引用本文
涂春赵, 冯恩龙, 张国强. 国产随钻测压工具IFPT在渤海油田的应用[J]. 录井工程, 2020,31(4): 109-114.
TU Chunzhao, FENG Enlong, ZHANG Guoqiang. Application of domestic pressure measurement instrument IFPT in Bohai Oilfield[J]. Mud Logging Engineering, 2020,31(4): 109-114.
Doi:10.3969/j.issn.1672-9803.2020.04.017  
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国产随钻测压工具IFPT在渤海油田的应用
涂春赵①, 冯恩龙①, 张国强②
①中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司
②中海石油(中国) 有限公司天津分公司

作者简介: 涂春赵 工程师,1988年生,2012年毕业于东北石油大学勘查技术与工程专业,现在中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司从事海上测井监督工作。通信地址:300459 天津市滨海新区海洋高新技术产业园区海川路2121号渤海石油管理局大厦C座814室。电话:18920506361。E-mail:tuchzh@cnooc.com.cn

收稿日期: 2020-11-24
摘要

渤海油田随钻测压需求日益增长,但随钻测压工具一直被国外公司所垄断,作业费用高且无法有效满足高作业量需求。为了改善这种局面,引进中海油服最新研制的随钻测压工具IFPT投入使用,并结合实际应用情况,提升智能测试作业细节,制定随钻测压作业细则,规范统一作业流程,使该工具在实际作业中取得了较好的应用效果,有效提高测压成功率,为后续的随钻测压作业提供了新选择,具有一定的推广价值。

关键词: 国产; 随钻测压; IFPT; 智能测试; 作业细则; 成功率
中图分类号:TE132.1 文献标志码:A
Application of domestic pressure measurement instrument IFPT in Bohai Oilfield
TU Chunzhao①, FENG Enlong①, ZHANG Guoqiang②
①CNOOC Ener Tech-Drilling & Production Co.,Tianjin 300459,China
②CNOOC(China)Co.,Ltd.,Tianjin Branch,Tianjin 300459,China
Abstract

The demand for pressure measurement while drilling in Bohai Oilfield is increasing. However,pressure measurement instruments while drilling have always been monopolized by foreign companies,which have high operating costs and cannot effectively meet the demand for high workloads. In order to improve this situation,the latest pressure measurement instrument IFPT developed by China National Offshore Oil Service Corporation was introduced and put into use. Combined with the actual application situation,details of the intelligent test operation were improved,operation rules of pressure measurement while drilling were formulated,and unified operation process was standardized. This instrument has achieved good application effects in actual operations,effectively improved the success rate of pressure measurement,and provided a new choice for subsequent pressure measurement while drilling operations,which has a certain promotion value.

Keyword: domestic; pressure measurement while drilling; IFPT; intelligent test; details of operation rules; success rate
0 引言

在油田开发过程中, 地层压力是衡量地层能量的重要指标, 合理的地层压力是油田稳产和调整挖潜的重要条件。传统的电缆地层压力测试对井况、井斜等方面要求较高, 井况较差或井斜较大时很难完成电缆测压, 大井斜的开发调整井的测压需求使得随钻测压作业成为必然[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]。

渤海油田的随钻测压作业需求日益增长, 但随钻测压工具一直被国外公司垄断。目前, 常用的随钻测压工具有三种, 分别是斯伦贝谢公司的Stetho-Scope工具、贝克休斯公司的Tes-Trak工具和哈里伯顿公司的Geo-Tap工具, 三者的作业费用均较高且无法有效满足高作业量的需求。国产随钻测压工具Instant Formation Pressure Tester(以下简称IFPT)的自主研发及成功应用, 缓解了渤海油田随钻测压高作业量需求并降低了作业费用, 为后续的随钻测压作业提供了新选择。

1 国产随钻测压工具IFPT介绍

IFPT工具由平衡补偿系统、推靠座封系统、紧急卸压系统、精密抽吸系统、液压动力系统、数据采集及自动控制系统、电池供电系统组成, 全长8.99 m(图1)。测压作业时探针和推靠臂从推靠座封系统中伸出, 使仪器与储集层连通, 通过抽吸测得地层压力。IFPT工具设计有蓄能器, 紧急状态下可自动回收探针, 而且探针根部设计有结构脆弱点, 一旦无法回收时可切断探头, 避免卡钻。IFPT工具还设有电池组保护电路, 可以实现对浪涌电流的监测和保护, 从而提高电池组供电系统的工作可靠性和稳定性。

图1 IFPT工具结构示意

IFPT工具的机械参数如表1所示。

表1 IFPT工具机械参数

表2提供了渤海油田目前常用的不同型号随钻测压工具的主要仪器参数对比结果。可以看出, IFPT工具与国外同类随钻地层测压工具相比, 除了地层压力测量范围有些差别之外, 其他主要参数基本一致, 处于同一技术水平, 可以满足现场作业需求。

表2 不同随钻测压工具关键参数对比
2 提高测压成功率的技术措施探索
2.1 地层自适应智能测试技术

通过预调查测试, 针对不同物性储集层选择最佳抽吸量和抽吸速度, 可使该工具的智能测压模式更加高效, 确保不同物性储集层的测压成功率, 增强了工具区域适应性。如图2所示, 图中纵坐标中QPG 2为探针压力, VOL为抽吸量。每个深度点的测压过程主要分为以下3部分。

图2 IFPT工具单点测压过程示意

(1)清理管线:少量抽吸清理泥饼与管线, 使管线与地层连通。

(2)调查预测试:评估测试结果, 快速估算流度和地层压力。

(3)正式测压:根据预测试结果, 设定测压参数(抽吸量、抽吸速度), 其中抽吸量和抽吸速度的组合主要设置有6种模式(表3)。

表3 测压参数组合模式
2.2 制定作业细则, 规范作业流程

对现场随钻测压的操作细节进行规范, 提升工具现场作业时效和一次入井成功率。

(1)测压模式选取:根据常规测井资料选取测压点, 并进行储集层物性评估, 从而选取合适的测压模式。

(2)组合钻具并测试:钻具组合完毕后, 在井口对工具进行测试, 确保入井工具状态正常。

(3)测压准备:在设计的测压点附近进行钻具粘卡测试, 确保测压环境正常, 同时摆好工具面角并进行深度校正。

(4)移动至测压点:将测压探针下放过测压点后, 上提至设计的测压点深度。

(5)发指令启动测压:通过下传指令(涡发解码)或者开关泵切换模式, 启动测压。

(6)进入选定的测压模式:仪器进入工作状态, 实时上传状态参数, 判断压力数据是否可用。

(7)测压结束上传数据:测压结束后等待工具上传测压关键参数。

(8)完成作业活动钻具:测压作业全部完成后, 探针收回, 仪器进入休眠状态, 活动钻具。

(9)前往下一个测压点并重复(3)-(8)步骤。

3 应用效果分析

以渤海油田A井为例, 该井设计14个深度点进行测压。测压层位在沙河街组, 该层位储集层岩性为细砂岩, 从常规曲线上看不同测压点的储集层物性不同, 测压难度较高。

其中一个测压点为斜深2 034.37 m、垂深 1 840.00 m, 从图3可以看出, 该点的自然伽马值在60 API左右, 中子值在24%左右, 密度值在2.16 g/cm3左右, 中子、密度反向交会, 储集层物性较好。其测压压力变化如图4所示, 测压流度为577.46 mD/cP, 抽吸三次压降变化不明显, 测得有效地层压力。另一个测压点为斜深2 075.43 m、垂深1 872.00 m, 从图5可以看出, 该点的自然伽马值在60 API左右, 中子值在32%左右, 密度值在2.24 g/cm3左右, 且中子、密度无反向交会, 判断该点物性较差。其测压压力变化如图6所示, 测压流度为4.18 mD/cP, 抽吸三次压降变化明显, 测得有效地层压力。该井测压数据见表4, 从表中可以看出该井不同物性储集层的测压均取得成功, 圆满完成该井的随钻测压作业。

图3 A井2 034.3 m常规测井曲线

图4 A井2 034.37 m测压曲线

图5 A井2 075.43 m常规测井曲线

图6 A井2 075.43 m测压曲线

表4 A井随钻测压数据

为了验证IFPT工具所测数据的有效性, 在B井的随钻测压作业中同时应用了IFPT工具与Geo-Tap工具, 从表5中可以看出:二者所测数据相比, 地层压力略有差异, IFPT整体偏高6.5~26.5 psi。分析认为, 测压结果差异的原因在于二者测压时间间隔较长, 泥饼形成对于滤液渗透及渗透压扩散产生影响, 同时渗透过程也对近井壁地带的物性产生影响。

表5 B井IFPT与Geo-Tap工具随钻测压数据对比

作业结果表明:IFPT工具与国外工具相比所测数据准确有效, 可以满足测井解释要求。

2019年IFPT工具在渤海油田不同层位、不同物性、不同流体性质的储集层均测压成功, 共计在5口井中成功测压51次, 入井时间超过400 h, 取得了良好的应用效果。

4 结论

综上分析, 得出如下结论:

(1)IFPT工具的成功应用在一定程度上可以缓解随钻测压作业需求日益增加的现状。

(2)IFPT工具相对渤海其他随钻测压工具费用较低, 可以有效降低作业成本。

(3)基于IFPT工具制定的提高测压成功率的技术措施取得了良好的作业效果, 非常适合渤海油田当前的作业特点, 在后续的应用中可以进一步研究推广。

(编辑 王丽娟)

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