任宏，張國(guó)強(qiáng)，李欣，王榮飛

1.中海油能源發(fā)展股份有限公司 工程技術(shù)分公司 （天津 300459）

2.中海石油(中國(guó))有限公司 天津分公司 （天津 300459）

電纜地層流體取樣是儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的一種最直接、最有效的評(píng)價(jià)手段，在油氣田勘探開發(fā)中應(yīng)用非常廣泛[1]，有效地層流體樣品的獲取能直接反映儲(chǔ)層的流體性質(zhì)，對(duì)測(cè)井解釋及區(qū)域評(píng)價(jià)起到至關(guān)重要的作用[2]。渤海油田新近系地層較淺，地層較疏松壓實(shí)作用差[3]，取樣過(guò)程中易出現(xiàn)漏封現(xiàn)象造成取樣失敗，很大程度影響儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和儲(chǔ)量申報(bào)，如何有效避免漏封并提高作業(yè)效率對(duì)油氣田勘探意義重大。

渤海油田新近系地層明化鎮(zhèn)組、館陶組為河流相沉積，其巖性主要以砂、泥巖為主，在進(jìn)行電纜地層流體取樣時(shí)有以下2個(gè)難點(diǎn)：①淺層疏松砂巖取樣成功率低。地層埋深淺，壓實(shí)作用差，電纜地層流體取樣時(shí)在較大壓差作用下易漏封，造成取樣失敗，影響儲(chǔ)層評(píng)價(jià)[4]。②淺層疏松砂巖取樣效率低。在疏松砂巖儲(chǔ)層取樣漏封后，往往反復(fù)無(wú)規(guī)律重新座封泵抽，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)[5]；或者直接放棄該點(diǎn)取樣，取樣效率低。

1 疏松砂巖儲(chǔ)層高效取樣技術(shù)

渤海油田新近系儲(chǔ)層取樣常用的電纜地層測(cè)試儀器是中海油服自主研發(fā)的增強(qiáng)型地層動(dòng)態(tài)測(cè)試儀（EFDT），它具有測(cè)量地層壓力、采集地層流體、估算地層滲透率、預(yù)測(cè)產(chǎn)能、預(yù)測(cè)油氣水界面、判斷儲(chǔ)集層之間的連通性等能力[6]。該儀器可匹配多種類型探針，其常規(guī)探針模塊由上下2個(gè)派克組成，如圖1所示。

圖1 EFDT常規(guī)探針

1.1 取樣原則

疏松砂巖取樣過(guò)程中若出現(xiàn)漏封，傳統(tǒng)做法是無(wú)規(guī)律地更換取樣點(diǎn)不斷嘗試，取樣成功率不高，極大地影響了作業(yè)效率，增加作業(yè)成本。通過(guò)不斷實(shí)踐總結(jié)發(fā)現(xiàn)泵抽過(guò)程中即使漏封，短時(shí)間內(nèi)泥漿濾液不會(huì)迅速污染儲(chǔ)層，即“原點(diǎn)”泵抽效果依然存在，基于此創(chuàng)新提出“貼靠原點(diǎn)取樣”作業(yè)方法，能大幅提升作業(yè)效率，其具體作業(yè)方法如下：①泵抽取樣過(guò)程中若漏封，盡量在原深度點(diǎn)嘗試重新座封并取樣；②EFDT漏封后不解封，嘗試用另一個(gè)派克繼續(xù)泵抽取樣，提高作業(yè)效率；③取樣過(guò)程中若漏封可快速上提下放儀器串，以調(diào)整座封方位，并回到原取樣深度點(diǎn)附近座封取樣。

1.2 小壓差低泵速取樣

電纜地層流體取樣時(shí)易發(fā)生漏封，往往是在大壓差作用下座封位置井壁不穩(wěn)定垮塌致使探針漏封造成取樣失敗，因此減小泵抽壓差是避免取樣漏封的有效措施[7]。

根據(jù)達(dá)西公式Q=KAP/L，其中Q為流量，K為比例系數(shù)，A為截面積，P為泵抽壓差，L為長(zhǎng)度[8]。要減小P可通過(guò)減小流量Q或增大截面積A來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此降低泵抽壓差可通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：①泵抽取樣過(guò)程中降低泵速?gòu)亩档土髁縌，達(dá)到降低壓差的作用；②優(yōu)選大面積探針(圖2）進(jìn)行取樣作業(yè)，通過(guò)增大截面積A達(dá)到降低泵抽壓差的作用，進(jìn)而降低取樣漏封的概率[9]，各探針過(guò)流面積對(duì)比見表1；③對(duì)于渤海常用地層測(cè)試儀器EFDT，作業(yè)時(shí)通常只使用單派克作業(yè)，若一個(gè)派克損壞才使用另一個(gè)派克，對(duì)于易漏封砂巖儲(chǔ)層取樣效果較差。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)通過(guò)雙派克同時(shí)泵抽可以變相增大截面積，可有效達(dá)到降低泵抽壓差的作用[10]（圖3），從而提高取樣成功率。

圖2 大截流面積電纜地層測(cè)試探針類型

表1 探針過(guò)流面積對(duì)比

圖3 雙派克泵抽取樣

1.3 優(yōu)化探針組合與探針雙掛

渤海油田疏松砂巖電纜地層測(cè)試作業(yè)通常會(huì)進(jìn)行測(cè)壓和取樣作業(yè)，但常規(guī)探針在取樣時(shí)易漏封，大極板探針由于面積大有較大的深度誤差不適合測(cè)壓作業(yè)，通過(guò)改進(jìn)工藝應(yīng)用雙掛探針，有效解決這一難題。所謂雙掛探針指的是在原來(lái)單探針模塊的基礎(chǔ)上再加一個(gè)探針模塊，形成雙探針模塊，即常規(guī)探針模塊+大極板探針模塊，如圖4所示。大極板探針由于面積較大，不適合進(jìn)行測(cè)壓作業(yè)，雙掛探針可實(shí)現(xiàn)常規(guī)探針測(cè)壓，大極板探針取樣，因此雙掛探針組合可在滿足測(cè)壓的同時(shí)一次下井完成疏松砂巖儲(chǔ)層測(cè)壓和取樣作業(yè)，大幅提升作業(yè)效率。

圖4 雙掛探針組合

2 技術(shù)應(yīng)用效果分析

2.1 BZ13-2某井原深度點(diǎn)高效取樣

本井設(shè)計(jì)在1 699 m取樣，取樣層位在明化鎮(zhèn)組，該層位巖性為砂巖和泥巖，取樣點(diǎn)位置較淺易出現(xiàn)泵抽漏封問(wèn)題，從常規(guī)曲線上看儲(chǔ)層為油層，如圖5所示，該點(diǎn)取樣目的為獲取油樣。

圖5 BZ13-2-X常規(guī)曲線圖

圖6 BZ13-2-X泵抽參數(shù)變化圖

取樣過(guò)程如圖6所示，常規(guī)探針在1 699 m泵抽62 min電導(dǎo)率（COND2）由40 S/m降到10 S/m漏封，解封后重新在該深度點(diǎn)座封泵抽100 min電導(dǎo)率（COND2）由12 S/m降至5 S/m再次漏封，解封后活動(dòng)儀器串再次在1 699 m座封泵抽40 min電導(dǎo)率（COND2）由5 S/m降到1 S/m后，決定灌樣，井口轉(zhuǎn)樣取得1 600 mL純油樣。從整個(gè)取樣過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在原深度點(diǎn)重新座封取樣保留了漏封前的泵抽效果，取樣效率更高，第三次座封僅用40 min即取得純油樣。

2.2 BZ29-6某井“雙掛”探針高效取樣

BZ29-6構(gòu)造位于渤海南部海域，取樣層位在明化鎮(zhèn)組，巖性為砂巖和泥巖，設(shè)計(jì)在1 477.5 m進(jìn)行取樣，從常規(guī)曲線上看儲(chǔ)層為油層，如圖7所示，該點(diǎn)取樣目的是為獲取油樣。

鑒于該取樣點(diǎn)較淺、儲(chǔ)層疏松，常規(guī)探針取樣漏封概率非常大，在常規(guī)探針完成測(cè)壓后直接用大極板探針進(jìn)行取樣，泵抽110 min后電導(dǎo)率由53 S/m降至1 S/m灌樣取得2 250 mL純油樣。大極板探針坐封面積大，從而減少泵抽壓差，未出現(xiàn)漏封現(xiàn)象，“雙掛”探針的應(yīng)用有效，提高一次入井成功率，大幅節(jié)約作業(yè)時(shí)間。

圖7 BZ29-6-X常規(guī)曲線圖

3 結(jié)論

疏松砂巖儲(chǔ)層高效取樣技術(shù)適用性強(qiáng)，通過(guò)創(chuàng)新作業(yè)思路優(yōu)化探針組合能有效解決淺層疏松砂巖在電纜地層流體取樣時(shí)易漏封、取樣效率低等技術(shù)難題，切實(shí)提高了取樣成功率，為測(cè)井解釋儲(chǔ)層評(píng)價(jià)提供了可靠保障。與傳統(tǒng)做法相比能大幅減少泵抽時(shí)間，提高儀器單次入井作業(yè)成功率，現(xiàn)階段渤海油田淺層疏松砂巖仍有較大的勘探潛力，應(yīng)用前景非常廣闊。