邊巖慶

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)分公司 黑龍江大慶)

MDT測(cè)井技術(shù)在油氣水識(shí)別中的應(yīng)用

邊巖慶

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)分公司 黑龍江大慶)

MDT測(cè)井技術(shù)是一項(xiàng)快速發(fā)現(xiàn)新油氣層系、優(yōu)選試油層位、全面提高復(fù)雜油氣藏測(cè)井解釋符合率的先進(jìn)適用的測(cè)井技術(shù)。松遼盆地北部中淺層勘探應(yīng)用表明:該項(xiàng)技術(shù)為復(fù)雜巖性油氣藏、低電阻率油氣藏的評(píng)價(jià)發(fā)揮了重要作用,拓寬了勘探領(lǐng)域,加快了勘探周期,為油公司降低勘探成本、提高勘探效益起到了積極作用。

油氣藏;測(cè)井技術(shù);MDT;油氣水識(shí)別

0 引 言

油氣勘探實(shí)踐表明,對(duì)于低孔滲復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)儲(chǔ)層、低電阻率油氣層、復(fù)雜巖性裂縫型油氣層,試油的探、評(píng)井中有很多未獲得工業(yè)油氣流。究其原因,測(cè)井解釋油氣層符合率低,解釋的可疑層多是導(dǎo)致這一狀況的重要因素。因而需要一項(xiàng)能快速識(shí)別油氣層,全面提高測(cè)井解釋符合率的技術(shù),MDT測(cè)井技術(shù)正適應(yīng)了這一要求[1]。

模塊式地層動(dòng)態(tài)測(cè)試器Modular Formation Dynamics Tester(簡(jiǎn)稱MDT)是Schlumberger公司在RFT基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的新一代電纜地層測(cè)試裝置,如圖1所示。它改進(jìn)了探測(cè)器、井下馬達(dá)、各模塊間的組合技術(shù)及解釋方法,從而顯著增強(qiáng)了儀器的各項(xiàng)功能。MDT測(cè)井通過(guò)點(diǎn)測(cè)的方式進(jìn)行測(cè)量,獲取精確的地層壓力,同時(shí)可以進(jìn)行流體性質(zhì)的實(shí)時(shí)分析和取樣,在儲(chǔ)層流體識(shí)別方面具有快捷、直觀的特點(diǎn)。

圖1 MDT儀器結(jié)構(gòu)圖

1 MDT測(cè)井技術(shù)基本原理

MDT進(jìn)行地層測(cè)試所依據(jù)的基本原理是滲流力學(xué)原理。它利用液壓探測(cè)器把一探針?biāo)瓦M(jìn)地層,采用人為的方式讓地層產(chǎn)生一個(gè)小的壓力擾動(dòng),同時(shí)使地層液體進(jìn)入測(cè)試器,可以在地面實(shí)時(shí)控制流體的流速和體積,以最佳的方式逐點(diǎn)測(cè)量地層壓力值,通過(guò)監(jiān)測(cè)流入定量“預(yù)測(cè)試采樣室”的液體所產(chǎn)生的壓降、速度來(lái)評(píng)價(jià)地層滲透能力,計(jì)算滲透率;利用光學(xué)流體分析(OFA)模塊的光譜測(cè)量,記錄流體光的顏色,同時(shí)結(jié)合測(cè)量的流線電阻率來(lái)識(shí)別流過(guò)出口的流體性質(zhì),從而區(qū)分鉆井液、地層中的油、氣、水及其他非導(dǎo)電流體。如需要進(jìn)行地層流體取樣,在確定所采流體確為地層流體后,開(kāi)啟通向采樣室的密封閥進(jìn)行流體取樣[2]。

MDT與RFT等其它地層測(cè)試器相比,有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)可測(cè)量管線中流動(dòng)的流體電阻率,選用泵出模塊和光學(xué)流體分析模塊在不進(jìn)行流體取樣的條件下可較準(zhǔn)確判別流體性質(zhì);

(2)使用先進(jìn)的石英壓力傳感器,提高了壓力測(cè)量和動(dòng)態(tài)響應(yīng)精度,減少了獲取地層壓力所需的占井時(shí)間;

(3)采用多探針模塊可以直接測(cè)量地層滲透率;

(4)使用井下流體光學(xué)分析技術(shù)及多取樣筒模塊,一次下井可采集多個(gè)流體樣品,同時(shí)可以進(jìn)行流體保壓取樣,獲取高質(zhì)量的PVT樣品;

(5)使用可控式推靠活塞,保證該儀器能在較大的井眼范圍內(nèi)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)操作。

2 MDT測(cè)井主要地質(zhì)應(yīng)用

2.1 利用探針模塊測(cè)試地層壓力確定地層滲透率

MDT標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井使用單探針模塊,其地層壓力測(cè)試與RFT基本相同。雙探針模塊實(shí)際是利用兩個(gè)單探針模塊,可以監(jiān)測(cè)層間連通地層的壓力變化或干擾情況。要詳細(xì)了解地層滲透率分布狀況,可使用多探針模塊,分別計(jì)算地層徑向和垂向流度,從而確定滲透率的各向異性,全面了解地層滲透率分布特點(diǎn)。

2.2 利用泵出模塊監(jiān)測(cè)地層流體性質(zhì)

在測(cè)試過(guò)程中,操作工程師通過(guò)監(jiān)測(cè)流體管線中流體電阻率來(lái)確定流體是否為地層流體,如不是地層流體,就把它泵入井眼中;如是地層流體,就停止泵出,把地層流體送入指定取樣室并密封。與RFT相比,泵出模塊消除了取樣流體體積的限制。

2.3 利用光學(xué)流體分析模塊識(shí)別地層流體液性

光學(xué)流體分析模塊是MDT測(cè)試器的精華所在,如圖2所示,它用接近紅外線范圍的光吸收譜測(cè)定來(lái)區(qū)分油和水,通過(guò)光反射譜測(cè)量確定天然氣的相對(duì)含量,從而達(dá)到識(shí)別流體液性的目的。同時(shí),光學(xué)流體分析模塊可作為采集PVT樣品的流體液性指示[3]。

圖2 MDT光學(xué)流體分析儀(OFA)

2.4 通過(guò)多點(diǎn)壓力測(cè)量獲得測(cè)量段的壓力剖面

通過(guò)對(duì)壓力剖面的分析,評(píng)價(jià)不同儲(chǔ)層所屬壓力系統(tǒng)的異同;對(duì)于厚度達(dá)到一定程度的層,可利用壓力剖面識(shí)別儲(chǔ)層流體性質(zhì),如圖3所示。

2.5 利用雙封隔器模塊進(jìn)行小型DST測(cè)試

雙封隔器模塊使用了兩個(gè)膨脹式封隔器對(duì)測(cè)試井段進(jìn)行封隔。兩封隔器之間的距離是可變的,最小距離為3 ft(1 ft=304.8 mm)左右。這可使MDT測(cè)試器以較高的流速抽吸地層液體而不至于將壓力降至泡點(diǎn)壓力以下。這種測(cè)試壓力恢復(fù)半徑大約是50 ft～80 ft。相對(duì)于常規(guī)的DST測(cè)試來(lái)說(shuō),這種測(cè)試更類似于小型的DST測(cè)試,但在測(cè)試環(huán)境、安全性能和費(fèi)用等方面都有明顯的優(yōu)點(diǎn)[4]。

圖3 MDT壓力剖面示意圖

3 應(yīng)用實(shí)例分析

大慶長(zhǎng)垣東部的葡萄花油層一直是大慶油田勘探和開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)區(qū)塊,但由于該區(qū)儲(chǔ)層類型多,油水關(guān)系復(fù)雜,在解釋上存在很多難點(diǎn),通過(guò)應(yīng)用MDT測(cè)井技術(shù),使這一地區(qū)的解釋水平有了較大的提高,對(duì)儲(chǔ)層流體性質(zhì)的識(shí)別更加準(zhǔn)確。

太35井葡萄花油層8號(hào)層測(cè)井資料顯示電阻率在20Ωm,孔隙度約為22%,鉆井取心見(jiàn)1.77 m油浸砂巖;13號(hào)層測(cè)井資料顯示電阻率在20Ωm,孔隙度約為22%,鉆井取心見(jiàn)1.04 m油浸砂巖,含油較飽滿;14號(hào)層測(cè)井資料顯示電阻率在10Ωm,孔隙度約為17%,鉆井取心為0.57 m油浸砂巖;17號(hào)層測(cè)井資料顯示電阻率在18Ωm,孔隙度約為21%,鉆井取心見(jiàn)1.25 m油浸砂巖。從測(cè)井曲線來(lái)看,13號(hào)層電性響應(yīng)符合本地區(qū)油層變化規(guī)律,而8號(hào)、14號(hào)、17號(hào)層測(cè)井解釋難度較大,鉆井取心與測(cè)井響應(yīng)差異大。為此,加測(cè)了MDT測(cè)井。

MDT在 1 178.54 m處(8號(hào)層)3.89 h泵出312 390 ml流體,光譜分析顯示流體為水,電阻率為0. 323Ωm,取樣水,水分析礦化度為103 00 ppm,和區(qū)域水性相符,為地層水;在1 192.01 m處(13號(hào)層)3.92 h泵出972 95 ml流體,光譜分析顯示流體為油,電阻率為18.07Ωm,取樣油;在1 194.22 m處(14號(hào)層)0. 79 h泵出32 175 ml流體,光譜分析顯示流體為油,電阻率為15.243Ωm,取樣油;在1 200.04 m處(17號(hào)層)4.40 h泵出40 6575 ml流體,光譜分析顯示流體為水,電阻率為0.311Ωm,取樣水,水分析礦化度為10 300 ppm,和區(qū)域水性相符,為地層水。

試油結(jié)果,8號(hào)層為水層,含油花;13、14號(hào)層為油層,證明了MDT測(cè)試的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論與建議

(1)應(yīng)用MDT測(cè)試或取樣,有利于快速發(fā)現(xiàn)油氣層,同時(shí)方便地獲得儲(chǔ)層滲透性、水性等方面信息。

(2)在油水關(guān)系復(fù)雜、存在多套流體壓力系統(tǒng)的油藏評(píng)價(jià)區(qū),通過(guò)MDT測(cè)試或取樣,有利于完善油水層測(cè)井解釋標(biāo)準(zhǔn)、查明油水界面、進(jìn)而認(rèn)識(shí)油藏特征。

(3)建議加強(qiáng)MDT技術(shù)的解釋工作,進(jìn)一步開(kāi)展泥漿侵入深度研究、多井評(píng)價(jià)和產(chǎn)能預(yù)測(cè)工作。

[1] 陸大衛(wèi),等.石油測(cè)井新技術(shù)適用性典型圖集[M].北京:石油工業(yè)出版社,2001

[2] 斯侖貝謝公司.新一代測(cè)井儀器[M].北京:石油工業(yè)出版社,1996

[3] [美]Rob Badry et al.,Downhole Optical Analysis of Formation Fluids,1994(資料)

[4] [美]Schlumberger.Formation Testing and Sampling,2001 (資料)

P631.8+3

B

1004-9134(2010)03-0067-02

邊巖慶,男,1979年生,工程師,2003年畢業(yè)于黑龍江大學(xué),現(xiàn)在大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)分公司從事油氣井測(cè)試工作。郵編:163000

2009-08-15 編輯:劉雅銘)

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