李光軍,白玉印

(中國(guó)石化河南石油工程有限公司測(cè)井公司,河南南陽(yáng) 473132)

順托果勒南區(qū)塊RMT測(cè)井可行性分析

李光軍,白玉印

(中國(guó)石化河南石油工程有限公司測(cè)井公司,河南南陽(yáng) 473132)

根據(jù)順托果勒南區(qū)塊超深高溫高壓井實(shí)際，分析了電纜軟測(cè)、鉆具輸送和存儲(chǔ)測(cè)井存在的問(wèn)題。普通電纜軟測(cè)的電纜抗拉強(qiáng)度弱,易導(dǎo)致穿心打撈；鉆具輸送測(cè)井鉆套環(huán)空間隙小，不利于旁通以上電纜安全運(yùn)行，井控風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大；存儲(chǔ)測(cè)井無(wú)配套的高溫儀器，工藝實(shí)施過(guò)程破壞井筒泥漿體系。通過(guò)水力輸送RMT測(cè)井工藝分析，結(jié)合RMT測(cè)井技術(shù)的成功應(yīng)用以及成熟的水力輸送測(cè)井技術(shù)，認(rèn)為該區(qū)塊鉆井可實(shí)施套管井循環(huán)降溫RMT測(cè)井，以補(bǔ)充裸眼井測(cè)井資料的不足。

順托果勒南區(qū)塊；RMT測(cè)井；高溫高壓；水力輸送；循環(huán)降溫

順托果勒南區(qū)塊構(gòu)造位于塔里木盆地塔中Ⅰ號(hào)斷裂帶下盤(pán)，緊鄰滿加爾坳陷生烴區(qū)，是油氣運(yùn)移的有利指向區(qū)。該區(qū)塊發(fā)育多組北東向走滑斷裂，是儲(chǔ)層發(fā)育的有利區(qū)，同時(shí)也是晚期天然氣充注富集的有利部位。目前鉆達(dá)奧陶系的有順南1、順南2、順南3、順南4、順南5和順南7井，實(shí)鉆證實(shí)該區(qū)塊發(fā)育一間房組至鷹山組上段、鷹山組下段、蓬萊壩組三套儲(chǔ)層，具備油氣成藏的良好條件，展示了奧陶系中、下統(tǒng)有良好的勘探前景。

順托果勒南區(qū)塊目的層深，部分井完鉆井深在7 500 m以上，井底溫度、壓力高，超深井井底溫度、壓力分別可達(dá)185 ℃、135 MPa以上，對(duì)測(cè)井資料錄取造成很大困難，影響油氣層評(píng)價(jià)。完成該區(qū)塊測(cè)井資料錄取的關(guān)鍵在于高溫高壓測(cè)井儀器，科學(xué)合理的施工工藝能促進(jìn)測(cè)井資料的優(yōu)質(zhì)高效錄取及測(cè)井作業(yè)過(guò)程的井筒安全。

1 電纜軟測(cè)、鉆具輸送及存儲(chǔ)測(cè)井存在的問(wèn)題

電纜軟測(cè)工藝因測(cè)井效率高、錄取資料品質(zhì)優(yōu)良而在各油田廣泛應(yīng)用；鉆具輸送測(cè)井能很好地解決水平井、復(fù)雜井測(cè)井資料的錄取而得到全面推廣應(yīng)用；存儲(chǔ)測(cè)井因消除了有電纜測(cè)井帶來(lái)的各種風(fēng)險(xiǎn)而逐步在各油田應(yīng)用。但對(duì)于順托果勒南區(qū)塊超深高溫高壓井，三種工藝技術(shù)都存在一定的問(wèn)題。

1.1 電纜軟測(cè)問(wèn)題

石油測(cè)井作業(yè)安全規(guī)范規(guī)定，電纜測(cè)井遇卡處置最大安全拉力不應(yīng)超過(guò)新電纜斷裂強(qiáng)度的50%，井深超過(guò)3 000 m的井，深度每增加1 000 m，電纜弱點(diǎn)拉斷力應(yīng)減少5 kN，但過(guò)小的弱點(diǎn)拉斷力又會(huì)導(dǎo)致儀器落井風(fēng)險(xiǎn)增大[1]。

假設(shè)直井井深8 000 m，泥漿密度1.5 g/cm3，普通七芯電纜φ11.8 mm，高強(qiáng)度七芯電纜φ12.4 mm，超高強(qiáng)度七芯電纜φ13.2 mm，拉力棒弱點(diǎn)27 kN，測(cè)井儀器直徑90 mm，儀器組合長(zhǎng)度15 m、重300 kg。在不考慮電纜儀器與井壁摩擦力情況下，如在井底遇卡其電纜及儀器在井下懸重、井口電纜張力及試解卡極限拉力結(jié)果見(jiàn)表1。

正常測(cè)井過(guò)程中，普通電纜及儀器與井壁摩擦、泥漿性能，特別是泥漿黏度等產(chǎn)生的額外阻力，可使井口電纜張力接近甚至超過(guò)電纜抗拉強(qiáng)度的50%。在遇卡不很?chē)?yán)重的情況下，因電纜抗拉強(qiáng)度和弱點(diǎn)拉斷力限制，試解卡拉力受限，不得不穿心打撈。超深井穿心打撈過(guò)程中，打撈工具隨鉆具下放時(shí)間很長(zhǎng)，下部電纜長(zhǎng)時(shí)間靜止可能出現(xiàn)電纜井壁黏附，處理不當(dāng)可誘發(fā)次生事故。因此，該地區(qū)井若配套額定拉斷力達(dá)120 kN以上的超高強(qiáng)度測(cè)井電纜，可較為安全地實(shí)施電纜軟測(cè)工藝。

表1 電纜和儀器靜止情況下井口電纜張力及試解卡極限拉力結(jié)果 kN

1.2 鉆具輸送測(cè)井問(wèn)題

鉆具輸送測(cè)井在順南地區(qū)存在兩個(gè)典型問(wèn)題：一是鉆具與套管間的環(huán)空間隙小，環(huán)空內(nèi)的測(cè)井電纜被擠壓將導(dǎo)致測(cè)井失敗甚至發(fā)生卡鉆工程事故；二是環(huán)空內(nèi)的測(cè)井電纜妨礙井控裝備控制井口。

以順南7井為例(圖1)，該井三開(kāi)套管內(nèi)徑220 mm，五開(kāi)上部為139.7 mm鉆桿，其接箍外徑190 mm，則鉆套直徑差30 mm，環(huán)空間隙過(guò)?。粚?duì)于高壓天然氣井，一旦出現(xiàn)井控風(fēng)險(xiǎn)，因旁通短接以上測(cè)井電纜與鉆具并行，將影響井控裝備控制井口。因此，該地區(qū)鉆具輸送測(cè)井也存在較大風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 存儲(chǔ)測(cè)井問(wèn)題

存儲(chǔ)式鉆具輸送測(cè)井，是在專用保護(hù)裝置內(nèi)測(cè)井儀器隨鉆具一起入井，到達(dá)井底后，依靠泥漿泵投球加壓機(jī)械釋放工藝或連續(xù)泥漿泵壓釋放工藝，將測(cè)井儀器自保護(hù)裝置內(nèi)釋放出來(lái)；儀器在時(shí)間預(yù)置和電磁控制作用下，由電池供電開(kāi)始工作，并隨鉆具上提，記錄測(cè)井信息[2]，測(cè)量完畢，將存儲(chǔ)器內(nèi)的測(cè)量數(shù)據(jù)讀出后剔除無(wú)效數(shù)據(jù)，并結(jié)合刻度數(shù)據(jù)將測(cè)井原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為工程數(shù)據(jù)的測(cè)井技術(shù)。

盡管存儲(chǔ)測(cè)井儀器直徑有60 mm，可與4"鉆具配合完成測(cè)井作業(yè)，但對(duì)于順南地區(qū)高溫高壓井，存儲(chǔ)測(cè)井技術(shù)存在兩方面問(wèn)題：一是目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)耐高溫存儲(chǔ)儀器，二是存儲(chǔ)儀器自保護(hù)裝置內(nèi)釋放前后的泥漿壓強(qiáng)測(cè)試對(duì)比會(huì)破壞井筒泥漿體系，易引起井控風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于順托果勒南區(qū)塊超深高溫高壓井，裸眼井電纜軟測(cè)、鉆具輸送和存儲(chǔ)測(cè)井都存在相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)，且常出現(xiàn)測(cè)井資料不足或缺失，而RMT測(cè)井是補(bǔ)充裸眼測(cè)井資料不足或缺失的可行辦法。

2 RMT測(cè)井的可行性

RMT測(cè)井可實(shí)施非彈性散射、俘獲和氧活化三種測(cè)量模式，可測(cè)量128條測(cè)井曲線，測(cè)井信息豐富。非彈模式測(cè)井信息可進(jìn)行巖性指示、劃分儲(chǔ)集層、確定泥質(zhì)含量、計(jì)算孔隙度和含油(氣)飽和度；俘獲模式測(cè)井技術(shù)可計(jì)算地層孔隙度、含油(氣)飽和度、判斷油(氣)水層；氧活化模式技術(shù)可確定地層出水層段、測(cè)量水流速度。因此，利用套管RMT測(cè)井技術(shù)，可劃分儲(chǔ)層、確定泥質(zhì)含量、孔隙度、含油(氣)飽和度[3]，特別適用在裸眼測(cè)井資料不足或缺失情況下的套后測(cè)井地質(zhì)評(píng)價(jià)。

由于RMT可實(shí)現(xiàn)過(guò)油管測(cè)井，根據(jù)水力輸送測(cè)井原理(圖1)，在循環(huán)井筒液體充分降低井溫前提下，可利用非高溫儀器完成套管RMT測(cè)井。其具體措施是，套管內(nèi)下入油管管串，下帶篩管及堵頭，下至井底后，利用泵車(chē)向井內(nèi)注入冷水，充分循環(huán)井筒內(nèi)液體以達(dá)到降溫效果，然后自油管內(nèi)下入RMT儀器。對(duì)于直井、定向井，依靠重力自由下放儀器至井底；對(duì)于大斜度井、水平井，自由下放遇阻后，可利用水力輸送儀器至井底。若發(fā)現(xiàn)井下溫度仍過(guò)高，此時(shí)可再次循環(huán)降溫后上提電纜測(cè)井。為保證施工安全，需采用高強(qiáng)度測(cè)井電纜。

圖1 水平井水力輸送測(cè)井原理

河南測(cè)井公司有兩套R(shí)MT測(cè)井系統(tǒng)，耐溫163 ℃、耐壓103 MPa，分別于2007年和2013年投入生產(chǎn)應(yīng)用，累計(jì)完成209井次測(cè)井(表2)，其中水力輸送30井次，測(cè)井一次成功率100%，積累了成熟的的施工技術(shù)。依據(jù)RMT測(cè)井結(jié)果，很多井采取后續(xù)措施都取得了良好的增油效果，部分典型井，如TK924H、新淺25-平7、J4-137、雙觀6井增油效果都很好(表3)。

表2 RMT測(cè)井統(tǒng)計(jì)

表3 部分井增油效果統(tǒng)計(jì)

TK924H是西北油田分公司的一口割縫篩管完井，篩管段4 761～5 040.38 m，原產(chǎn)狀為日產(chǎn)油0.9 m3、水68.3 m3，含水98.7%。2013年11月23～24日對(duì)該井水平段進(jìn)行水力輸送RMT測(cè)井。依據(jù)測(cè)量結(jié)果，解釋4號(hào)層為油層，后在4 716～4 750 m段射孔求產(chǎn)，日產(chǎn)液29.47.5 m3、油24.375 m3，含水17.2%。

新淺25-平7井是河南油田一口稠油水平井， 2009年2月12日投產(chǎn)H3Ⅰ22層，射孔段為799.0～870.0 m，屬注汽開(kāi)采，原產(chǎn)狀為日產(chǎn)油0.7 m3、水17.6 m3。RMT測(cè)井結(jié)果表明，635.6～707.8 m為未利用層段，712.6～794.6 m為潛力段，已利用層段799～870 m的剖面動(dòng)用差異大，799～803.8 m、811.6～824.5 m、825.3～845.3 m段的動(dòng)用程度高，水淹嚴(yán)重，而層段859.1～870.0 m動(dòng)用程度低。為進(jìn)一步挖掘目前生產(chǎn)層段H3Ⅰ22層下段799～870 m的剩余油潛力，將注汽口位置由647.06 m調(diào)整到855.00 m，并注氮?dú)鈵灳疅岵桑债a(chǎn)油7.2 m3、水14.1 m3。

樓365井采用的是套管鉆井技術(shù)，完鉆后直接固井，無(wú)裸眼井測(cè)井資料。利用套管井RMT測(cè)井資料準(zhǔn)確計(jì)算出了泥質(zhì)含量、孔隙度、含油飽和度等參數(shù)，并進(jìn)行油水層評(píng)價(jià)(圖2)。試油結(jié)果，日產(chǎn)油10.1 m3、水3.2 m3。

圖2 樓365井RMT測(cè)井解釋成果圖

對(duì)于順托果勒南區(qū)塊8 000 m垂深套管井，在井內(nèi)液體是水的情況下，其井底壓力不會(huì)超過(guò)100 MPa，現(xiàn)有的RMT儀器可滿足耐壓要求，并通過(guò)冷水循環(huán)井液，使井內(nèi)溫度降至RMT儀器耐溫范圍內(nèi)，以實(shí)施RMT測(cè)井，補(bǔ)充裸眼井測(cè)井資料的不足。

3 結(jié)論

(1)鑒于RMT測(cè)井技術(shù)的成功應(yīng)用以及成熟的水力輸送測(cè)井技術(shù)，可在順托果勒南區(qū)塊進(jìn)行循環(huán)降溫測(cè)井試驗(yàn)。

(2)電纜軟測(cè)、鉆具輸送和存儲(chǔ)測(cè)井工藝在順托果勒南區(qū)塊超深高溫高壓測(cè)井存在較多問(wèn)題。只有在配套超高強(qiáng)度電纜前提下，才可以相對(duì)安全地實(shí)施電纜軟測(cè)。

(3)對(duì)于順托果勒南區(qū)塊垂深8 000 m以內(nèi)套管井，其可通過(guò)冷水注入循環(huán)降溫技術(shù)使井筒內(nèi)溫度降至163 ℃以內(nèi)。

[1] 石油行業(yè)測(cè)井標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì).SY 5726-2011石油測(cè)井作業(yè)安全規(guī)范[S].北京：石油工業(yè)出版社，2011.

[2] 任中豪，張文昌. LWF存儲(chǔ)式測(cè)井在冀東油田的應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2012，(9)：222-223.

[3] 賀紅麗. RMT測(cè)井技術(shù)在低阻油層識(shí)別中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011，(7)：184-185.

編輯：劉洪樹(shù)

1673-8217(2015)04-0111-03

2015-01-07

李光軍，高級(jí)工程師，1961年生，1982年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院地球物理測(cè)井專業(yè)，主要從事測(cè)井技術(shù)及管理工作。

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