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【摘 要】试油是油气勘探工作中最后一个环节，通过试油取得有关地质资料，计算出地下油气储量，为油气田开发提供依据。在试油过程中，确定合适试油设计，是提高试油准确率及一次性成功率的保障。
【关键词】试油地质；试油工艺；试井解释
一．试油地质方面的优化
在钻井、完井、试油、采油、作业生产过程中，造成油气层渗透率下降的现象，通称为油气层的损害。地层损害最直观的现象是油层的有效渗透率降低，从而使油井的产能下降。油气层损害是在外界条件影响下，油气层内部性质变化造成的，就其损害原因可分为内因和外因，凡是受外界条件影响而导致渗透率降低的油气层内在因素，属于油气层潜在损害因素，是内因；在施工作业时，任何能够引起油气层微观结构或流体原始状态发生变化并使产能降低的外部作业条件属油气层外因。试油过程中每个作业环节油层保护工作做不好，都可能造成油气层损害，损害因素大致有以下几种：
1.外来液与地层流体的液性不匹配对地层造成损害
2.外来液与地层岩石不配伍对地层造成损害
3.压井液中的固相颗粒进入地层造成损害
4.压井液漏失损害地层
5.抽汲、放喷生产压差过大造成损害
针对以上情况采取的保护措施：
1.选择XSB－919优质射孔液
选择射孔液要保证与地层岩石和流体相配伍，防止射孔时和射孔后的后继作业过程中对油气层造成损害，同时还应满足一定比重且在井下压力、温度条件下性能稳定，以使射孔、后继作业顺利进行
目前河南油田东部试油井多为低压井，根据东部地层水水性（总矿化度1000—25000mg／L，CL－：40－15000mg／L），结合地层岩石成份，射孔液选用如下配方：
名称及代号 配制浓度
XSB－919 0.2
NH4CL 3
清水 96.8
表中XSB－919是高分子聚合物稳定剂，NH4CL是防膨剂。保护液CL－20000mg／L左右，具有防膨、防滤失、防分散运移，易运移不易堵塞油层之特点。
使用时可将射孔液全部按以上配方配制，但成本较高，现场多采用配制适量保护液，替至射孔层顶、底界200m左右，射孔后与油层直接接触，起到保护作用。
2.降液面负压射孔
负压射孔是指在射孔井段液柱压力低于地层压力条件下的射孔，负压射孔可使射孔孔眼得到“瞬间”冲洗，形成清洁、畅通的孔洞，也可避免射孔液进入地层损害，从而提高油气井产能。
负压选择：
首先考虑选择确保孔眼清洁的最佳负压值，压差偏高会引起地层出砂，或损坏套管；负压差值偏低孔眼冲洗不干净，影响油气流动效率。据现场经验负压差选择基本原则是：低渗透岩性比较致密，选择较大的负压；高渗透岩性比较疏松，选择较小的负压。下表是美国几千口井现场经验统计确定的负压值：
储层K值 建议负压值
油层 气层
K＞0.1 1.33～3.45 6.89～13.79
0.01 K<0.01 >13.79 >34.47
除经验数据外，还可以据油层K值及声波时差计算压差值。方法如下：
若油气层没有出砂历史，则：
△Prec＝0.2△Pmin＋0.8△Pmax
若油气层有出砂历史，则：
△Prec=0.8△Pmin＋0.2△Pmax
根据油气层渗透率确定最小负压值△Pmin
△Pmin(气井)=0.01724/K （K＜1×10-3um3）
△Pmin(气井)=4.972/K0.18 （K≥1×10-3um3）
△Pmin(油井)=2.17/K0.3
根据油气层声波时差确定最大负压值△Pmax
△Pmax（气井）＝33.095－0.0524DTas
△Pmax（油井）＝24.132-0.0399DTas
若声波时差DTas＜300 us／m。则：
△Pmax＝0.8×套管抗挤坏压力。
式中K――渗透率 um3
△Pmin――最小负压值 MPa
△Pmax――最大负压值 MPa
DTas――声波时差 u s／m
△Prec――合理负压值 MPa
据现场经验统计数据，结合我油田大部分地层压力系数，推算出预计地层压力，从而设计出降液面深度，使P回压＜P预地，二者的差值就是射孔时△P设计值。
降液面主要采用抽汲的方法进行。射孔前将管柱下到一定的设计深度，用抽汲抽子将井内清水降到预计深度，起出井内管柱再进行射孔施工。
3．保护液与负压组合射孔
射孔前先在射孔井段注入XSB－919油层保护液，上提管柱降液面至设计深度，起出管柱再进行射孔。这种射孔方式效果较好，但施工烦琐，费用较高，现场使用不多。
4.选择比重合适的压井液
高压油气井压井时压井液比重偏小压不住，造成井喷；偏大造成漏失污染地层，但不得为了防止井喷盲目加大压井液比重。一定要根据地层压力大小选择比重合适的压井液压井，真正做到压而不死，活而不喷。
5.制定合理生产制度
非自喷井试油要确定合理的工作制度，一个制度对应一个产量，一个层可以有多个工作制度，与之对应也就有多个产量，抽汲不得为了提高产量而盲目增加抽深，导致生产压差过大损害地层，同样自喷井应选择合适油嘴，控制生产压差，保护油气层。
二．试油工艺方面的优化
1）广泛应用射孔－测试联作及三开抽汲试油工艺
射孔-测试联作及三开抽汲试油工艺已经相当成熟，该工艺的应用，使我们的试油水平上了一个新台阶。该项技术集射孔、测试为一体，一趟管柱下井可完成射孔、测试抽汲三项任务，大大缩短了试油工期。探井试油首先考虑该工艺。
在压力计使用从200J的机械式压力计，转变为防震耐高温可长时间录取地层压力数据的电子压力计，不仅能满足一般“二关三开”的工艺要求，而且能够满足试井的需要，可长时间的关井获取地层压力恢复数据，进行探边测试，例如在泌354井进行了成功应用，为摸清储层地质情况及油藏边界，该井在钻井过程泥浆比重高，属高压地层，及时更换常规使用的P-T封隔器为RTTS封隔器，确保了开关井的顺利进行，避免了因开井动作或因井底压力过高造成封隔器失封导致测试失败。
2）加大跨隔地层测试工艺的应用
跨隔测试工艺的应用，减少了试油上返的工期，减少了注塞或打桥塞工序，提高了试油效率及转开发的工期，特别是2009年引进WJK跨隔封隔器，提高了跨隔测试的一次性成功率，特别是提高了大斜度井进行跨隔测试的成功率，减少了使用剪销封隔器，因管柱摩阻过大造成的中途座封。
3）中途测试的应用
在探井或评价井的钻探过程中，经取芯及录井显示遇到好的储集层，直接进行裸眼测试及钻杆测试，有于提前发现油气层，在泌阳凹陷南部陡坡带的栗1井，王集的柴44井，都成功地进行了中途测试。
三、试井解释的优化
通过地层测试，获取地层压力数据及产能数据，通过应用油藏数值模拟软件进行模拟分析，获取地层参数，地层原始压力、渗透率、表皮系数等对油藏有一个量的认识，目前使用的法国KAPPA公司研制的Saphir 软件
Saphir适用范围：
方法 解析方法：标准模型、扩展模型；数值与数值非线性方法
井别 垂直井、水平井、斜井
油藏模型 均质、双孔介质、双渗透、多层油藏、线性与径向的两区/多区复合
内边界模型 线源井、井筒储存+表皮、变井储、段塞流、部分射开、压裂裂缝，以及变井模型
外边界模型 无限油藏、恒压边界（气顶、底水、边水）、封闭边界、半封闭边界及组合边界的油气藏
流体模型 单相流、多相流（包括凝析气/页岩气/煤层气）
流量模型 恒流量、变流量
测试方式 普通稳定、不稳定试井、探边试井、干扰试井、DST测试（段塞流校正）
使用该软件解释，选择合适的模型，同英国EPS软件进行解释对比，相互校正，得出可靠的正确的地层解释资料及曲线。
在基岩储层方面，属于微裂缝储层，根据储层的特性，同长江大学地球物理学院合作，开发了基岩储层试井解释方法及相应的软件，填补了这一领域的空白，为基岩勘探试井解释提供了技术支撑。
总之试油工程是一个系统工程，从前期井筒准备，到射孔、地层测试、抽汲排液、抽汲求产，到最后的资料解释，从地质特性、工艺选择、解释方法三个方面考虑优化，确保试油的质量。
【关键词】试油地质；试油工艺；试井解释
一．试油地质方面的优化
在钻井、完井、试油、采油、作业生产过程中，造成油气层渗透率下降的现象，通称为油气层的损害。地层损害最直观的现象是油层的有效渗透率降低，从而使油井的产能下降。油气层损害是在外界条件影响下，油气层内部性质变化造成的，就其损害原因可分为内因和外因，凡是受外界条件影响而导致渗透率降低的油气层内在因素，属于油气层潜在损害因素，是内因；在施工作业时，任何能够引起油气层微观结构或流体原始状态发生变化并使产能降低的外部作业条件属油气层外因。试油过程中每个作业环节油层保护工作做不好，都可能造成油气层损害，损害因素大致有以下几种：
1.外来液与地层流体的液性不匹配对地层造成损害
2.外来液与地层岩石不配伍对地层造成损害
3.压井液中的固相颗粒进入地层造成损害
4.压井液漏失损害地层
5.抽汲、放喷生产压差过大造成损害
针对以上情况采取的保护措施：
1.选择XSB－919优质射孔液
选择射孔液要保证与地层岩石和流体相配伍，防止射孔时和射孔后的后继作业过程中对油气层造成损害，同时还应满足一定比重且在井下压力、温度条件下性能稳定，以使射孔、后继作业顺利进行
目前河南油田东部试油井多为低压井，根据东部地层水水性（总矿化度1000—25000mg／L，CL－：40－15000mg／L），结合地层岩石成份，射孔液选用如下配方：
名称及代号 配制浓度
XSB－919 0.2
NH4CL 3
清水 96.8
表中XSB－919是高分子聚合物稳定剂，NH4CL是防膨剂。保护液CL－20000mg／L左右，具有防膨、防滤失、防分散运移，易运移不易堵塞油层之特点。
使用时可将射孔液全部按以上配方配制，但成本较高，现场多采用配制适量保护液，替至射孔层顶、底界200m左右，射孔后与油层直接接触，起到保护作用。
2.降液面负压射孔
负压射孔是指在射孔井段液柱压力低于地层压力条件下的射孔，负压射孔可使射孔孔眼得到“瞬间”冲洗，形成清洁、畅通的孔洞，也可避免射孔液进入地层损害，从而提高油气井产能。
负压选择：
首先考虑选择确保孔眼清洁的最佳负压值，压差偏高会引起地层出砂，或损坏套管；负压差值偏低孔眼冲洗不干净，影响油气流动效率。据现场经验负压差选择基本原则是：低渗透岩性比较致密，选择较大的负压；高渗透岩性比较疏松，选择较小的负压。下表是美国几千口井现场经验统计确定的负压值：
储层K值 建议负压值
油层 气层
K＞0.1 1.33～3.45 6.89～13.79
0.01
除经验数据外，还可以据油层K值及声波时差计算压差值。方法如下：
若油气层没有出砂历史，则：
△Prec＝0.2△Pmin＋0.8△Pmax
若油气层有出砂历史，则：
△Prec=0.8△Pmin＋0.2△Pmax
根据油气层渗透率确定最小负压值△Pmin
△Pmin(气井)=0.01724/K （K＜1×10-3um3）
△Pmin(气井)=4.972/K0.18 （K≥1×10-3um3）
△Pmin(油井)=2.17/K0.3
根据油气层声波时差确定最大负压值△Pmax
△Pmax（气井）＝33.095－0.0524DTas
△Pmax（油井）＝24.132-0.0399DTas
若声波时差DTas＜300 us／m。则：
△Pmax＝0.8×套管抗挤坏压力。
式中K――渗透率 um3
△Pmin――最小负压值 MPa
△Pmax――最大负压值 MPa
DTas――声波时差 u s／m
△Prec――合理负压值 MPa
据现场经验统计数据，结合我油田大部分地层压力系数，推算出预计地层压力，从而设计出降液面深度，使P回压＜P预地，二者的差值就是射孔时△P设计值。
降液面主要采用抽汲的方法进行。射孔前将管柱下到一定的设计深度，用抽汲抽子将井内清水降到预计深度，起出井内管柱再进行射孔施工。
3．保护液与负压组合射孔
射孔前先在射孔井段注入XSB－919油层保护液，上提管柱降液面至设计深度，起出管柱再进行射孔。这种射孔方式效果较好，但施工烦琐，费用较高，现场使用不多。
4.选择比重合适的压井液
高压油气井压井时压井液比重偏小压不住，造成井喷；偏大造成漏失污染地层，但不得为了防止井喷盲目加大压井液比重。一定要根据地层压力大小选择比重合适的压井液压井，真正做到压而不死，活而不喷。
5.制定合理生产制度
非自喷井试油要确定合理的工作制度，一个制度对应一个产量，一个层可以有多个工作制度，与之对应也就有多个产量，抽汲不得为了提高产量而盲目增加抽深，导致生产压差过大损害地层，同样自喷井应选择合适油嘴，控制生产压差，保护油气层。
二．试油工艺方面的优化
1）广泛应用射孔－测试联作及三开抽汲试油工艺
射孔-测试联作及三开抽汲试油工艺已经相当成熟，该工艺的应用，使我们的试油水平上了一个新台阶。该项技术集射孔、测试为一体，一趟管柱下井可完成射孔、测试抽汲三项任务，大大缩短了试油工期。探井试油首先考虑该工艺。
在压力计使用从200J的机械式压力计，转变为防震耐高温可长时间录取地层压力数据的电子压力计，不仅能满足一般“二关三开”的工艺要求，而且能够满足试井的需要，可长时间的关井获取地层压力恢复数据，进行探边测试，例如在泌354井进行了成功应用，为摸清储层地质情况及油藏边界，该井在钻井过程泥浆比重高，属高压地层，及时更换常规使用的P-T封隔器为RTTS封隔器，确保了开关井的顺利进行，避免了因开井动作或因井底压力过高造成封隔器失封导致测试失败。
2）加大跨隔地层测试工艺的应用
跨隔测试工艺的应用，减少了试油上返的工期，减少了注塞或打桥塞工序，提高了试油效率及转开发的工期，特别是2009年引进WJK跨隔封隔器，提高了跨隔测试的一次性成功率，特别是提高了大斜度井进行跨隔测试的成功率，减少了使用剪销封隔器，因管柱摩阻过大造成的中途座封。
3）中途测试的应用
在探井或评价井的钻探过程中，经取芯及录井显示遇到好的储集层，直接进行裸眼测试及钻杆测试，有于提前发现油气层，在泌阳凹陷南部陡坡带的栗1井，王集的柴44井，都成功地进行了中途测试。
三、试井解释的优化
通过地层测试，获取地层压力数据及产能数据，通过应用油藏数值模拟软件进行模拟分析，获取地层参数，地层原始压力、渗透率、表皮系数等对油藏有一个量的认识，目前使用的法国KAPPA公司研制的Saphir 软件
Saphir适用范围：
方法 解析方法：标准模型、扩展模型；数值与数值非线性方法
井别 垂直井、水平井、斜井
油藏模型 均质、双孔介质、双渗透、多层油藏、线性与径向的两区/多区复合
内边界模型 线源井、井筒储存+表皮、变井储、段塞流、部分射开、压裂裂缝，以及变井模型
外边界模型 无限油藏、恒压边界（气顶、底水、边水）、封闭边界、半封闭边界及组合边界的油气藏
流体模型 单相流、多相流（包括凝析气/页岩气/煤层气）
流量模型 恒流量、变流量
测试方式 普通稳定、不稳定试井、探边试井、干扰试井、DST测试（段塞流校正）
使用该软件解释，选择合适的模型，同英国EPS软件进行解释对比，相互校正，得出可靠的正确的地层解释资料及曲线。
在基岩储层方面，属于微裂缝储层，根据储层的特性，同长江大学地球物理学院合作，开发了基岩储层试井解释方法及相应的软件，填补了这一领域的空白，为基岩勘探试井解释提供了技术支撑。
总之试油工程是一个系统工程，从前期井筒准备，到射孔、地层测试、抽汲排液、抽汲求产，到最后的资料解释，从地质特性、工艺选择、解释方法三个方面考虑优化，确保试油的质量。