電纜地層測試技術

摘要：根據測井、地震、地質及鉆井等資料可以確定具有工業價值的油氣層段并對之進行評價。一旦識別出了這些具有潛在能力的目的層段后，就有必要對這些層的生產能力進行估算。電纜地層測試器就是用來確定儲層生產能力，檢查油氣田開發效果的一種有效途徑。它可以用來確定地層的產油量，產氣量，產水量，滲透率，壓力，油，氣，水性質等參數數據。這些結果是油氣田開發的重要依據。

關鍵詞：地層測試技術滲透率壓力

1 電纜地層測試技術的發展現狀

第一套電纜地層測試器由斯侖貝謝公司首先研制成功，并于1995年開始使用和進行商業化推廣。以后國外各大公司也相繼研制出功能相似的儀器。到目前為止，電纜地層測試技術已相當完善。盡管不同公司的儀器結構、儀器商標不同，但有一個共同的特點，即一次下井可以在任意次壓力測量（獲得任意次壓力曲線或數字磁帶記錄），并可以取得兩筒儲層流體樣品。目前，具有代表性的電纜地層測試器是斯侖貝謝公司的“重復式電纜地層測試器（RFT）”、哈里伯頓公司的“選擇式電纜地層測試器（SFT）”。我國主要引進了重復式電纜地層測試器（RFT）（如勝利、中原、新疆、華北等油田）及阿特拉斯公司的多次地層測試器(FMT)（南陽，遼河，新疆等油田）這兩種儀器。這些儀器已在我國的大部分油田得到了廣泛的使用。

2 電纜地層測試器儀器結構及測量過程

2.1 電纜地層測試器儀器結構 地層測試器一般由地面控制和記錄系統、井下儀器、采樣及樣品分析等附屬設備三大部分構成。其中，重復式地層測試器RFT的井下儀器包括液壓控制系統和測試取樣系統。測試取樣系統是地層測試器最重要的部分，由預測試和樣品采集兩大部分組成。前者對被測試的地層特性（地層壓力、地層滲透率等）進行分析；后者主要用于采集地層流體，并對地層壓力、滲透率及流體樣品分析。圖1所示為RFT結構示意圖。

2.2 測量過程 電纜地層測試器的測量過程包括地層壓力預測和地層流體取樣兩個階段。RFT測量大致分為以下幾步：①由SP或GR曲線將井下儀器定位，再利用地面儀器的深度記錄裝置校正儀器至預定地層深度，使吸管對準測試部位。②通過地面控制儀器啟動井下儀器中的液壓系統，將封隔器推靠井壁，這時原來處于關閉狀態的吸管（即取樣管）將穿透泥餅緊貼地層。在密封裝置作用下，吸管周圍井壁會形成一個密封區。③打開取樣閥，活塞回抽時流體通過取樣器內的過濾帶（防止固體顆粒進入造成堵塞），順次流入兩個容量均為10cm3的預測室。RFT有兩個預測室，大小均為10cm3，其中第一預測室（低速流室）充滿后自動打開第二預測室（高流速室）。兩次預測流速比約為1：2.5，裝滿兩個預測室大約需20s。④當地層流體以一定流量進入預測室后，地面操作人員可通過壓力變化及充滿時間定性估計滲透率。如果操作人員認為該測試點的流體需要取出，則打開密封閥（5，6），讓流體進入一個取樣筒；如果于測試后認為不必取樣，就打開平衡閥（3），收攏儀器，移至下一個測試點。收攏儀器的同時，RFT能夠自動抽空預測室，為預測下一層做好準備。RFT每次下井允許取兩個樣品，既可以分別在兩個地層取樣，也可以對一個地層取兩次樣。對同一地層測試點，當地層存在鉆井液侵入時，所取的第二支樣受鉆井液濾液影響較小，對地層有更好的代表性。

3 電纜地層測試在石油勘探與開發中的應用

眾所周知，試油是石油勘探中稱之為物探、鉆井、測井、試油、地質五位一體綜合勘探方法的重要組成部分，也是檢查油氣田開發效果的重要手段。試油時直接打開目的層，通過實際測試，取得這些地層的產量以及滲透率、壓力等資料數據。目前，電纜地層測試器已經成為地質分析、鉆井工程和油氣評價的一種有效手段，其測試資料成為制定最佳完井方案和開發方案的重要依據。電纜地層測試器在油田勘探和開發中的作用包括：①由于電纜地層器所記錄的隨時間變化的壓力曲線實質上是小范圍內的試井測試數據，因此，根據預測試期間的壓降值及壓力恢復速度可以分別得到地層的壓降滲透率與恢復滲透率的近似定量值；②根據壓力恢復結束處得到的穩定壓力測量值，可以獲得有效地層壓力估計值；③可以根據需要，取得地層中的流體樣品供地面分析用；④為建立區域壓力分布圖、確定井間連通性、了解斷層封閉情況、儲層的產液情況、儲層流體性質等提供資料；⑤用于監測和提高注水效率。

4 結論

電纜地層測試技術是目前唯一能直接進行地層動態測試的測井儀器，在油氣藏綜合評價中具有無可替代的作用，它測試儲層流體流出和停止流出時的地層壓力變化規律。RFT一次下井不僅可以獲得測點壓力隨時間的變化曲線，而且可以獲得地層流體樣品。根據一口井的地層壓力測試數據不僅可以計算地層滲透率、預測油氣產量，而且能夠準確得出地層壓力剖面、獲得井眼剖面流體梯度、確定油水和油氣界面。

參考文獻：

[1]林梁.電纜地層測試器資料解釋理論與地質應用[M].北京：石油工業出版社，1994:1-50.

[2]測井學編寫組.測井學[M].石油工業出版社，1998：494~522.

[3]劉向君，劉堂宴，劉詩瓊.測井原理及工程應用[M].北京：石油工業出版社，2010.

作者簡介：

高小燕（1983-），女，陜西靖邊縣人，工程師，主要從事石油地質方面的研究。