楊 虎，羅 鵬，王 健，孔令強，李戰(zhàn)奎

(中海石油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術公司，天津 300452）

TesTrack隨鉆測壓工具在XX油田K14井的應用

楊 虎，羅 鵬，王 健，孔令強，李戰(zhàn)奎

(中海石油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術公司，天津 300452）

地層壓力測試是測井作業(yè)非常重要的環(huán)節(jié)，在研究地層壓力剖面、判斷流體性質、劃分氣、油、水流體界面、估算地層滲透率、預測地層產能等方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。Baker Hughes公司的TesTrack隨鉆測壓工具在XX油田首次應用，分析了該工具的特點及其應用效果，對該工具的推廣應用具有重要的參考和借鑒意義。

TesTrack工具;隨鉆測壓;地層壓力分析

XX油田K14井2010年4月完鉆，是一口生產井。為了獲取K14井主要目的層的地層壓力數據，研究地層壓力梯度變化，進一步落實主要目的層能量的衰竭情況，指導后期的采油生產的效率，進行了TesTrack隨鉆測壓作業(yè)。這也是TesTrack隨鉆測壓工具在XX油田的第一次運用。在全球范圍內，TesTrack在多個國家使用過，取得了良好的效果，為TesTrack隨鉆測壓工具的推廣應用奠定了條件。

1 TesTrack儀器介紹

TesTrack隨鉆測壓工具測壓的原理與電纜測壓原理相似。不同外徑的儀器適應不同尺寸的井眼，如表1所示。

地層壓力測試面臨的最大挑戰(zhàn)之一就是在儀器和地層之間建立并保持壓力的連通穩(wěn)定。TesTrack技術優(yōu)勢集中體現在它特有的SmartPad座封系統(tǒng)和SmartTest測試系統(tǒng)。其中，SmartPad座封系統(tǒng)的閉環(huán)能夠在一個測試點智能優(yōu)化密封墊圈的初始壓力并提高密封效率;SmartTest測試系統(tǒng)能保持壓降的穩(wěn)定，在致密地層測得的流度和壓力數據可信度高，在松散的地層能避免出砂和封堵［1，2］。

表1 TesTrack工具尺寸參數Tab.1 TesTrack tool size

鉆具組合上，可組合其他隨鉆測井儀器，如電阻率、核磁等。通常采用已測電纜測井資料的伽馬結合鉆具深度進行校深。

2 隨鉆測壓過程

XX油田儲層在縱、橫向上分布比較穩(wěn)定，油氣沿砂體呈層狀分布，受厚泥巖隔層的影響，不同小層之間具有獨立的壓力系統(tǒng)。

K14井鉆探目的層為東二下段油層，屬于湖相三角洲沉積。地溫梯度約為3.22℃/100 m，地層壓力系數接近1.0，均屬于正常范圍。原油密度在0.941 ～0.991 g/cm3，為重油，原油黏度在 37.4 ～154.7 mPa·s。

K14井12 1/4 in井眼采用如下鉆具組合:12 1/4 in Bit(cone）+8 in F/V+下端閉合接頭+MWD+發(fā)電接頭+轉換接頭+測壓工具+SBT+上端閉合接頭+8 in DC+F/J＆JAR+X/O+5 in HWDC。

現場隨鉆測壓過程大致可以分為以下幾個步驟:首先進行井口測試、淺層測試;經過校深后，發(fā)指令;待發(fā)指令確認成功后，座封、測壓;測壓結束后，上傳信號，進行解碼;最后在井口下載數據。其中，發(fā)指令(Downlink）主要內容包括:激活TesTrack、選擇測試方式、選擇最大測試時間、選擇壓力恢復標準等。依據渤海地區(qū)地層的特點，現場測試方式上選擇了未固結砂巖模式。

測壓的過程包括三次draw down和build up，如圖1所示。

圖1 測壓時間與壓力關系Fig.1 Formation pressure VS time during test

圖1中，紅點1為環(huán)空壓力，綠點2為壓力降，藍點3為地層壓力。其中，測前測后環(huán)空壓力并不代表靜泥漿壓力，而是受泥漿循環(huán)壓力影響。這與電纜測壓在泥漿靜止條件下是不同的。由于隨鉆測壓時泥漿在循環(huán)的狀態(tài)下，所以測得的環(huán)空壓力比電纜測壓靜液柱泥漿壓力偏小。

測壓結束后，通過泥漿脈沖傳輸實時測壓數據(Uplink），包括:環(huán)空壓力、地層壓力、壓力降、流度、質量顯示器、工具面等。

3 隨鉆測壓數據分析

本次測壓設計10個點，實際測壓13個點，有效點10個。根據流度的大小，可分為高滲透性地層、中等滲透性地層、低滲透性地層、致密地層，如圖2至圖5所示。

圖2 高滲透性地層測壓特征Fig.2 Formation pressure VS time in high permeability formation(591.61 ×10－3μm2）

圖3 低滲透性地層測壓特征Fig.3 Formation pressure VS time in low permeability formation(48.33 ×10－3μm2）

圖4 中等滲透性地層測壓特征Fig.4 Formation pressure VS time in medium permeability formation(127.27 ×10－3μm2）

圖5 致密性地層測壓特征Fig.5 Formation pressure VS time in tight formation(5.68 ×10－3μm2）

圖2:地層三次抽吸過程中幾乎未見壓力降的變化，地層的壓力恢復極其迅速，三次draw down和build up的壓力曲線幾乎成一條直線;從時間和模擬壓力的微觀圖上也可以看出，壓力變化很穩(wěn)定，壓降變化量也很小，為高滲透性地層［3］。

圖3:有明顯的壓降和壓力恢復曲線，壓力恢復速度較快，時間和模擬壓力的微觀圖上壓降和壓力恢復曲線出現劇烈上下反復跳躍，說明地層被抽吸過程中和抽吸完畢后地層壓力補充不順暢，為低滲透性地層。

圖4:有不太明顯的壓降和壓力恢復曲線，壓力恢復速度很快，時間和模擬壓力的微觀圖上壓降和壓力恢復曲線變化趨勢穩(wěn)定，說明地層被抽吸過程中和抽吸完畢后地層壓力補充順暢，為中等滲透性地層［3］。

圖5:地層抽吸后，壓力恢復極其緩慢，在較長時間內仍不能恢復到地層壓力，為致密性地層。

TesTrack對每個測點深度進行三次測壓，對每個測壓數據進行智能的質量判斷，主要是對每次測點進行相關系數分析，最后選擇測量質量最優(yōu)的點作為采用數據，最優(yōu)測點的選擇標準見表2。

表2 測壓數據質量判斷Tab.2 Formation pressure data quality analysis

K14井所測的地層壓力數據如表3所示［4］。所有隨鉆測壓點地層壓力與深度的關系如圖6(致密點除外）。

表3 XX油田K14井地層測試壓力數據Tab.3 Formation pressure test data of well K14 in XX oil field

圖6 XX油田K14井地層壓力與深度關系Fig.6 Formation pressure VS depth of well K14 in XX oil field

該油田區(qū)域地層壓力與深度關系如圖 7［5，6］，參考該區(qū)域中 A25、L11H、L3、L4、L5、D21、K14 井的數據。

圖7 XX油田區(qū)域地層壓力與深度關系Fig.7 Formation pressure VS depth in XX oil field

從圖6和圖7可以看出，K14井與整個區(qū)域地層的壓力梯度匹配良好，符合整個區(qū)域地層壓力特征。

4 TesTrack優(yōu)缺點

比較電纜測壓，TesTrack隨鉆測壓有不同優(yōu)點和缺點。

4.1 TesTrack隨鉆測壓優(yōu)點

(1）可用于大斜度井和水平井，適應的井型更廣泛;

(2）可下測，也可以上測，測量的方式更靈活;(3）隨鉆測壓有工具面，有利于了解井眼的情況，測壓成功率更高;

(4）一次測壓周期測三次，依據地層流體速率分析(FRA）和地層壓力恢復情況(FBU）判斷、選擇最優(yōu)的一次數據，測壓數據可靠、智能化程度高。

4.2 TesTrack隨鉆測壓缺點

(1）校深費時較多，效率不高。

(2）發(fā)指令對排量、圈數很敏感，排量、圈數參數輕微變化容易導致發(fā)指令失敗，進而導致測壓作業(yè)的失敗。無論調節(jié)圈數還是調節(jié)排量，實質都是造成壓力的擾動，以實現有效信號的傳輸。調節(jié)時需要考慮兩參數的有效匹配。

5 總結及建議

(1）TesTrack隨鉆測壓獲取了K14井主要目的層的地層壓力數據，對研究地層壓力梯度變化，進一步落實主要目的層能量的衰竭情況，指導后期采油生產效率起到了重要的作用。

(2）K14井作為一口生產井，在生產過程中，原始地層壓力平衡狀態(tài)可能會逐漸被打破而出現地層壓力衰竭，這會導致所測地層壓力發(fā)生一些異常變化。K14井所測的地層壓力數據相關系數較高，未見有異常的地層壓力出現。

(3）生產井、調整井測壓可以研究地層壓力衰竭情況和水淹程度，在以后的測壓作業(yè)中應當引起足夠重視。

(4）在大斜度井中，為保證隨鉆測壓順利進行，工具面的選擇要以井徑為參考，通常優(yōu)選井眼高邊，避免吸鼻可能被低邊的沉砂堵塞。

(5）隨著陸地、海洋石油勘探開發(fā)步伐的加快，面臨的地質條件更加復雜，尤其是大斜度井和水平井的增多，這為隨鉆測壓提供了必要而廣闊的舞臺。只要充分發(fā)揮好隨鉆測壓工具的作用，一定能為石油工業(yè)做出更大的貢獻。

［1］羅興平，王燕，陳忠強，等.電纜地層測試技術的測前設計及應用［J］.國外測井技術，2004，19(3）:18－20.

［2］高喜龍，李照延，時丕同.MDT測試技術及其在淺海油氣勘探中的應用［J］.油氣井測試，2007，16(3）:45－47.

［3］周艷敏，陶果，李新玉.電纜地層測試技術應用進展［J］.科技導報，2008，26(15）:89－92.

［4］原宏壯，陸大衛(wèi)，張辛耘，等.測井技術新進展綜述［J］.地球物理學進展，2005，20(3）:1221－1226.

［5］Badry R，Head E，Morris C，et al.New Wireline Formation Tester Techniques and Applications［C］.SP－ WLA 34th Annual Symposium Calgary，Canada，June，1993:13－ 16.Sters for Reservoir Evaluation.

［6］Gunter J M，Moore C V.Improved Use of Wireline Testers for Reservoir Evaluation［J］.J Pet Technol，1987(6）:635－ 644.

Application of formation pressure test tool TesTrack in well K14 in XX oil field

YANG Hu，LUO Peng，WANG Jian，KONG Lingqiang，LI Zhankui
(Supervision＆ Technology Co.，CNOOC Energy Technology＆ Services Ltd.，Tianjin 300452，China）

As an important part of logging，formation pressure test is used to study formation pressure profile，different kinds of fluid，fluid interface，formation permeability，and formation production，etc.Baker Hughes’TesTrack，a formation pressure test tool while drilling，was first used in XX oil field and it was studied in terms of characteristics and application in this paper，which means a great deal to its application extendence.

TesTrack tool;formation pressure test while drilling;formation pressure

TE271

A

10.3969/j.issn.1008－2336.2011.04.080

2011－06－21;改回日期:2011－09－05

楊虎，男，1982年生，工程師，從事測井監(jiān)督工作。E-mail:yanghu@cnooc.com.cn。

1008－2336(2011）04－0080－04