1、常用地层测试技术及测试工具简介 地层测试简介一、地层测试的作用 地层测试是试油的一种方式，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工具（测试阀、封隔器、压力计）下至井内待测试位置，经地面操作打开或关闭测试阀，对目的层进行测试，获取井下压力随时间变化的关系曲线，并取得测试层的产出样品，通过分析处理曲线和样品得到动态条件下地层和流体的各种参数，对储层作出评价。通过地层测试可以得到的主要参数是： 渗透率：在地层流体流动状态下实测的油层平均有效渗透率，是有实用价值的参数。 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污染程度，为制定油层改造措施提供依据。 原始地层压力：
2、通过实测或用压力恢复曲线外推获得 测试半径：又称调查半径，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。 边界显示：指在测试半径内压力波及的断层面和地层的非渗透边界，并分析计算出距离。 压力衰竭：在正常测试条件下，若发现有压力衰竭现象，可推断油藏的分布范围及分析是否有开采价值。 此外，还可获取流体性质、生产能力、地层温度、储集类型等大量资料。 通过地层测试，可以达到下列目的： 1 及时验证地层中是否产油气及产油气的能力。 2探明油气藏边界、油水边界、气水边界及油藏类型。 3提供计算油气地质储量的所必须的部份参数。 4了解固井质量，探测套管损坏及管外窜槽情况。 二、地层测试与常规
3、试油相比具有较大的优势主要表现在：1）录取地层资料比常规试油准确而且全面。其中某些地层测试录取的资料是常规试油无法得到的。2）能够很好地保护地层。由于地层测试一般是将常规试油的多道工序合成一道工序来作，大大缩短了空井的时间，减轻了钻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再污染。 3）经济效益明显。如前所述，地层测试一般是将常规试油的多道工序组合成一道工序来做，大大节省了施工的费用，普通地层测试一般可节约常规试油费用的50%，而射孔与测试联作和射孔与测试、排液联作方式可节约常规试油的60%70%的费用。4）施工安全可靠。由于地层测试的管
4、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，可采取先连好防喷设备再进行射孔与测试的联作方式。安全系数较高，所以在这一类井的试油中地层测试方式被广泛采用。据不完全统计，目前，我国海洋井的试油已全部采用地层测试方式，而陆地井的试油采用地层测试方式也已占到全部试油量的7080%，而且，随着地层测试技术的不断发展，地层测试必将最终取代传统的常规试油方式。 三、地层测试管柱的基本组成 基本组成部份包括测试阀、封隔器、筛管和压力计等。 封隔器用来隔开井内液柱对被测层段的压力，测试阀用于操作开关井及获取流体样品。压力计用于记录压力和温度的变化过程，当测试管柱内的液柱压力（或气压）小于被
5、测层段的地层压力，被测层段的流体（油、气、水）就可以通过筛管进入测试管柱，直至喷出地面。 四、地层测试的分类 1、裸眼井测试（1）纯裸眼井测试 单封隔器裸眼测试 双封隔器跨隔裸眼测试（2）封隔器坐封在套管内对裸眼段的测试 2、套管井测试（1）单封隔器常规测试（2）双封隔器跨隔测试（3）射孔与地层测试器联作测试（4）射孔与地层测试器、排液泵联作测试五、地层测试的主要工序（一）施工前的准备1.编制测试方案根据甲方委托书要求，并根据钻井、录井、测井等完井资料编写地质设计和施工设计。2.准备地面施工设备和井下测试工具。3.套管试压4.刮削5.通井（二）测试施工1.下管柱2.坐封3.开关井操作4.压井起
6、管柱5.填写现场报告（三）成果解释1.分析样品2.数据处理3.计算产量4.计算地层主要参数5.编制成果报告 地层测试工具简介 MFE测试工具简介 MFE（MULTI-FLOW EVALUATOR）地层测试器是一种靠上提、下放管柱来实现开关井的常规地层测试工具，主要有95mm（3 3/4）和127mm（5）两种规格，可用于不同尺寸套管井和裸眼井的地层测试。 MFE地层测试器的组成： MFE地层测试器是一套完善的测试工具系统，包括多流测试器、锁紧接头和P-T封隔器等。95mmMFE多流测试器与127mmMFE测试器的结构和原理大致相同，多流测试器是工具的关键部件，由换位机构、延时机构和取样器三部分
7、组成。 MFE地层测试器换位机构工作原理： 换位机构：由花键芯轴、花键套和J形销组成。花键芯轴上沿180圆周铣有J形换位槽，如图2-1-1、2-1-2所示。J形销固定在花键套上并通过平头销插入换位槽内。花键芯轴通过上部接头与上部钻具相连。与钻具相连的花键芯轴上、下运动时，J形销沿换位槽的轨道运动，使花键套随之转动，但不能做上、下运动，换位槽和J形销的位置及测试阀的各阶段的关系，见图2-1-2、2-1-3。 J形销从一个位置换到另一个位置时，与花键芯轴相连的测试阀也就随之从开到关，从关到开，达到多次开关井的目的。当换位机构失灵时，允许上提管柱一定距离，实现MFE关井。 换位槽和J形销的位置及测试
8、阀的各阶段的关系，见图2-1-2、2-1-3。 1）下井时，J形销在“A”位置，测试阀处于关闭状态。 2）测试管柱下至预定位置，坐封封隔器后，下放管柱加压，多流测试器的花键芯轴下行，即换位槽下行，J形销移至换位槽的上端（“B”的位置），这时管柱自由下落25.4mm，地面得到清晰的显示，表明测试阀已打开。 3）慢慢上提管柱，换位槽上行，上行254mm自由行程后，J形销移至换位槽底端“C”位置，测试阀关闭。 4）下放测试管柱，换位槽下行，J形销移至“D”位置，无自由下落显示，测试阀关闭。 5）慢慢上提管柱，换位槽上行，J形销移至换位槽底部“A”的位置，测试阀关闭。这样反复上提下放管柱，便可以进行多
9、次井下开关井。维护95mmMFE测试器的换位机构 1.将换位外筒夹在虎钳上，卸掉上接头。2.松开虎钳，把换位外筒部分往前窜，虎钳夹于延时外筒楞角部分，拧紧，卸掉花键外筒。3.从花键套上卸下换位销。4.清洗上接头，花键外筒，花键芯轴，花键套和止推垫圈。5.检查花键槽有无损伤，换位销有无变形，止推垫圈有无变形，发现问题及时修理或更换零部件。6.取出上接头内的两只13304号“O”型圈和花键外筒上部的13249号“O”型圈。7.将两只13304号“O”型圈装入上接头，将1 只13249号“O”型圈装入花键外筒，把换位销装在花键套上。8.沿花键槽滑动花键套，观察花键套滑动是否顺畅，灵活。9.给花键芯轴
10、和花键套涂满黄油，摆正六个止推垫圈。10.把花键外筒套在花键芯轴上，拧紧与延时外筒间的连接螺纹。11.把上接头装在花键芯轴上并拧紧连接螺纹。11.把上接头装在花键芯轴上并拧紧连接螺纹。技术要求:1.上花键外筒前止推垫圈一定要用黄油粘住摆正。2.换位芯轴上涂满黄油，保证换位销在换位槽内，滑行畅通。3.不要在取样器已卸掉的情况下拆卸花键外筒。否则，组装时花键外筒很难与延时外筒连接起来。4.拆卸换位外筒时，管钳应咬在正常拆卸的楞角部分。更换 MFE测试器花键芯轴:1.花键外筒夹在虎钳上，卸上接头。2.卸掉扭矩塞，装上扭矩销，整体卸取样器。3.卸两个注油塞，放掉油室的油。4.用专用扳手卸密封挡圈，然后
11、卸掉阀外筒。5.卸延时芯轴阀总成。6.卸连接短节。7.由上向下推出花键芯轴，卸J型销，止推垫圈和花键套。8.清洗各部件，换根新的花键芯轴。9.根据拆卸顺序，依次组装各部件。10组装好后，给油室加油，拧上注油塞，然后进行性能检验。技术要求:1.键套上、下各装三个无任何变形的止推垫圈。2.花键芯轴与延时上芯轴处连接为一道反螺纹，要上紧这道螺纹。3.J型销上紧后如有凸出，应用锉锉平，但不能损伤花键套。4.新花键芯轴的花键槽口均用半圆锉锉一遍，使花键槽光滑。5.花键槽内和止推垫圈，以及各螺纹连接处均涂以黄油。6.组装好后，从沉头螺塞孔处注满黄油。 延时机构由阀、阀座和阀外筒组成，延时机构内的液压油为4
12、607号合成液压油（或UCONLB1200X液压油），阀外筒的内径上、下不一致，上部小，下部大。花键芯轴下行时，阀紧贴阀座，阀在阀外筒的小内径处下行，上部配合间隙小，液压油从阀与外筒间的微小缝隙流至上油室，起液压延时作用，当阀行至阀外筒下部较大孔径处，油从阀外围无阻地旁通，流回到上油室，不起延时作用。 工具产生25.4mm的“自由下落”开井显示，花键芯轴上行时，阀在弹簧的作用下离开阀座，油从上油室流至下油室，不起延时作用。由于MFE延时机构是受压延时的，因换位槽在花键芯轴上，J形销由“A”点移到“B”点，其实质是芯轴下行，延时阀受压所以有延时过程。 图2-2-1是液压延时机构示意图拆卸95mm
13、MFE测试器的延时机构:1.将多流测试器放在虎钳上，虎钳夹在花键外筒上。2.卸掉放样短节上的扭矩塞，换上扭矩销，卸松取样器芯轴，卸掉取样器总成。3.卸掉延时阀外筒上的上、下两个注油塞，放掉油室内的油。4.用专用套筒扳手（53764）卸密封挡圈。5.卸延时阀外筒。6.卸下芯轴，取出弹簧座、弹簧和阀。7.卸上芯轴，拔出补偿活塞。8.卸掉连接短节。9.拆掉所有旧“O”圈。10.清洗各部件。技术要求:1.拆卸上、下延时芯轴时，管钳要打在芯轴上的毛面处，不能碰坏阀和上、下延时芯轴的镀层。2.上延时芯轴与下延时芯轴，上延时芯轴与花键芯轴之间的连接螺纹为反螺纹，拆卸时要施加顺时针方向的扭矩。组装95mmMF
14、E测试器的延时机构:1.按照装配图在芯轴、补偿活塞和阀外筒上装上相应规格和数量的“O”圈。2.连接弹簧座，弹簧和阀。3.连接延时上、下芯轴。4.在延时上芯轴上装上补偿活塞。5.连接延时上芯轴和换位芯轴。6.组装延时阀外筒。7.用专用套筒扳手安装密封挡圈。8.连接取样器总成。9.卸掉扭矩销，装上扭矩塞。技术要求:1.组装上、下延时芯轴时，管钳应打在芯轴的毛面处，不能损坏阀和上、下延时芯轴的镀层，上紧螺纹后要用平口锉将管钳咬口处锉平。2.要按照装配图在相应的部位装上规格和数量与其对应的“O”型圈。对MFE测试器进行加油:1.将MFE测试器放在虎钳或支架上。2.卸下延时外筒上的上、下两个注油塞。3.
15、将MFE测试器放平或使上接头端略低于下接头端。4.将注油接头接在上注油孔内，将回油接头连同回油胶皮软管接在下注油孔内。5.通过快速接头和橡胶软管将注油泵和注油接头连接起来。6.以中到低速向延时机构内泵油，延时机构内的空气和液压油从回油接头经回油胶皮软管排出，进入泵的油桶内，继续慢慢泵油，直到回油管不排出气泡为止。7.从下注油孔卸下回油接头，将一只油塞装入孔内，用手往复按压油泵，直至压不动为止。8.卸掉注油接头，将上注油塞装入上注油孔内，同时用六方扳手把上、下两个注油塞上紧。技术要求:1.加油前应先检查油量是否充足（1520L内），如果油量不足，工具内的空气还未排净，液压油已循环一周，油中气泡太
16、多，空气不易排净。2.加油时，泵的操作是由快到慢，边泵油边用鎯头轻轻敲打阀外筒，直到工具内的空气排净为止。3.注油塞的“O”型圈应更换新的后，再将注油塞上紧。 取样器由取样器外筒、取样芯轴、上、下密封套及两组“O”型圈和“V”型圈构成的双控制阀组成。地层流体在进入钻杆或油管之前都要流经双控制阀。测试结束时，双控制阀关闭，把流动状态下的地层样品收集在取样腔内,取样外筒上配有两个放样阀，便于在地面把样品放出来。如果取样器内的样品需进行高压物性分析，则必须整体卸下取样器送实验室，并应保证运输途中不发生泄漏，如果取样器内的样品不需进行高压物性分析，则可以在工房内放样， 并应注意放样操作过程中的安全事项
17、。图2-3-1为取样器和测试阀的结构和示意图。 地层测试器的放样装置： 取样器中的地层流体样品经采样树到分离器，经分离后，油、水和钻井液留在分离器内，气体经胶管流至气体流量计，进行计量后排入大气，然后,把留在分离器中的油、水和钻井液倒入量杯计量，即可得到取样器中各种液体的量 。图2-3-3为取样器与放样装置的组装情况。地层测试器有二个放样阀，用采样树的放样接头与放样阀连接即可放样。 放样前，先用N2瓶内的N2气将放样装置中的各种容器冲刷一下，避免地层流体中带有天然气引起爆炸。一般先从上部放样阀开始放样，气体首先放出。当气体放完后液体不能溢出时，可将采样树与下部放样阀连接，使液体从下放样阀流出。
18、如果取样器内有沉砂堵塞放样阀，这时要用N2气冲刷取样器，消除堵塞，使样品全部排出。从95mmMFE测试器上整体卸下取样器:1.将95mm多流测试器夹于虎钳内，从放样阀接头上卸下扭矩塞，看塞孔是否已和取样器上密封芯轴的槽对准。如果没有对准，把放样阀接头与阀外筒之间的螺纹松开，转动放样阀接头，让孔和槽对准。 2.把扭矩销插入扭矩塞孔中，使取样芯轴与放样接头的相对位置保持固定，将扭矩销上的螺纹拧入放样阀接头上的扭矩塞孔中。3.卸掉取样阀接头与取样外筒之间的连接螺纹，由于插入了扭矩销，在卸放样阀接头的同时，也将上密封芯轴与延时芯轴的连接螺纹卸开了。4.卸掉取样器的下接头。技术要求:1.放样阀接头上的扭
19、矩塞孔，只能装入扭矩销并把螺纹拧紧。2.严禁打开取样器，以免使取样器中的气体逸出。用氮气对多流测试器的取样器进行试压:1.对多流测试器进行维护、调试，使取样器芯轴处于关闭的位置。2.卸掉下放样塞，装上带快速接头公螺纹的放样短节。3.松开取样器下放样阀，使“V”型阀贴着弹性挡圈。4.拧紧上放样阀，卸松或卸掉上放样塞。5.将调压阀总成装在氮气瓶上，将带有快速接头的橡胶软管一端接在取样器的放样短节上，一端接在调压阀总成上。6.打开气瓶角阀，调压阀总成上25MPa的压力表显示气瓶内的压力，1.6MPa的压力表应显示为零。7.顺时针转动调压阀手柄，气瓶内的气体进入取样器，继续转动调压器手柄，直到1.6M
20、Pa压力表的压力值升到0.8MPa为止。8.关闭气瓶角阀，逆时针转动调节器手柄，直到调压阀完全关闭为止。让取样器稳压510min。9.打开上放样阀，放掉取样器内的压力。10.从放样接头处松开快速接头，卸掉放样接头和上放样塞，关闭下放样阀。11.将放样接头装入上放样塞孔内，用快速接头和软管将气瓶和放样接头连接起来。 12.重复第6、7、8步，经两次试压，各稳压510min ，压力不降说明取样器维护合格。13.打开下放样阀，放掉取样器内的压力，松开橡胶软管两端的快速接头，再卸掉放样接头。14.将上下两只放样塞装入上下放样塞孔内，把两只放样阀关闭。15.从气瓶上卸下调压阀总成，至此，试压结束。技术要
21、求:取样器试气压要进行两次，以检验两个泄油阀在开启和关闭位置上均密封可靠。 对MFE测试器进行调试: 1.将MFE测试器夹于虎钳内或放在支架上，把230和231螺纹类型的调试接头分别装在工具的公螺纹和母螺纹上并拧紧。 2.调节好调试架的距离。 3.吊起MFE测试器准备放入调试架，让MFE测试器上接头朝调试架液压泵的方向，并将此端放入调试架。 4.逆时针转动液压操纵箱上的泄压阀。5.启动液压泵，通过拉或推操纵阀把多流测试器放入调试架内。6.对MFE测试器施加轴向拉力，同时顺时针转动泄压阀，使操纵箱上的负荷表指针指到136kN。7.改变操纵阀杆的方向，给MFE测试器施加136kN的轴向压力，同时观
22、察多流测试器受压时的空行程，记录从“A”点到“B”点的延时时间，观察芯轴下行最后是否出现25.4mm的自由行程 8.改变操纵阀杆的方向，拉出MFE测试器的芯轴，换位销由“B”点到“C”，全部拉出后再对MFE测试器施加136kN的轴向压力，让换位销移到换位槽的“D”点，再改变操纵阀杆的方向，对MFE测试器施加拉力，拉到头后，换位销即可回到起点位置。9.适当地把操纵杆回推一下，从调试架内吊出多流测试器。10.从MFE测试器上卸下两个调试接头，性能检验完毕。技术要求:1.95mmMFE测试器受轴向压力时，空行程超过15mm要补加液压油，同时观察整个测试器是否有漏油的地方。2.多流测试器的液压延时性能
23、受环境、温度的影响，95mm多流测试器施加136kN的轴向压力，环境温度在2025时，延时时间为25min为合格。 MFE测试器技术规范工具名称127mm（5）MFE95mm（33/4）MFE适用环境 不耐H2S耐H2S抗拉强度， N 1868253976731扭矩强度， N.m2023710744破裂压力， MPa 151.77137.9挤毁压力， MPa106.7107.7最大工作压差， MPa103106外径， mm127 95最小内径， mm23.819.0组装长度， mm3023(2934)3942(3853)最大组装扭矩， N.m133582711取样器容积， cm32500120
24、0芯轴行程， mm254254自由下落， mm25.425.4上接头母螺纹31/2API贯眼27/8API 正规下接头公螺纹43/84牙/英寸修正27/8API 正规液压锁紧接头:液压锁紧接头是用于套管井测试的锁紧装置，能对测试封隔器起液压锁紧作用，它是由上接头、芯轴、密封套（浮套）及下接头组成，结构如图2-4-1所示。液压锁紧接头直接接在多流测试器下部，在起下钻过程中，由于环空液柱压力的作用，把芯轴往上推，上顶多流测试器取样器芯轴，使测试阀保持关闭，下放管柱加压打开测试阀时，多流测试器取样芯轴将液压锁紧接头芯轴向下压，在上提进行换位的过程中，芯轴受向上的液压作用力向上运动， 而下接头和外筒同
25、时受向下的液压作用力使封隔器保持坐封。这个液压锁紧力的大小是液压面积与液柱压力之积。常用公式：f锁P液A3102式中：f锁液压锁紧接头的锁紧力，N； P液液柱压力，MPa； A3液压锁紧接头的锁紧面积，cm2维护液压锁紧接头:1.将液压锁紧接头上接头夹于虎钳内，卸掉下接头。2.拔出芯轴，用铜棒打出密封套。3.取出芯轴和上、下接头内的“O”型圈。4.清洗拆卸下来的各部件，检查密封套内壁是否光滑无磨损，检查上、下接头内及芯轴上的内支撑环是否损伤、变形，如有损伤、变形则应更换。5.将两只13234号“O”型圈装在芯轴上。6.将两只13309号“O”型圈装在上接头下部的“O”型圈槽内。7.将4 只13
26、238号“O”型圈中的2 只装在下接头的“O”型圈槽内，另外两只装在上接头上部“O”型圈槽内。8.在各个密封面和螺纹上涂上适量的黄油。9.将上接头用虎钳夹紧，在其顶部的密封圈槽内涂满黄油，并使槽内的“O”型圈在槽的最上部。10.将密封套装入上接头，在芯轴上的宽密封圈槽内填满黄油，并使槽内的“O”型圈处在槽的最下部。11.将芯轴插入密封套内，同时观察上接头内顶部的“O”型圈是否被芯轴顶出，如有，打出芯轴，重新更换“O”型圈再组装。12.将下接头装在上接头上，并将连接螺纹拧紧。技术要求 :1.上、下接头连接螺纹的组装扭矩为2760N.m。2.芯轴组装的方向不要弄反。3.芯轴的组装位置为芯轴露出上接
27、头上端面194mm 测量液压锁紧接头的液压面积:测量液压锁紧接头的液压面积:1.将锁紧接头芯轴和密封套清洗干净，擦干。2.用游标卡尺量密封套D1的大小。3.用游标卡尺量芯轴密封套d1的大小。4.算出直径为D1的面积S15.算出直径为d1的面积S2，6.用S1S2既为液压锁紧接头的液压面积。封隔器简介:封隔器是用于套管井和裸眼井里封隔油、气、水层的专用工具，它通过外力作用，使橡胶筒长度缩短和直径变大，在套管井中密封油套环形空间，在裸眼井中分隔封隔器上下的层位，从而实现油水井的分层测试、分层采油、分层注水、分层改造和封堵水层等。P-T封隔器 :P-T封隔器的P-T是PosiTest的缩写，指斯伦贝
28、谢公司生产的测试封隔器 ，坐封方式为转动管柱的单向卡瓦压缩式封隔器， 卡瓦封隔器用于套管井的测试，它由旁通道、密封元件和卡瓦总成三部分组成，（其结构图见图2-5-1）旁通道由旁通外筒、上接头、端面密封、密封唇和坐封芯轴组成。当封隔器起下时，旁通道是打开的，而且卡瓦封隔器胶筒下方又有较大的旁通孔，坐封芯轴与胶筒芯轴之间有通道，这样就能旁通起下钻液流和平衡封隔器解封前上下方的压力。当封隔器坐封时，坐封芯轴下行，带动端面密封下移，使其与密封唇吻合，将旁通道关闭。上提封隔器，即可将旁通道拉开。 密封元件由三个胶筒、隔圈和上、下通径规环组成。中间胶筒起主要密封作用，上、下胶筒、隔圈和上、下通径规环起防卡
29、作用，即防止中间密封胶筒因受压差作用翻转突出而导致密封失效。因此应当根据套管的不同壁厚和井温选择不同的胶筒尺寸、隔圈和通井规环。卡瓦总成包括锥体、卡瓦、摩擦垫块、垫块外筒、定位凸耳及弹簧等，坐封芯轴下部铣有两种槽自动槽和人工槽。当封隔器下井时，摩擦垫块与套管壁紧贴，定位凸耳在凸耳换位槽短槽内，胶筒处于自由状态。（1）当定位凸耳插入自动槽时，其坐封方法是：1）封隔器在预定井深；2）先上提管柱，使凸耳移至短槽底部位置；3）右旋管柱13圈，（正常情况）。这时凸耳自动移至坐封的长槽内；4）在保持右旋扭矩的同时，下放管柱加压，封隔器芯轴下移，旁通道被端面密封关闭；5）锥体下行把卡瓦张开；6）卡瓦卡在套管
30、壁上 ，胶筒受压膨胀，密封套管环空； 解封时，上提，拉开旁通道上的端面密封，胶筒上、下方压力平衡，凸耳从长槽沿斜面自动回到短槽，锥体上行，卡瓦收回，即可解封起钻。（2）如凸耳换到人工槽内，其操作方法是：上提管柱，右旋13圈，再下放管柱坐封，凸耳已转到长槽内，坐封操作与自动槽相同，在解封时要上提管柱，左旋13圈，使凸耳回到短槽内，然后卡瓦收回，起出管柱。 拉开卡瓦封隔器旁通所需拉力计算公式为：F=P液A102其中：F拉开旁通所需拉力，N；P液环空液柱压力差，MPa；A旁通液压面积，cm2.更换177.8mmP-T封隔器摩擦垫块和弹簧：1.将封隔器夹在虎钳上。2.卸掉固定摩擦垫块的螺丝。3.用螺丝
31、刀（或其它扁平工具）和鎯头使挡圈转动，卸下所有摩擦垫块和弹簧。4.清洗各部件。5.用黄油涂满摩擦垫块各孔，并在孔内装入相应的弹簧。6.在摩擦垫块装入槽内前端合适位置涂抹黄油，装上卡瓦弹簧。7.装入摩擦垫块，并将其对准槽向下压转动挡圈。8.依次在剩下的槽内装入摩擦垫块。9.上固定螺丝。技术要求:1.把槽彻底清洗干净。2.摩擦垫块弹簧和卡瓦弹簧应装入相应的摩擦垫块孔内。3.压摩擦垫块弹簧转动挡圈时操作要平稳，注意安全。4.从固定螺丝左起逐个安装摩擦垫块，以免造成挡圈的重复转动。5.不允许在安装时有任何弹簧倾倒。6.安装好后检查弹簧的弹力是否正常。维护P-T封隔器(5-1/2):1.将下卡瓦筒夹于虎
32、钳内，用管钳卡在旁通外筒上端，卸松旁通外筒与密封接头的螺纹，然后将管钳卡在密封接头上，卸松密封接头与胶筒芯轴的螺纹。2.用一把管钳卡在坐封芯轴下部作背钳，卸松上接头与坐封芯轴的连接螺纹。3.卸下旁通外筒，再将密封挡圈从上接头上卸下来，然后卸掉上接头，并把13315号“O”型圈从上接头上卸下来。4.把密封挡圈从坐封芯轴上取下来，并取出端面密封圈。5.卸下密封接头并从接头内取出13315号“O”型圈。6.取下3只胶筒和2个隔环。7.检查密封接头和唇部有无损伤，上、下通径规环有无严重磨损，芯轴换位槽是否光滑，定位凸耳有无伤痕，检查下卡瓦牙有无损伤，搬动是否灵活，摩擦垫块有无严重磨损，其弹簧的弹力能否
33、满足工作需要。上述检查如发现有问题的零部件，应及时更换或修理。8.清洗拆下来的各零部件和各密封部位。9.把2只13315号“O”型密封圈涂上密封脂，一只装在上接头上，另一只装入密封接头内。10.把一只端面密封圈装入密封挡圈内，再将密封挡圈装在上接头的下部，并将连接螺纹拧紧。11.将三只与通径规环配套的胶筒和两个隔环装在胶筒芯轴上。12.将密封接头装在胶筒芯轴上。13.给坐封芯轴涂上润滑脂，将坐封芯轴从摩擦垫块外筒内插入，使凸耳进入自动槽或人工槽。14.连接上接头与坐封芯轴并将螺纹拧紧。15.将密封挡圈与上接头的连接螺纹拧紧。16.将旁通外筒套在上接头上，并将旁通外筒与密封接头的连接螺纹拧紧 技
34、术要求 :1.摩擦垫块上的横槽磨平后，要更换摩擦块。2.每只摩擦垫块的弹簧力不小于0.5kN，否则更换弹簧。3.旁通外筒与密封接头、密封接头与胶筒芯轴之间连接螺纹的拧紧扭矩为。上接头与坐封芯轴之间连接螺纹的拧紧扭矩为。4.三只胶筒的标准配置是907090。5.每道螺纹在连接之前涂上适量的黄油 200-J压力计 :200-J压力计由二部分组成，其结构如图2-7-1所示。1)压力装置：包括隔膜、波纹管、液压油、张力弹簧、活塞等。2)记录装置：包括记录笔、记录筒、记录卡片、时钟及外筒等。 200-J压力计的工作原理是测量压力的主要元件是带活塞杆的弹簧，被测压力作用于隔膜上，经隔膜、波纹管，传递给液压
35、油，作用于活塞杆横截面上，使活塞杆受力拉动弹簧产生位移，弹簧按压力成比例地伸长，活塞杆纵向行程与压力成正比。活塞杆下端装有记录笔，把活塞杆纵向位移记录在金属卡片上，同时时钟机构带动记录筒横向转动，从而在金属卡片上划出压力（纵向）和时间（横向）的关系曲线。 波纹管的顶部配备橡胶隔膜，使压力计中的液压油与井中液体之间形成了第二道隔膜，这样即使橡胶隔膜损坏时，也能保证压力计内部免受污染。 记录卡片使用长方形（152.4mm177.8mm）金属压力卡片，它能承受压力计所承受的最高温度200-J型压力计有11.03、19.32、32.36、44.13、62.05、96.50、137.88MPa等7种规格
36、，可根据井下所测压力值来选用适合的压力计，井下最大压力应为所选压力计量程的80左右。200-JC时钟:工作原理:200-JC时钟是封闭式时钟，是在恒定的转速下产生高扭矩，以带动记录筒等速旋转来记录井下压力的曲线，当发条拧紧时，时钟发条在时钟的整个工作期间内输出的扭矩是恒定的，发条的能量通过六组齿轮系和一个摆轮机构以均匀速度释放，从而通过传动键带动压力卡片记录筒匀速转动。时钟常用的额定运转时间，有24h、48h、96h、120h、192h等多种规格，运转时间代表的是时钟的额定工作时间，一般任何一种时钟的实际运转时间都要比额定运转时间稍长 时钟下井前的准备工作:1.外观检查：内、外部件应无腐蚀现象
37、，齿轮系润滑良好，各部螺丝坚固。2.灵敏性检查：常温下，在发条完全松弛时，上发条不超过1圈，能自动起摆。3.工作性能检查：上发条两三圈时，时钟“节拍”声音正常、均匀、有力，继续上发条至弦满，一般不应少于12圈，但切记不可上死。4.连接记录筒：缓慢将时钟传动键卡入记录筒。注意：连接时用力过猛或上条过紧，容易造成内钩断脱，棘爪部分或发条圈层间摩擦力过大而释放不开。注意事项:1.根据压力计下井时间，合理选配时钟。2.时钟的拆卸维护应在仪表间进行，以避免在现场拆卸时发条对人身的伤害和破坏时钟各部的正常配合。温度计:200-J压力计的配套测温仪器是一种留点式玻璃温度计，它只能记录测试过程中的最高温度（工
38、作原理同体温计），下井时连同护壳放置在200-J时钟壳体的顶部，用压力计下接头拧紧。温度计的测量范围有三种，分别为：15.55104.44、37.78148.89、93.33204.44。每次下井前，应将温度计水银柱甩至30以下。压力计托筒:一)非全通径压力计托筒压力计托筒用于放置压力计和温度计，以便记录测试过程中的地层压力和温度。图2-7-2是非全通径压力计托筒的一种。它由上接头、外筒、压力计接头、下接头等组成。当它连接在管柱底部时，则将下接头换成丝堵。压力计装在托筒内，压力计上部与压力计接头连接。压力计接头上有两个传压孔B,上接头上有两个传压孔A,如果作外记录仪， 则用带“O”型圈的塞子堵
39、死两B孔，压力从A孔传入，如果是做内记录仪，则用塞子堵死两个A孔，压力从B孔传入，托筒可以传递扭矩和承受拉压负荷。（外记录仪是指记录了托筒外压力的压力计，内记录仪是指记录了托筒内压力的压力计）二）全通径压力计托筒托筒的外壁开有2个放置温度记录仪的槽，两槽相距180，2个放置压力计的槽，两槽相距180，压力计和温度记录仪均相距90。放置压力计的槽在下挡套内钻有与内壁相通的孔，管内压力通过该孔传到压力计，从而记录管内压力。作用：全通径压力计托筒在托筒的外壁开有专用的槽，一次下井可同时放置2 支直径小于32mm的压力计和2支温度记录仪，托筒内是全通径，有利于进行其它的作业。其结构如图2-7-3所示
40、反循环阀 :反循环阀是测试结束后借助外力开启的循环阀，反循环阀打开后，即可进行反循环，也可进行正循环。若测试层是非测试层，测试后为了既能保证井眼的安全，又可以较准确地计算回收地层液的数量，应先解封，起钻见液面后再打开反循环阀洗井。目前测试作业常用的有二种反循环阀，分别是断销式反循环阀和泵压式反循环阀。1.断销式反循环阀在套管井常规测试中，常用的是断销式反循环阀。它是一个特殊的接头，在接头上装有带密封圈的断销塞，需要进行反循环时，从井口向钻杆内投入一冲杆，将断销砸断，即构成了反循环的通道，它接在多流测试器上方35根油管处，这是为了防止地层流体中含砂多，引起沉淀把断销埋住而打不开反循环阀。断销式反
41、循环阀的结构见图2-10-1。2.泵压式反循环阀当深井测试时，断销式反循环阀的断销因井斜或油稠等因素有时投棒未能砸断，为了保证反循环通路，通常在断销式反循环阀上再接一个泵压式反循环阀，可以在钻杆内加压810MPa，将泵压式反循环阀循环孔中的导盘、铜片压破，形成循环通路。其结构见图2-10-2。开槽尾管 开槽尾管用于套管井单封隔器常规测试，它悬挂在封隔器下面，管体开有槽是地层流体进入管柱的通道，目前常用的还有不锈钢绕丝筛管和开孔筛管等。测试井口装置 :在测试过程中，地层流体经钻杆或油管流到地面之后，必须有控制地引导到分离器和燃烧器中。从钻杆或油管的出口至分离器这段装置统称为井口压力控制装置（或称
42、地面控制装置），它可以有效地控制流体的压力和流量，而不妨碍测试管柱的旋转和提放操作。井口压力控制装置包括控制头、投杆器、活动管汇、钻台管汇和显示头。控制头单翼控制头套管井测试多使用单翼控制头。单翼控制头结构如图2-6-1所示,由两个低扭矩旋塞阀、旋转接头、油嘴总成和活接头等组成。它由钻杆接头接到测试钻柱的顶部，旋转接头的作用是当钻柱坐在井口上时，控制头可在任意方向转动，为连接活动管汇提供方便，当需提放，转动钻柱时， 旋转头上方管汇不转动，这样即满足操作的需要，也能保证安全。由两个旋塞阀控制流向，即可让地层流体经它流向分离器，又可经它向井内泵入流体。控制头上还装有投杆挂，起投杆器的作用。油嘴总成
43、内装有过滤器和油嘴，起过滤和节流的作用。单翼控制头的工作压力为35MPa，试验压力为70MPa。（试验压力为出厂所做试验工具性能极限的压力，不能做为测试现场试压的压力，现场试压压力是工作压力）双翼旋转控制头双翼旋转控制头的结构如图2-6-2所示包括两个主阀、一个旋转头和四个低扭矩旋塞阀组成的双翼流动管汇。旋转头允许钻柱旋转而不动双翼流动管汇。两个主阀都是球阀，通径大，通过这种控制头可进行电缆作业。双翼流动管汇在两翼都装有油嘴总成，在自喷井测试时，不必关井就可更换油嘴，所以这种控制头兼有钻台管汇的功能。这种控制头用于高压高产油气井测试。钻台管汇钻台管汇安放在钻台上，用来控制流体的压力和流量。它的
44、进口用活动管汇与控制头相连，出口用活动管汇与分离器或放喷管线相连。双翼钻台管汇的结构如图2-6-3所示。主要由四个低扭矩旋塞阀、三通、油嘴总成和由壬等组成。两个油嘴总成内都装有可更换油嘴，油嘴的尺寸从2mm（5/64）至12.7mm（32/64），每0.4mm（1/64）为一档，测试时可按照设计的工作制度选用油嘴，以控制适当的压力和流量。有的钻台管汇装有连续可调油嘴，使用很方便。钻台管汇的工作压力为35MPa，试验压力为70MPa。活动管汇活动管汇是连接控制头，钻台管汇和分离器（或放喷管线）的一种长度、方向可调的高压流动管汇。它采用特制加厚无缝钢管及活动弯头制成，由各种不同长度的管线、活接头、
45、油壬、二向和三向弯头、安全卡环及固定链条组成。结构如图2-6-4所示。活动管汇连接方便，上提下放测试管柱时，普通活动管汇的工作压力为35MPa，试验压力为70MPa，它可以灵活地活动，为测试操作提供方便。显示头显示头的结构如图2-6-5所示，由低扭矩旋塞阀、针阀、压力表、油壬及橡胶软管组成。显示头接在控制头与钻台管汇之间的流动管线中，用来观察和判断地层流动状态。当井下测试阀打开后，地层流体向钻杆或油管内流入时，钻杆或油管内的空气被压缩，被压缩的空气经针形阀流到橡胶软管内，软管端头插入装满清水的水桶中，压缩空气排出时，在水中冒出气泡，表示测试阀已打开，冒泡的程度可显示地层流体流动的强弱， 冒泡越
46、强，说明地层流体流入管柱内的量越大。据此可以参考调整测试时间，取得合格的压力卡片。若测试阀操作动作完成，显示头毫无反应，则应该认真分析是阀未打开还是干层，决定下步措施。普通显示头的工作压力为35MPa，试验压力为70MPa。套管井MFE常规测试常规测试程序:1.装卡片，上时钟，划基线，连接测试管串；2.下钻；3.坐封封隔器；4.按设计进行开关井的测试操作；5.解封、起钻；6.整理现场报告；7.解释人员结合卡片和现场报告进行解释。常规测试管柱:套管井常规测试（采用95mm（3 3/4）MFE测试工具，测试管柱自下而上的排列 :1.两支压力记录仪。记录测试地层压力变化情况。2.开槽尾管。对准油气层
47、中上部，为油气流进入管柱内的通道。3.卡瓦封隔器。封隔环形空间，使环空液柱压力由封隔器承载，不再作用于测试层。4.安全接头。测试管柱被卡时，由此处倒开，从而可提出上部测试管柱 5.震击器。测试工具遇卡时，可用震击器进行震击解卡。6.液压锁紧接头。当上提下放管柱使测试阀开启和关闭时，用它来锁紧卡瓦封隔器，防止因上提管柱而解封。7.多流测试器。它是测试工具的主阀，下井时关闭，管柱内形成低压。测试时打开，地层流体在压差作用下进入管柱。操纵阀的开启和关闭，可以实现流动测试和关井测压。8.反循环阀。测试完毕打开此阀，进行反循环洗井。套管井测试的工作程序1.测试前的准备测试前的准备包括测试设计、测试工具的
48、准备、井眼和井场的准备。(1)测试设计：测试前，应慎重地作出测试设计，并根据测试井和测试层的基本情况，选择合适的测试工具和井口压力控制装置，拟定安全措施，并绘制测试管柱图，提出一份正式设计。(2)测试工具准备1)根据测试设计，列出井下测试工具，井口压力控制装置、仪器仪表、专用工具和零配件的清单，并清点检查。2)所有测试工具和井口压力控制装置要进行液压延时试验和液压密封试验，经检验合格后，方能送往井场。3)对多流测试器的换位机构要认真检查，保证换位灵活，取样器的密封圈要全部更换。井口要配备相应压力级别的控制头和流动管汇。4)封隔器胶筒的选定。套管井要根据井温和套管壁厚选用合适的胶筒、隔圈及通径规
49、环。5)压力计的选用。根据测试时接触到的最大压力，选用相应压量的压力计，最大压力应为所选压力计压量的80左右。6)根据设计所需要的测试时间（包括起下钻、测试）来选择相应额定时间的时钟。7)温度计的选用。根据设计要求，核对所选用的温度计。(3)井眼准备：1)测试前必须用通井规通井，通井规外径比坐封段套管内径小6.5mm，长度不小于30cm，保证封隔器能顺利起下。2)对于套管射孔测试井，测试前应进行射孔段的刮削，并应充分循环洗井，应采用优质压井液，最好采用无固相洗井液。(4)井场准备:1)详细丈量下井测试工具，计算油管的长度，保证封隔器坐封在规定的位置。2)测试前对动力设备，井口工具进行维护和检查
50、，大钩要旋转自如，以保证坐封卡瓦封隔器的需要。3)指重表要灵敏可靠。4)安装好油气分离器和计量装置，连接好放喷管线。5)测试时应备有水泥车，连接好反循环压井管线，备足压井液。测试步骤及注意事项:（1）下入测试管柱测试工具、用具准备好后，即可下入测试管柱。1)对下井压力计、温度计进行检查，在200-JC计时器内装好卡片，上满时钟发条，划好基线。2)将下井测试工具在地面连接好，按规定扭矩拧紧连接螺纹。检查下井部件是否齐全完好，封隔器卡瓦、扶正块要活动自如，外部的沉头螺钉要上紧，当全部测试工具经检查证实无误时，即可下入井中。3）要记录多流测试器以下工具的重量（W测）便于计算“自由点”。4）拧紧下井油
51、管螺纹时，要打好背钳，严防转动管柱，以避免卡瓦封隔器中途坐封。管柱下井过程中操作要平稳，不允许猛提猛放，如有遇阻现象，要立即上提管柱，防止卡瓦封隔器遇阻中途坐封，而使多流测试器受压而打开测试阀，上提管柱后再慢慢下放，直至消除遇阻现象。5)下井过程中，经常观察环空返出液体情况和指重表悬重，以验证管柱螺纹是否渗漏。有怀疑时，在油管顶端抹一点油，用一张纸蒙上，观察油管是否出气，进一步验证管柱螺纹是否渗漏。6)为防止测试压差过大，造成测试地层垮塌出砂和损坏油管，以及防止钻柱内掉下的锈垢或泥浆块等堵塞测试阀和循环阀，通常在测试管柱中加一部分测试垫，测试垫一般为清水，试现场情况而定，也有加盐水、柴油的，加
52、液垫时应每下20根管柱加一次。7)下测试管柱至最后一个单根之前，将投杆器、控制头、活动管汇接在单根上，再与下井管柱连接，下至预定井深后，上提12m，将活动管汇与钻台管汇连接好，再将钻台管汇与显示头、防喷管线连接好，检查所有管汇、分离器、计量装置及两个阀门，保证处于工作状态。(2)测试:下完测试管柱后，慢慢上提下放测试管柱，记录上提管柱重量（W上）和下放管柱重量（W下）以便计算自由点悬重Q自。1）理论“自由点”和坐封时指重表读数的计算。MFE的操作是通过上提下放来开关测试阀的，在上提进行换位操作时，多流测试器花键芯轴有一段254mm自由行程，当上提负荷提至花键芯轴时，芯轴向上移动，而花键芯轴下部
53、负荷未提动，由此指重表悬重不再增加，上提管柱经历254mm自由行程而悬重不再增加的那个读数称为“自由点”悬重。为了计算“自由点”要记录好下列数据：W测测试阀以下管柱在液体中的重量，NW上在液体中上提全部测试管柱的重量，NW下在液体中下放测试管柱的重量，NW钻钻井时全部管柱在液体中的重量，NP液测试阀位置的液柱压力，MPaf封坐封封隔器所需的压缩负荷，NBLMFE的浮力损失，N BLP液A1102式中 A1测试阀的液压面积，cm2 对于95mmMFE,A1=9.68cm2；对于127mmMFE,A125.8cm2对于套管井测试，下放坐封时指重表读数Q读： Q读W下W测f锁f封式中：f锁液压锁紧接
54、头的锁紧力，N f锁P液A3102式中P液液柱压力，MPa A3液压锁紧接头锁紧面积，cm2上提理论自由点的计算Q自W上W测f锁BL在实际操作中，由于井斜或指重表不灵敏等客观原因，Q读可能不十分准确，Q自的计算也随之产生误差，所以操作者对此必须给予充分注意，不要盲目套用公式。2）坐封及开关井操作。坐封时，严密注视指重表读数，上提管柱12m，正转13圈（使卡瓦封隔器从短槽换至长槽），下放管柱至指重表指针在Q读位置，停止下放，等12min，管柱出现自由下落25.4mm，即表示坐封成功， 测试阀打开，显示头有气泡显示。若下放时指重表悬重不降，无自由下落现象，则坐封未妥，应上提管柱12m，换一方位再正
55、转3圈，下放坐封，如此重复直至坐封成功，并有明显自由下落开井显示，测试则正式开始。 测试期间要密切注视管外环形空间的液面情况和显示头的冒泡情况。如油、气、水流至地面，应准确记录油气水产量，并取全油、气、水样品。目前一般采用二次流动、二次关井测试法。 测试过程中的开关井操作时，应由有经验的司钻进行操作，关井时用档平稳上提管柱，以便容易观察“自由点”。上提的拉力比实际“自由点”多1015kN即可，这时井下测试阀关闭，显示头气泡减小，上提后，立即下放，加压无自由下落现象发生，关井测地层压力。随后是第二次开井，测油、气、水产量，第二次关井测取地层压力恢复曲线。 （3）测试管柱的起出当进行了二次开井流动
56、和二次关井后，即可解封起钻。对于自喷井，先投棒砸开反循环阀，进行反循环压井，待油气在压井液中全部消除后，即可解封起钻。解封时上提管柱的重量略高于测试管柱的重量与管柱液体重量之和，等待35min，让封隔器的端面密封旁通道拉开后，平衡封隔器上下方的压力，胶筒收回后即可上提管柱。 对非自喷井，先解封起钻，待起钻见到液面时，再接上控制头进行反循环，并记录见到液面时的管柱深度位置，便于计算产量。反循环出来的流体，接入计量罐中进行计量和取样。当测试工具起至井口时，要对取样器进行现场放样，并对样品进行初步鉴定。起出压力计后，要立即对卡片进行现场鉴别，判断测试是否成功。测试资料的现场整理与计算测试结束后，现场
57、测试人员应根据现场录取和收集的各项资料详细、准确、如实地填写现场报告内容，并且选择一张记录曲线完整、清晰、光滑并真实地反映测试地层压力动态的压力卡片，分别读出基本点压力距，并根据所用的压力计校验值计算压力值，然后根据流动曲线基本点压力值计算出产量和平均流动压力。 各点的物理意义：A点为初静液柱压力；B1点为初开井始压；C1点为初开井终压,初关井始压；D1点为初关井终压；B2点为二次开井始压；C2点为二次开井终压，二次关井始压； D2点为二次关井终压，E点为终静液柱压力。P=M实DA。即可计算出8个基本点的压力值。式中 P各基本点的压力值，MPa; D压力偏移距，即OA、OB1、OC1、OD1、
58、OB2、OC2、OD2、OE的长度，mm; A压力计校正常数，从压力换算表中查得。M实=M校+（t校-t实）式中： M实实测温度下的斜率，MPa/mmM校校验温度下的斜率，MPa/mmt校校验温度， t实实测温度， 温度系数，MPa /mm/地层测试录取资料的项目地层测试应该录取的资料包括以下内容：1.测试井基本概况包括井位井深井身结构测试层位坐封位置测试井段测试厚度测试层岩性电测解释结果及孔隙度油气显示2.测试管柱结构数据，包括测试方法（常规、跨隔和联作）下井工具规范（名称、规格、内外径、长度） 工具所在深度井底油嘴尺寸。3.压井液数据，包括：类型密度粘度失水含砂电阻率氯根含量。4.测试时地
59、面记录数据，包括坐封时间各次开关井时间解封时间地面油嘴尺寸井口压力地面产出液体类型产出流体数量测试地面显示描述。5.放样数据，包括：放样地点取样器压力油、水样量天然气量钻井液量油气比水样量。6.管柱内回收液数据，包括液面高度液体类型液体数量。7.下井仪器数据，包括压力计型号压力计编号量程下入深度内或外压力计时钟量程及走速温度计量程与记录的最高温度；初静液柱压力初流动压力初关井压力（11）终流动压力（12）终关井压力（13）终静液柱压力。8.取样分析数据:1)油分析数据：密度、粘度、凝固点、含水、含蜡、胶质沥青质含量、含硫、初馏点、馏分。2)天然气分析数据：密度、组分及百分含量、临界温度、临界压
60、力。3)地层水分析数据：密度、PH值、各种离子（六项离子及碘、硼离子）含量、总矿化度、水型。4)高压物性油、气、水分析数据。原油：饱和压力、地层原油粘度、体积系数、压缩系数、溶解系数、地层原油密度、原始油气比。天然气：密度、粘度、体积系数、压缩系数、压缩修正系数。地层水：密度、粘度、体积系数、压缩系数。LPR-N测试阀（1）结构：测试阀主要由球阀、动力、计量三部分组成，如图2-2-2。 球阀部分由球阀、阀座、控制臂、夹板、球阀外筒组成。 动力部分由动力短节、动力芯轴、动力外筒、氮气腔、充氮阀体、浮动活塞等组成。根据地面温度、井底温度及静液柱压力，在地面对氮气腔充氮到预定压力，此压力作用在动力芯