地层测试与井下流体取样分析技术进展

回顾了地层测试与井下流体分析技术领域的发展过程;以光学流体分析、声学流体分析、核磁共振流体分析等井下流体分析技术以及聚焦取样、低冲击取样等低污染取样技术为例,对取得突破性进展的关键技术进行了分析和总结;认为目前该项技术研究重点正转向随钻地层压力测试与流体分析取样,所要面对的挑战主要来自于钻铤的强冲击振动、钻柱的巨大扭力、井下流体静压力、钻屑磨蚀及高温高压等恶劣钻井环境条件.提出了相应的研发策略建议.     

随钻地层测试技术的分析与思考

综述随钻地层测试技术的发展动态.以随钻地层测试仪器(Geo-Tap)为例分析随钻地层测试的技术特点、工作原理、仪器参数和在油气田工程中的应用前景.介绍目前我国随钻地层测试技术的现状、发展该技术的主要攻关方向和应该注意的问题.双封隔器模式结构具有流体取样和流体实时分析功能,是随钻地层测试仪器主要的发展方向.在我国随钻测量技术和电缆地层测试技术的基础上,应积极借鉴国外的先进技术,多单位联合攻关,大力开展基础工作,研发具有自主知识产权的随钻地层测试仪器.     

地层测试多取样技术研究

国产电缆地层测试仪一次下井最多可携带4个取样简,无法满足甲方油公司对地层测试作业中一次下井获得尽可能多的地层流体样品的需求.所研制的多取样筒模块MSTM与我国自主研发的EFDT地层测试仪完全兼容,每个模块可携带6个单相地层流体取样筒.MSTM采用了基于ID控制可重复组合技术,一次下井最多可携带48取样筒.MSTM还采用了自平衡单相地层流体取样筒和低冲击取样技术,能够获得纯度更高的单相地层流体样品.此种多取样筒模块的研制成功,标志着我国的电缆地层测试多流体取样技术达到国际先进水平.     

核磁共振测井仪器的最新进展与未来发展方向

讨论了电缆NMR测井仪、随钻NMR测井仪以及井下NMR流体分析仪的测量原理与主要功能。从理论和实用两个角度分析了NMR为什么迄今未能成为核心测井方法，以及能否成为核心方法和：NMR测井的未来发展方向。认为NMR测井成为核心方法的途径是开发价格较低、测速较快、专门针对地层孔隙度和渗透率的NMR测井仪，使之在测速、精度、纵向分辨率以及价格等方面达到可以与常规测井相当的程度，从而结合到常规测井系列中去，或取代常规测井的孔隙度测量功能；开发识别地层流体和准确测量饱和度的NMR测井仪，作为特殊方法使用，不要求它有常规测井的速度，但要求有更大的探测深度和更高的流体分辨能力。同时，充分发挥其定位观测的特点，提供地层径向方位的多个饱和度测量，从而得到冲洗带、侵入带和原状地层的流体饱和度剖面；综合应用：NMR测井观测到的T1、T2、HI以及D信息，发展更加普遍适用的NMR孔隙度、渗透率以及流体饱和度的测井模式和解释处理方法。     

地层测试在油气藏早期评价中的应用

利用随钻测试与压力恢复资料，分析了NTl井所在断块的含油气情况。测试结果证明，该区地层渗透性好、存在非均质外边界，但存在气顶和底水。边界反映、地层压力快速下降及生产气油比迅速增大都说明该层储量有限，表现出透镜状油藏的特征。由于该区生油岩发育，下步勘探应重点对储、盖层进行评价。前期综合地质研究与及时的地层测试资料分析相配合，是提高滚动勘探开发成功率的关键。     

随钻测量及地层评价技术的进展

本文全面叙述了近年来有关电缆测井，电缆测试，随钻测量，泥浆测井，取心，岩石分析及岩石特征览表等方面的技术进展，扼要描述有关的仪器特性及其原理。     

三维地层流体取样和压力测试技术

针对传统电缆地层测试技术的局限性,开发了三维地层流体取样和压力测试技术。该技术可有效解决致密碳酸盐岩或致密砂岩等低渗地层、未固结地层、含高黏度流体地层,或是流体饱和压力接近储层压力时进行地层压力测试与流体取样面临的诸多技术难题,大大缩短压力测试和流体取样时间,降低作业风险和成本。重点介绍了Saturn三维径向探针的优点,分析了其现场应用效果。Saturn探针的推出扩大了传统电缆地层测试技术的应用范围,在大多数情况下,Saturn探针能更快速处理钻井液滤液和受污染的地层流体,从而缩短了在测点上停留的时间,与标准XLD单探针相比,Saturn探针完成流体清洁所用的时间要快几个数量级。最后指出开展三维地层流体取样和压力测试技术的研究具有重要的现实意义。     

随钻地层测试技术及其应用

随钻地层测试是新的采集地层压力数据的技术.简介了当前随钻地层测试仪器的种类.以DFT随钻地层测试器为例介绍了它的基本原理和技术应用情况.DFT主要由双封隔器、压降泵和石英压力计等组成,可以在地层几乎未受到污染的条件下完成地层压力测试.它利用泥浆脉冲遥测技术来传输井下地层压力数据到地面.可以进行多次压力测试以建立地层压力梯度,从而判断油、气、水界面.测试1个点只需不到30 min的时间,缩短了占井时间,节省了钻杆地层测试和电缆地层测试要求的起下井次数,减少了作业风险,节约了直接和间接的地层评价费用,其应用效果十分经济.     

随钻测压取样工具FASTrak HD在渤海油田的应用

电缆地层测试在定向井作业中受井眼轨迹和井况等影响,实施难度大、风险高,对储层评价带来较大影响。FASTrak HD仪器作业不受井眼轨迹限制,作业风险低,它不仅保留Testrak全部功能,而且增加流体分析模块、压降泵和样桶模块,具备了取样功能,解决了定向井测压取样难的问题。在渤海油田的首次应用取得成功,为后续定向井的测压取样作业提供了新的作业方式,具有一定的指导意义。     

改善数据质量、提高密封效率和缩短测试时间的第二代LWD地层压力测试技术

在过去的3年中,第一代LWD地层压力测试技术在很多地方得到了应用.研发第二代压力测试系统的动力是业界需要在任何环境条件下都可以直接进行随钻地层压力测试而不需要地面干涉,井眼尺寸介于0.15～0.45 m之间.在致密地层、未压实砂岩层段以及放置马达的环境中进行压力测试现在已经得到解决.在这些环境中进行压力测试所面临的挑战是密封并保持良好,从而获取高质量数据.所探讨的技术允许在取下电泵时进行独立和连续的测试周期控制.极板压力采用智能关闭循环控制技术,可以优化密封效率,为重复测试"损坏的密封"节约了重要时间,从而避免了地层损害.精确的测试功能可以降低仪器放入致密层时产生的冲击影响,同时也可以在未压实地层防止出砂.运行优化后的自学习测试程序改善了压力和流度数据的测试精度.在Statoil的Heidrun油田和Hydro的Oseberg油田,第二代随钻地层压力测试可以提供流体界面和梯度,通过随时更新孔隙压力模型和评估储层的连通性,这些数据还可用于ECD管理.在所给实例中,密封效率得到了极大提高.在某些情况下可与电缆测试数据相比拟,即使测试环境恶劣也是如此.效率的提高为运营商节约了时间和成本,从而可在大位移钻井的长井段中采集压力和流度数据.     

应用FRA技术提高地层测试和取样的效率

测井实效和数据的准确性一直是地层压力测试和取样中存在的主要问题。FRA技术的使用成功地解决了这些问题。介绍了FRA技术的原理、特点及应用，这些特点在实际应用中对压力测试的实时监视和质量控制，尤其在增压地层中是十分有效的。     

试验井中LWD地层测试仪取代了传统电缆测试

在巴西,如果设计水平井的试验段的电缆测试不能完全被取代,那么在121/4～16 in井眼中使用直径8 in随钻地层测试仪有重大意义.实践表明,当仅使用随钻测井(LWD)工具时,不需要打水泥塞封堵试验段.成套LWD测试工具大大减少了作业风险,节约了成本.预期减少6天钻机时间和节省90万美元.LWD地层测试仪比电缆测试更容易靠近目标层,防止落物掉进井底.没必要在试验段打水泥塞,而且可更快更有效地完成测井作业.     

随钻测量和地层评价进展

新进展表现在新的基于CD和网络信息源、集中化的钻井作业中心、电缆测井方法和随钻测井方法、泥浆录井测量、随钻地层压力测量、取心和分析技术等诸方面。     

大位移水平井中用随钻地层压力替代电缆地层压力

大位移水平井中的实例证明了随钻地层压力(FPWD)替代传统钻杆传送的电缆技术的有效性.中东卡塔尔海滨的AlShaheen油田采用20 000～30 000 ft的水平井开发了一个砂岩层和两个碳酸盐岩储层,采用了径向驱井网和直线驱井网方式.第一年开展了11项FPWD工作,目前FPWD已是Al Shaheen油田地层压力测量的最佳方案.     

随钻地层压力测试中的增压效应分析

当钻开地层后,钻井液渗入地层,使得近井壁的地层压力升高(即增压效应),这时随钻测试获得的地层压力偏离真实值,严重影响钻井优化决策和后期储层评价。基于径向渗流理论和非线性泥饼增长理论,建立井壁增压模型,分析增压效应与井筒环境及地层特征的关系,并开展了随钻地层压力测试地面模拟实验和井下实验。研究表明,地层渗透率、泥饼渗透率、泥饼压实系数对增压效应的影响较大,而泥饼厚度、地层孔隙度对增压效应的影响较小。建立的增压模型可以有效预测地层钻开后短期内近井壁压力分布的增压特征,为开展随钻地层压力测试获得高精度的地层压力值提供技术支持。