渤海油田疏松砂岩储层高效取样技术及其应用

任宏，张国强，李欣，王荣飞

1.中海油能源发展股份有限公司 工程技术分公司 （天津 300459）

2.中海石油(中国)有限公司 天津分公司 （天津 300459）

电缆地层流体取样是储层评价的一种最直接、最有效的评价手段，在油气田勘探开发中应用非常广泛[1]，有效地层流体样品的获取能直接反映储层的流体性质，对测井解释及区域评价起到至关重要的作用[2]。渤海油田新近系地层较浅，地层较疏松压实作用差[3]，取样过程中易出现漏封现象造成取样失败，很大程度影响储层评价和储量申报，如何有效避免漏封并提高作业效率对油气田勘探意义重大。

渤海油田新近系地层明化镇组、馆陶组为河流相沉积，其岩性主要以砂、泥岩为主，在进行电缆地层流体取样时有以下2个难点：①浅层疏松砂岩取样成功率低。地层埋深浅，压实作用差，电缆地层流体取样时在较大压差作用下易漏封，造成取样失败，影响储层评价[4]。②浅层疏松砂岩取样效率低。在疏松砂岩储层取样漏封后，往往反复无规律重新座封泵抽，作业时间长[5]；或者直接放弃该点取样，取样效率低。

1 疏松砂岩储层高效取样技术

渤海油田新近系储层取样常用的电缆地层测试仪器是中海油服自主研发的增强型地层动态测试仪（EFDT），它具有测量地层压力、采集地层流体、估算地层渗透率、预测产能、预测油气水界面、判断储集层之间的连通性等能力[6]。该仪器可匹配多种类型探针，其常规探针模块由上下2个派克组成，如图1所示。

图1 EFDT常规探针

1.1 取样原则

疏松砂岩取样过程中若出现漏封，传统做法是无规律地更换取样点不断尝试，取样成功率不高，极大地影响了作业效率，增加作业成本。通过不断实践总结发现泵抽过程中即使漏封，短时间内泥浆滤液不会迅速污染储层，即“原点”泵抽效果依然存在，基于此创新提出“贴靠原点取样”作业方法，能大幅提升作业效率，其具体作业方法如下：①泵抽取样过程中若漏封，尽量在原深度点尝试重新座封并取样；②EFDT漏封后不解封，尝试用另一个派克继续泵抽取样，提高作业效率；③取样过程中若漏封可快速上提下放仪器串，以调整座封方位，并回到原取样深度点附近座封取样。

1.2 小压差低泵速取样

电缆地层流体取样时易发生漏封，往往是在大压差作用下座封位置井壁不稳定垮塌致使探针漏封造成取样失败，因此减小泵抽压差是避免取样漏封的有效措施[7]。

根据达西公式Q=KAP/L，其中Q为流量，K为比例系数，A为截面积，P为泵抽压差，L为长度[8]。要减小P可通过减小流量Q或增大截面积A来实现，因此降低泵抽压差可通过以下措施来实现：①泵抽取样过程中降低泵速从而降低流量Q，达到降低压差的作用；②优选大面积探针(图2）进行取样作业，通过增大截面积A达到降低泵抽压差的作用，进而降低取样漏封的概率[9]，各探针过流面积对比见表1；③对于渤海常用地层测试仪器EFDT，作业时通常只使用单派克作业，若一个派克损坏才使用另一个派克，对于易漏封砂岩储层取样效果较差。通过实践发现通过双派克同时泵抽可以变相增大截面积，可有效达到降低泵抽压差的作用[10]（图3），从而提高取样成功率。

图2 大截流面积电缆地层测试探针类型

表1 探针过流面积对比

图3 双派克泵抽取样

1.3 优化探针组合与探针双挂

渤海油田疏松砂岩电缆地层测试作业通常会进行测压和取样作业，但常规探针在取样时易漏封，大极板探针由于面积大有较大的深度误差不适合测压作业，通过改进工艺应用双挂探针，有效解决这一难题。所谓双挂探针指的是在原来单探针模块的基础上再加一个探针模块，形成双探针模块，即常规探针模块+大极板探针模块，如图4所示。大极板探针由于面积较大，不适合进行测压作业，双挂探针可实现常规探针测压，大极板探针取样，因此双挂探针组合可在满足测压的同时一次下井完成疏松砂岩储层测压和取样作业，大幅提升作业效率。

图4 双挂探针组合

2 技术应用效果分析

2.1 BZ13-2某井原深度点高效取样

本井设计在1 699 m取样，取样层位在明化镇组，该层位岩性为砂岩和泥岩，取样点位置较浅易出现泵抽漏封问题，从常规曲线上看储层为油层，如图5所示，该点取样目的为获取油样。

图5 BZ13-2-X常规曲线图

图6 BZ13-2-X泵抽参数变化图

取样过程如图6所示，常规探针在1 699 m泵抽62 min电导率（COND2）由40 S/m降到10 S/m漏封，解封后重新在该深度点座封泵抽100 min电导率（COND2）由12 S/m降至5 S/m再次漏封，解封后活动仪器串再次在1 699 m座封泵抽40 min电导率（COND2）由5 S/m降到1 S/m后，决定灌样，井口转样取得1 600 mL纯油样。从整个取样过程中发现在原深度点重新座封取样保留了漏封前的泵抽效果，取样效率更高，第三次座封仅用40 min即取得纯油样。

2.2 BZ29-6某井“双挂”探针高效取样

BZ29-6构造位于渤海南部海域，取样层位在明化镇组，岩性为砂岩和泥岩，设计在1 477.5 m进行取样，从常规曲线上看储层为油层，如图7所示，该点取样目的是为获取油样。

鉴于该取样点较浅、储层疏松，常规探针取样漏封概率非常大，在常规探针完成测压后直接用大极板探针进行取样，泵抽110 min后电导率由53 S/m降至1 S/m灌样取得2 250 mL纯油样。大极板探针坐封面积大，从而减少泵抽压差，未出现漏封现象，“双挂”探针的应用有效，提高一次入井成功率，大幅节约作业时间。

图7 BZ29-6-X常规曲线图

3 结论

疏松砂岩储层高效取样技术适用性强，通过创新作业思路优化探针组合能有效解决浅层疏松砂岩在电缆地层流体取样时易漏封、取样效率低等技术难题，切实提高了取样成功率，为测井解释储层评价提供了可靠保障。与传统做法相比能大幅减少泵抽时间，提高仪器单次入井作业成功率，现阶段渤海油田浅层疏松砂岩仍有较大的勘探潜力，应用前景非常广阔。