劉昌益

摘 要：近年來，我國對于煤層氣的勘探越來越深入，技術也越來越成熟。在開發(fā)煤層氣之前，需要對煤層氣參數(shù)井的產(chǎn)能和采收率進行預測，DST測試法是當前最常用也最有效的方法之一。本文系統(tǒng)闡述了煤層氣參數(shù)井進行DST測試的難點，并針對這些難點提出了繼電解決策略，希望能為我國煤層氣的開發(fā)提供一點支持。

關鍵詞：煤層氣參數(shù)井；DST測試技術；應用策略

中圖分類號：P618 文獻標識碼：A

目前，在我國以及國外地區(qū)，獲取煤層氣參數(shù)的方法主要都是兩種——測井和試井，DST測試便是常用的試井方法之一。相較于其他的測試技術，DST測試因為有著更為明顯的優(yōu)勢，在勘探煤層氣方面的應用更為廣泛。DST測試作用主要體現(xiàn)在兩個方面，即評價流體產(chǎn)出率及液性、評價儲層壓力和溫度。通過測試后得出的結(jié)果，可以科學計算出煤層的滲透率，并幫助對選擇何種完井方式、預測氣水產(chǎn)量等作出科學決策。

一、DST測試技術的概念和原理分析

DST測試技術的中文釋義為鉆柱測試，它是利用鉆桿或者是油管，將地層測試需要用到的工具送到目的地層，利用鉆桿或油管進行流體傳輸，并通過測試閥控制井下開、關井，最終完成地層測試。

1.測試原理

DST測試是通過將電子壓力計、封隔器、測試管、井下測試閥等相關配套設備輸送至地下層，利用對地層流體產(chǎn)出、壓力等參數(shù)的分析，完成對目的地層的測試。

封隔器和測試閥是測試器的兩大重要部件，對于目的層測試發(fā)揮著不可或缺的重要作用。首先是封隔器，它的作用是將測試井段和井段上方的泥漿空間分隔開。其次是測試閥，它是實現(xiàn)井下開、關井的工具，控制流體的流入。還有一個重要設備就是壓力計，它主要是用于測試井底的壓力、溫度和時間的數(shù)據(jù)和關系。

通過DST測試技術，不但可以直接收集產(chǎn)層的液性、產(chǎn)量、溫度、壓力等數(shù)據(jù)，還可以通過計算得出準確的產(chǎn)層有效滲透率、地層系數(shù)、采液指數(shù)、邊界距離等等諸多參數(shù)，并以此判斷地層油藏的儲集類型等。

2.測試參數(shù)設計

開關井時間和液墊是進行DST測試的關鍵參數(shù)。

（1）開關井時間設計。運用DST技術進行煤層氣參數(shù)井的測試時，二開二關是最城規(guī)的測試程序。普遍來講，由于煤層氣的地下儲層一般都是低壓力低滲透的狀態(tài)，所以開關井的時間會比其他氣藏類要長一些。就二開二關測試程序來講，一開時間普遍都在3min～8min，一開的目的是將泥漿柱的壓力釋放掉，通過高壓的作用使地層流體進入鉆柱井，去除鉆柱井井壁周圍的堵塞，其運作準則是消除液墊影響，獲取可準確評價地層參數(shù)的壓力數(shù)據(jù)。一關的目的是獲取原始地層的壓力數(shù)據(jù)，時間普遍為2小時到3小時。二開的時間一般為一關的4倍～8倍，主要是為了釋放井筒內(nèi)的積液，排出井壁的堵塞，獲取地層流體的性質(zhì)、產(chǎn)能與壓力等數(shù)據(jù)。普遍而言，二關的時間要高于二開時間，以兩倍以上為宜，這樣做可以獲得質(zhì)量更好的壓力恢復曲線，為試井分析提供更準確更可靠的數(shù)據(jù)支持。

（2）液墊設計。對于DST測試而言，液墊以及液墊壓力的大小所發(fā)揮的作用是不可或缺的，水和液氮是當前DST測試最常用到的液墊。但是兩者相較，使用液氮作為液墊要比水作為液墊具有更加顯著的優(yōu)勢，這是因為：如若用水做液墊，煤層壓力低，水排出受阻，無法收集到完全充分的數(shù)據(jù)。這些缺點不但不會在使用液氮做液墊時出現(xiàn)，還能很好地保護獲取的流體樣品不會受到外界環(huán)境的污染。

二、DST測試的類型劃分

1.中途裸眼測試

中途裸眼測試是煤層打開后的第一時間進行的測試，在這個時間段，不但地層被破壞的程度最小，而且可以測試每一個產(chǎn)層的數(shù)據(jù)和能力，有利于準確的判斷地層。

2.套管坐封測裸眼

套管坐封測裸眼測試是在套管下到煤層頂部后，打開煤層，封隔器坐在套管內(nèi)，對煤層進行測試。

3.完井測試

完井測試，顧名思義，是完井后下套管、射開煤層，在套管內(nèi)測試。

4.改造后測試

對煤層進行壓裂或造洞穴后，會進行改造后測試，將測試所獲取的數(shù)據(jù)與改造前的參數(shù)進行對比，并以此為依據(jù)，對改造的效果進行評估。

三、煤層氣井DST測試中存在的難點

1.上下壓力差過小，導致封隔器坐封存在難點

眾所周知，在進行相關地層測試時，壓力的大小與地層深度有直接關系。比如，在進行油氣井深井測試時，封隔器坐封后會一直承受著作用于膠筒面積的十分巨大的上下壓力差，坐封就比較容易；但對于淺井煤層氣而言，這個壓力差很小，向下的力值無法滿足封隔器的坐封要求，操作過程中膠皮會發(fā)生突然的收縮或者解封。

2.滑閥工作壓力達不到理想值，封隔器解封

對于深井油氣井測試，在進行安全密封環(huán)節(jié)，滑閥從始至終都承受著高于150Psi的壓力差，這個巨大的壓力差保證了封隔器能保持膨脹，實現(xiàn)安全密封。但在進行淺層煤氣層測試時，普遍是比重接近地層水的泥漿壓或者是清水壓井，開井后，地層流體快速充盈在管柱內(nèi)，內(nèi)外壓差極小甚至消失，無法滿足滑閥工作壓力標準，安全密封滑閥也就無法發(fā)揮作用，無法鎖緊封隔器，導致瞬時解封。

3.“自由點”不突出，易造成失誤解封

在深井油氣井測試過程中，管串會在套管內(nèi)發(fā)生自然彎曲和變形，進行相應操作時，懸重也會發(fā)生比較明顯的變化，因此“自由點”比較突出，基本上不會出現(xiàn)操作失誤的狀況。但淺井煤層測試則不然，煤層測試一般使用鉆桿進行操作，在這一過程中普遍不會出現(xiàn)比較明顯的懸重變化，“自由點”更是不突出甚至看不到，這無疑給操作制造了難度，容易發(fā)生失誤，甚至瞬時解封。

4.封隔器下滑，造成曲線異常

套管壁上存在結(jié)構不牢固的水泥等物質(zhì)，在封隔器坐封還沒有開井時，還能夠勉強應付噸位帶來的壓力，但當MFE開井發(fā)生自由下落時，會產(chǎn)生極大的沖擊力，這時就會導致封隔器下滑的狀況發(fā)生，從而因為瞬時擠壓，導致曲線發(fā)生異常。

四、煤層氣井DST測試技術的改進策略

1.針對“自由點”不突出，易導致操作失誤的情況，可以通過在測試閥下增加一個伸縮接頭來改善。

2.在進行套管內(nèi)坐封測試時，利用在封隔器的下部吊鉆鋌的方式，避免測試器上部懸重瞬間消失時封隔器會發(fā)生瞬時解封，吊鉆鋌可以在這種時刻提供給封隔器坐封的力度。

3.在進行裸眼井測試時，采用質(zhì)地比較軟的彈簧用于滑閥彈簧，如此一來，即便滑閥所承受的壓差很小，封隔器也能保持密封，確保正常工作的開展。

4.深井油氣井的壓力較大，機械壓力計能夠較好的測試出地層壓力，但機械壓力計的精確度和分辨率不夠高。對于淺層煤氣層，由于壓力很小，利用機械壓力計測試地層壓力的難度很大，因此，可以采用存儲電子壓力計進行壓力測試，這種類型的壓力計精確度更高、分辨率也更強，更有利于獲取準確的地層壓力數(shù)據(jù)。

5.調(diào)整下井工具結(jié)構?；谀壳捌毡閼玫挠途阊蹨y試，大多采用的工具結(jié)構是下端為封隔器，封隔器的最上端接鉆鋌，鉆鋌的上端接MFE振擊器、裸眼旁通等其他器材。事實上，在開發(fā)商沒有嚴格要求的情況下，只將MFE接在鉆鋌上端，而將裸眼旁通和封隔器都接在鉆鋌的下端，可以更加便于測試的進行。

結(jié)語

煤層氣試井方法多種多樣，針對不同地區(qū)的實際情況，每一種測試方法都會凸顯出其優(yōu)點和不足，測試方法的選用是否符合實際需求，直接影響所得出的測試數(shù)據(jù)是否準確，甚至關系著測試能否成功。目前，DST測試技術被廣泛應用于煤氣層試井領域，與其他測試技術相比，具有設備簡單、操作方法簡便、測試周期短、消耗成本少等顯著優(yōu)勢。DST測試技術的普及，勢必會為我國接下來的煤層氣資源開發(fā)打下良好基礎。

參考文獻

[1]盧玉杰，孫鼎，楊敏. DST測試技術在煤層氣參數(shù)井中的應用[J]. 中州煤炭，2015（8）：121-123.

[2]梁于文，王漢璽.煤層氣井DST測試工藝技術[J].內(nèi)蒙古石油化工，2003（4）：75-76.endprint