何深平
新疆维吾尔自治区煤炭煤层气测试研究所 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：煤层气田大规模开发需要大量的初始投资，因此，在开发煤层气田之前首先要查清煤层气储层的特性，并对煤层气井的长期产能和最终采收率进行预测。煤层气试井测试是为获得储层的评价参数，对煤层进行定量和定性评价的工艺方法，为煤层气井的勘探开发和生产潜能评价提供科学的依据。目前国内外常用煤层气试井测试方法主要有ＤＳＴ测试、段塞测试、注入／压降测试、水罐测试、干扰试井和变流量试井。本论文就煤层气ＤＳＴ测试、段塞测试、注入／压降测试、水罐测试、压力恢复测试和干扰试井进行对比分析，这几种测试工艺各有优势，可根据工程需求选择使用。
关键词：煤层气田、ＤＳＴ测试、段塞测试、注入／压降试井、水罐测试、压力恢复测试、干扰试井
1试井基本原理
所谓“试井”，就是对油气井或水井进行测试。试井是一种以渗流力学理论为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油气井或水井生产动态的测试来研究油、气、水层和测试井的各种物理参数、生产能力，以及油、气、水层之间的连通关系的方法。
无论是何种试井方法，均是通过钻孔向储层内注入或抽汲一定量流体，使储层发生压力瞬变，通过记录压力随时间的变化，利用渗流理论计算各种储层参数。 压力瞬变测试即可以提供包括渗透率和储层压力在内的、用于评价煤层甲烷气井生产潜能、采收率和经济可行性的重要资料，并可进行水力压裂井裂缝长度和裂缝导流能力的估算。
2主要试井方法
2.1 注入压降试井
以恒定排量将水注入储层，在井筒周围形成水饱和状态后关井。注入和关井阶段都用井下压力计记录井底压力，根据注水排量和压力数据可以求得渗透率、储层压力等参数。
进行注入/压降试井最关健的考虑因素是地层破裂压力。如果在注入阶段超过了破裂压力，则计算出的渗透率偏高。
关键技术：在注入过程中不得将地层压裂。同时，为使应力对渗透率的影响最低，注入压力应尽可能的低。
2.2 段塞测试
定义：瞬时从井筒抽提一段液柱或向井筒注入一定体积水,然后测量压力随时间的变化,直至初始压力,由此求出渗透率、井筒储集效应和表皮系数。
段塞流测试是利用段塞流原理向煤层中注水，当井口达到一定压力时关井。然后测定压力恢复过程直至液注产生的压力与地层压力达到平衡。由此可获取表皮系数、井筒储集系数和地层的渗透率等参数。段塞流测试适用于储层压力比较低、渗透性比较好的地层，常用于评价饱和水。段塞流测试所需的的时间长短与测试管径的大小和地层的渗透率相关。对于渗透率较好的储层，在满足资料分析的前提下，选择管径较小的油管进行测试，可以缩短时间降低测试成本；对于渗透率较低的储层，选择管径较大的油管进行测试，需要通过扩大探测半径，延长测试时间，尽可能多的获取储层信息。段塞测试常用的几种分析方法有典型曲线法和流动期分析法。 ，
关键技术：在注入过程中不得将地层压裂。同时，为使应力对渗透率的影响最低，注入压力应尽可能的低。
t=1.33×107μre2/kh
式中：t——最短测试时间（h)；
k——地层渗透率（ μm2)；
h——产层高度（m)；
μ——流体粘度（mpa.s)；
re——段塞测试管柱内径（m)。
2.3 水罐测试
定义：利用重力进行的注入-压降试井方法。
水罐测试的测试原理是当目的层压力小于静水柱压力时，依靠罐内液面所产生的重力差，通过静水柱压力作用把水注进煤层内，使之在井筒周围形成一种水饱和状态，造成向煤层注入水的单相流体流动。当罐注注水完成后，再关井进行测试得到一组压力下降曲线，用储集层单相流理论对灌注和压降两个阶段进行分析，从而获得地层参数。
适用性：在低压储层的测试中，它是代替注入-压降试井的有效方法。它有效避免了在注入过程中将地层压裂的可能性。
2.4 压力恢复试井
由于大多数煤层气都采用了人工升举手段，煤层气井的压力恢复试井很难进行。关井时提出举升设备将使早期关井数据无法得到。取而代之的办法是利用测液面，但其精度较低。
2.5干扰试井
煤层气井常用的干扰试井是注入干扰试井，与注入-压降试井相同。
2.6 DST测试
定义：利用钻杆地层测试器进行，是认识测试层段的流体性质、产能大小、压力变化和井底附近有效渗透率以及目的层段被污染状况的常用手段，常用于较高储层压力和渗透率的储层中。
DST测试是用钻杆将测试工具下入井内，在井下进行开关井操作，直接快速获取井下压力一时间关系曲线，分析曲线获得地层参数。DST测试适用于渗透率较好，储层压力较高的储层。是种常用于认识测试层段的流体性质、压力变化、产能水平和井附近有效渗透率以及污染情况的方法。DST测试是为得知煤层的储层压力、水的能量、割理的渗透性和判断是否存在原始游离气，为下一步改良措施提供依据。 DST测试采用二开二关的工作制度，一开的目的在于消除井壁污染，时问一般是5—30min，二开的目的在于得到地层产能，时间根据储层性质确定，通常选择3—8h；一关的目的在于得到原始地层压力，时间一般是一开时间的4q倍，二关的目的是得到压力恢复资料，时间至少是二开的1．5倍以上。通过二开二关的对比，还可以获取地层压力衰竭数据。开关井时间的分配和液垫的选择是测试所考虑的主要方面。
一般工序：
将测试工具和封隔器连接在钻铤底部，下入井中；
测试工具下到预定位置，封隔器座封；
打开测试阀门初次诱喷，时间一般为5-30min(通过强烈引流，解除地层堵塞）；
初关井，关闭测试阀门（时间一般为初开井时间的4-8倍）；
终开井，打开测试阀门，尽可能达到稳定生产（此过程达3-8h)；
终关井，恢复地层压力（终关井时间至少为终开井的1.5倍）。
表1 常用试井方法
测试
类型 优?????点 缺?????点 所??需??设??备
段塞试井 花费小；设计简单；易于实施；典型曲线分析简单 不适于两相流动；储层必须是?低压；调查半径有限；测试时间长；很难解释储层的非均质性 修井机用于测试准备；抽汲或注入一段水柱的设备，下井压力传感器，地面压力记录仪；分析数据的工具
注入压降试井 可提供较大的调查半径；实施相对较快；可用于压裂后的分析 花费相对较高；低渗透率储层煤层中很难进行，因为很难维持非常低的注入排量 修井机用于下入管柱设备；小排量泵；低量程水流量计，供水系统，下入压力计和井底关井工具的绳缆，压力计，井底关井工具
水罐测试 花费较低；测试结果提高；?避免了将地层压裂；可用与压裂后的分析 不能用于高压储层；测试时间长；较小的调查半径 修井机用于测试准备水罐，供水系统，下井压力传感器，地面压力记录仪；下入压力计和井底关井工具绳缆，井底关井工具
DST测试 花费较低；实施容易且较快；?取得评价地层潜力资料（如地层流体高压物性） 调查半径较小，生产时间短且不稳定；可能出现两相流动使分析复杂化 修井用于下入管柱设备；钻杆地层测试器；压力计
压力恢复测试 帮助分析认识储层问题；保证气井以最优水平生产 早期数据缺失；花费高；两相流动分析困难；测试时间长 修井机用于起下人工举升设备?及测试管柱设备；压力计
干扰试井 通常测试更大的煤层气储层；提供更多储层信息 花费大；更长的测试时间；有时很难分析 修井用于准备测试井；小排量泵；低量程水流量计；供水系统；在测试井和观测井下入压力计和井底关井工具的绳缆，压力计
3常用测试方法选择
煤层气井常用的试井方法的选择除了受测试井的井况制约外，还受到煤层的渗透率、 储层压力以及地层流体性质等关键因素的影响。对于储层渗透率比较好的高压储层，若地层流体能够产出到地面的煤层，可选择工艺简单的DST测试方法；如果地层流体不能产出到地面则选择注入／压降测试方法。对于渗透性好、污染程度较小的低压煤储层，可选择操作简单、费用较少的水罐测试方法。对于低渗低压煤层，注入／压降测试方法的测试成功率较高，所获得的储层参数也更加可靠。
4结论
段塞试井、注入压降试井、水罐测试优点、DST测试、压力恢复测试、干扰试井各有优缺点（详见表1），可根据工程需要选择使用。
参考文献：
[1]刘能强．实用现代试井解释方法[M】．北京石油工业出版社，2003．
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