【正文】 程度； 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 （ 3）全自動(dòng)完成地層測(cè)試工作：地面儀器采用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制和記錄，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控測(cè)井； （ 4）這類儀器使用的壓力計(jì)均由原來(lái)的彈簧管壓力計(jì)發(fā)展為應(yīng)變壓力傳感器或石英晶體壓力計(jì)，測(cè)量精度大大提高； （ 5）這些儀器都可以根據(jù)需要在一次下井中多次測(cè)取地層壓力，可以獲取一口井的地層壓力剖面資料，從而大大提高了這種測(cè)井方法的使用價(jià)值，人們對(duì)它更感興趣的功能也由取樣變成了測(cè)壓。 ? FMT 液壓系統(tǒng)主要由液壓動(dòng)力油腔、探測(cè)器推靠活塞、高壓油腔、預(yù)測(cè)試室和 VPC取樣控制等幾部分組成 （圖 64）。性能和質(zhì)量完全可以與Schlumberger公司的相媲美。之后它的產(chǎn)品一直在不斷地改進(jìn)。 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 ③ 儀器的液壓系統(tǒng)動(dòng)力源是鉆井液柱靜壓 ，通過(guò)儀器內(nèi)壓力倍增器增壓，使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生高壓。 ? 排放塞 是供地面轉(zhuǎn)樣時(shí)連接采油樹(shù)用的。這時(shí)支撐板和密封墊借助于泥漿柱壓力就自行收攏。 （ 2）密封目的層位 首先打開(kāi)泥漿閥，由地面將閥的發(fā)火器點(diǎn)火，井內(nèi)泥漿壓力推動(dòng)增壓活塞，液壓管線里就產(chǎn)生三倍（或二倍）于泥漿柱壓力的高壓，支撐板及密封墊被牢牢推靠在井壁上，密封墊在取樣口周圍井壁形成密封區(qū)，隔絕了泥漿和別的層位的流體。 ? 地層流體取樣器 （ FFS）是德萊塞 ? 它有兩個(gè)取樣口，每一個(gè)取樣口處設(shè)置一發(fā)聚能射孔彈。 一、第一代電纜地層測(cè)試器 ? 第一套電纜地層測(cè)試器是 1955年斯倫貝謝測(cè)井公司研制成功的， 最早的地層測(cè)試器的功能是抽取地層流體樣品。 第六章 電纜地層測(cè)試 三 、 測(cè)試資料在鉆井工程中的應(yīng)用 用電纜地層測(cè)試的鉆井液靜壓剖面資料和地層靜壓剖面資料可以： ?準(zhǔn)確地判斷出引發(fā)井涌、井噴事故的地層層位，選擇恰當(dāng)?shù)你@井液密度及處理方法； ?為鄰井的鉆井選擇恰當(dāng)?shù)你@井液性能提供了依據(jù)。雖然探測(cè)范圍較小，只能代表近井地帶的測(cè)量結(jié)果，但 在同一口井或同一地區(qū)，具有對(duì)比價(jià)值，可以判斷高、中、低滲透層。第六章 電纜地層測(cè)試 ? 電纜地層測(cè)試是一種測(cè)井作業(yè)，但 所測(cè)取的資料是儲(chǔ)層的動(dòng)態(tài)特性資料 （如地層靜止壓力和儲(chǔ)層流體樣品）， 其資料解釋分析屬于壓力動(dòng)態(tài)分析 。 （ 3）由各測(cè)點(diǎn)壓力梯度數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確判斷油、氣、水層； （ 4）由各測(cè)點(diǎn)壓力梯度數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確測(cè)定油、氣、水兩相界面位置； 第六章 電纜地層測(cè)試 二、測(cè)試資料在油氣井測(cè)試中的地位 （ 1）得出的全井所有測(cè)點(diǎn)的 地層靜壓剖面是一口井最原始的地層靜壓剖面 ，由于測(cè)試資料準(zhǔn)確，測(cè)點(diǎn)多，因此在地質(zhì)上、油藏工程上意義重大； （ 2）取樣測(cè)試得出的地層生產(chǎn)狀況的解釋是全面的早期試油報(bào)告，如果需要，可以對(duì)更多感興趣的層段進(jìn)行取樣測(cè)試，快速又經(jīng)濟(jì)，所取的資料內(nèi)容十分豐富； （ 3）油氣層有效滲透率和表皮系數(shù)剖面是地層測(cè)試的普查資料，從而判斷可優(yōu)先進(jìn)行鉆桿地層測(cè)試層位，因?yàn)殂@桿地層測(cè)試費(fèi)用較高，只能有選擇地進(jìn)行； 第六章 電纜地層測(cè)試 （ 4）對(duì)不均質(zhì)地層，可以測(cè)量地層垂直滲透率及水平滲透率； （ 5）油田開(kāi)發(fā)過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整過(guò)程，為彌補(bǔ)油田產(chǎn)量的遞減，或?yàn)樘岣卟捎退俣?，或?yàn)楦纳扑?qū)波及效率以提高采收率，常需打一些加密調(diào)整井。 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 ? 電纜地層測(cè)試器 (Wireline Formation Tester)是 唯一 能進(jìn)行地層動(dòng)態(tài)測(cè)試的測(cè)井儀器。 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 ?60年代發(fā)展的地層測(cè)試器 （ 圖 61） 增加了測(cè)壓功能 。 ? 兩個(gè)取樣口間距為幾十厘米，目的是保證密封的可靠性，同時(shí)也增加了該層段取樣和測(cè)壓結(jié)果的代表性。阿特拉斯公司的產(chǎn)品，與斯倫貝謝公司的地層測(cè)試器（ FT）基本類似。 地層流體取樣器 FFS工作示意圖 （ 3）取樣 ? 打開(kāi) 取樣閥 ，地層流體就沿樣品管線暢流入取樣筒（因?yàn)槿油矁?nèi)只有一個(gè)大氣壓）。 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 （ 4）起出儀器 ? 打開(kāi) 平衡閥 ，將泥漿壓力引入密封區(qū)后，使貼在井壁的儀器脫落井壁，這時(shí)即可將儀器起到地面。 ? 地層流體取樣器可以 采用吸管取樣 （針對(duì)于軟地層）， 也可以采用聚能射孔取樣 （用于硬地層或套管井）。 ④ 所有的液壓閥 (包括推靠閥、取樣閥、樣品密封閥、倒泄閥、平衡閥 )都通過(guò)地面控制通電，將爆炸閥打開(kāi)，而實(shí)現(xiàn)液壓控制 。 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 ? 西方 Atlas測(cè)井公司同檔次的儀器是 多次地層測(cè)試器 ，簡(jiǎn)稱 FMT ，它是該公司 1980年開(kāi)始批量生產(chǎn)的，為1925系列。它的 最大特點(diǎn)是取樣時(shí)，可根據(jù)地層特點(diǎn)控制和調(diào)整取樣管線內(nèi)的壓力 。 FMT液壓系統(tǒng)原理圖 FMT液壓系統(tǒng)的工作原理是： ? 儀器工作時(shí)，位于液壓動(dòng)力油腔內(nèi)的液壓馬達(dá)和液壓泵產(chǎn)生泵進(jìn)壓力（ PF），在 PF壓力的作用下，支撐臂和推靠器活塞被推出緊貼井壁，形成對(duì)井壁的局部封隔，同時(shí)關(guān)閉平衡閥； ? 當(dāng) PF 壓力超過(guò) 1600psi時(shí)， 預(yù)測(cè)試室活塞動(dòng)作，地層流體會(huì)被吸入預(yù)測(cè)試室，安裝在樣品管線內(nèi)的壓力計(jì)會(huì)記錄管線內(nèi)的壓力變化，得到一條地層壓力恢復(fù)曲線； ? PF壓力達(dá)到滿泵壓力 3500psi 后，可以在地面對(duì)可變壓力控制閥（ VPC）和取樣閥操作，進(jìn)行地層流體的采樣； ? 測(cè)試取樣完成后，要將儀器的推靠器活塞回縮，液壓動(dòng)力油腔產(chǎn)生泵回壓力（ PR），在 PR作用下推靠器活塞被縮回，同時(shí)將 VPC系統(tǒng)復(fù)位，為下一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試做好準(zhǔn)備。 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 三 、 第三代電纜地層測(cè)試器 ? 1992年 Schlumberger公司又推出組裝式地層動(dòng)態(tài)測(cè)試(MDT－ Modular Formation Dynamics Tester)； ? 特點(diǎn)： 可抽排泥漿濾液 、 有電阻率識(shí)別和光學(xué)識(shí)別 、 取真樣 、 多取樣 、 有雙封隔器 、 有三探測(cè)器 、 可自由組合 ，有人稱為壓力成像系統(tǒng) ， 是第三代電纜地層測(cè)試器 。 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 ? 各種組合的數(shù)量只受儀器串總重量和總長(zhǎng)度的限制。在使用封隔器組件時(shí)可單獨(dú)測(cè)試，也可以和探測(cè)器組件組合使用，各有其針對(duì)性。 ? 究竟如何組裝，完全是由測(cè)井任務(wù)來(lái)確定的，這可以大大地降低測(cè)井費(fèi)用。 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 ② 它設(shè)置有鉆井液濾液排出泵，每次取樣都要使用，所以測(cè)取的都是地層原有的流體。 與其它儀器最大的不同之處在于， 它要對(duì)所鉆過(guò)的孔眼進(jìn)行封堵，從而在測(cè)試完成后將地層與井眼封隔開(kāi)，不必進(jìn)行擠水泥等作業(yè)。 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 ? 1999年 Halliburton公司推出了儲(chǔ)層描述儀(RDT)，是一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)，如圖 610。 ? 每一模塊部分都有自己的處理控制系統(tǒng)，并且功能獨(dú)立。 ? DPS的主要元件包括兩個(gè)相距很近的探測(cè)器、調(diào)節(jié)活塞和一個(gè) 100cm3的預(yù)測(cè)試活塞泵。 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 （ 3）石英壓力計(jì)模塊 ? 在 DPS的下方，直接進(jìn)入與流道隔開(kāi)的 DPS。 ? 兩個(gè)高分辨率應(yīng)變壓力傳感器測(cè)量進(jìn)、出口泵壓。 CVS和兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的采樣室（ 1L和 5L）一起使用。 ? 從 1970年到 1974年，研制組在西安石油儀器二廠又研制成了一套兩支樣機(jī)， 1975年通過(guò)了石油化工部的驗(yàn)收，到 1978年共生產(chǎn)了六套 DC75型電纜地層測(cè)試器，曾在大港、華北、大慶油田試驗(yàn)，取得了成功。 第一節(jié) 電纜地層測(cè)試器發(fā)展史 ?這些引進(jìn)和研制的電纜地層測(cè)試器有許多不足之處，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面 ： （ 1）人機(jī)聯(lián)系手段不友好； （ 2）控制能力不強(qiáng)，適應(yīng)性和擴(kuò)展性差； （ 3）可靠性不高； （ 4）無(wú)法完全滿足取樣要求； （ 5）預(yù)測(cè)試流量不能改變。 1．構(gòu)成 電纜地層測(cè)試器由三大部分構(gòu)成： （ 1）地面控制和記錄系統(tǒng)， 它們與系列化組合化的測(cè)井地面儀器一起配用，使用模擬記錄和數(shù)字磁帶記錄。 電纜地層測(cè)試器的結(jié)構(gòu)框圖如圖 611。 控制面板（ RFP），負(fù)責(zé)對(duì)井下儀器工作狀態(tài)的操縱及井下信號(hào)的傳輸和處理。 ? 每次下井都需要：電子線路單元短節(jié)，機(jī)械單元，壓力計(jì)及 HP壓力計(jì)，底錐短節(jié)。 ? 在液壓系統(tǒng)的推動(dòng)下，支撐板和密封墊分別緊貼井壁一側(cè)，探測(cè)器頂破井壁泥餅，伸入地層，密封墊中心的探測(cè)器口只和測(cè)試目的層流體相通，為測(cè)試作好了準(zhǔn)備。預(yù)測(cè)試室的活塞以大約 50 cm3/min的恒定速度抽吸，充滿第一預(yù)測(cè)試室。此時(shí)停止抽液，周圍地層壓力開(kāi)始恢復(fù)，經(jīng)一定時(shí)間最后達(dá)到靜止。 圖中所表示的是典型的模擬壓力曲線。 ②關(guān)閉均衡閥，液壓系統(tǒng)啟動(dòng)推動(dòng)封隔器，剛剛與井壁泥餅接觸時(shí)，由于封隔器及泥餅被壓縮，使探測(cè)器流動(dòng)通道中的壓力會(huì)比鉆井液柱壓力稍高。 1室裝滿以后自動(dòng)打開(kāi) 2室，此時(shí)，井壁附近壓力下降更多。 ? 如果泥漿濾液侵入太深，考慮到第一筒樣品無(wú)代表性時(shí)，還可以用第二個(gè)取樣筒在同一點(diǎn)取樣。 ? 如果有必要，可以轉(zhuǎn)樣到高壓物性裝置中，拿回到實(shí)驗(yàn)室分析。 ?如果操作者認(rèn)為該測(cè)試點(diǎn)流體有必要選取，則打開(kāi)一個(gè)密封閥，讓流體進(jìn)入一個(gè)取樣筒；如果預(yù)測(cè)試后認(rèn)為不必取樣，就打開(kāi)平衡閥，收攏儀器，移至下一個(gè)測(cè)試點(diǎn)。 ? 當(dāng)封隔器貼緊井壁后，探測(cè)器就擠入泥餅，將管式的地層流體過(guò)濾器伸入到地層中，收回活塞，泥餅濾液及地層流體通過(guò)過(guò)濾器而進(jìn)入探測(cè)器，進(jìn)而進(jìn)入取樣管線。 （ 2）儀器下部有兩個(gè)取樣筒，一個(gè)容積為 3780cm3 ，一個(gè)容積為 10409 cm3。 （ 4）機(jī)械動(dòng)作全部用封閉式的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，由電磁閥控制，在地面操作。根據(jù)需要，可以采用精度和分辨率更高的Amerada壓力計(jì)或 Hewlett—— Packard壓力計(jì)（ FMT及 SFT儀器也可以配裝這兩種壓力計(jì)）。 隨后被 FIT取代 。 2． MDT的組成 ? 標(biāo)準(zhǔn)的 MDT儀 是整個(gè)系統(tǒng)的心臟，其可選擇模塊提供的一些功能可作為特殊用途。 2． MDT的組成 （ 1）供電模塊 ? 供電模塊通過(guò)電纜總線為所有其他模塊提供電力。 圖 619 標(biāo)準(zhǔn) MDT儀器模塊 （ 3）單探測(cè)器模塊 ? 單探測(cè)器模塊 (圖 620)主要提供標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器、應(yīng)變壓力計(jì) (或石英壓力計(jì) )，具有壓力測(cè)試功能。 ? 標(biāo)準(zhǔn)的可控式推靠活塞保證測(cè)試器能夠在 ～ 行地層壓力測(cè)試，加上一個(gè)配套件能使其提高到 cm。 ? 為了盡可能測(cè)量更深的點(diǎn)，單探測(cè)器模塊一般放在儀器串底部。使用多探頭模塊， 通過(guò)施加一個(gè)局部干擾能確定垂向與水平滲透率。 圖 622 多探頭模塊與流量控制模塊 ? 通常 ， 主探頭以一定的速度從地層中抽出流體 ， 垂向和水平探頭監(jiān)測(cè)壓力響應(yīng) 。 ? 電阻率分析裝置設(shè)置在流線中靠近垂向探頭和主探頭的位置，幫助識(shí)別通過(guò)這兩個(gè)探頭的流體樣品（圖 622，圖 623）。 流量控制模塊 可以解決以上存在的這些缺點(diǎn)，它 可以控制測(cè)試時(shí)的壓力、流量和體積 。 ? 流動(dòng)期間每給出一個(gè)比預(yù)測(cè)試室較大的體積，在地面監(jiān)測(cè)探頭深度和脈沖變化、控制并測(cè)量流速、記錄穩(wěn)定壓力值及流速和壓力的漸變。 ? 在測(cè)試過(guò)程中，工程師可以監(jiān)視在管線中流動(dòng)的樣品的電阻率，如果所取的流體樣品不是儲(chǔ)集層的流體，就把它泵出到井筒中，如果是地層流體，就停止泵出，并且把地層流體樣品送入指定的取樣室。 ? 取得的 PVT樣品是在原始地層溫度和壓力條件下獲得的（圖 626）。測(cè)試完畢后，泵出模塊可使密封圈收縮（圖 627）。 ? 在探測(cè)器模塊中的流體電阻率測(cè)量裝置提供了在較大范圍內(nèi)測(cè)量流體電阻率的能力。 圖 628為 OFA光學(xué)流體分析模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。 ? 在水基鉆井液侵入的地層中，流體樣品向外泵出的前十幾分鐘內(nèi)（觀察時(shí)間在第一道），吸光流體指數(shù)（第二道）高表明出現(xiàn)了幾次密封失?。辉?270s鉆井液進(jìn)入流動(dòng)管線后，泵排量減小，致使持水量（第二道）穩(wěn)定下降，顏色（第三道）逐漸變淺，而流體電阻率（第四道）逐漸增加，這表明流體的抽取更穩(wěn)定，而且濾液濃度在降低。 因此，在采樣前通過(guò)對(duì)流動(dòng)管線中鉆井液及濾液的污染程度的監(jiān)測(cè)，可獲得最有代表性的樣品。取樣個(gè)數(shù)受儀器重量和長(zhǎng)度限制，一般每次可取 5～ 6個(gè)樣。 ? MDT在取樣時(shí)，不僅排除了鉆井液濾液的污染，而且保存了流體在地層的原狀相態(tài)，這是流體取樣技術(shù)的重大突破。由于這些特性， MDT可以提高座封成功率。 ? 測(cè)試時(shí)，平衡閥關(guān)閉，在封隔器密封以后，地層與鉆井液隔絕。 圖 632 MDT流線系統(tǒng)示意圖 3．相對(duì)于現(xiàn)有的測(cè)試器 RFT來(lái)說(shuō)， MDT測(cè)試器有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： ① 可測(cè)量在流管中流動(dòng)的樣品的電阻率； ②一次下井可進(jìn)行多次真實(shí)流體取樣； ③能在較大的井眼范圍內(nèi)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)操作； ④提高了壓力測(cè)量和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的精度； ⑤可在地面控制壓力測(cè)試時(shí)的流量、預(yù)測(cè)室體積以及測(cè)試時(shí)的流動(dòng)壓力。 （ 1）動(dòng)力模塊 該模塊通過(guò)電纜提供儀器所需的各種電壓的電源，內(nèi)部還有一些電纜，可使該模塊以下的測(cè)井儀器運(yùn)轉(zhuǎn)。 三、 CHDT套管井電纜地層動(dòng)態(tài)測(cè)試器 （ 3）采樣單元