提高電纜地層測(cè)試成功率新方法

尹騰飛，楊林朋，涂春趙，劉亞?wèn)|

(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)

0 引言

電纜地層測(cè)試技術(shù)是對(duì)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)用廣泛[1]，對(duì)測(cè)井解釋及區(qū)域評(píng)價(jià)起到至關(guān)重要作用[2]。渤海K油田新近系地層砂體埋藏較淺，壓實(shí)程度差[3]，油質(zhì)偏重，取樣壓差過(guò)大，地層易出砂堵塞管線導(dǎo)致取樣失敗等，很大程度上影響儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和儲(chǔ)量申報(bào)，如何提高淺層疏松砂巖取樣成功率對(duì)油氣田勘探意義重大。本文將針對(duì)各種淺層取樣難點(diǎn)，提出了應(yīng)對(duì)方案以提高其成功率。

1 提高淺層疏松砂巖取樣成功率做法

1.1 取樣作業(yè)前了解井況及泥漿性能

井況主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)鉆情況了解是否存在井漏、溢流等復(fù)雜情況，井壁是否穩(wěn)定，在起鉆過(guò)程中是否有井壁掉塊返出，起鉆時(shí)鉆具是否有粘卡現(xiàn)場(chǎng)等等。井況復(fù)雜時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整處理，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。井徑不規(guī)則影響座封成功率，井徑擴(kuò)徑嚴(yán)重的儲(chǔ)層，可選取常規(guī)探針，減小座封面積，降低漏封概率。泥漿中是否有堵塞探針或是泵抽管線的顆粒狀材料，泥餅的厚度和韌性是否滿足要求[4]。

1.2 電纜地層測(cè)試儀器組合方式選擇

以EFDT為例，有2種儀器組合方式：方式一：正裝(如圖1所示)，探針在上部，樣桶在下部。方式二：倒裝(如圖2所示)，樣桶在上部，探針在下部。淺層取樣，地層疏松，油質(zhì)稠，地層易出砂，選取正裝儀器組合為宜。泵抽地層流體進(jìn)入管線后，沿管線朝下走，當(dāng)出砂量較小時(shí)，砂子往下走進(jìn)入樣桶，不易堆積以致堵塞管線。反之倒裝，泵抽地層流體往上走進(jìn)入樣桶，若地層有出砂，在流體往上走的過(guò)程中，砂易沉降下來(lái)，堵塞管線，造成取樣失敗。

圖1 正裝

圖2 倒裝

1.3 泵抽模塊及探針選擇

電纜地層流體取樣時(shí)易發(fā)生漏封，一般是在大壓差作用下座封位置井壁不穩(wěn)定垮塌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[5]。

根據(jù)達(dá)西公式：

式中：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[6]。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)降低泵抽速度減小泵抽壓差，EFDT通常采用常規(guī)泵進(jìn)行測(cè)壓取樣作業(yè)，其泵速為4 cm3/s以上[7]，速度較快，在淺層取樣時(shí)易產(chǎn)生高壓差，尤其在油質(zhì)較稠的儲(chǔ)層，在突破油信號(hào)時(shí)，往往會(huì)伴隨出砂現(xiàn)象。中海油服自研工具寬頻調(diào)速液壓動(dòng)力模塊能有效降低泵度下限，可降低至1 cm3/s，大大減小了泵抽壓差。(2)優(yōu)選大面積探針，增大過(guò)流面積A，降低泵抽壓差，進(jìn)而井底取樣漏封概率[8]。大極板探針過(guò)流面積為常規(guī)探針(如圖3所示)的35.5倍[5]，因此淺層取樣一般優(yōu)選大極板探針(如圖4所示)。

圖3 EFDT常規(guī)探針

圖4 EFDT大極板探針

1.4 取樣點(diǎn)的選取

選取合適的取樣位置，往往能達(dá)到事半功倍的作用。淺層疏松砂巖取樣易漏封，傳統(tǒng)做法是在該儲(chǔ)層內(nèi)無(wú)規(guī)律更換取樣點(diǎn)多次嘗試取樣，一般成功率不高。通過(guò)本區(qū)塊多口井取樣經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，在儲(chǔ)層物性稍差的位置，若取樣流度滿足取樣要求，在該位置取樣成功率較高。一般選取儲(chǔ)層上部，可以嘗試離泥巖較近部位?！百N靠原點(diǎn)取樣”作業(yè)方法能節(jié)省時(shí)效，降低作業(yè)成本，同時(shí)，提高取樣成功率。

1.5 出砂壓差的判斷

在座封成功后，20～30 min找出地層最大允許泵抽壓差，即安全泵抽壓差。一般做法是座封后，先低速泵抽，待流道抽通之后，逐漸提高泵速，期間觀察流壓變化，若流壓穩(wěn)定，則說(shuō)明地層補(bǔ)給能力較強(qiáng)，仍可進(jìn)一步提高泵速；若流壓降低明顯，壓差增大，應(yīng)該穩(wěn)定泵速或略微降低泵速，記錄此時(shí)的壓差，在后續(xù)泵抽過(guò)程中，壓差應(yīng)控制該壓差值之內(nèi)。

1.6 關(guān)鍵參數(shù)把控

淺層取樣，儲(chǔ)層一般是流度好，巖性疏松，油質(zhì)稠，因此在儲(chǔ)層開始泵抽出油信號(hào)的時(shí)候，最易出砂堵塞管線和形成瞬間高壓差導(dǎo)致漏封，因此在出現(xiàn)油信號(hào)時(shí)要降低泵速，待流壓穩(wěn)定后，可以緩慢提泵速，期間觀察流壓變化，若地層補(bǔ)液不足，應(yīng)再次降低泵速。

1.7 階段性灌樣，提高取樣成功率

淺層取樣，地層疏松易漏封，在泵抽過(guò)程中根據(jù)密度和電導(dǎo)率參數(shù)的變化，階段性的使用備用樣筒進(jìn)行灌樣。一方面?zhèn)溆脴涌梢耘c終樣進(jìn)行對(duì)比，判斷儲(chǔ)層流體性質(zhì)。一方面可以累積增加樣品體積，滿足化驗(yàn)分析要求，避免在泵抽過(guò)程中漏封導(dǎo)致功虧一簣。

2 應(yīng)用效果

2.1 KL10-2-X井淺層高效取樣

本井取樣層位為明化鎮(zhèn)組，巖性為砂泥巖互層。從常規(guī)測(cè)井曲線看，該儲(chǔ)層井眼不規(guī)則，擴(kuò)徑嚴(yán)重，座封難度較大；埋藏淺，地層疏松，易漏封或出砂；該層的取樣目的為判斷該層流體性質(zhì)，若為油層取足油樣。

該套儲(chǔ)層井徑不規(guī)則，選取井壁擴(kuò)徑位置進(jìn)行座封，不易漏封；1 413 m伽馬值略微升高，電阻率較上下略有降低，結(jié)合中子密度曲線判斷，該點(diǎn)泥質(zhì)含量比上下略重；該點(diǎn)流度為15.72 mD/cp，滿足取樣要求；考慮到地層易出砂，選擇使用大極板探針，儀器組合方式為正裝。泵抽過(guò)程中密切關(guān)注參數(shù)變化，實(shí)時(shí)調(diào)整泵抽速度，利用寬頻調(diào)速液壓動(dòng)力在泵抽100 min，泵抽流體13.4 L，灌400 mL多PVT 3備用樣；泵抽120 min，泵抽流體16.0 L，密度0.96 g/cm3，電導(dǎo)率在1.4 S/m，灌400 mL多PVT 4備用樣，泵抽125 min，泵抽流體16.4 L，密度0.96 g/cm3，電導(dǎo)率在1.4 S/m，灌400 mL多PVT 5終樣，成功獲取油樣1 100 mL泥漿濾液100 mL。本層取樣結(jié)果證實(shí)該層為純油層，對(duì)本區(qū)塊儲(chǔ)量評(píng)價(jià)具有重要意義。

3 結(jié)語(yǔ)

渤海淺層勘探目前仍是主要勘探目標(biāo)，明化鎮(zhèn)組油水關(guān)系復(fù)雜，常規(guī)曲線對(duì)儲(chǔ)層流體性質(zhì)判斷存在很大局限性，電纜地層測(cè)試技術(shù)對(duì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)意義重大。面對(duì)淺層疏松砂巖，電纜地層測(cè)試技術(shù)的取樣成功率一直不高，該技術(shù)方法在渤海K油田應(yīng)用效果良好，能有效提高取樣成功率，對(duì)儲(chǔ)層流體性質(zhì)識(shí)別和勘探儲(chǔ)量申報(bào)提供重要技術(shù)支持，在渤海其他區(qū)塊有重要推廣價(jià)值。