地層孔隙壓力對于儲層描述是一項關(guān)鍵參數(shù)。然而，在高斜度井或水平井中，傳統(tǒng)上用鉆桿傳送電纜測試器進行壓力測量，這種方法費時。為了在鉆井過程中測量地層壓力，已開發(fā)出一種隨鉆地層壓力測試器。在鉆井暫停期間，測試器對著井壁伸出一個極板密封部件，進行一系列壓降和壓力恢復測試來測量地層壓力。除了通常的壓力數(shù)據(jù)應(yīng)用之外，該測試器還實時提供地層壓力以優(yōu)化鉆井過程。潛在的用途還包括：早期探測高壓層，基于壓力的井眼導向，確定壓力梯度及流體界面和實時調(diào)整泥漿比重以優(yōu)化鉆井、下套管和完井。 在鉆井過程中獲得地層壓力測量值需要一種全新的測試技術(shù)。該測量必須在盡可能短的時間內(nèi)進行，將壓差卡鉆的風險降到最低，特別是在水平井中。與電纜測試器相比，通信遙測速率嚴重受限，因而在地面可獲得的用于實時控制測試的數(shù)據(jù)有限。當進行電纜測試時，測井工程師可以檢查壓力測試史，可相對于預(yù)計的壓力梯度評價最終恢復壓力，因而為隨后的測試調(diào)整儀器參數(shù)。而對于隨鉆地層測試器，在地面得不到這種數(shù)據(jù)。 已開發(fā)出一種自動壓力測試系統(tǒng)來進行井下壓力測試，而不需工程師干預(yù)。貝克休斯公司已制造了一支隨鉆壓力測試儀器（TesTrak），并在BETA井中作了試驗?，F(xiàn)在M?rsk Olie og Gas AS公司用該儀器在北海丹麥區(qū)域MFF-28井中試驗。、 上述儀器于2003年4月首次應(yīng)用在Dan West Flank的MFF-28井中，Dan West Flank是Dan油田在北海丹麥區(qū)域?qū)χ鳫alfdan油田西北向的延伸。M?rsk Olie og Gas AS公司代表丹麥地下財團（DUC）經(jīng)營這些油田。MFF-28井是一口近于水平到水平的生產(chǎn)井，儲層段長13693ft，位于高孔隙度（25%～35%）和低滲透率（0.1～2.0mD）的麥斯特里奇特階白堊層中。 Dan油田從1972年開始生產(chǎn)，長期生產(chǎn)導致儲層壓力嚴重衰竭，盡管后期采用了大規(guī)模注水。在MFF-28井中最接近Dan油藏的部位，預(yù)計儲層壓力下降約2500psi，而在遠端，地層壓力下降到原始地層壓力1000psi。在Dan West Flank的長水平井完井一般采用組合方法，包括：新近開發(fā)的受控射流酸化（CAJ）增產(chǎn)法和射孔、增產(chǎn)與隔離系統(tǒng)（PSI）。在設(shè)計用于CAJ增產(chǎn)法的射孔襯管中，基礎(chǔ)是了解地層壓力剖面。目前，測量壓力剖面采用鉆桿傳送的電纜地層壓力測試器，費時而且風險高。而隨鉆采集地層壓力具有節(jié)省成本的很大潛力。 在MFF-28井進行試驗的目的是試驗儀器的壽命和功能，并確定該儀器能否在白堊層中跨越一定范圍的孔隙度和滲透率提供可靠的地層壓力測量值。 TesTrak測試器描述：TesTrak測試器采用一個類似于電纜測試器的極板密封部件，將一部分井壁封隔開并與儲層壓力系統(tǒng)相連。一個智能泵控制系統(tǒng)在一個閉環(huán)控制中井下操縱測試器，帶有綜合流量分析（FRA）程序并允許進行不同的測試。除了基本測試外，還進行優(yōu)化測試，包括多種壓降和井下實時應(yīng)用FRA算法。以固定的壓降和固定的壓力恢復時間進行基本測試，在測試中，靜水壓力或地層壓力下降的幅度不受控制。當預(yù)定的時間過去，壓力恢復終止，不論壓力是否穩(wěn)定。所以這種測試可能會使壓降過大，而沒有足夠的時間使壓力在規(guī)定的時間達到真正的地層壓力值，通常這種測試適合于高流度的地層。而優(yōu)化和重復的壓降和壓力恢復測試包含多個順序的壓降。在重復測試時，根據(jù)井下分析可用不同的壓降速率。井下智能控制系統(tǒng)應(yīng)用FRA算法分析每個壓力測試數(shù)據(jù)組，并根據(jù)FRA質(zhì)量指示和地層流度優(yōu)化壓降速率、壓降量和壓力恢復持續(xù)時間。該測試器可測量井周任意方向的壓力，并能避免巖屑堵塞測試器。極板密封部件移動距離可達1.4in。設(shè)計的井底總成包括另外專用于TesTrak測試器的脈沖發(fā)生器和雙向通信系統(tǒng)（遙測單元），而不妨礙現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向單元。 為了控制隨鉆地層測試器，通過下行泥漿流將信號從地面送到測試器，進行一次基本測試或優(yōu)化測試序列之一。在測試器定向之后，極板密封部件推向井壁，連續(xù)監(jiān)視密封壓力保證有效密封，一旦極板達到密封，測試器開始壓力測試。測量之后，從井壁釋放極板密封部件，通過泥漿脈沖遙測將測量數(shù)據(jù)傳送到地面，立即可得到以下數(shù)據(jù)：兩個環(huán)空壓力、三個地層壓力、頭兩次測試的最小壓降、最后一次測試計算得出的流度值和FRA提供的相關(guān)系數(shù)質(zhì)量指示。三個地層壓力直接比較可提供最佳的質(zhì)量控制，而流度值、FRA提供的質(zhì)量指示和溫度的變化也可實時檢查數(shù)據(jù)的質(zhì)量。 為了將測試器調(diào)節(jié)到預(yù)計的流度1～10mD/cP，提出了一個測試順序，能提供可靠的壓力數(shù)據(jù)和同時檢驗不同的測試選擇。該測試器計劃進行不同的重復測試以減少致密地層固有的動態(tài)影響，這是由于壓降測試過程產(chǎn)生快速壓力下降。采用平滑的壓降，緩慢地增加泵的排量使壓力分析跟上高壓瞬態(tài)。最長的測試持續(xù)時間可選擇為3、4、5或10min，總計測試時間一般不超過10min。 TesTrak測試器兩次下井進行試驗，下井深度為22285ft。第一次下井時，有幾小時，TesTrak的遙測單元發(fā)生故障并與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)互相干擾。在鉆井6678ft以后，采集到一個有效的地層壓力值，井底總成起出井口。第二次下井時，更換了TesTrak測試器和遙測單元。第二個儀器串如設(shè)計要求的工作，共放置極板64次，在鉆井6995ft后，總計提供142個壓力測量值。 在第一次和第二次下井中采集到實時數(shù)據(jù)，實時獲得環(huán)空和地層壓力，分辨率為0.05psi。由于編程錯誤，實時溫度梯度和實時FRA質(zhì)量指示未能獲得。下行和上行實時譯碼成功率為83%。 在第一次油田試驗中，試驗了測試器的壽命和重復性。采集壓力數(shù)據(jù)的主要目的是為了完井設(shè)計確定井的壓力剖面，在鄰近井的地帶如所預(yù)測的識別了一個低壓帶。實時數(shù)據(jù)被認為可靠和準確，并定量給出了儲層壓力，這使鉆井工程師能優(yōu)化泥漿程序和高效地完鉆。儀器性能良好，在一次大位移鉆井的作業(yè)中證明是可靠和堅固的，而隨后的數(shù)據(jù)分析支持實時壓力測量。沿13673ft儲層段，在64個不同的深度處進行了142次壓力測試。用兩個鉆頭完成了鉆井，在204hr旋轉(zhuǎn)鉆井時間內(nèi)造斜角度為66o～90o，最大狗腿為3.5o/100ft。測試器的成功導致可觀的時間和成本的節(jié)約，這是由于優(yōu)化了鉆井和取消了鉆桿傳送測井作業(yè)。白堊儲層的測試程序已予優(yōu)化，而且已設(shè)計了一種新的測試方法，來進一步優(yōu)化在致密、超壓條件下的壓力測量。