1、第六章第六章 电缆地层测试电缆地层测试二、测试资料在油气井测试中的地位二、测试资料在油气井测试中的地位（1 1）得出的全井所有测点的）得出的全井所有测点的地层静压剖面是一口井最原始的地层静压剖地层静压剖面是一口井最原始的地层静压剖面面，由于测试资料准确，测点多，因此在地质上、油藏工程上意义重，由于测试资料准确，测点多，因此在地质上、油藏工程上意义重大；大；（2 2）取样测试得出的地层生产状况的解释是全面的早期试油报告，如果）取样测试得出的地层生产状况的解释是全面的早期试油报告，如果需要，可以对更多感兴趣的层段进行取样测试，快速又经济，所取的需要，可以对更多感兴趣的层段进行取样测试，快速又经济，
2、所取的资料内容十分丰富；资料内容十分丰富；（3 3）油气层有效渗透率和表皮系数剖面是地层测试的普查资料，从而判）油气层有效渗透率和表皮系数剖面是地层测试的普查资料，从而判断可优先进行钻杆地层测试层位，因为钻杆地层测试费用较高，只能断可优先进行钻杆地层测试层位，因为钻杆地层测试费用较高，只能有选择地进行；有选择地进行；第六章第六章 电缆地层测试电缆地层测试（4）对不均质地层，可以测量地层垂直渗透率及水平渗透率；）对不均质地层，可以测量地层垂直渗透率及水平渗透率；（5）油田开发过程是一个动态调整过程，为弥补油田产量的递）油田开发过程是一个动态调整过程，为弥补油田产量的递减，或为提高采油速度，或为改
3、善水驱波及效率以提高采收减，或为提高采油速度，或为改善水驱波及效率以提高采收率，常需打一些加密调整井。率，常需打一些加密调整井。对于对于调整井调整井，地层静压剖面实际上是油藏在某一部位的累积出，地层静压剖面实际上是油藏在某一部位的累积出油剖面，油剖面，地层静压大小可直观地反映储层动用程度，反映注地层静压大小可直观地反映储层动用程度，反映注水见效情况，反映注入水水线在纵向上及横向上的推进情况水见效情况，反映注入水水线在纵向上及横向上的推进情况，可以为合理开发油田提供决策依据。可以为合理开发油田提供决策依据。第六章第六章 电缆地层测试电缆地层测试（6 6）判断产层水动力系统的结论具有独到作用；）判
4、断产层水动力系统的结论具有独到作用；（7 7）电缆地层测试新技术的）电缆地层测试新技术的特点是取真样和快速测压特点是取真样和快速测压，可以迅速准确得到油气勘探成果，从而大大提高油气可以迅速准确得到油气勘探成果，从而大大提高油气勘探的质量和速度。勘探的质量和速度。第六章第六章 电缆地层测试电缆地层测试三、测试资料在钻井工程中的应用三、测试资料在钻井工程中的应用 用电缆地层测试的钻井液静压剖面资料和地用电缆地层测试的钻井液静压剖面资料和地层静压剖面资料可以：层静压剖面资料可以：p 准确地判断出引发井涌、井喷事故的地层层位，选准确地判断出引发井涌、井喷事故的地层层位，选择恰当的钻井液密度及处理方法；
5、择恰当的钻井液密度及处理方法；p 为邻井的钻井选择恰当的钻井液性能提供了依据。为邻井的钻井选择恰当的钻井液性能提供了依据。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 电缆地层测试器电缆地层测试器(Wireline Formation Tester)(Wireline Formation Tester)是是唯一唯一能进行地层动能进行地层动态测试的测井仪器。现在已发展成为态测试的测井仪器。现在已发展成为在裸眼井和套管井在裸眼井和套管井中大量使用中大量使用的一种测试仪器。它可以对潜在的生产层进行测试，的一种测试仪器。它可以对潜在的生产层进行测试，具有经济、快具有经济、快速、安全、可靠等
6、特点速、安全、可靠等特点，所以在许多地区地层测试是必须进行的测，所以在许多地区地层测试是必须进行的测井项目。井项目。一、第一代电缆地层测试器一、第一代电缆地层测试器n 第一套电缆地层测试器是第一套电缆地层测试器是19551955年斯伦贝谢测井公司研制成功的，年斯伦贝谢测井公司研制成功的，最最早的地层测试器的功能是抽取地层流体样品。早的地层测试器的功能是抽取地层流体样品。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n6060年代发展的地层测试年代发展的地层测试器器（图（图6-16-1）增加了测压增加了测压功能功能。它用于软地层时，。它用于软地层时，不带聚能射孔弹，用于不带聚能射孔弹，用
7、于硬地层或套管井要带聚硬地层或套管井要带聚能射孔弹。能射孔弹。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 稍后一些的产品是稍后一些的产品是地层间隔测试器地层间隔测试器(Formation Interval Tester)(Formation Interval Tester)，是斯伦贝谢公司的产品，是斯伦贝谢公司的产品，主要于套主要于套管井的测试。管井的测试。它有两个取样口，每一个取样口处设置一发它有两个取样口，每一个取样口处设置一发聚能射孔弹。聚能射孔弹。两个取样口间距为几十厘米，目的是保证密两个取样口间距为几十厘米，目的是保证密封的可靠性，同时也增加了该层段取样和测封的可靠性，
8、同时也增加了该层段取样和测压结果的代表性。压结果的代表性。支撑板和密封板垫面积较小，而且只使用聚支撑板和密封板垫面积较小，而且只使用聚能射孔取样，如图能射孔取样，如图6-26-2所示。所示。地层间隔测试器工作示意图地层间隔测试器工作示意图第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 这一代电缆地层测试器的型号还有这一代电缆地层测试器的型号还有多节式流体取样器和地层流体取样多节式流体取样器和地层流体取样器器等等。等等。地层流体取样器地层流体取样器（FFSFFS）是德莱塞）是德莱塞阿特拉斯阿特拉斯公司的产品，与斯伦贝谢公司的地层测试器公司的产品，与斯伦贝谢公司的地层测试器（FTFT）基
9、本类似。主要用于裸眼井测试，其）基本类似。主要用于裸眼井测试，其工作原理如图工作原理如图6-36-3所示。所示。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史地层流体取样器地层流体取样器FFSFFS的工作原理为：的工作原理为：（1 1）仪器下井）仪器下井 仪器下井后，仪器下井后，用自然电位曲线或自然伽用自然电位曲线或自然伽玛曲线控制仪器取样口玛曲线控制仪器取样口吸管对准要求吸管对准要求的测试点。的测试点。（2 2）密封目的层位）密封目的层位 首先打开泥浆阀，由地面将阀的发火器点首先打开泥浆阀，由地面将阀的发火器点火，井内泥浆压力推动增压活塞，液压管火，井内泥浆压力推动增压活塞，液压管线
10、里就产生三倍（或二倍）于泥浆柱压力线里就产生三倍（或二倍）于泥浆柱压力的高压，支撑板及密封垫被牢牢推靠在井的高压，支撑板及密封垫被牢牢推靠在井壁上，密封垫在取样口周围井壁形成密封壁上，密封垫在取样口周围井壁形成密封区，隔绝了泥浆和别的层位的流体。区，隔绝了泥浆和别的层位的流体。地层流体取样器地层流体取样器FFS工作示意图工作示意图（3 3）取样）取样 打开打开取样阀取样阀，地层流体就沿样品管线畅流，地层流体就沿样品管线畅流入取样筒（因为取样筒内只有一个大气入取样筒（因为取样筒内只有一个大气压）。压）。样品进入上取样筒后，压样品进入上取样筒后，压浮动活塞浮动活塞，浮动，浮动活塞下面的水通过活塞下
11、面的水通过阻流器阻流器进入下取样筒。进入下取样筒。上下取样筒取满样品后（原来装在上取样上下取样筒取满样品后（原来装在上取样筒里的水全部压入下取样筒），打开筒里的水全部压入下取样筒），打开堵塞堵塞及倒泻阀及倒泻阀，使取样筒关闭，把样品保存起，使取样筒关闭，把样品保存起来，同时，将液压管线里的高压油泻入来，同时，将液压管线里的高压油泻入倒倒泻室泻室。这时支撑板和密封垫借助于泥浆柱。这时支撑板和密封垫借助于泥浆柱压力就自行收拢。压力就自行收拢。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史（4 4）起出仪器）起出仪器 打开打开平衡阀平衡阀，将泥浆压力引入密封区后，使贴在井，将泥浆压力引入密封
12、区后，使贴在井壁的仪器脱落井壁，这时即可将仪器起到地面。壁的仪器脱落井壁，这时即可将仪器起到地面。液压传感器液压传感器在操作中记录液压系统的压力变化，是在操作中记录液压系统的压力变化，是仪器工作状态的眼睛。仪器工作状态的眼睛。样压传感器样压传感器记录样品管线里的压力变化，记录地层记录样品管线里的压力变化，记录地层静止压力（初始压力）和取样时的流动压力。静止压力（初始压力）和取样时的流动压力。排放塞排放塞是供地面转样时连接采油树用的。是供地面转样时连接采油树用的。n 地层流体取样器可以地层流体取样器可以采用吸管取样采用吸管取样（针对于（针对于软地层），软地层），也可以采用聚能射孔取样也可以采用聚
13、能射孔取样（用于（用于硬地层或套管井）。硬地层或套管井）。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史 这一代电缆地层测试器在这一代电缆地层测试器在6060年代和年代和7070年代应用很多，它年代应用很多，它们的特点是：们的特点是：一次下井一次下井只能对一个储层进行一次测试，也就是说只能对一个储层进行一次测试，也就是说只只有一个测点；可以取到地层流体样品，也可以测出取样有一个测点；可以取到地层流体样品，也可以测出取样全过程的地层压力变化曲线全过程的地层压力变化曲线(包括推靠前泥浆柱静压，推包括推靠前泥浆柱静压，推靠后地层流体流动压力，取样筒充满后的地层恢复压力，靠后地层流体流动压力，
14、取样筒充满后的地层恢复压力，最后地层静压最后地层静压)。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史 可以通过可以通过对样品的分析给出地层流体样品的对样品的分析给出地层流体样品的气油比、含水率，测出地层流体样品气油比、含水率，测出地层流体样品APIAPI相对相对密度密度；所装的最高温度计可给出；所装的最高温度计可给出取样点地层温取样点地层温度度；可计算出；可计算出地层流体粘度、地层有效渗透率地层流体粘度、地层有效渗透率及地层产率及地层产率特征。特征。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史 仪器的液压系统动力源是钻井液柱静压仪器的液压系统动力源是钻井液柱静压，通过仪器内
15、，通过仪器内压力倍增器增压，使液压系统产生高压。压力倍增器增压，使液压系统产生高压。所有的液压阀所有的液压阀(包括推靠阀、取样阀、样品密封阀、倒包括推靠阀、取样阀、样品密封阀、倒泄阀、平衡阀泄阀、平衡阀)都通过地面控制通电，将爆炸阀打开，而都通过地面控制通电，将爆炸阀打开，而实现液压控制实现液压控制。压力计采用多圈式弹簧管压力传感器压力计采用多圈式弹簧管压力传感器，电位器与弹簧电位器与弹簧管末端相联，输出电压信号，管末端相联，输出电压信号，因此测压精度低，约为因此测压精度低，约为0.5%。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史二、第二代电缆地层测试器二、第二代电缆地层测试器 第
16、二代电缆地层测试器首推第二代电缆地层测试器首推重复式地层测试器重复式地层测试器，简称，简称RFT，也是由，也是由Schlumberger公司发明的，它于公司发明的，它于1971年年完成了可行性研究，完成了可行性研究，1973年完成油田试验，在年完成油田试验，在1974年年首次批量生产，到首次批量生产，到1984年初已有年初已有500套仪器在世界各地套仪器在世界各地投入商业服务。之后它的产品一直在不断地改进。投入商业服务。之后它的产品一直在不断地改进。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 西方西方Atlas测井公司同档次的仪器是测井公司同档次的仪器是多次地层测试器多次地层测试
17、器，简称简称FMT，它是该公司，它是该公司1980年开始批量生产的，为年开始批量生产的，为1925系列。系列。1983年对它又做了较大改进，称为年对它又做了较大改进，称为F0203M系列系列。1988年作了进一步改进，型号是年作了进一步改进，型号是1966MB，每过，每过一两年都会有些改进。性能和质量完全可以与一两年都会有些改进。性能和质量完全可以与Schlumberger公司的相媲美。它的公司的相媲美。它的最大特点是取样时，最大特点是取样时，可根据地层特点控制和调整取样管线内的压力可根据地层特点控制和调整取样管线内的压力。图6-68 由电缆地层测试资料得出的等压线图如果平衡阀打开，显示压力计
18、记录的是钻井液柱压力。隔离阀(Isolation valve)能将管线中的液体体积对压力变化的影响减至最小。它有两个取样口，每一个取样口处设置一发聚能射孔弹。第四节 对电缆地层测试方法的评价当液压达到2800psi时（以前的地层测试器是2000 psi），MDT的过滤阀才开始启用，同时MDT的测试活塞开始动作，用系统压力代替其它仪器所要求的2700 psi。压力梯度的计算公式为：由于多探头模块探测范围超过单探头的探测范围，独立的监测探头个数对不同的地层参数组合反应灵敏，当在非均质地层中测试时，多探测器的这个优点尤为明显。该仪器的应用还包括死油区评价、二次采油和油藏管理等方面。该模块是MDT最具
19、特色的一个模块，它所提供的成果直观、快捷，便于流体性质的识别。39MPa，该地区的流体静压力梯度为10.该模块可提供井眼补偿和紧贴套管所需的水力能量，还给定钻孔扭矩以此控制柔性钻轴和提供探测器模块的水力动力。虚线（MSPE）表示液压系统马达工作状态，单位r/s。样品流入哪个取样室由地面节流阀来控制（图6-30）。第六章 电缆地层测试还可以进行多次变流量测试(仪器使用无级变速的大功率直流电机和大功率液压泵)，每次以一个固定的流量流入高压物性取样筒，测量其对应的稳定流动压力，然后再以另一个固定流量流入测试室，测量其对应的稳定流动压力，如此反复，可取得一系列测点数据。现在已发展成为在裸眼井和套管井中
20、大量使用的一种测试仪器。一、电缆地层测试可以快速测定地层有效渗透率第一代地层测试器FT主要用于流体取样，但一次下井只能取一个样。MDT是Schlumberger公司继RFT之后在20世纪90年代推出的一种新型地层测试器，它改进了探测器、井下马达、各模块间的组合技术以及解释方法。FMT FMT 的液压系统是仪器的核心部分，包含马达、泵、阀体和一系列的液压系统是仪器的核心部分，包含马达、泵、阀体和一系列的液压元器件的液压元器件，在使用中，故障率高，维修难度大。因而，要快速，在使用中，故障率高，维修难度大。因而，要快速准确排除故障，必须熟练掌握了仪器的工作原理和正确的维修方法。准确排除故障，必须熟练
21、掌握了仪器的工作原理和正确的维修方法。FMT FMT 液压系统主要由液压动力油腔、探测器推靠活塞、高压油腔、液压系统主要由液压动力油腔、探测器推靠活塞、高压油腔、预测试室和预测试室和VPCVPC取样控制等几部分组成取样控制等几部分组成（图（图6-46-4）。）。FMT液压系统原理图液压系统原理图FMT液压系统的工作原理是：液压系统的工作原理是：n 仪器工作时，位于液压动力油腔内的液压马达和液压泵产生仪器工作时，位于液压动力油腔内的液压马达和液压泵产生泵进压力（泵进压力（PFPF），在），在PFPF压力的作用下，支撑臂和推靠器活塞压力的作用下，支撑臂和推靠器活塞被推出紧贴井壁，形成对井壁的局部封
22、隔，同时关闭平衡阀；被推出紧贴井壁，形成对井壁的局部封隔，同时关闭平衡阀；n 当当 PF PF 压力超过压力超过1600psi1600psi时，时，预测试室活塞动作，地层流预测试室活塞动作，地层流体会被吸入预测试室，安装在样品管线内的压力计会记录体会被吸入预测试室，安装在样品管线内的压力计会记录管线内的压力变化，得到一条地层压力恢复曲线；管线内的压力变化，得到一条地层压力恢复曲线；n PFPF压力达到满泵压力压力达到满泵压力 3500psi 3500psi 后，可以在地面对可变压力后，可以在地面对可变压力控制阀（控制阀（VPCVPC）和取样阀操作，进行地层流体的采样；）和取样阀操作，进行地层流
23、体的采样；n 测试取样完成后，要将仪器的推靠器活塞回缩，液压动力测试取样完成后，要将仪器的推靠器活塞回缩，液压动力油腔产生泵回压力（油腔产生泵回压力（PRPR），在），在 PRPR作用下推靠器活塞被缩回，作用下推靠器活塞被缩回，同时将同时将VPCVPC系统复位，为下一个测试点的测试做好准备。系统复位，为下一个测试点的测试做好准备。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n吉尔哈特公司的地层测试器称为吉尔哈特公司的地层测试器称为选择式地层测选择式地层测试器试器，它也做了几次改进。，它也做了几次改进。该仪器的最大特点该仪器的最大特点是推靠器以下的接可改变下段的角度，保证推是推靠器以下
24、的接可改变下段的角度，保证推靠到井壁时，密封垫与地层很好地密封，以提靠到井壁时，密封垫与地层很好地密封，以提高测试成功率高测试成功率。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 第二代电缆地层测试器是目前国内普遍使用的仪第二代电缆地层测试器是目前国内普遍使用的仪器，其特点是：器，其特点是：（1 1）它们淘汰了爆炸阀控制，而采用电磁阀控制；）它们淘汰了爆炸阀控制，而采用电磁阀控制；（2 2）具有独立的液压系统：不用泥浆柱压力作动力源，而）具有独立的液压系统：不用泥浆柱压力作动力源，而用电动泵作动力源，全部采用了密闭液压系统，提高了用电动泵作动力源，全部采用了密闭液压系统，提高了可靠
25、性和自动化程度；可靠性和自动化程度；第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史（3 3）全自动完成地层测试工作：地面仪器采用计算机数字）全自动完成地层测试工作：地面仪器采用计算机数字控制和记录，实现了数控测井；控制和记录，实现了数控测井；（4 4）这类仪器使用的压力计均由原来的弹簧管压力计发展）这类仪器使用的压力计均由原来的弹簧管压力计发展为应变压力传感器或石英晶体压力计，测量精度大大提为应变压力传感器或石英晶体压力计，测量精度大大提高；高；（5 5）这些仪器都可以根据需要在一次下井中多次测取地层）这些仪器都可以根据需要在一次下井中多次测取地层压力，可以获取一口井的地层压力剖面资料
26、，从而大大压力，可以获取一口井的地层压力剖面资料，从而大大提高了这种测井方法的使用价值，人们对它更感兴趣的提高了这种测井方法的使用价值，人们对它更感兴趣的功能也由取样变成了测压。功能也由取样变成了测压。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史三、第三代电缆地层测试器三、第三代电缆地层测试器 19921992年年SchlumbergerSchlumberger公司又推出组装式地层动态测试公司又推出组装式地层动态测试(MDT(MDTModular Formation Dynamics Tester)Modular Formation Dynamics Tester)；特点：特点：可抽
27、排泥浆滤液、有电阻率识别和光学识别、取可抽排泥浆滤液、有电阻率识别和光学识别、取真样、多取样、有双封隔器、有三探测器、可自由组合，真样、多取样、有双封隔器、有三探测器、可自由组合，有人称为压力成像系统，是第三代电缆地层测试器。有人称为压力成像系统，是第三代电缆地层测试器。图图6-6为为MDT的组件图。的组件图。nMDTMDT仪器组件可以有各仪器组件可以有各种不同的组合方式，形种不同的组合方式，形成特定的专用仪器串以成特定的专用仪器串以满足特定的测试需要。满足特定的测试需要。特殊用途的组合方式有：特殊用途的组合方式有：1油层物理实验室岩心分析实验方法地层流体向油井井壁探测器流动的情况可以较好的用
28、下面这个模型来模拟：图6-19 标准MDT仪器模块这个石英压力计是一个具有压力谐振腔、温度补偿和参考晶体的仪器，它们组装成一个整体。图6-32中的平衡阀是通向井筒钻井液柱的。（5）这些仪器都可以根据需要在一次下井中多次测取地层压力，可以获取一口井的地层压力剖面资料，从而大大提高了这种测井方法的使用价值，人们对它更感兴趣的功能也由取样变成了测压。每完成一个测点后，操作人员按回缩按键，仪器的支撑板和密封垫即可缩回，仪器重又悬在井中。1电缆地层测试器探测器；图6-28为OFA光学流体分析模块内部结构图。由于测试记录的压降大小和不同时间记录的压力恢复是地层渗透率的函数，所以可以根据压力降落数据和压力恢
29、复均可估算地层渗透率（图6-44）。它可以对潜在的生产层进行测试，具有经济、快速、安全、可靠等特点，所以在许多地区地层测试是必须进行的测井项目。该类地层的压力曲线的特点是：曲线特征非常清楚，开始测试瞬间，压力明显下降，由于地层渗透率低，地层流体流量小，所以压力恢复时间较长。8建立区域油层等压线图同时这些功能还可以防止井壁垮塌、管线堵塞和密封失败，提高了测试成功的可靠性。图6-68 由电缆地层测试资料得出的等压线图6判断流体两相界面、判断层间连通与隔层多分层试井仪充分利用了双封隔器单元研制技术。对油来说，p油a(绝对压力)=PFG油D+C该模块可提供一个最大1000 cm3的预测试室，流量120
30、0 cm3/s。钻杆地层测试求有效渗透率，在理论上与电缆地层测试基本相同，但电缆地层测试的优点是快速、测试层位多、经济，占用钻进时间少；用于不同测试目的的用于不同测试目的的MDT组件图组件图（1 1）用于测定压力梯度或各向异性渗透率的多探测器或）用于测定压力梯度或各向异性渗透率的多探测器或流动控制组件的组装；流动控制组件的组装；用于不同测试目的的用于不同测试目的的MDT组件图组件图（2 2）用于高压物性）用于高压物性PVTPVT取样测试的多级取样组装，以采集取样测试的多级取样组装，以采集不同地层的真实流体样品；不同地层的真实流体样品；用于不同测试目的的用于不同测试目的的MDT组件图组件图（3
31、3）为了取到大容量的地层流体样品而使用）为了取到大容量的地层流体样品而使用22700 cm22700 cm3 3样品样品组件等。组件等。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 各种组合的数量只受仪器串总重量和总长度的限制。但是不论哪种各种组合的数量只受仪器串总重量和总长度的限制。但是不论哪种组合，组合，都必须有电子电源短节、液压动力组件、探测器组件或封隔都必须有电子电源短节、液压动力组件、探测器组件或封隔器组件器组件，因为这些组件是井下仪器正常运转所不能缺少的。，因为这些组件是井下仪器正常运转所不能缺少的。n 为了克服某些地层为了克服某些地层(如裂缝性地层、孔洞性地层、泥质砂
32、岩地层等如裂缝性地层、孔洞性地层、泥质砂岩地层等)不易推靠密封的困难，可以使用封隔器组件不易推靠密封的困难，可以使用封隔器组件。使用封隔器组件对薄。使用封隔器组件对薄地层的测试及低渗油层测试也很有利。在使用封隔器组件时可单独地层的测试及低渗油层测试也很有利。在使用封隔器组件时可单独测试，也可以和探测器组件组合使用，各有其针对性。在使用封隔测试，也可以和探测器组件组合使用，各有其针对性。在使用封隔器组件的同时进行大容积预测试，可以克服常规器组件的同时进行大容积预测试，可以克服常规RFTRFT测试时易发生的测试时易发生的增压现象，所以，测取的地层压力的准确性就会大大提高。增压现象，所以，测取的地层
33、压力的准确性就会大大提高。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 1000 cm1000 cm3 3流动控制组件为一个流速控制组件，是测定水平渗透率和流动控制组件为一个流速控制组件，是测定水平渗透率和垂直渗透率时必用的组件，也是进行大容积预测试时的必备组件。垂直渗透率时必用的组件，也是进行大容积预测试时的必备组件。它既可以增大测压时的探测半径，又可以保证取样流动压力一直高它既可以增大测压时的探测半径，又可以保证取样流动压力一直高于饱和压力，以免流体发生相变。于饱和压力，以免流体发生相变。n 究竟如何组装，完全是由测井任务来确定的，这可以大大地降低测究竟如何组装，完全是由测井任
34、务来确定的，这可以大大地降低测井费用。井费用。例如我们可以只装例如我们可以只装1L1L的取样桶组件，在距离井底仅仅的取样桶组件，在距离井底仅仅46 cm46 cm处进行地层动态测试并测取地层流体样品，也可以多装几个多样品处进行地层动态测试并测取地层流体样品，也可以多装几个多样品组件多次测取地层流体样品。组件多次测取地层流体样品。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 1995年西方年西方Atlas公司推出了油藏特性测公司推出了油藏特性测井仪井仪(RCI)，可抽排，带电阻率识别和可抽排，带电阻率识别和电容识别，可取真样，无双封隔器，无电容识别，可取真样，无双封隔器，无三探测器。
35、三探测器。n 与组装式地层动态测试器相比，油藏特与组装式地层动态测试器相比，油藏特性测井仪的特点是：性测井仪的特点是：它没有设置多探测器，在测水平与垂直渗透率它没有设置多探测器，在测水平与垂直渗透率方面略显逊色，但是方面略显逊色，但是在地面控制取样体积、流在地面控制取样体积、流量和压力降方面有它的特色。量和压力降方面有它的特色。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史它设置有钻井液滤液排出泵，每次取样都要使用，所以测取的都是它设置有钻井液滤液排出泵，每次取样都要使用，所以测取的都是地层原有的流体。地层原有的流体。通过地面压力控制，可以通过地面压力控制，可以保证取样期间的压力保持在
36、泡点以上保证取样期间的压力保持在泡点以上；保保证流体样品在不改变气油比状态下取得；还可保证样品以超过地证流体样品在不改变气油比状态下取得；还可保证样品以超过地层压力的状态保存至地面转样，其完整性不受影响。层压力的状态保存至地面转样，其完整性不受影响。一次下井可以取得一次下井可以取得6 6个以上小容积的地层流体样品，还可以取到个以上小容积的地层流体样品，还可以取到大容积的地层流体样品。大容积的地层流体样品。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 1997年，美国天然气研究院（年，美国天然气研究院（GRI）与）与Schlumberger公司联合研制出了公司联合研制出了穿套管地层测
37、试穿套管地层测试器器（CHDT）。）。与其它仪器最大的不同之处在于，与其它仪器最大的不同之处在于，它要对所钻过的孔眼进行封堵，从而在测试完成它要对所钻过的孔眼进行封堵，从而在测试完成后将地层与井眼封隔开，不必进行挤水泥等作业。后将地层与井眼封隔开，不必进行挤水泥等作业。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史 图图6-96-9（A A）给出该仪器的四个主）给出该仪器的四个主要组件。要组件。按这种组合下井，可完按这种组合下井，可完成每个测点的压力测试。成每个测点的压力测试。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史 图图6-66-6（B B）给出取样测试仪器串结构，）给
38、出取样测试仪器串结构，由由CHDTCHDT组件和组件和MDTMDT组装式地层动态测组装式地层动态测试器组件组成，试器组件组成，按这种组合下井，既按这种组合下井，既可完成每个测点的压力测试，也可完可完成每个测点的压力测试，也可完成取样测试，取到地层原生流体样品。成取样测试，取到地层原生流体样品。两个取样口间距为几十厘米，目的是保证密封的可靠性，同时也增加了该层段取样和测压结果的代表性。特殊用途的组合方式有：从 1970年到1974年，研制组在西安石油仪器二厂又研制成了一套两支样机，1975年通过了石油化工部的验收，到1978年共生产了六套DC-75型电缆地层测试器，曾在大港、华北、大庆油田试验，
39、取得了成功。电缆地层测试技术的发展方向由于测试记录的压降大小和不同时间记录的压力恢复是地层渗透率的函数，所以可以根据压力降落数据和压力恢复均可估算地层渗透率（图6-44）。预测试活塞泵也有一个高分辨率、应变压力传感器，该传感器可与测试仪内的流动管线和探测器隔开。缺点是取样量小，探测半径小。可以识别油基钻井液（只要与地层中油的颜色不同，通过监测OFA光谱，可依次看到钻井液、钻井液滤液和地层中的油）。探测器吸管是否被堵塞；它是用于油气生产井的大型地层测试专用仪器，其主要技术被专利套管井地层动态测试器和全储层取样测试器覆盖。6gal取样室没有装管线和电路总线，所以必须放在仪器串的底部。0105181
40、524=16.两个高分辨率应变压力传感器测量进、出口泵压。该模块是MDT最具特色的一个模块，它所提供的成果直观、快捷，便于流体性质的识别。5判断储层的压力状态第二代电缆地层测试器首推重复式地层测试器，简称RFT，也是由Schlumberger公司发明的，它于1971年完成了可行性研究，1973年完成油田试验，在1974年首次批量生产，到1984年初已有500套仪器在世界各地投入商业服务。由地层测试及其它测井方法综合判定为油层，取到的原油为中等比重的，为24API，气油比为200，见图6-67。作为新一代电缆地层测试器，可进行测压、流体识别、井下流体取样、渗透率评价、预测产能、确定油气水界面、判
41、断储层连通性等功能，是提供储层重要参数的直接手段。流体进入1预测试室。运用地下流体渗流理论求被测试层的有效渗透率；第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 19991999年年HalliburtonHalliburton公司推出了储层描述仪公司推出了储层描述仪(RDT)(RDT)，是一个测试系统，如图，是一个测试系统，如图6-106-10。储层描述仪实际上由储层描述仪实际上由7 7个模块组成个模块组成，分别为：电源遥测，分别为：电源遥测模块模块PTSPTS、液压动力模块、液压动力模块HPSHPS、双探测器模块、双探测器模块DPSDPS、石英、石英压力计模块压力计模块QGSQGS
42、、流动控制泵排模块、流动控制泵排模块FPSFPS、多取样模块、多取样模块MCSMCS和采样阀模块和采样阀模块CVSCVS。这这7 7个模块中的若干构件组合在一起，能组成适应不同个模块中的若干构件组合在一起，能组成适应不同测试或采样要求的仪器。测试或采样要求的仪器。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史（1 1）电源遥测模块）电源遥测模块 该模块调节该模块调节RDTRDT测试仪器各模块的电源。测试仪器各模块的电源。每一模块部分都有自己的处理控制系统，每一模块部分都有自己的处理控制系统，并且功能独立。并且功能独立。整个工具串共享一个公用的通信总线，这整个工具串共享一个公用的通信总线
43、，这个总线可以与其他测井仪匹配，该装置可个总线可以与其他测井仪匹配，该装置可使使RDTRDT能与核磁共振成象测井仪或高分辨能与核磁共振成象测井仪或高分辨率列阵感应测井系统配套使用。率列阵感应测井系统配套使用。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史（2 2）液压动力模块和双探测器模块）液压动力模块和双探测器模块 液压动力模块液压动力模块HPSHPS把电能转换成双探测器模块的液压把电能转换成双探测器模块的液压能。在需要时可由能。在需要时可由HPSHPS启动两个启动两个DPSDPS。DPSDPS的主要元件包括两个相距很近的探测器、调节活的主要元件包括两个相距很近的探测器、调节活塞和一
44、个塞和一个100cm100cm3 3的预测试活塞泵。的预测试活塞泵。每个探测器都有一个高分辨率温度阀隔开，以便独立每个探测器都有一个高分辨率温度阀隔开，以便独立的监控探测器压力。预测试活塞泵也有一个高分辨率、的监控探测器压力。预测试活塞泵也有一个高分辨率、应变压力传感器，该传感器可与测试仪内的流动管线应变压力传感器，该传感器可与测试仪内的流动管线和探测器隔开。和探测器隔开。探测器附近有一个电阻探测器附近有一个电阻/电容元件，当流体进入这一电容元件，当流体进入这一探测器时立即监控流体特性。探测器时立即监控流体特性。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史（3 3）石英压力计模块）石
45、英压力计模块 在在DPSDPS的下方，直接进入与流道隔开的的下方，直接进入与流道隔开的DPSDPS。QGSQGS装有存储记录仪石英压力计，该元件可装有存储记录仪石英压力计，该元件可广泛用于试井。广泛用于试井。这个石英压力计是一个具有压力谐振腔、温这个石英压力计是一个具有压力谐振腔、温度补偿和参考晶体的仪器，它们组装成一个度补偿和参考晶体的仪器，它们组装成一个整体。整体。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史（4 4）流动控制泵排模块）流动控制泵排模块 包括与包括与HPSHPS同样类型的电动马达，但它装在带同样类型的电动马达，但它装在带双作用活塞泵的单元内。双作用活塞泵的单元内。
46、两个高分辨率应变压力传感器测量进、出口两个高分辨率应变压力传感器测量进、出口泵压。泵压。FPSFPS可在可在3.45MPa3.45MPa条件下泵排条件下泵排63cm63cm3 3/s/s。该系统。该系统在其整个作业范围内，比早期的系统的泵送在其整个作业范围内，比早期的系统的泵送能力大能力大50%50%。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史（5 5）多取样模块）多取样模块MCSMCS和采样阀模块和采样阀模块CVSCVS MCS MCS模块有模块有3 3个个1000 cm1000 cm3 3的室，多个的室，多个MCSMCS模块模块可以组成可以组成RDTRDT串。串。CVSCVS和
47、两个标准的采样室和两个标准的采样室（1L1L和和5L5L）一起使用。）一起使用。n 储层描述仪可大排量抽排、有电阻率和电储层描述仪可大排量抽排、有电阻率和电容识别，后加核磁共振识别，无冲击取样、容识别，后加核磁共振识别，无冲击取样、无双封隔器、用双探测器、可自由组合。无双封隔器、用双探测器、可自由组合。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 在我国，电缆地层测试器的研究始于在我国，电缆地层测试器的研究始于1965年，我国测井专家刘永年、年，我国测井专家刘永年、蒋学明等同志在考察国外测井技术时，曾在阿尔及利亚参观了美国蒋学明等同志在考察国外测井技术时，曾在阿尔及利亚参观了美国S
48、chlumberger测井公司的电缆地层测试器，即较老的地层测试器测井公司的电缆地层测试器，即较老的地层测试器（FTT），），细致了解了工作原理及性能。细致了解了工作原理及性能。n 回国后，刘永年同志组织西安石油地球物理仪器厂回国后，刘永年同志组织西安石油地球物理仪器厂40多位工程技术多位工程技术人员开始研制，人员开始研制，1967年拿出了样机，并在北京参展。年拿出了样机，并在北京参展。n 从从 1970年到年到1974年，研制组在西安石油仪器二厂又研制成了一套年，研制组在西安石油仪器二厂又研制成了一套两支样机，两支样机，1975年通过了石油化工部的验收，到年通过了石油化工部的验收，到1978
49、年共生产了六年共生产了六套套DC-75型电缆地层测试器，曾在大港、华北、大庆油田试验，取型电缆地层测试器，曾在大港、华北、大庆油田试验，取得了成功。但终因维修和操作比较困难而未能推广应用。得了成功。但终因维修和操作比较困难而未能推广应用。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n 1977年，我国引进年，我国引进Atlas公司公司10套套3600系列测井仪器；系列测井仪器；n 80年代初，海洋测井公司，中原、辽河、胜利、四川、新疆和大年代初，海洋测井公司，中原、辽河、胜利、四川、新疆和大庆等油田又相继引进了庆等油田又相继引进了Schlumberger公司的公司的RFT和和Atla
50、s公司的公司的FMT，1990年后，西安石油勘探仪器总厂也生产了年后，西安石油勘探仪器总厂也生产了3700系列测井系列测井仪器，武装了我国各油田。仪器，武装了我国各油田。n 另外，中国船舶工业总公司第另外，中国船舶工业总公司第705研究所与中原石油勘探局测井公研究所与中原石油勘探局测井公司于司于1987年开始联合研制地层测试器，于年开始联合研制地层测试器，于1991年研制成功了重复年研制成功了重复式地层测试仪。式地层测试仪。第一节第一节 电缆地层测试器发展史电缆地层测试器发展史n这些引进和研制的电缆地层测试器有许多不足之这些引进和研制的电缆地层测试器有许多不足之处，主要表现为以下几个方面处，主
