1、青海油田柴北缘地区试油技术井下作业公司测试公司1井下在柴达木北缘地区的试油工作主要分二个阶段、二个探区，即95-98年度的南八仙构造的试油工作、冷湖地区的老井资料复查试油工作和 98-99年度的冷湖试油气工作。在北缘地区试油(测试)、地层改造工作中经常会遇到各种各样的情况，本文主要从南八仙地区的实际试油施工实例,说明目前井下在试油中的试井工艺、资料解释方法，以及地层改造技术方法和测试资料对地层改造工作的指导和评价作用方面作一些探讨。井下在南八仙地区的试油施工主要是在年度进行的，南八仙构造的试油气从仙井的试气工作拉开序幕，先后进行了仙井、仙井、仙井、仙井、仙井、仙井、仙井，总计口井个地质层的试油
2、气作业。在冷湖地区主要进行了赛芯 1井、石深 25井、石深 26井三口老井试油工作和新深 14井、冷科 1井、冷七 1井、冷深86井、冷-1 井五口新探井的试油工作。试油工作中，加大了新技术、新工艺的应用力度，主要反映在：1.射孔完井方式；2.试井工艺；3.地层改造；4.电子压力计的应用方面。一、南八仙试油技术、射孔完井方式：在南八仙试油的个地质层的射孔中，为了减轻射孔对地层的损害，最大限度的解除钻井过程对地层造成的污染和提高地层的产能。为此，我们通过对射孔压井液、射孔方式、射孔枪型、弹型，负压值的设计等进行优化，选出了适合与南八仙地层的射孔完井参数。2南八仙试油射孔层 37层(射孔数据见表
3、1)，除仙井第层组外其余 36层均采用 102射孔枪、装 127弹；33 层采用油管传输(含 3次测射联作)方式、4 次电缆射孔方式；在射孔压井液的选用上，以无固相压井液和活性水为主，只有 1次油管传输射孔和 2次电缆射孔采用较大比重的淡水泥浆压井；在孔密的选择上综合考虑套管强度和固井质量，射孔时一般用每米 16孔，只有仙井因固井质量不好第、，层组用 15孔/米，仙井第层用 13孔/米。射孔后自溢、自喷的层 22层，占总射孔层的 59%，说明在南八仙试油射孔工作中所用的工艺是成功、可靠的。、试井工艺：南八仙试油各层在射孔后自喷的层，出于地层保护的目的，避免试油作业对地层造成二次污染，大都采用系
4、统试井(含测压力恢复试井)；对非自喷层，在不破坏原始地层结构的情况下，为了减小压井液对地层的回压、最大限度的解放地层产能和得到更多的地层参数大都采用地层测试方式进行试油。在南八仙试油的 37个地质层，系统试井 14个层组、占 37.8%，地层测试 23个层、占 62.2%。另外在试油过程中还进行了 3次测射联作，三次探边测试。（） 、系统试井：传统的系统试井是产能试井，主要是以得到流压下的产能，最终得到产能方程和指示曲线。系统试井方式一般是先关井至压力恢复到最大(稳定)，下压力计测静压，然后开井生产，生产时一般选个工作制度(油咀)，测每个制度下的稳定流压和稳定产量。3实例：、仙井层组系统试井和
5、压力恢复：仙井层组射孔井段：1076.0-1082.6米，厚度 3.2米，电测综合解释气层。射孔后井自喷，故试气时采用系统试井和压力恢复方式。该层 1996年 3月 15日-27 日成功进行了系统试井和压力恢复测试：测试用电子压力计进行、下深 1060米，15 日测静压，15-19 日测连续流压（4、6、8、10，16mm油咀五个工作制度）19-27 日测压力恢复。对系统试井数据用拟压力和压力平方两种方法进行处理，得到指数和二项式两种产能方程以及各自的无阻流量(系统试井解释结果见表 2)；对压力恢复数据进行参数解释时，根据双对数分析图(图 1)采用气井拟压力法、均质有界地质模型进行解释，解释时
6、采用典型曲线拟合、霍纳和变流量叠加三种方法，解释结果一致，本次压恢资料解释结果(见表 3)：值0.026356 平方微米、产层中部压力=8.7349MPa,值-0.44155，储层为均质地层、地层不存在污染，距井 200米处有一条弧线型不渗透边界，井处在边界凹部。（） 、地层测试：地层测试是一种能够快速发现和评价油气层的有效试井方法，具体是用钻杆或油管将地层测试工具(MFE)下至设计要求的位置座封，在地面通过上提、下放管柱达到开关井的目的，通过测试取样器得到地层的流体样品，通过测试压力计得到测压数据或测试卡片以及地层温度，通过测试管柱回收的液量或地面求产得到地层的产能。地层测试一般用于非自喷井
7、、对自喷井进行地层测试，一般是在压井状4态进行的，对自喷井地层测试，测试前后的两次压井作业一般对地层会造成较大的二次污染。地层测试在南八仙试油中应用比较广泛，例：仙井的第、层组、仙井的裸眼、第、组，仙井的第、层组，仙井的第、层组等都是用地层测试方式完成试油气工作的。用地层测试完成一个层组的试油工作一般平均需要 5-7天，地层测试工作在南八仙的普遍应用极大的提高了南八仙构造的试油速度，加快了南八仙构造的勘探进进程。实例：、仙井裸眼测试(中途测试)：96年 10月份仙 5井在钻井时因 2900-2940m有较好油气显示，故钻至井深 2967.75m时停钻要求进行中途测试。测试时初步解释层段：291
8、0.00-2944.00米，厚度 7m/2层。测试目的：评价地层、求取压力、液性产能，条件可能时求取地层参数；测试要求：采用一开一关裸眼测试方式，总测试时间不大于 6小时，以防井壁垮蹋。10 月 27-29日对该井进行了裸眼测试，测试一次成功。测试工艺采用，r=1.65 的泥浆压井、加淡水测试垫 2814m、裸眼测试管柱，测试卡点 2902.32m，实际一开井时间 224分钟、一关井 175分钟。开井后畅喷求产 186min出水垫 7.92方,相当日产 61.3方液量，平均流压 26.823MPa/2936.64m。求产时因气水同出未进行测气，关井后测脱气日产量 9408方。反循环过程中未见油
9、，回收水 13方(总矿 2284-6259mg/l)，反循环接头下水样总矿 18766mg/l，取样器水样总矿525384mg/l。地层产少量水(按反循环接头下 1立柱 27.5 m计算，日产水1.64方。对一关资料用霍纳、变流量叠加及典型曲线拟合进行解释，因测试受总时间的限制，关井时间短，故关井数据只能得到外推地层压力P*=46.467MPa/2936.64m，地层压力系数为 1.61。本次测试由于是裸眼测试，测试总时间有一定限制，所以测试时以能说明地层的产能和液性为主要测试目的，故本次裸眼测试达到了测试要求，本次测试结论:气水产层段。、仙井层组完井地层测试：仙井层组地质层位 E13、试油井
10、段 2939.0-2944.0米、厚度 5.0米，电测综合解释结论:气层。该层在 97年 9.11日用电缆传输射孔方式射孔，射孔时用 r=1.72泥浆压井，采用 FY-102枪、YD-127 射孔弹、孔密 16孔，射孔后井口无显示。1997 年 9月 12日至 9月 14日对该层用测试工具进行了完井测试，测试要求:采用二开一关测试方式，二开用二个油咀求产测流压；加比重为 1.0的测试垫至井口。按测试要求进行了测试施工，测试一次成功，取得了合格的测试卡片(图 2)和测试资料，在二时用 2,4mm油咀进行了地面求产。本次测试对一关井数据进行了求参解释(双对数分析图图 3):解释结果，一关外推压力P
11、*=45.201MPa/2941.5m，压力系数为1.57，K1=2.717md，K2=0.330md，S=-2.5，说明地层不存在污染。调查半径为 41米。根据 二开 2mm油咀求产日产水 6.92m3/32.869MPa，产气6350m3，产液指数为 0.561m3/d/MPa；4mm 油咀求产日产水17.72m3/26.923MPa，产气 395m3，产液指数为 0.968m3/d/MPa。根据取样器的水样分析结果说明地层产水，水矿化度为 27640mg/l，地层水型为CaCl2 型。本次测试结论本层为含气水层(见油花)。（） 、测射联作：测射联作工艺是将油管传输射孔与地层测试两种工艺结
12、合在一次，一次完成二道试油工序。具体工艺是将射孔枪部分连接在测试工具下部下至井中，经射孔校深调整好测射管柱深度后，座封测试封隔器(此时测试工具已打开)，然后在地面用泵车向井的油套环形空间打压至设计压力值进行射孔，射孔点火后即转为常的地层测试工艺。测射联作工艺的主要优点有：1.对地层进行负压射孔、同时由于射孔时有测试封隔器的封挡，使得射孔压井液对地层的回压较小，有利于地层的保护；测试得到的地层参数更能反映地层的原始状态。2.由于封隔器在距射孔层比较近的位置座封进行封挡，有利于射孔能量的有效利用，提高穿透深度。3.由于试油工序上的合并，有利于提高试油速度，缩短试油周期。在南八仙试油中有 3个层进行
13、了测射联作测试，即仙井第层组、仙井的第、层组。（） 、探边测试：探边测试是应用高精度、高分辩率的电子压力计来进行的长时间压力降落或压力恢复测试，其原理和测试方法与一般的试井方式大同小异，7只是利用测压工具(电子压力计)的高精度、高分辩率和井下工作时间长的优点来获得压力波动至边界时地层压力的微小变化。与一般的试井方式相比，探边测试时一般要求测试时要进行一段长时间的生产(生产可以单工作制度也可以多个工作制度，但要求每个工作制度必须生产至产量恒定)，保证一定的压力波动范围，而且这个波动范围一定要大于探测所估计的边界距离，然后下入电子压力计关井，关井时间一般要足够长，保证生产时所造成的压力波动范围内的
14、压力都能得到恢复。在南八仙试油中共进行了三次探边测试，即仙井第层组，仙井第层组，仙井第层组(与中油公司合作):实例：仙井第层组地层测试与探边测试(1)概述：仙井是南八仙构造上的一口评价井。第层井段1544.8-1552.4m、厚 7.6m/1层，解释结论:油水层。该层射孔后立刻用地层测试对该层进行评价，98 年 3月 22日4 月 17日用地层测试工具、跨隔测试工艺、三开二关工作制度，进行地层测试工作。测试时用 r=1.25-1.30无固相压井液压井，上卡点 1536.82m、下卡点1557.81m，测试一开井 10分钟、一关井 401分钟、二开井 705分钟、二关井 2914分钟，二开井时地
15、层产液流至地面，三开井求产时呈现油产量下降气产量增加、而且地层不产水，为此地层测试决定延长三开井时间(实际三开 10120分钟)、并且三开井结束时下电子压力计地面关井进行探边测试，探边测试共关井 361.1小时。探边结束后起出电子压力计和地层测试工具，地层测试取得了曲线清晰合格的测试卡片、探边得到了8优质的压力恢复数据，达到了地层测试和探边目的。(2)曲线形态分析：地层测试二关双对数图(图 4)早期曲线斜率为1，说明关井初期存在井储效应；过渡段曲线结束后中期曲线下凹后抬升又下掉，呈侄倒“” ，反映明显的地层非均质性、表现复合地层情况；晚期曲线上升，出现边界反应，可是由于测试关井时间较短，出现的
16、边界也较短。探边测试实测最大恢复压力值明显偏低(地层测试实测最大关井压力 16.694MPa/1541.24m、探边测试实测最大关井压力11.46MPa/1480m)，探边测试过程中地层压力一直处于上升趋势，探边结束时恢复压力未达到最大。探边测试双对数图(图 5)早中期曲线形态与地层测试二关双对数曲线形态一致，反映井储和复合地层情况；晚期导数曲线以斜率 1持续上升，且延续时间较长(占探边关井时间一半以上)，反映明显的不渗透边界情况。(3)解释结果分析：资料解释时对地层测试二关数据和探边数据用相同的地层模型、参数和方法进行解释，得到表 4的地层参数。表 4:仙井(第层组)解释地层参数 md 井到
17、边界距离(m)方式 中部外推压力 MPa K1 K2 污染半径 m d1 d2地层测试 16.849 224 76 20 0.73 42 探边测试 13.162 142 76 1.2 1 40 101分析地层测试和探边测试的实际情况以及各自所得地层参数，说明本层组存在至少两条封闭边界，且距井较近，地层无外界能量供给，油藏处于气顶或溶解气驱动系统，随着生产时间的延长，油产量降低、气产量9增加，地层压力下降，长时间生产后关井，地层压力恢复缓慢，且难以达到原始地层压力。、地层改造与评价：地层改造的方法很多，目前我们油田试油中较常用的改造方式有高能气体压裂、压裂、酸化。在南八仙试油中进行的地层改造措施
18、主要有高能气体压裂。高能气体压裂是指用电缆或油管将高能气体压裂弹传送至井下，使之正对改造目的层。点火引爆压裂弹，引爆了的压裂弹在目的层处瞬间形成一个高于地层破裂压力的气液高压脉冲，压开地层的同时并延伸至地层一定深度。达到解除近井地层污染或改善近井地层渗透率的目的。高能压裂由于没有支撑剂的原故，与水力压裂相比，压后增产时间较短。高能气体压裂一般有电缆传输方式、油管传输井下封隔器封挡方式和油管传输井口采油树封挡方式。压裂酸化由于涉及技术专业广，工种多，动用设备材料庞大，施工工序复杂，成本高，在我油田多用于开发生产，在试油中一般搞小型的压裂酸化工作。高能气体压裂工艺简单、成本较小、快速高效（短时间内
19、可以多次重复压裂） ，因而成为我们试油中解堵、改造地层的主流。在南八仙试油中地层改造措施时所遵巡的原则：、选好井，选好层：根据测试结果进行选井选层工作，如测试结果与电测、钻井、录井资料不符者或可疑者，测试地层存在污染者，有10油气显示而未达到工业油气流标准者，未达到试油目的者等，都是要选的对象。、确定压裂方式，压井液性能，压裂弹类型、数量，压裂次数等。、改造措施结束后，都要及时的进行效果评价，改造后非自喷时可用系统试井、不稳定试井进行评价。地层改造的井或层，改造前一般都进行过测试或其它试井，这些是改造的依据。改造后地层评价就是用改造后的资料与改造前的地层资料来进行全方位的对比，从而得出地层改造
20、后产能、液性、地层参数的变化情况：产能：产能评价是最直接评价地层改造效果的方法，根据改造前、后地层产能的变化，可以直接说明地层改造有效与否，一般改造后地层产能增加。地层类型（试井解释模型）：根据改造前后地层的类型来说明改造效果，这种评价只有前后都有测试（压恢）资料才能进行。如果改造前后地层类型发生变化，说明改造有明显效果。例如均质变裂缝、裂缝变均质等。测试（试井）解释参数评价：根据改造前后地层测试或试井解释参数，一般指渗透率，表皮系数，堵塞比等来进行评价。正常情况下改造后地层值增加，、值减小。南八仙试油时共进行了 12次高能气体压裂(含 2次复合压裂)地层改造措施：11实例：(1)仙井第层组高
21、能气体压裂改造改造井段：1699.4-1701.9m，厚 2.0m。方式：油管传输井下封隔器（卡点 1549.49m） ，弹型：XYG-120型，弹数量：6 节 X3m，装药量：30Kg。压裂前后效果评价：日产量 m 3/d方式 油 气 水中部外推压力MPa md 解 释地 质模 型压前 MFE 1.15 18.950 8.960 61.604 10.6 均 质 压后 MFE 3.09 19.003 12.177 12.177 3.0 均 质 根据高能气体压裂前后地层测试资料进行分析，压后、值下降近倍，值有所提高，说明高能气体压裂后地层物性有所改善，产量增加，但地层存在的污染未完全解除。(前后
22、测试解释图见图 6)(2)仙井第层组高能气体压裂改造井段：1577.8-1579.8m，厚 2.0m，方式：电缆传输，次数次，第一次弹数量、装药量：3 节 X1.5mX15kg，第二次弹数量、装药量：4节 X2.0mX20kg。压裂前后效果评价参数：日产量 m 3/d方式油 气 水中部外推压力 MPa md 解 释地 质模 型压前 MFE 0.4 14.933 0.018 -2.80 0.4 双孔拟稳压后 MFE 0.54 14.963 0.014 -2.53 0.6 双孔拟稳根据高能气体压裂前后测试结果进行分析，说明地层渗透率极低，渗透性差，地层致密，导致地层产能低，地层原本无污染，虽进行了
23、两次高能气体压裂，但对地层改造效果不明显。(前后测试解释图见图 7)(3)仙井第层组高能气体压裂改造井段：2884.5-2889.0m，厚 4.5m，方式：油管传输井口采油封12隔，弹型：-型，弹数量：7 节 X3.5m，装药量：37Kg。压裂前后效果评价参数：日产量 m 3/d方式油 气 水中部外推压力 MPa 10-3um2 压前 MFE 0.13 147 0 48.611 0.157 -1.62 0.67压后 压恢 0.26 65519 19 48.223 2.82内 -4.53 0.32 根据压裂前测试解释双对数图(图 8压裂前)和解释结果进行分析，说明地层属于均质地层、渗透率极低、地
24、层致密、导致地层产能低，地层无污染。压裂后测试解释双对数图(图 8压裂后)反映地层属于复合地质模型、形成内外明显分区，内区渗透性好于外区。对比压裂前后解释结果，地层在产能方面增产效果显著，近井地层物性得到较大改善。二、冷湖地区试油技术、射孔完井方式：在冷湖地区老井试油的三口井 5个地质层中原解释结果一般为干层，试油射孔时，为了减轻射孔工作对地层的损害、达到保护地层的目的，射孔全部采用油管传输方式、102 射孔枪、装 127弹，射孔压井液选用活性水压井，射孔时一般用每米 15-16孔。新探井试油射孔时也全部采用油管传输(102 射孔枪、装 127弹)方式(含 10次测射联作)。、试井工艺：冷湖地
25、区试油的井，射孔后一般都没有自喷能力，所以试油工艺上选用地层测试(个别的为了搞清产能、液性，在测试终开井时进行抽汲求产)。三口老井 5个地质层测试 7次(含 2次高能气体压裂改造)；新深 1413井只有 1个地质层测试 4次(含 1次补孔、1 次高能气体压裂，1 次水力压裂评价)。其它各井层初次试油时均进行地层测试(有 10进行了测射联作)工艺。 、地层改造与评价：冷湖试油中进行的地层改造措同南八仙试油时一样，主要还是高能气体压裂，同进行也进行了补孔、水力压裂和酸化。在地层改造措施时所遵巡的原则方面，仍从选好井、选好层，确定压裂方式、压井液性能、压裂弹类型、数量，压裂次数等主要方面入手；改造
26、措施结束后，都及时的用地层测试进行了改造效果评价。冷湖试油时共进行了 7能气体压裂、3 次小型水力压裂、1 次酸化和2次补孔地层改造措施。试油工作中的成绩与存在的问题：、在南八仙的试油工作中，加大了新技术、新工艺的应用力度，是胜利完成南八仙试油工作的关键所在。、在南八仙试油中测射联作的初步应用为 99年度井下试油中测射联作的全面普及提供了保贵的经验。、高能气体压裂是试油中地层改造的有效方法，应大力推广。、电子压力计在南八仙试油中有一定的应用，一般用在系统试井中测压力恢复和探边测试中，但在地层测试应用中没有进行，这对南八仙测试资料的精度有一定的影响，在今后的地层测试工作中需要加强。、南八仙试油射
27、孔时虽然对射孔的各项参数进行了优化，对地层进行了有效的保护，但也存在几次重泥浆压井射孔、和几个不同层压井14液不变的例子。这说明我们试油工作有些地方环空正常还不够细，今后工作中应加强。表 1:南八仙试油层射孔数据表井 名 层 组 射孔井段(m) 射孔枪型 射孔弹型 孔密(孔/m 压井液名称 射孔方式 后显示 1140.0-1141.6 FY-102 YD-127 16 r=1.0活性水 油管传输 自 喷 1076.0-1082.6 FY-89 YD-102 16 3 活性水 油管传输 自 喷仙3井 423.0-425.8 FY-102 YD-127 16 3 活性水 油管传输 自 喷 3218
28、.0-3219.0 FY-102 YD-127 16 3 活性水 油管传输 自 喷 30536-3098.4 FY-102 YD-127 16 3 活性水 油管传输 自 喷 1804.0-1807.0 FY-102 YD-127 16 3 活性水 油管传输 无显示仙4井 1761.0-1769.0 FY-102 YD-127 16 3 活性水 油管传输 自 喷 3004.0-3011.0 FY-102 YD-127 16 r=1.8淡水泥浆 油管传输 无显示 2988.0-2989.5 FY-102 YD-127 16 活性水 油管传输 自 喷 2972.5-2975.0 FY-102 YD-
29、127 16 活性水 油管传输 自 喷 2939.0-2944.0 FY-102 YD-127 16 r=1.72淡水泥浆 电 缆 无显示 2884.5-2889.0 FY-102 YD-127 16 r=1.76淡水泥浆 电 缆 无显示 2801.0-2803.0 FY-102 YD-127 16 3 活性水 油管传输 无显示仙井 2730.4-2735.8 FY-102 YD-127 16 r=1 活性水 油管传输 无显示 3338.0-3358.2 SQ-102 SCY-127 16 r=1 淡 水 油管传输 自 喷 3050.0-3059.0 SQ-102 SCY-127 16 r=1
30、 淡 水 油管传输 无显示+ 3026.0-3039.8 SQ-102 SCY-127 16 3 活性水 油管传输 自 喷仙井 2985.0-2993.0 SQ-102 SCY-127 16 3 活性水 电 缆 自 喷 2976.2-2988.6 FY-102 YD-127 15 r=1.92淡水泥浆 电 缆 自 溢 2928.6-2931.4 FY-102 YD-127 15 r=1.02活性水 油管传输 自 喷 2903.0-2907.2 FY-102 YD-127 15 r=1 活性水 油管传输 自 喷 2859.4-2863.0 FY-102 YD-127 15 r=1 活性水 油管传
31、输 无显示仙井 2832.8-2842.4 FY-102 YD-127 16 r=1 活性水 油管传输 无显示 1700.4-1701.4 FY-102 YD-127 16 r=1.23无固相 油管传输 无显示仙井 1666.4-1610.8 FY-102 YD-127 16 r=1.21无固相 测射联作 自 喷15 1593.0-1597.2 FY-102 YD-127 16 r=1.21无固相 油管传输 无显示 1577.8-1579.8 FY-102 YD-127 13 r=1.21无固相 油管传输 无显示 1560.0-1564.0 FY-102 YD-127 13 r=1.20无固相
32、 油管传输 无显示 1544.8-1552.4 FY-102 YD-127 16 r=1.30无固相 油管传输 无显示 971.0-972.2 FY-102 YD-127 16 r=1.0活性水 油管传输 自 溢 1565.7-1568.4 FY-102 YD-127 16 r=1.0淡 水 测射联作 自 溢 1481.2-1482.2 FY-102 YD-127 16 r=1.0洗井液 测射联作 产 气 1433.7-1435.1 FY-102 YD-127 16 r=1.0洗井液 油管传输 产 气 1411.0-1416.7 FY-102 YD-127 16 r=1.0洗井液 油管传输 自
33、 喷 1098.2-1106.0 FY-102 YD-127 16 r=1.0洗井液 油管传输 自 喷仙井 1000.1-1001.3 FY-102 YD-127 16 r=1.0洗井液 油管传输 自 喷表 2：仙井层组系统试井成果表拟压力处理 压力平方处理c 3.7853E-2 2.1071n 9.2334E-1 0.9317产能方程 Qg=c*( i- wf)n Qg=C*(Pi2-Pwf2)n指数式Qn(km/d) 108.9823 108.7064a 4.3178E1 0.5457b 8.9711E-2 9.9041E-4产能方程 i- wf=a*Qg+b*Qg2Pi2-Pwf2=a*Qg+bQg2二项式Qab(km/d) 105.8748 105.8891表 3：仙井层组压力恢复成果 地层参数霍纳分析 典型曲线拟合 叠加分析地层参数(微平方米*米) 0.083435 0.084339 0.070786渗透率(微平方米) 0.02607 0.026353 0.022121表皮系数 -0.11282 -0.44155 -0.99451附加压降(MPa) -0.77876 -1.5256 -2.459井筒储集系数(方/MPa) 8.5588井距弧线边界最短距离 200 M16外推压力(MPa) 8.7349压力系数(无因次) 0.85调查半径(米) 492.75 453.87
