涂春趙 馮恩龍 張國強

(①中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司；②中海石油(中國) 有限公司天津分公司)

0 引 言

渤海油田的隨鉆測壓作業(yè)需求日益增長，但隨鉆測壓工具一直被國外公司壟斷。目前，常用的隨鉆測壓工具有三種，分別是斯倫貝謝公司的Stetho-Scope工具、貝克休斯公司的Tes-Trak工具和哈里伯頓公司的Geo-Tap工具，三者的作業(yè)費用均較高且無法有效滿足高作業(yè)量的需求。國產(chǎn)隨鉆測壓工具Instant Formation Pressure Tester(以下簡稱IFPT)的自主研發(fā)及成功應(yīng)用，緩解了渤海油田隨鉆測壓高作業(yè)量需求并降低了作業(yè)費用，為后續(xù)的隨鉆測壓作業(yè)提供了新選擇。

1 國產(chǎn)隨鉆測壓工具IFPT介紹

IFPT工具由平衡補償系統(tǒng)、推靠座封系統(tǒng)、緊急卸壓系統(tǒng)、精密抽吸系統(tǒng)、液壓動力系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及自動控制系統(tǒng)、電池供電系統(tǒng)組成，全長8.99 m(圖1)。測壓作業(yè)時探針和推靠臂從推靠座封系統(tǒng)中伸出，使儀器與儲集層連通，通過抽吸測得地層壓力。IFPT工具設(shè)計有蓄能器，緊急狀態(tài)下可自動回收探針，而且探針根部設(shè)計有結(jié)構(gòu)脆弱點，一旦無法回收時可切斷探頭，避免卡鉆。IFPT工具還設(shè)有電池組保護電路，可以實現(xiàn)對浪涌電流的監(jiān)測和保護，從而提高電池組供電系統(tǒng)的工作可靠性和穩(wěn)定性。

圖1 IFPT工具結(jié)構(gòu)示意

IFPT工具的機械參數(shù)如表1所示。

表2提供了渤海油田目前常用的不同型號隨鉆測壓工具的主要儀器參數(shù)對比結(jié)果。可以看出， IFPT工具與國外同類隨鉆地層測壓工具相比，除了地層壓力測量范圍有些差別之外，其他主要參數(shù)基本一致，處于同一技術(shù)水平，可以滿足現(xiàn)場作業(yè)需求。

表1 IFPT工具機械參數(shù)

表2 不同隨鉆測壓工具關(guān)鍵參數(shù)對比

2 提高測壓成功率的技術(shù)措施探索

2.1 地層自適應(yīng)智能測試技術(shù)

通過預(yù)調(diào)查測試，針對不同物性儲集層選擇最佳抽吸量和抽吸速度，可使該工具的智能測壓模式更加高效，確保不同物性儲集層的測壓成功率，增強了工具區(qū)域適應(yīng)性。如圖2所示，圖中縱坐標(biāo)中QPG 2為探針壓力，VOL為抽吸量。每個深度點的測壓過程主要分為以下3部分。

(1)清理管線：少量抽吸清理泥餅與管線，使管線與地層連通。

(2)調(diào)查預(yù)測試：評估測試結(jié)果，快速估算流度和地層壓力。

5.建立多元化的評價體系。教師核心素養(yǎng)和能力建設(shè)的重要影響因素之一就是科學(xué)合理的評價體系。同時，它也是學(xué)校能夠長久發(fā)展的基石。目前，一些院校在考核教師時只關(guān)注教學(xué)能力，考核體系單一。在“雙創(chuàng)”時代背景下，高職院校應(yīng)該把教師的管理能力、創(chuàng)新能力、實踐能力、科研能力和服務(wù)企業(yè)能力等都納入教師能力評價體系中，實行多元化的動態(tài)評價體系。

(3)正式測壓:根據(jù)預(yù)測試結(jié)果，設(shè)定測壓參數(shù)(抽吸量、抽吸速度)，其中抽吸量和抽吸速度的組合主要設(shè)置有6種模式(表3)。

圖2 IFPT工具單點測壓過程示意

表3 測壓參數(shù)組合模式

2.2 制定作業(yè)細(xì)則，規(guī)范作業(yè)流程

對現(xiàn)場隨鉆測壓的操作細(xì)節(jié)進行規(guī)范，提升工具現(xiàn)場作業(yè)時效和一次入井成功率。

(1)測壓模式選?。焊鶕?jù)常規(guī)測井資料選取測壓點，并進行儲集層物性評估，從而選取合適的測壓模式。

(2)組合鉆具并測試：鉆具組合完畢后，在井口對工具進行測試，確保入井工具狀態(tài)正常。

(3)測壓準(zhǔn)備：在設(shè)計的測壓點附近進行鉆具粘卡測試，確保測壓環(huán)境正常，同時擺好工具面角并進行深度校正。

(4)移動至測壓點：將測壓探針下放過測壓點后，上提至設(shè)計的測壓點深度。

(5)發(fā)指令啟動測壓：通過下傳指令(渦發(fā)解碼)或者開關(guān)泵切換模式，啟動測壓。

(6)進入選定的測壓模式：儀器進入工作狀態(tài)，實時上傳狀態(tài)參數(shù)，判斷壓力數(shù)據(jù)是否可用。

(7)測壓結(jié)束上傳數(shù)據(jù)：測壓結(jié)束后等待工具上傳測壓關(guān)鍵參數(shù)。

(8)完成作業(yè)活動鉆具：測壓作業(yè)全部完成后，探針收回，儀器進入休眠狀態(tài)，活動鉆具。

(9)前往下一個測壓點并重復(fù)(3)-(8)步驟。

3 應(yīng)用效果分析

以渤海油田A井為例，該井設(shè)計14個深度點進行測壓。測壓層位在沙河街組，該層位儲集層巖性為細(xì)砂巖，從常規(guī)曲線上看不同測壓點的儲集層物性不同，測壓難度較高。

其中一個測壓點為斜深2 034.37 m、垂深 1 840.00 m，從圖3可以看出，該點的自然伽馬值在60 API左右，中子值在24%左右，密度值在2.16 g/cm3左右，中子、密度反向交會，儲集層物性較好。其測壓壓力變化如圖4所示，測壓流度為577.46 mD/cP，抽吸三次壓降變化不明顯，測得有效地層壓力。另一個測壓點為斜深2 075.43 m、垂深1 872.00 m，從圖5可以看出，該點的自然伽馬值在60 API左右，中子值在32%左右，密度值在2.24 g/cm3左右，且中子、密度無反向交會，判斷該點物性較差。其測壓壓力變化如圖6所示，測壓流度為4.18 mD/cP，抽吸三次壓降變化明顯，測得有效地層壓力。該井測壓數(shù)據(jù)見表4，從表中可以看出該井不同物性儲集層的測壓均取得成功，圓滿完成該井的隨鉆測壓作業(yè)。

為了驗證IFPT工具所測數(shù)據(jù)的有效性，在B井的隨鉆測壓作業(yè)中同時應(yīng)用了IFPT工具與Geo-Tap工具，從表5中可以看出：二者所測數(shù)據(jù)相比，地層壓力略有差異，IFPT整體偏高6.5～26.5 psi。分析認(rèn)為，測壓結(jié)果差異的原因在于二者測壓時間間隔較長，泥餅形成對于濾液滲透及滲透壓擴散產(chǎn)生影響，同時滲透過程也對近井壁地帶的物性產(chǎn)生影響。

作業(yè)結(jié)果表明：IFPT工具與國外工具相比所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效，可以滿足測井解釋要求。

2019年IFPT工具在渤海油田不同層位、不同物性、不同流體性質(zhì)的儲集層均測壓成功，共計在5口井中成功測壓51次，入井時間超過400 h，取得了良好的應(yīng)用效果。

圖3 A井2 034.3 m常規(guī)測井曲線

圖4 A井2 034.37 m測壓曲線

圖5 A井2 075.43 m常規(guī)測井曲線

圖6 A井2 075.43 m測壓曲線

表4 A井隨鉆測壓數(shù)據(jù)

表5 B井IFPT與Geo-Tap工具隨鉆測壓數(shù)據(jù)對比

4 結(jié) 論

綜上分析，得出如下結(jié)論：

(1)IFPT工具的成功應(yīng)用在一定程度上可以緩解隨鉆測壓作業(yè)需求日益增加的現(xiàn)狀。

(2)IFPT工具相對渤海其他隨鉆測壓工具費用較低，可以有效降低作業(yè)成本。

(3)基于IFPT工具制定的提高測壓成功率的技術(shù)措施取得了良好的作業(yè)效果，非常適合渤海油田當(dāng)前的作業(yè)特點，在后續(xù)的應(yīng)用中可以進一步研究推廣。