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随钻地层压力测量的研究 摘要 地层压力测试器（FPT）被用来测量随井身结构的地层压力。为了提前和有效的提供地层压力信息，地层压力测试器作为LWD孔底钻具组合的一部分发展起来并已经应用在许多服务井中。除了收集储油层压力和流动性信息，随钻压力测量还用来调整泥浆的重量和有效循环密度（ＥＣＤ），从而提高钻进效率。准确地钻孔压力剖面图可以帮助我们设计和实施最优完井工程。 与电缆储层测试不同，对ＬＷＤ压力测试的实时控制由于传送速率的原因是不好实现的。为了解决这个问题，补充一个实施系列压力下降和回升的测试（不准确）系统。工具的智能化控制系统允许测试大范围的储油层层渗透率，超过400次的压力测试后，成功率达到８５％以上。 包括深度控制、压力重复性、测试过程中的温度稳定性和增压作用的几个参数都对压力测量精确性和压力梯度估计的准确性有影响。在几次为客户服务的过程中，这些参数的影响都被准确的分析，增强工具工作效率的方法和测量质量都有了发展。 考虑到深度控制问题，需要高度的注意力。钻进过程和取出工具过程中的深度差值的测量是不同的，这个深度差值影响着压力对比。 钻井完成后随时间的增加储油层和泥饼渗透率将降低，这导致压力的增加。在考虑压力精确性的条件下，压力增加将成为一个问题。压力增加梯度在测量大范围的储油层渗透率的过程中将被观测。 在这篇文章中，我们将讨论随钻井工具特别是智能控制系统新的储油层测试能力。我们将举几个利用这个测试系统来优化压力测试的例子，讨论这个测试系统相对于传统方法的优越性。我们还将举几个例子来说明影响压力测试质量的几个因素。 前言 为了进行随钻储层压力的测试，发明了一个随钻储层压力测试工具（见图１）。基于实时的储层压力和流动性数据，泥浆的重量需要调整到能够有效钻进的水平。在进入高压油层前，异常的压力增加将警示司钻。在水平井中，储层压力可以用来检测垂直段井斜，在垂直井或小倾斜井中，储层压力可以用来确定压力梯度和天然气、石油和水之间的接触点。如果储层压力预报算法用于调整泥浆重量，这个算法就能够被调整和纠正以使钻井更安全有效。另外，钻井过程中泥浆滤液的侵入程度降低，在致密地层中的压力增加能够被检测。最后，钻井前期阶段对储层压力的了解有助于工程师更好的设计套管下入深度和其后的产量。 钻井过程中的储层压力测试要求一个全新的测试技术。为防止危险情况如不同程度的卡钻的发生，就要求测试必须在尽可能短的时窗中进行。与电缆测试工具相比，遥感信息的传送速率是有限的，所以地表没有可用数据来实时控制测试。在用电缆进行测量时，录井工程师能够回顾压力测试历史，根据期望的压力梯度正确评价最后的压力增量。工程师可以为随后的测试调整泵的参数。利用储层随钻压力测量工具，这些数据在地表并不是即时可得的，必须利用不同的手段来保持压力数据的高质量。 利用现在储层随钻压力测试工具的服务工作，有效测量评价所需要的重要数据能够被传送到地面。对有限波动数据的传送速率提出了新的挑战，因为测试数据不能被实时的检测，所以需要一个智能井下分析系统来优化井下的测试结果。为解决这个问题 ，我们必须在发展自主、自动的压力测试系统上下功夫，这个系统应该具有无人井下压力测试的能力。下面的部分我们将介绍新的储层随钻压力测试工具和井下控制系统。 操作问题（不准确） 在钻井间歇时，信号通过标准的泥浆下行过程传送给测试工具，使其开始测试。测试工具向井壁伸出一个爪垫密封件，完成一系列的压力增高和降低测试以得到储层压力。正常的钻井操作与LWD-FPT工具测压不能同时进行。在大多数的工作中，井底钻具组合与脉冲发生器和为LWD-FPT服务的双向传输系统（遥感单元）相配合，这个系统能够保证测量系统不受现有的旋转钻进控制单元影响（见图2）。所有LWD组件都可以与井下钻具组合匹配。 下钻、钻进和提钻过程中，只要操作人员要求，就可以进行压力测试。一两天后可以重新进行压力测量的，这为进行储层压力、油层动态和流动性的时间比较提供了条件。这提供了另外的一些关于泥饼渗透率发展和侵入层孔隙流体积的信息。如果要求的话，LWD-FPT工具能够在离钻头16英尺的距离进行测试工作。在大部分的工程中，这套工具安装在井下钻具组合的顶部，在旋转控制系统和其他LWD组件之上。 机械组件：LWD-FPT工具的机械组件的选择必须与所有的在工业中用到的标准钻井钻具组合相匹配，包括中长径的钻井钻具组合。爪垫置于稳定器中，旋转钻进不会伤害到它。到目前为止，在所有的使用过程中还没有发现由于磨损的爪垫的原因而引起的密封问题，即使是在大压力的情况下。 最优测量过程：LWD-FPT通常能够进行两种方式的随钻压力测量：基本测量和优化测量。与基本测量相比，优化测量能够在同一深度进行连续的相互独立的三次循环测量（见图３），在这三次测量中，爪垫单元都紧紧地压入孔壁地层中。当钻杆