随钻地层压力测试技术现状及应用前景

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1、随钻地层压力测试技术现状及应用前景随钻地层压力测试技术现状及应用前景高翔摘要利用随钻地层压力测试技术可以实时获得的真实地层压力数据，钻井工程师可以用这些数据优化钻井液密度和当量循环密度、选择最佳套管下入深度、提高钻井效率、识别油气层、降低作业风险和钻井成本。文中介绍了斯仑贝谢、哈里伯顿、贝克休斯3家国外公司随钻压力测量仪器的技术特点及应用情况。随着我国深井、超深井、大位移井等高难度井数量的增加及大量新探区的勘探开发，地层压力不确定因素会严重制约钻井效率，但同时也为随钻压力测量技术带来了有利的发展契机和广阔

2、的应用前景。关键词：随钻压力测量；地层评价；发展趋势；测试应用在钻井过程中，由于地层压力预测不准确，经常导致出现钻井液漏失、地层流体侵入、井壁坍塌、压差卡钻及井眼不清洁等井下复杂情况，这些情况会导致钻井作业时间延长，增加钻井成本。因此，钻井成功的关键，就是要使钻井液密度和当量循环密度保持在地层流体压力、地层坍塌压力和地层破裂压力的安全作业极限以内。多年来，研究人员一直在努力寻求随钻测量地层压力的有效方法。斯仑贝谢、哈里伯顿、贝克休斯等国外公司分别研发了自己的随钻地层压力测量仪器，这些仪器可以提供实时地层压

3、力数据，使钻井工艺得到优化，还可以早期检测高压地层，确定地层压力梯度和流体界面，实时调整钻井液密度，使钻井作业、下套管和完井作业得到优化。随钻地层压力测试技术已经成功应用于海上油田。1．随钻地层压力测试技术1.1斯仑贝谢公司随钻地层压力测试技术斯仑贝谢公司的StethoScope675、StethoScope825多功能地层压力随钻测量仪器，可以在钻井过程中准确有效地测量地层压力，直接提供孔隙压力和流体流度数据，用于确定流体类型及进行油藏压力管理，控制和优化钻井液密度。该系统作业效率高、应用灵活、测量数据

4、准确可靠，可大大节约作业时间。1.1.1技术特点（1）现场操作灵活、可靠StethoScope仪器的灵活性体现在提供了开泵和停泵两种工况下的测量选项。如果担心卡钻或需要实时监测数据，则可以在开泵循环的情况下进行测试。在这种情况下，可以随时中断作业，避免在无地层流体情况下进行测试，或在密封失效情况下进行测试。停泵情况下进行测量则不受任何影响，从而降低了致密地层因钻井液循环引起明显的增压效应。StethoScope仪器的可靠性主要体现在3个方面：1）仪器使用的动力既可以来自电池组，也可以来自随钻测量仪器的涡轮

5、发电机。正常情况下，电池组能提供多达150次预测试所需的动力。仪器的动力管理器能保存足够的电量用于紧急情况下仪器的自动回收。2）仪器有2个主要压力计，即一个应变压力计和一个具有极高可靠性和精度的高级ACQG石英晶体压力计，可在恶劣的钻井环境中使用。3）仪器的探针通过—个机械坐封活塞顶到地层上，这种结构可以防止在探针坐封和釆集压力数据时仪器的移动，确保了密封的完整性，无需钻铤压力来建立和维持探针与地层的密封，仪器可以在任何井眼方位安放，垂直或倾斜均可。（2）优化预测试设计仪器中的井下控制和智能解释能够根据地

6、层特性对预测试体积和压降速率进行优化。预测试体积可以调节，最高为25cm3，而压降速率设定范围为0.1~2.0cm3/s。StethoScope仪器提供了两种预测试选项，预测试可以采用自定义设置，也可以采用完全自动的智能预测试模式进行。（3）获取实时高质量数据实时数据可以通过三种不同的详细程度传送到地面，以便提供标准、中等和高级解释。数据也可以储存在存储器中，在地面下载后可做进一步分析处理。实时获得的详细数据可以用于校正地层压力模型、进行预测试分析、计算最终压力恢复速率和测量误差。（4）多种作业模式Ste

7、thoScope仪器设置了3种作业模式(即休眠，待命和打开)，通过地面输入指令即可将仪器从一种作业模式转变为另一种作业模式。当启动打开模式后，仪器自动就位，进行压力测试，经过设定的时间后收回，然后返回到待命模式，准备进行下一次预测试，这一过程大约需要5min，如有必要可以通过快速下行启动下一次测量，通过开泵循环即可取消打开模式。1.2贝克休斯公司随钻压力测量技术贝克休斯公司研发的随钻地层压力测试仪器可以在钻井过程的短暂中断期间，伸出一个橡胶密封元件，紧贴井壁并与储层建立压力联系，智能泵控制系统通过综合流量

8、分析以闭环控制方式在井下操纵仪器，进行一系列压降测试和压力恢复测试。压力测试期间保持钻井液循环，为仪器提供动力。1.2.1技术优点（1）提高井场作业安全性利用随钻压力测量仪器提供的实时井下压力数据，可以优化钻井液密度和当量循环密度，避免井下事故的发生，还可以帮助校正压力模型。（2）提高钻井效率钻井效率受地层和井眼之间压差的影响，维持最小压差，或者是欠平衡钻井，有助于提高机械钻速，减少卡钻风险。（3）识别油气层在随钻地层压力测量