任 宏，李 欣，劉新新，賈 雍

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

隨鉆測壓工具StethoScope在渤海油田的應(yīng)用

任 宏，李 欣，劉新新，賈 雍

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

摘 要：在油田開發(fā)過程中，地層壓力是衡量地層能量的重要指標(biāo)，合理的地層壓力是搞好油田穩(wěn)定和調(diào)整挖潛的重要條件。隨著油田的勘探開發(fā)，地層能量開始衰減，在很大程度上影響了開發(fā)效果，因此及時準(zhǔn)確了解地層壓力的情況就顯的尤為重要。介紹了StethoScope工具特點、測壓流程及其在渤海油田應(yīng)用效果分析，對該技術(shù)的推廣應(yīng)用有很好的借鑒和指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：隨鉆測壓；StethoScope；地層壓力；壓力分析

Application of Formation Pressure Testing Tool StethoScope to Bohai Oil Field

REN Hong, LI Xin, LIU Xinxin, JIA Yong

（CNOOC Energy Technology & Services Ltd. Project & Technology Co. Tianjin 300452, China）

Abstract:The formation pressure can indicate the formation energy in the development of oil field, and the appropriate formation pressure is an important condition for oil field development and adjustment. With the development of oil field, the formation energy will decrease, which might affect the development of oil field greatly. Therefore, it is very important to know the pressure condition quickly and correctly. In this paper, the character of StethoScope tool is introduced, and the pressure flow measuring process and the testing results are analyzed, which is significant for its wide application.

Keywords:pressure test while drilling; StethoScope; formation pressure; pressure analysis

為了獲取渤海油田目前儲層的壓力數(shù)據(jù)，摸清已開發(fā)油氣藏壓力衰竭情況，規(guī)避鉆井風(fēng)險，認(rèn)知未開發(fā)油氣藏的物性和含油氣性，為后續(xù)布井提供依據(jù)，在P井應(yīng)用了斯倫貝謝公司研發(fā)的隨鉆測壓工具StethoScope。該工具是目前較先進的壓力測試系統(tǒng)，不僅能在直井中作業(yè)還可以在大斜度和水平井中進行測壓作業(yè)，同時在鉆井過程中就能進行壓力測試，及時準(zhǔn)確地獲得地層壓力數(shù)據(jù)。

1　StethoScope工具介紹

在隨鉆測壓領(lǐng)域，StethoScope是較為安全可靠的測試系統(tǒng)，由于座封活塞的存在，可以使儀器在井筒0～360°范圍內(nèi)任意角度進行測量，探針設(shè)計上吸取了MDT的經(jīng)驗，采用D-型設(shè)計，保證探針能準(zhǔn)確安裝到位，同時保證探針不會產(chǎn)生位移，探針內(nèi)部采用Q-型自動密封圈，保證探針內(nèi)部不會產(chǎn)生額外孔隙[1,2]，如圖1所示。不同尺寸的儀器適用于不同的井眼，StethoScope工具參數(shù)如表1所示。

圖1　儀器簡圖

表1 StethoScope工具參數(shù)

表2 StethoScope壓力測試模式

圖2　Type0測壓過程

圖3　時間優(yōu)化模式測壓過程

應(yīng)用StethoScope進行地層壓力測試時可以選擇固定模式或時間優(yōu)化模式。固定模式即預(yù)測試的測試流速、泵抽體積和測試總時間都固定。根據(jù)不同地層有4個優(yōu)化測試組合，如表2所示Type0，在地層流度量級已知或可以估算的情況下應(yīng)用該模式有較好的測試效果，測壓過程如圖2所示。若地層物性未知，工具可以根據(jù)預(yù)測試自動計算得到地層流度，從而選擇合適的測試流速和泵抽體積來進行壓力測試，該模式即為時間優(yōu)化模式，它同樣有四個測試組合如表2所示Type1 和Type2，時間優(yōu)化模式的測試時間均為5 min。Type1和Type2的區(qū)別在于如何判斷泥餅破裂即是否與地層溝通并降至地層壓力之下，Type1僅用一個壓力預(yù)測試進行判斷如圖3左所示，Type2則利用一系列小體積的壓力預(yù)測試判斷如圖3右所示。由于Type2預(yù)測試時壓降較小，因此對于流度較

低的地層或膠結(jié)不好易出砂的地層有較好的適用性[3]。

2　StethoScope優(yōu)缺點分析

（1）與傳統(tǒng)電纜測壓相比，StethoScope不僅可以在直井中獲得壓力數(shù)據(jù)還可應(yīng)用于大斜度井和水平井。

（2）StethoScope可以與其他隨鉆測井工具組合實現(xiàn)在打鉆過程中獲取壓力數(shù)據(jù)。

（3）通過實時傳輸?shù)孛嫦到y(tǒng)可以有效的控制工具探頭的方向，提高測壓成功率。

（4）StethoScope有多種測壓模式適合不同的地層，在保證鉆具安全的情況下獲得質(zhì)量較高的數(shù)據(jù)。

（5）與傳統(tǒng)電纜測壓相比，StethoScope的費用較高。

（6）壓力測試在停泵的情況下測試更準(zhǔn)確，為了避免卡鉆的風(fēng)險通常在開泵的情況下進行壓力測試，這可能會造成一定的測量誤差（所測壓力稍高于靜水狀態(tài)下測量的地層壓力），需進行壓力校正以獲取準(zhǔn)確的地層壓力[4]。

3　StethoScope測壓流程

本井測壓時選擇的模式是Type1-B模式，其測壓流程主要包括以下幾個方面：

（1）粘卡測試：在不停泵的情況下，停轉(zhuǎn)時間分別5、10、15 min后再開頂驅(qū)開轉(zhuǎn)速，看鉆具是否粘卡，若無異常則進行測壓作業(yè)。

（2）校深：測壓鉆具組合里帶有ARC，可以同時得到伽馬和電阻率兩條曲線，鉆進過程中便可通過伽馬和電阻率曲線確定目的層，通過GR來定位保證測壓點的深度準(zhǔn)確。

（3）探針到達(dá)設(shè)計深度后發(fā)送指令，調(diào)整工具位置，盡量使探針朝向高邊避免在低邊吸入沉積巖屑造成測壓失敗，工具接到指令后座封、測壓，測試結(jié)束后數(shù)據(jù)通過Telescope上傳到地面，上傳的數(shù)據(jù)主要包括：環(huán)空壓力、地層壓力、壓力降、流度和溫度[5]等，實時上傳的壓力數(shù)據(jù)如圖4所示。

圖4　實時測壓數(shù)據(jù)

4　隨鉆測壓數(shù)據(jù)應(yīng)用分析

油田位于渤海西部海域，構(gòu)造上海四大斷層貫穿整個油田，油田平面上被次級斷層分為東南、中、西三個高點，均為斷背斜構(gòu)造。油田于1997 年12月正式投產(chǎn)，開發(fā)層段為沙二段和沙三段油層，投產(chǎn)初期采用4口井進行衰竭開發(fā)，2002年在中高點實施2口調(diào)整井，2005年2口井轉(zhuǎn)注，形成二注四采不規(guī)則井網(wǎng)注水開發(fā)，為了獲取現(xiàn)階段油田主要目的層位的壓力數(shù)據(jù)，為后期開發(fā)方案提供依據(jù)，在P井應(yīng)用StethoScope工具進行隨鉆壓力作業(yè)。

本井設(shè)計測壓點24個，實際測壓點26個，有效壓力點20個，測壓點主要在沙二段和沙三段主力油層，測壓數(shù)據(jù)如表3所示，壓力數(shù)據(jù)的質(zhì)量類型主要分為：穩(wěn)定、近穩(wěn)定、未穩(wěn)定和致密，Schlumberger公司給出的評價標(biāo)準(zhǔn)如表4所示，隨鉆測壓系統(tǒng)也是根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)來拾取可靠的地層壓力，該評價標(biāo)準(zhǔn)在實際應(yīng)用中效果較好，StethoScope工具在國外應(yīng)用已較為成熟，國內(nèi)也在逐漸應(yīng)用，其測壓結(jié)果與電纜測試（RCI、MDT等）所測地層壓力基本吻合。

圖5是目前所測地層壓力與原始地層壓力對比圖，從圖中看出E3S2-I和E3S2-II目前地層壓力高于原始地層壓力約1 MPa左右；油組Ⅲ低于原始地層壓力7 MPa左右，油組Ⅳ低于原始地層壓力7～9 MPa，油組Ⅴ低于原始地層壓力9～12 MPa；層位E2S3的油組Ⅰ和Ⅱ，目前地層壓力低于原始地層壓力3 MPa左右。

從對比圖上看出沙二段1、2油組地層壓力略

高于原始地層壓力，顯示前期的注水起到了補充地層能量的作用，壓力還算穩(wěn)定；沙二段3、4、5油組地層壓力跟原始地層壓力相比下降較大，表明該油組地層壓力衰減嚴(yán)重，后期應(yīng)布注水井對其及時注水以補充地層能量提高采油效率，沙三段1、2油組地層壓力略低于原始地層壓力，但也要引起足夠重視，如果后續(xù)繼續(xù)開發(fā)該油組為保證較好的開發(fā)效果也應(yīng)適當(dāng)注水，以及時補充地層能量。

表3　P井隨鉆測壓數(shù)據(jù)

表4　壓力數(shù)據(jù)質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)

原設(shè)計鉆進至沙二段鉆井液密度提到1.32 g/ cm3，由于測壓數(shù)據(jù)顯示沙二段Ⅲ油組壓力虧空嚴(yán)重，實際鉆進到該層位時控制鉆井液密度在1.30 g/cm3避免井漏，同時在鉆進期間通過向膠液中加入PF-SZDL等堵漏劑提高地層承壓能力，維持井壁穩(wěn)定，減少漏失，避免鉆井風(fēng)險。在固井作業(yè)方面針對于本井壓力虧空提出采用低密度高強度

水泥技術(shù)，解決易漏失井固井問題。正是本次測壓提供了可靠的壓力數(shù)據(jù)，為后續(xù)鉆井作業(yè)提供依據(jù)來適當(dāng)調(diào)整鉆井參數(shù)、泥漿性能以及固井工藝等措施，為鉆井作業(yè)順利結(jié)束奠定了基礎(chǔ)。

圖5　所測地層壓力與原始地層壓力對比圖

5　結(jié)束語

本次StethoScope隨鉆測壓摸清了渤海油田主要目的層的壓力衰竭情況，有效避免鉆井作業(yè)風(fēng)險，對油田的后續(xù)開發(fā)有重要的指導(dǎo)意義。隨著石油勘探開發(fā)力度的加大尤其是大斜度井和水平井的增多，為了及時準(zhǔn)確的獲取地層壓力數(shù)據(jù)，改善油田開發(fā)效果，提高采油效率，隨鉆測壓工具將會有更廣闊的應(yīng)用舞臺。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：第一任宏，男，1984年生，工程師，2008年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）勘查技術(shù)與工程專業(yè)，從事測井監(jiān)督工作。E-mail：renhong2@cnooc.com.cn。

收稿日期：2014-03-10；改回日期：2014-11-10

文章編號：1008-2336（2015）01-0086-05

中圖分類號：TE271

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2015.01.086