随钻测压工具StethoScope在渤海油田的应用

任 宏，李 欣，刘新新，贾 雍

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452）

随钻测压工具StethoScope在渤海油田的应用

任 宏，李 欣，刘新新，贾 雍

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452）

摘 要：在油田开发过程中，地层压力是衡量地层能量的重要指标，合理的地层压力是搞好油田稳定和调整挖潜的重要条件。随着油田的勘探开发，地层能量开始衰减，在很大程度上影响了开发效果，因此及时准确了解地层压力的情况就显的尤为重要。介绍了StethoScope工具特点、测压流程及其在渤海油田应用效果分析，对该技术的推广应用有很好的借鉴和指导意义。关键词：随钻测压；StethoScope；地层压力；压力分析

Application of Formation Pressure Testing Tool StethoScope to Bohai Oil Field

REN Hong, LI Xin, LIU Xinxin, JIA Yong

（CNOOC Energy Technology & Services Ltd. Project & Technology Co. Tianjin 300452, China）

Abstract:The formation pressure can indicate the formation energy in the development of oil field, and the appropriate formation pressure is an important condition for oil field development and adjustment. With the development of oil field, the formation energy will decrease, which might affect the development of oil field greatly. Therefore, it is very important to know the pressure condition quickly and correctly. In this paper, the character of StethoScope tool is introduced, and the pressure flow measuring process and the testing results are analyzed, which is significant for its wide application.

Keywords:pressure test while drilling; StethoScope; formation pressure; pressure analysis

为了获取渤海油田目前储层的压力数据，摸清已开发油气藏压力衰竭情况，规避钻井风险，认知未开发油气藏的物性和含油气性，为后续布井提供依据，在P井应用了斯伦贝谢公司研发的随钻测压工具StethoScope。该工具是目前较先进的压力测试系统，不仅能在直井中作业还可以在大斜度和水平井中进行测压作业，同时在钻井过程中就能进行压力测试，及时准确地获得地层压力数据。

1　StethoScope工具介绍

在随钻测压领域，StethoScope是较为安全可靠的测试系统，由于座封活塞的存在，可以使仪器在井筒0～360°范围内任意角度进行测量，探针设计上吸取了MDT的经验，采用D-型设计，保证探针能准确安装到位，同时保证探针不会产生位移，探针内部采用Q-型自动密封圈，保证探针内部不会产生额外孔隙[1,2]，如图1所示。不同尺寸的仪器适用于不同的井眼，StethoScope工具参数如表1所示。

图1　仪器简图

表1 StethoScope工具参数

表2 StethoScope压力测试模式

图2　Type0测压过程

图3　时间优化模式测压过程

应用StethoScope进行地层压力测试时可以选择固定模式或时间优化模式。固定模式即预测试的测试流速、泵抽体积和测试总时间都固定。根据不同地层有4个优化测试组合，如表2所示Type0，在地层流度量级已知或可以估算的情况下应用该模式有较好的测试效果，测压过程如图2所示。若地层物性未知，工具可以根据预测试自动计算得到地层流度，从而选择合适的测试流速和泵抽体积来进行压力测试，该模式即为时间优化模式，它同样有四个测试组合如表2所示Type1 和Type2，时间优化模式的测试时间均为5 min。Type1和Type2的区别在于如何判断泥饼破裂即是否与地层沟通并降至地层压力之下，Type1仅用一个压力预测试进行判断如图3左所示，Type2则利用一系列小体积的压力预测试判断如图3右所示。由于Type2预测试时压降较小，因此对于流度较

低的地层或胶结不好易出砂的地层有较好的适用性[3]。

2　StethoScope优缺点分析

（1）与传统电缆测压相比，StethoScope不仅可以在直井中获得压力数据还可应用于大斜度井和水平井。

（2）StethoScope可以与其他随钻测井工具组合实现在打钻过程中获取压力数据。

（3）通过实时传输地面系统可以有效的控制工具探头的方向，提高测压成功率。

（4）StethoScope有多种测压模式适合不同的地层，在保证钻具安全的情况下获得质量较高的数据。

（5）与传统电缆测压相比，StethoScope的费用较高。

（6）压力测试在停泵的情况下测试更准确，为了避免卡钻的风险通常在开泵的情况下进行压力测试，这可能会造成一定的测量误差（所测压力稍高于静水状态下测量的地层压力），需进行压力校正以获取准确的地层压力[4]。

3　StethoScope测压流程

本井测压时选择的模式是Type1-B模式，其测压流程主要包括以下几个方面：

（1）粘卡测试：在不停泵的情况下，停转时间分别5、10、15 min后再开顶驱开转速，看钻具是否粘卡，若无异常则进行测压作业。

（2）校深：测压钻具组合里带有ARC，可以同时得到伽马和电阻率两条曲线，钻进过程中便可通过伽马和电阻率曲线确定目的层，通过GR来定位保证测压点的深度准确。

（3）探针到达设计深度后发送指令，调整工具位置，尽量使探针朝向高边避免在低边吸入沉积岩屑造成测压失败，工具接到指令后座封、测压，测试结束后数据通过Telescope上传到地面，上传的数据主要包括：环空压力、地层压力、压力降、流度和温度[5]等，实时上传的压力数据如图4所示。

图4　实时测压数据

4　随钻测压数据应用分析

油田位于渤海西部海域，构造上海四大断层贯穿整个油田，油田平面上被次级断层分为东南、中、西三个高点，均为断背斜构造。油田于1997 年12月正式投产，开发层段为沙二段和沙三段油层，投产初期采用4口井进行衰竭开发，2002年在中高点实施2口调整井，2005年2口井转注，形成二注四采不规则井网注水开发，为了获取现阶段油田主要目的层位的压力数据，为后期开发方案提供依据，在P井应用StethoScope工具进行随钻压力作业。

本井设计测压点24个，实际测压点26个，有效压力点20个，测压点主要在沙二段和沙三段主力油层，测压数据如表3所示，压力数据的质量类型主要分为：稳定、近稳定、未稳定和致密，Schlumberger公司给出的评价标准如表4所示，随钻测压系统也是根据此标准来拾取可靠的地层压力，该评价标准在实际应用中效果较好，StethoScope工具在国外应用已较为成熟，国内也在逐渐应用，其测压结果与电缆测试（RCI、MDT等）所测地层压力基本吻合。

图5是目前所测地层压力与原始地层压力对比图，从图中看出E3S2-I和E3S2-II目前地层压力高于原始地层压力约1 MPa左右；油组Ⅲ低于原始地层压力7 MPa左右，油组Ⅳ低于原始地层压力7～9 MPa，油组Ⅴ低于原始地层压力9～12 MPa；层位E2S3的油组Ⅰ和Ⅱ，目前地层压力低于原始地层压力3 MPa左右。

从对比图上看出沙二段1、2油组地层压力略

高于原始地层压力，显示前期的注水起到了补充地层能量的作用，压力还算稳定；沙二段3、4、5油组地层压力跟原始地层压力相比下降较大，表明该油组地层压力衰减严重，后期应布注水井对其及时注水以补充地层能量提高采油效率，沙三段1、2油组地层压力略低于原始地层压力，但也要引起足够重视，如果后续继续开发该油组为保证较好的开发效果也应适当注水，以及时补充地层能量。

表3　P井随钻测压数据

表4　压力数据质量评价标准

原设计钻进至沙二段钻井液密度提到1.32 g/ cm3，由于测压数据显示沙二段Ⅲ油组压力亏空严重，实际钻进到该层位时控制钻井液密度在1.30 g/cm3避免井漏，同时在钻进期间通过向胶液中加入PF-SZDL等堵漏剂提高地层承压能力，维持井壁稳定，减少漏失，避免钻井风险。在固井作业方面针对于本井压力亏空提出采用低密度高强度

水泥技术，解决易漏失井固井问题。正是本次测压提供了可靠的压力数据，为后续钻井作业提供依据来适当调整钻井参数、泥浆性能以及固井工艺等措施，为钻井作业顺利结束奠定了基础。

图5　所测地层压力与原始地层压力对比图

5　结束语

本次StethoScope随钻测压摸清了渤海油田主要目的层的压力衰竭情况，有效避免钻井作业风险，对油田的后续开发有重要的指导意义。随着石油勘探开发力度的加大尤其是大斜度井和水平井的增多，为了及时准确的获取地层压力数据，改善油田开发效果，提高采油效率，随钻测压工具将会有更广阔的应用舞台。

参考文献：

[1]赵国海，刘兴奎，李锋，等．Stethoscope系统在钻井工程中的应用[J]．石油工业计算机应用，2012（2）：29-31．

[2]PROETT M A, SEIFERT D J, CHIN W C, et al. Formation testing in the dynamic drilling environment[C]//the PWLA 45th Annual Logging Symposium Held in Noordwijk, The Netherlands, June 6-9, 2004.

[3]李克向．随钻测量压力数据能提高钻井效能[J]．钻采工艺，2003，26（1）：4-6．

[4]杨虎，罗鹏，王健，等．TesTrack随钻测压工具在XX油田K14井的应用[J]．海洋石油，2011，31（4）：80-83．

[5]冯进．随钻测井在地层评价中的应用[J]．中国海上油气（地质），2002，16（3）：200-206．

作者简介：第一任宏，男，1984年生，工程师，2008年毕业于中国石油大学（华东）勘查技术与工程专业，从事测井监督工作。E-mail：renhong2@cnooc.com.cn。

收稿日期：2014-03-10；改回日期：2014-11-10

文章编号：1008-2336（2015）01-0086-05

中图分类号：TE271

文献标识码：A DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2015.01.086