隨鉆測壓技術在調整井作業中的應用

劉鵬飛+和鵬飛

摘 要：為了獲得目前地層壓力數據，以驗證地層的壓力情況，在井眼段中使用隨鉆測壓技術，可以在鉆井揭開地層的第一時間獲得準確的地層壓力數據，通過對壓力數據加以分析可以判斷地層流體性質、地層滲透率、流體是否接觸、地層孔隙壓力、儲層是否連通等等，還可以根據實時測量的孔隙壓力數據及時優化鉆井液密度，提高井控質量，降低鉆井風險，所得的資料數據對于油井見產后的后續作業也具有較強的指導意義。

關鍵詞：隨鉆測壓；調整井；鉆井；渤海

油田開發大致可分為勘探階段、開發階段、后期調整三個階段，無論哪個階段對地層壓力的準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，但卻不能判斷地層壓力的準確數值；完鉆后的電纜測壓受困于靜止測壓時間長易造成電纜粘卡、完鉆后儲層受鉆井液污染時間長而造成測壓數據失準等原因在實際現場中應用范圍不大。

隨鉆測壓工具可在鉆井過程中實時測量當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價提供第一手的直接資料；可以為開發井的優化鉆井液、選擇完井方式提供依據；可以為后續調整井的井位布局、鉆井液密度的控制提供直接依據。

1 工具簡介及測試原理

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

StethoScope工具通過定位活塞推靠井壁，探針刺入地層吸取地層流體，由ACQG測量器測量地層壓力。StethoScope工具是目前較為成熟及穩定的隨鉆測壓工具，其獨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量；ACQG與壓力計互補性的測量方式可以保證測量數據的準確性；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。特有的過濾活塞保證測試管線的清潔，防止堵塞管線；探針設計于刀翼扶正器上減少了鉆井液對探針的沖蝕，保護探針；可由電力和水動力提供測量動力，可以在泥漿泵停泵過程中完成測量；如遇復雜情況，停泵后探針即自動回收，不能停泵也可直接活動鉆具拉斷活塞及探針，活塞及探針就有良好的可鉆性，不會造成井下落物事故。

2 現場應用

A17井的應用為渤海某油田一口大斜度井，設計完鉆井深2200m（垂深1477m），開發目的層位于明化鎮組下段，自160m開始造斜至716m達到井斜角55°，剩余井段穩斜至完鉆。采用兩級井身結構設計，24in隔水導管為先期錘入，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。隨鉆測壓井段位于二開目的層。

StethoScope測壓工作流程：

（1）組合隨鉆測壓鉆具。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測壓點深度，通過其實時自然伽馬曲線與測井數據對比以確定測壓點位置；MWD主要為井下工具提供動力、上傳數據及下傳指令。

（2）為保證入井工具運轉良好，測壓工具入井后必須進行淺層測試。

（3）粘卡測試：本測試需要再第一次測壓作業前進行，共需約30min左右，本測試主要是通過模擬測壓過程中鉆具靜止狀態，測試鉆具在測壓時間段內是否有粘卡風險。具體過程測試如下：在開泵的狀態下保持鉆具靜止5min，開頂驅活動鉆具，觀察懸重和扭矩有無異常，如果一切正常，則把靜止時間延長至10min，重復上述步驟，如果仍然一切正常，則把靜止時間延長至15min，重復上述步驟。

（4）深度校正：上提復測10m測井數據與之前測井曲線進行對比以確保測壓點位置正確，如果測壓點所在的層厚小于2m，也建議復測該層上下5m左右的測井曲線來精確地定位該層。

（5）上下活動鉆具，釋放扭矩，記錄上提下放懸重。同時，發送待命指令，使工具進入待命狀態。

（6）發送測量指令，指令結束時將StethoScope工具置于測壓位置，并保持鉆具靜止。

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

（8）重復（5）～（7）指令測壓。

（9）所有測壓點結束后，發送休眠指令。

StethoScope工具內測試容器容量為30ml，對每一個點測試分三次，每次吸入管吸入大約10ml液體測量一次，取其中最穩定的值作為該點的最終壓力取值。每測量一個點大致需要15～30min。

3 認識及思考

現階段渤海地區多見于調整井使用隨鉆測壓工具測量地層壓力，主要為落實區塊在經歷規模開發以后儲層的地層壓力衰減情況及死油區壓力分布情況，為后續調整井井位調整提供切實直觀的數據。同時可以根據實測的地層壓力數據為后續調整井鉆完井作業的鉆井液體系及密度選擇提供依據，減少井下復雜情況的發生并有利于儲層保護。

從現在渤海地區使用隨鉆測壓工具的實例來看主要是在完鉆測井以后根據測井數據來確定測壓點位置，再下入隨鉆測壓工具實施測壓。但在實鉆中難免會有鉆井液浸入地層對地層流體造成污染，給實測數據帶來一定不確定性，特別是調整井，在油田經過多年規模開發以后，主力儲層壓力普遍下降較明顯，實鉆中對儲層的污染相對更為嚴重。在保證鉆井井下作業安全的前提下，建議采用實鉆測量模式，可以保證地層流體在盡可能少被污染的前提下測量得到相對準確的地層壓力、地層物性及流體數據。

參考文獻

[1]劉鵬飛，劉良躍，司念亭，等.隨鉆測壓工具Geo-Tap在渤中25-1油田E3S井的應用[J].石油鉆探技術，2009，37（3）：42-44.

[2]吳旭東，方滿宗，邵詩軍，等.隨鉆測壓工具在崖城13-1氣田A9井的應用[J].石油鉆探技術，2012，40（2）：124-126.

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[4]張俊.隨鉆測壓技術在綏中36-1油田的應用[J].重慶科技學院學報：自然科學版，2014，16（3）：62-64.

[5]和鵬飛，侯冠中，朱培，等.海上Φ914.4mm井槽棄井再利用實現單筒雙井技術[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2016，43（3）：45-48.

[6]和鵬飛.遼東灣某油田大斜度井清除巖屑床技術的探討[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2014（6）：35-37.

[7]和鵬飛，萬祥，羅曼，等.渤海疏松砂巖密閉取心低收獲率應對措施探討[J].非常規油氣，2016，3（3）：92-95.

作者簡介：劉鵬飛，男，中級工程師，2008年畢業于大慶石油學院石油工程專業，鉆井總監，長期從事海上鉆井監督技術工作。