Geo-Tap 隨鉆測壓技術(shù)在渤海P 油田中的應(yīng)用

張博文，李凌宇，魏 焜，陳 楠，張寶青

（中海石油（中國）有限公司蓬勃作業(yè)公司，天津300452)

電纜測試技術(shù)［1］出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)尚無法實(shí)現(xiàn)隨鉆測試，且在斜度較大的井型中存在下入風(fēng)險(xiǎn)［2］。隨著近年來隨鉆測井工具的不斷更新、隨鉆地層測試技術(shù)不斷完善，目前該技術(shù)已成為油田實(shí)時(shí)獲取并分析油藏動(dòng)態(tài)信息的一種常規(guī)手段，應(yīng)用的井類型也已擴(kuò)展到深水井、大斜度井以及水平井等［3-4］，并取得了較好的應(yīng)用效果。

P油田位于渤海東南部， 構(gòu)造形態(tài)為一發(fā)育在渤南凸起帶基底隆起背景上、 受兩組走滑斷層控制、內(nèi)部被NE或EW向次生斷層復(fù)雜化的斷裂背斜。主力含油層系為館陶組，以辮狀河沉積為主，儲(chǔ)層巖性為陸源碎屑巖，油藏埋深910～1 400 m，屬于海上大型復(fù)雜河流相水驅(qū)開發(fā)油田。 P油田核心區(qū)投入開發(fā)已有10余年，主要面臨以下問題：縱向含油層段長，橫向變化快，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)；大段多層一套層系開發(fā)、層間干擾嚴(yán)重；注采不均衡，注入水突進(jìn)現(xiàn)象嚴(yán)重等。 因此，明確各小層砂體間的壓力狀況及壓力差異以優(yōu)化注水、指導(dǎo)后續(xù)布井具有重要意義。

1 Geo-Tap工具

隨鉆測壓技術(shù)是獲取油藏小層壓力的重要技術(shù)［5］，P油田在開發(fā)過程中采用哈里伯頓公司的Geo-Tap工具進(jìn)行儲(chǔ)集層隨鉆測壓，2010年至今，已應(yīng)用200余井次，1 500余個(gè)層位。該技術(shù)在鉆井過程中可實(shí)時(shí)測量記錄地層壓力， 當(dāng)鉆至指定的測量深度時(shí)，可通過地面系統(tǒng)發(fā)送指令，井下Geo-Tap（見圖1）工具接收后執(zhí)行指令，襯墊伸出，外部的橡膠密封圈緊貼井壁形成密封， 探針刺入泥餅進(jìn)入地層，抽吸地層流體，當(dāng)?shù)貙訅毫ζ胶饨?，可?duì)穩(wěn)定地層壓力進(jìn)行讀數(shù)。該過程只需約10 min即可完成，占用鉆機(jī)時(shí)間少，操作方便快捷。 測壓結(jié)束，探針收回，工具可移動(dòng)至下一測量深度進(jìn)行測壓作業(yè)。 測壓完成之后， 需對(duì)實(shí)時(shí)測壓結(jié)果進(jìn)行分析與質(zhì)控。典型的隨鉆測壓壓力變化曲線如圖2所示， 當(dāng)出現(xiàn)明顯異于該形態(tài)的測壓曲線時(shí)，則表示該次測壓異常（見圖3），需根據(jù)曲線形態(tài)制定相應(yīng)措施再次進(jìn)行測壓，以獲得油藏工程師認(rèn)可的較為精確的地層壓力數(shù)據(jù)。 因測得的地層壓力數(shù)據(jù)與儲(chǔ)層物性相關(guān)，當(dāng)儲(chǔ)層滲透性較差時(shí)，井壁不易形成泥餅，儀器座封難度加大，需要的壓力恢復(fù)時(shí)間變長，此時(shí)對(duì)測點(diǎn)的測壓時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制在5 min以內(nèi)，以減少可能的卡鉆風(fēng)險(xiǎn)［6］。

圖1 Geo-Tap工具

圖2 隨鉆測壓典型壓力變化曲線圖

圖3 隨鉆測壓異常測壓點(diǎn)壓力變化曲線

2 隨鉆測壓資料的應(yīng)用

2.1 確定儲(chǔ)層連通性

圖4 P36-P44-P29井位及連井剖面

隨鉆測壓能夠?qū)崟r(shí)反映地層壓力動(dòng)態(tài)信息，在確定儲(chǔ)層連通性方面有獨(dú)到的優(yōu)勢 （見圖4）。 P29井、P44井和P36井位于油田西南側(cè)一個(gè)獨(dú)立小斷塊內(nèi)。P36井和P29井是兩口生產(chǎn)井，P44井是一口注水井。 P36井于2013年6月投產(chǎn)，投產(chǎn)四個(gè)月后，P29井投產(chǎn)， 其測壓結(jié)果顯示主力層L12小層壓力虧空1.7 MPa、L20小層為原始地層壓力。 因周邊無其它生產(chǎn)井生產(chǎn)L10和L20油組，由測壓結(jié)果可判斷P36井L12小層油層與P29井是連通的，L20小層厚層油層則與P29井分屬不同的河道砂體，反映出曲流河沉積“一砂一藏”的相控特點(diǎn)。

2.2 認(rèn)識(shí)斷層封堵性

隨鉆測壓資料可以直觀反映單井各小層的能量情況，從而為認(rèn)識(shí)斷層封堵性提供依據(jù)（見圖5）。P22井組位于兩組NE 向正斷層所挾持的小斷塊內(nèi)。生產(chǎn)井P01井于2003年8月投產(chǎn)，其L90-L110油組位于正斷層南側(cè)。 P22井于2009年7月投注，測壓結(jié)果顯示L92小層壓力虧空4.2 MPa，L100小層壓力虧空4 MPa。 因P22井與P01之間的斷層斷距較小，連井對(duì)比認(rèn)為兩井間儲(chǔ)層主要為砂砂對(duì)接，橫向連通性較好， 而P22井投注前周邊僅有P01井進(jìn)行生產(chǎn)，說明L90-L110油組的壓力虧空由P01井生產(chǎn)導(dǎo)致，兩井之間的斷層封堵性能較弱。 P22井于2015年11月進(jìn)行了示蹤劑測試，該斷層南側(cè)2013年投產(chǎn)的P11井于第12天見劑， 驗(yàn)證了對(duì)斷層封堵性認(rèn)識(shí)的合理性。

圖5 P25-P22-P01井位及連井剖面

2.3 指導(dǎo)完善井網(wǎng)部署

對(duì)于注水開發(fā)油田，保持地層壓力在合理水平是油田開發(fā)的關(guān)鍵。 通過對(duì)某井區(qū)或井組歷年上線井隨鉆測壓資料的持續(xù)監(jiān)測，可獲知該井區(qū)或井組一定周期內(nèi)地層能量的總體變化情況，從而為下一步調(diào)整井位及優(yōu)化井網(wǎng)提供支持。 P13井位于注水井P07和P12注采井組， 與周邊P19、P42、P23、P14、P26等生產(chǎn)井均生產(chǎn)L50—L120油組。 其中P11井于2015年2月生產(chǎn)，P26井于2018年7月生產(chǎn)，P14井于2018年9月生產(chǎn)，該三口井測壓結(jié)果顯示，L50—L70油組壓力呈均衡—超壓趨勢，L80—L120油組壓力呈虧空趨勢 （見圖6）。 注水井P12井累計(jì)注采比為0.70，P07累計(jì)注采比為0.89，說明該井區(qū)L80—L120油組整體注水能力不足，亟待加強(qiáng)注水。 為及時(shí)補(bǔ)充地層能量，P13 井于2019 年4 月側(cè)鉆為注水井P13ST1（見圖7），其上線注水前，P14井位于P12注水井二線位置，投產(chǎn)后動(dòng)態(tài)顯示注水不足，液量呈下降趨勢，P13井側(cè)鉆為水井穩(wěn)定注水后，P14井氣油比下降明顯（見圖8）。

圖6 P11/P14/P26井隨鉆測壓結(jié)果

圖7 P13井側(cè)鉆前后井位對(duì)比

圖8 P14井與P13ST1井動(dòng)態(tài)響應(yīng)

2.4 指導(dǎo)生產(chǎn)措施研究

隨鉆測壓資料除了能夠?yàn)橥晟凭W(wǎng)部署提供支持外，還能用于指導(dǎo)生產(chǎn)措施研究。

P08井組位于油田南部的一個(gè)斷塊內(nèi)， 該斷塊南北被兩組NE向的正斷層所挾持， 東西為兩組SN向的走滑斷層。 P03ST1井于2015年4月投產(chǎn)，L46小層測壓結(jié)果顯示超壓4.6 MPa。 其周邊生產(chǎn)井除P03井外，其他生產(chǎn)井均未生產(chǎn)該層。 周邊注水井中僅P08井該層注水。 分析認(rèn)為，P03井2010年4月上線后，L46小層砂體吸水后產(chǎn)出能力有限，超壓由P08沿P03一線注水導(dǎo)致。 對(duì)此，注水段P08井關(guān)閉該層控制注水， 生產(chǎn)端P03ST1 井及2019 年側(cè)鉆的P03ST2井均打開該層進(jìn)行生產(chǎn)泄壓， 以逐步緩解地層超壓情況（見圖9）。

圖9 P08-P03ST1-P03ST2-P03井位及連井剖面

2.5 指導(dǎo)鉆井液設(shè)計(jì)和調(diào)整

隨鉆測壓資料可較為直觀地提供單井各小層的能量情況，為鉆井過程中鉆井液密度的設(shè)計(jì)與調(diào)整提供依據(jù)。P29井于2019年6月向北側(cè)鉆為注水井P29ST1，注水層位為L80—L120油組，為周邊生產(chǎn)井提供注水支持。 其西南側(cè)的P26井于2018年7月投產(chǎn)， 其隨鉆測壓資料顯示L40—L120油組存在3.1 MPa的虧空至2.5 MPa的超壓（見圖6）。 P26井距離設(shè)計(jì)的P29ST1井注采井距為200～400 m，參考P26井的隨鉆測壓，結(jié)合周邊油水井的儲(chǔ)層對(duì)比及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，其鉆前壓力預(yù)測如表1所示。 根據(jù)壓力預(yù)測，該井鉆前對(duì)周邊注水井進(jìn)行了關(guān)?；驕p注，鉆進(jìn)過程中， 接近預(yù)測的最大超壓層位L40油組時(shí)， 氣全量迅速升高， 符合對(duì)該層的壓力預(yù)期認(rèn)識(shí)。 通過及時(shí)合理地調(diào)整鉆井液密度，保證了該井的順利鉆進(jìn)。

表1 P29ST1井各油組壓力預(yù)測

3 結(jié)論

（1）隨鉆測壓作為獲取油藏小層壓力的重要技術(shù)，可直觀地反映油田各小層的壓力狀況。 該技術(shù)在鉆井過程中可實(shí)時(shí)測量記錄地層壓力，測試時(shí)間短，質(zhì)控后可實(shí)時(shí)獲取較為精確的地層壓力數(shù)據(jù)。

（2）隨鉆測壓技術(shù)測量的地層壓力數(shù)據(jù)可較準(zhǔn)確地反映地層真實(shí)壓力，可廣泛應(yīng)用于確定儲(chǔ)層連通性、認(rèn)識(shí)斷層封堵性等，以指導(dǎo)完善井網(wǎng)部署、指導(dǎo)生產(chǎn)措施研究、指導(dǎo)鉆井液設(shè)計(jì)和調(diào)整等方面。