提高電纜地層測試成功率新方法

尹騰飛，楊林朋，涂春趙，劉亞東

(中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452)

0 引言

電纜地層測試技術是對儲層評價的一種最直接最有效的評價手段，在油氣田勘探開發中應用廣泛[1]，對測井解釋及區域評價起到至關重要作用[2]。渤海K油田新近系地層砂體埋藏較淺，壓實程度差[3]，油質偏重，取樣壓差過大，地層易出砂堵塞管線導致取樣失敗等，很大程度上影響儲層評價和儲量申報，如何提高淺層疏松砂巖取樣成功率對油氣田勘探意義重大。本文將針對各種淺層取樣難點，提出了應對方案以提高其成功率。

1 提高淺層疏松砂巖取樣成功率做法

1.1 取樣作業前了解井況及泥漿性能

井況主要是根據現場實鉆情況了解是否存在井漏、溢流等復雜情況，井壁是否穩定，在起鉆過程中是否有井壁掉塊返出，起鉆時鉆具是否有粘卡現場等等。井況復雜時，應根據現場實際情況進行調整處理，降低作業風險。井徑不規則影響座封成功率，井徑擴徑嚴重的儲層，可選取常規探針，減小座封面積，降低漏封概率。泥漿中是否有堵塞探針或是泵抽管線的顆粒狀材料，泥餅的厚度和韌性是否滿足要求[4]。

1.2 電纜地層測試儀器組合方式選擇

以EFDT為例，有2種儀器組合方式：方式一：正裝(如圖1所示)，探針在上部，樣桶在下部。方式二：倒裝(如圖2所示)，樣桶在上部，探針在下部。淺層取樣，地層疏松，油質稠，地層易出砂，選取正裝儀器組合為宜。泵抽地層流體進入管線后，沿管線朝下走，當出砂量較小時，砂子往下走進入樣桶，不易堆積以致堵塞管線。反之倒裝，泵抽地層流體往上走進入樣桶，若地層有出砂，在流體往上走的過程中，砂易沉降下來，堵塞管線，造成取樣失敗。

圖1 正裝

圖2 倒裝

1.3 泵抽模塊及探針選擇

電纜地層流體取樣時易發生漏封，一般是在大壓差作用下座封位置井壁不穩定垮塌使探針漏封造成取樣失敗，因此減小泵抽壓差是避免取樣漏封的有效措施[5]。

根據達西公式：

式中：Q為流量；K為比例系數；A為截面積；P為泵抽壓差；L為長度[6]。要減小P可通過減小流量Q或增大截面積A來實現，因此降低泵抽壓差可通過以下措施來實現：(1)降低泵抽速度減小泵抽壓差，EFDT通常采用常規泵進行測壓取樣作業，其泵速為4 cm3/s以上[7]，速度較快，在淺層取樣時易產生高壓差，尤其在油質較稠的儲層，在突破油信號時，往往會伴隨出砂現象。中海油服自研工具寬頻調速液壓動力模塊能有效降低泵度下限，可降低至1 cm3/s，大大減小了泵抽壓差。(2)優選大面積探針，增大過流面積A，降低泵抽壓差，進而井底取樣漏封概率[8]。大極板探針過流面積為常規探針(如圖3所示)的35.5倍[5]，因此淺層取樣一般優選大極板探針(如圖4所示)。

圖3 EFDT常規探針

圖4 EFDT大極板探針

1.4 取樣點的選取

選取合適的取樣位置，往往能達到事半功倍的作用。淺層疏松砂巖取樣易漏封，傳統做法是在該儲層內無規律更換取樣點多次嘗試取樣，一般成功率不高。通過本區塊多口井取樣經驗總結發現，在儲層物性稍差的位置，若取樣流度滿足取樣要求，在該位置取樣成功率較高。一般選取儲層上部，可以嘗試離泥巖較近部位。“貼靠原點取樣”作業方法能節省時效，降低作業成本，同時，提高取樣成功率。

1.5 出砂壓差的判斷

在座封成功后，20～30 min找出地層最大允許泵抽壓差，即安全泵抽壓差。一般做法是座封后，先低速泵抽，待流道抽通之后，逐漸提高泵速，期間觀察流壓變化，若流壓穩定，則說明地層補給能力較強，仍可進一步提高泵速；若流壓降低明顯，壓差增大，應該穩定泵速或略微降低泵速，記錄此時的壓差，在后續泵抽過程中，壓差應控制該壓差值之內。

1.6 關鍵參數把控

淺層取樣，儲層一般是流度好，巖性疏松，油質稠，因此在儲層開始泵抽出油信號的時候，最易出砂堵塞管線和形成瞬間高壓差導致漏封，因此在出現油信號時要降低泵速，待流壓穩定后，可以緩慢提泵速，期間觀察流壓變化，若地層補液不足，應再次降低泵速。

1.7 階段性灌樣，提高取樣成功率

淺層取樣，地層疏松易漏封，在泵抽過程中根據密度和電導率參數的變化，階段性的使用備用樣筒進行灌樣。一方面備用樣可以與終樣進行對比，判斷儲層流體性質。一方面可以累積增加樣品體積，滿足化驗分析要求，避免在泵抽過程中漏封導致功虧一簣。

2 應用效果

2.1 KL10-2-X井淺層高效取樣

本井取樣層位為明化鎮組，巖性為砂泥巖互層。從常規測井曲線看，該儲層井眼不規則，擴徑嚴重，座封難度較大；埋藏淺，地層疏松，易漏封或出砂；該層的取樣目的為判斷該層流體性質，若為油層取足油樣。

該套儲層井徑不規則，選取井壁擴徑位置進行座封，不易漏封；1 413 m伽馬值略微升高，電阻率較上下略有降低，結合中子密度曲線判斷，該點泥質含量比上下略重；該點流度為15.72 mD/cp，滿足取樣要求；考慮到地層易出砂，選擇使用大極板探針，儀器組合方式為正裝。泵抽過程中密切關注參數變化，實時調整泵抽速度，利用寬頻調速液壓動力在泵抽100 min，泵抽流體13.4 L，灌400 mL多PVT 3備用樣；泵抽120 min，泵抽流體16.0 L，密度0.96 g/cm3，電導率在1.4 S/m，灌400 mL多PVT 4備用樣，泵抽125 min，泵抽流體16.4 L，密度0.96 g/cm3，電導率在1.4 S/m，灌400 mL多PVT 5終樣，成功獲取油樣1 100 mL泥漿濾液100 mL。本層取樣結果證實該層為純油層，對本區塊儲量評價具有重要意義。

3 結語

渤海淺層勘探目前仍是主要勘探目標，明化鎮組油水關系復雜，常規曲線對儲層流體性質判斷存在很大局限性，電纜地層測試技術對儲層評價意義重大。面對淺層疏松砂巖，電纜地層測試技術的取樣成功率一直不高，該技術方法在渤海K油田應用效果良好，能有效提高取樣成功率，對儲層流體性質識別和勘探儲量申報提供重要技術支持，在渤海其他區塊有重要推廣價值。