上行产生一个很大阻尼力，这样上部管柱全部被拉伸，积蓄了很大的弹性力。,第三部分：地层测试技术

45、,四、通用工具 1.震击器当心轴走过阻尼行程后，计量阀计入大腔，心轴迅速向上运动，心轴下端向外凸出的台肩猛烈撞击外筒向内凸出的台肩，对下部被卡工具产生向上的震击作用，下放管柱不延时。震击力：,第三部分：地层测试技术,四、通用工具 2.安全接头 安全接头是一种保护装置，当封隔器及其以下钻具遇卡时，可从安全接头处倒开，把其以上工具及钻具起出。由公扣体、母扣体组成。通常接在封隔器上部，震击器下部。,第三部分：地层测试技术,四、通用工具 3.反循环阀 反循环阀用于测试结束后，反循环出管柱内液体，起管柱时，让管柱内的液体流回井筒，不流出井口。反循环阀有断销式和泵压式两种。（1）断销式反循环阀，由接头体、

46、空心断销、O形圈组成。需要进行反循环时，从井口向管柱内投入一冲杆，将两个断销砸断。,第三部分：地层测试技术,四、通用工具 3.反循环阀（2）泵压式反循环阀，由接头体、铜片、剪销、护圈组成。在下井及测试过程中，铜片靠环形空间的液柱压力和剪销保持关闭状态。测试完毕后，需要循环时，向管柱内加泵压（810MPa），当内外压差大于剪销的剪切强度时剪销剪断，推出铜片，循环孔打开。,第三部分：地层测试技术,四、通用工具 4.重型筛管及开槽尾管 重型筛管和开槽尾管用于让地层流体流入测试管柱内，接在封隔器下部。重型筛管用来支撑封隔器和测试管柱，一般用于裸眼测试和跨隔测试。开槽尾管一般用于套管测试，它悬挂在封隔器

47、下边，外部开有槽。结构很简单，是钻有很多小孔或细长槽的管子。,第三部分：地层测试技术,四、通用工具 5.压力计 压力计是记录井下压力、温度资料的仪器。压力计有机械压力计和电子压力计。电子压力计以其精度高、重量轻、体积小、数据处理方便简捷等特点，将逐步取代机械压力计。电子压力计有直读式、存储式两种方式。,第三部分：地层测试技术,四、通用工具 5.压力计 压力计计记录了测试过程中的任一瞬间的压力变化数据，从工具下井，到工具起出的全部过程。通过资料解释，计算出地层参数，并对油气层作出评价。,第三部分：地层测试技术,四、通用工具 6.压力计托筒 压力计托筒用于安装压力计和保护压力计，既提供传压通道，又

48、为管柱组合提供方便。可按设计要求组合在封隔器上方或下方，实现测管柱内压或外压，也可组合在测试阀上方，监测管柱漏失情况。,第三部分：地层测试技术,五、测试工艺及要求 1测试前的准备 测试前的准备包括测试设计、测试工具、井眼和井场准备。（1）根据测试委托书做好测试施工设计。（2）测试工具准备。根据测试设计要求，选择好测试工具、地面流程控制装置、仪器仪表、专用工具。所有工具必须经性能试验，合格后方可送往井场。（3）井眼准备 1）通井：使用合适的通井规通井或刮管。通井规外径,第三部分：地层测试技术,五、测试工艺及要求（3）井眼准备比坐封井段套管内径小68mm，长度不小于800mm，保证封隔器能顺利起下

49、；2）洗井，必须充分循环洗井，将井内污物及杂质清除干净。条件许可应采用无固相洗井液。（4）井场准备 1）认真丈量下井工具、油管的长度，保真封隔器坐封在规定的位置；,第三部分：地层测试技术,五、测试工艺及要求（4）井场准备 2）仔细检查油管，包括丝扣好坏和本体有无伤痕，保证在35MPa的压差下不渗、不漏、不断；3）大钩应旋转自如；4）指重表应灵敏可靠；5）安装好油气分离器及计量装置，安装好放喷管线；6）检查好井口防喷器及循环系统，确保施工安全。,第三部分：地层测试技术,五、测试工艺及要求 2.下测试管柱（1）连接测试管柱；,第三部分：地层测试技术,五、测试工艺及要求,（5）解封、起钻 上提测试管

50、柱至悬重超过“自由点”悬重810t，停止上提（切勿硬提），机械锁紧延时，延时结束后，心轴快速上移，释放锚定机构，卡瓦收回，同时，封隔器解封。解封后，等待5分钟以上，让封隔器胶筒收缩后再起钻。在起钻过程中，见到管柱内页面时，必须取样，记录液面高度，投下投杆（或向油管内打压）打开循环阀，让管柱内液体流回井筒。起到循环阀时，再取循环阀以下油管内的样品，贴好标签。“自由点”就是在上提测试管柱过程中，指重表瞬间不动的那一点。,（2）下测试管柱 按正常速度下钻。操作必须平稳，严禁猛提猛放，遇阻吨位不得超过20kN。如中途遇阻坐封，解封后应保持上提负荷10分钟，让封隔器、锁紧恢复原位。3.3座封、开井 测试