隨鉆測(cè)壓技術(shù)在調(diào)整井作業(yè)中的應(yīng)用

劉鵬飛+和鵬飛

摘 要：為了獲得目前地層壓力數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證地層的壓力情況，在井眼段中使用隨鉆測(cè)壓技術(shù)，可以在鉆井揭開地層的第一時(shí)間獲得準(zhǔn)確的地層壓力數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)壓力數(shù)據(jù)加以分析可以判斷地層流體性質(zhì)、地層滲透率、流體是否接觸、地層孔隙壓力、儲(chǔ)層是否連通等等，還可以根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量的孔隙壓力數(shù)據(jù)及時(shí)優(yōu)化鉆井液密度，提高井控質(zhì)量，降低鉆井風(fēng)險(xiǎn)，所得的資料數(shù)據(jù)對(duì)于油井見產(chǎn)后的后續(xù)作業(yè)也具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：隨鉆測(cè)壓；調(diào)整井；鉆井；渤海

油田開發(fā)大致可分為勘探階段、開發(fā)階段、后期調(diào)整三個(gè)階段，無(wú)論哪個(gè)階段對(duì)地層壓力的準(zhǔn)確判斷都是鉆完井安全施工的先決條件。勘探前期的三維地震剖面雖然能大致判斷地層的地層壓力系數(shù)，但卻不能判斷地層壓力的準(zhǔn)確數(shù)值；完鉆后的電纜測(cè)壓受困于靜止測(cè)壓時(shí)間長(zhǎng)易造成電纜粘卡、完鉆后儲(chǔ)層受鉆井液污染時(shí)間長(zhǎng)而造成測(cè)壓數(shù)據(jù)失準(zhǔn)等原因在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)用范圍不大。

隨鉆測(cè)壓工具可在鉆井過(guò)程中實(shí)時(shí)測(cè)量當(dāng)前地層的孔隙壓力及流度值（滲透率與流體粘度比值）[1-4]，可以為勘探井的油藏評(píng)價(jià)提供第一手的直接資料；可以為開發(fā)井的優(yōu)化鉆井液、選擇完井方式提供依據(jù)；可以為后續(xù)調(diào)整井的井位布局、鉆井液密度的控制提供直接依據(jù)。

1 工具簡(jiǎn)介及測(cè)試原理

現(xiàn)階段的隨鉆測(cè)壓工具主要有斯倫貝謝的StethoScope、貝克的TesTrak及哈里巴頓的Geo-Tap。各廠家的隨鉆測(cè)壓工具工作原理大致相同：工具校好深度后，發(fā)出測(cè)壓指令，此時(shí)探針伸出，其外部的塑料密封圈緊貼井壁，吸入管刺穿泥餅伸入地層，吸取地層流體進(jìn)行壓力測(cè)試。本文主要選擇斯倫貝謝的StethoScope工具做介紹。

StethoScope工具通過(guò)定位活塞推靠井壁，探針刺入地層吸取地層流體，由ACQG測(cè)量器測(cè)量地層壓力。StethoScope工具是目前較為成熟及穩(wěn)定的隨鉆測(cè)壓工具，其獨(dú)特的定位活塞可以保證工具與地層良好的接觸，適合任何井眼軌跡可以做到全井段測(cè)量；ACQG與壓力計(jì)互補(bǔ)性的測(cè)量方式可以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；探針組合具有自鎖功能的密封圈更貼合井壁，防止座封失效。特有的過(guò)濾活塞保證測(cè)試管線的清潔，防止堵塞管線；探針設(shè)計(jì)于刀翼扶正器上減少了鉆井液對(duì)探針的沖蝕，保護(hù)探針；可由電力和水動(dòng)力提供測(cè)量動(dòng)力，可以在泥漿泵停泵過(guò)程中完成測(cè)量；如遇復(fù)雜情況，停泵后探針即自動(dòng)回收，不能停泵也可直接活動(dòng)鉆具拉斷活塞及探針，活塞及探針就有良好的可鉆性，不會(huì)造成井下落物事故。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

A17井的應(yīng)用為渤海某油田一口大斜度井，設(shè)計(jì)完鉆井深2200m（垂深1477m），開發(fā)目的層位于明化鎮(zhèn)組下段，自160m開始造斜至716m達(dá)到井斜角55°，剩余井段穩(wěn)斜至完鉆。采用兩級(jí)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，24in隔水導(dǎo)管為先期錘入，一開使用17.5in井眼+13.375in套管下深401m，二開使用12.25in井眼+9.625in套管下深2196m。隨鉆測(cè)壓井段位于二開目的層。

StethoScope測(cè)壓工作流程：

（1）組合隨鉆測(cè)壓鉆具。鉆具組合：12.25in鉆頭+浮閥+LWD+StethoScope+MWD+8in隨鉆震擊器+變扣接頭+5.5in加重鉆桿14根[5-7]。LWD工具主要作用為校準(zhǔn)測(cè)壓點(diǎn)深度，通過(guò)其實(shí)時(shí)自然伽馬曲線與測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)對(duì)比以確定測(cè)壓點(diǎn)位置；MWD主要為井下工具提供動(dòng)力、上傳數(shù)據(jù)及下傳指令。

（2）為保證入井工具運(yùn)轉(zhuǎn)良好，測(cè)壓工具入井后必須進(jìn)行淺層測(cè)試。

（3）粘卡測(cè)試：本測(cè)試需要再第一次測(cè)壓作業(yè)前進(jìn)行，共需約30min左右，本測(cè)試主要是通過(guò)模擬測(cè)壓過(guò)程中鉆具靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)試鉆具在測(cè)壓時(shí)間段內(nèi)是否有粘卡風(fēng)險(xiǎn)。具體過(guò)程測(cè)試如下：在開泵的狀態(tài)下保持鉆具靜止5min，開頂驅(qū)活動(dòng)鉆具，觀察懸重和扭矩有無(wú)異常，如果一切正常，則把靜止時(shí)間延長(zhǎng)至10min，重復(fù)上述步驟，如果仍然一切正常，則把靜止時(shí)間延長(zhǎng)至15min，重復(fù)上述步驟。

（4）深度校正：上提復(fù)測(cè)10m測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)與之前測(cè)井曲線進(jìn)行對(duì)比以確保測(cè)壓點(diǎn)位置正確，如果測(cè)壓點(diǎn)所在的層厚小于2m，也建議復(fù)測(cè)該層上下5m左右的測(cè)井曲線來(lái)精確地定位該層。

（5）上下活動(dòng)鉆具，釋放扭矩，記錄上提下放懸重。同時(shí)，發(fā)送待命指令，使工具進(jìn)入待命狀態(tài)。

（6）發(fā)送測(cè)量指令，指令結(jié)束時(shí)將StethoScope工具置于測(cè)壓位置，并保持鉆具靜止。

（7）測(cè)壓過(guò)程：支撐活塞和測(cè)壓探針都伸出工具外，因此要求工具絕對(duì)靜止。任何鉆具的移動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致測(cè)壓失敗，并且毀壞支撐活塞和測(cè)壓探針。在測(cè)壓結(jié)束時(shí)，司鉆只有在接到測(cè)壓工程師的指令之后才可以活動(dòng)鉆具，除非井下有緊急情況需要處理。

（8）重復(fù)（5）～（7）指令測(cè)壓。

（9）所有測(cè)壓點(diǎn)結(jié)束后，發(fā)送休眠指令。

StethoScope工具內(nèi)測(cè)試容器容量為30ml，對(duì)每一個(gè)點(diǎn)測(cè)試分三次，每次吸入管吸入大約10ml液體測(cè)量一次，取其中最穩(wěn)定的值作為該點(diǎn)的最終壓力取值。每測(cè)量一個(gè)點(diǎn)大致需要15～30min。

3 認(rèn)識(shí)及思考

現(xiàn)階段渤海地區(qū)多見于調(diào)整井使用隨鉆測(cè)壓工具測(cè)量地層壓力，主要為落實(shí)區(qū)塊在經(jīng)歷規(guī)模開發(fā)以后儲(chǔ)層的地層壓力衰減情況及死油區(qū)壓力分布情況，為后續(xù)調(diào)整井井位調(diào)整提供切實(shí)直觀的數(shù)據(jù)。同時(shí)可以根據(jù)實(shí)測(cè)的地層壓力數(shù)據(jù)為后續(xù)調(diào)整井鉆完井作業(yè)的鉆井液體系及密度選擇提供依據(jù)，減少井下復(fù)雜情況的發(fā)生并有利于儲(chǔ)層保護(hù)。

從現(xiàn)在渤海地區(qū)使用隨鉆測(cè)壓工具的實(shí)例來(lái)看主要是在完鉆測(cè)井以后根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)來(lái)確定測(cè)壓點(diǎn)位置，再下入隨鉆測(cè)壓工具實(shí)施測(cè)壓。但在實(shí)鉆中難免會(huì)有鉆井液浸入地層對(duì)地層流體造成污染，給實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)帶來(lái)一定不確定性，特別是調(diào)整井，在油田經(jīng)過(guò)多年規(guī)模開發(fā)以后，主力儲(chǔ)層壓力普遍下降較明顯，實(shí)鉆中對(duì)儲(chǔ)層的污染相對(duì)更為嚴(yán)重。在保證鉆井井下作業(yè)安全的前提下，建議采用實(shí)鉆測(cè)量模式，可以保證地層流體在盡可能少被污染的前提下測(cè)量得到相對(duì)準(zhǔn)確的地層壓力、地層物性及流體數(shù)據(jù)。

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作者簡(jiǎn)介：劉鵬飛，男，中級(jí)工程師，2008年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專業(yè)，鉆井總監(jiān)，長(zhǎng)期從事海上鉆井監(jiān)督技術(shù)工作。