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见微知著、批量测试 FASTrak LWD拿捏井下液体小情绪

见微知著、批量测试 FASTrak LWD拿捏井下液体小情绪

常规的井下样品采集技术不能进行及时的性质分析,工作效率较低。FASTrak井下液体取样、分析技术能够实时的分析样品数据,同时得到样品纯度更高,数据更准确。

来自 | Baker Hughes
编译 | 张德凯

压力/体积/温度(PVT)数据能够帮助开发商估测油藏储量,这对油藏开发潜能和经济效益预测具有非常重要的意义。常规的PVT分析非常繁琐,需要将井底采集样品送至实验室分析,效率很低,会导致相关决策延迟长达数周、数月的时间。显而易见,若能更迅速的获得分析数据,开发商就能更及时的改变开采计划。

利用LWD测量井下压力是一种非常安全的方法,同时还能优化钻井作业、控制压力失衡和ECD(当量循环密度)。若能选取具有代表性的液体进行测量,其数据对于油藏产能预测、生产设施设计&开发、控制完井&开采成本都具有重大作用。在将井下样品采集至地面前,测试人员必须要及时的分辨出采样器取样种类。贝克休斯推出的FASTrak服务配备有灵敏的传感器,能够实时测量液体样品密度、粘度、折光率、声波传速等数据,为样品种类鉴定、洗井监测提供实时有效的数据支持。

值得信赖的LWD测量技术

FASTrak取样精确度高,液体样品杂质浓度低于2%,目前该技术已在世界各地的油田中投入应用,在多种井况、油藏(砂岩、碳酸盐岩等)中都取得了良好的效果,取样作业包括油基和水基泥浆中油、气、水样品的获取,作业油藏渗透率覆盖范围0.2mD~5D。

相比于传统技术,FASTrak服务在压力测量和取样作业中都创造了新记录。在越南的压力测试作业中,一次下钻就完成了150次以上的压力测试;在澳大利亚的一次气样采集作业中,一次下钻获得14个气体样品,两次下钻获得了26个气体样品,这些都是同类工具无法完成的。

FASTrak服务描述

FASTrak服务主要由四部分组成。动力模块为取样工具密封原件的下放&回收、工具内部阀门开关、液体鉴别传感器、泵工作提供动力。

泵和分析模块是FASTrak的核心,由样品密封储存单元、石英压力表、液体分析器、抽吸泵和样品压力表组成。

液体样品储存罐模块最多能够同时操作四个储存罐,根据工作要求,四个储存罐可采取串联方式使用,FASTrak就能在一次取样过程中采集16个样品。储存罐还有一个排出口设计,在FASTrak净化油藏水样的同时将杂质排出。

先进的FASTrak机电系统

FASTrak配置了先进的机电驱动泵,所有操作几乎全自动完成,保证了液体采样操作的完整性。自动化能够提供实时、最为完整的液体性质数据,操作人员可以及时做出相关决策,FASTrak的这项功能使得液体性质的实时监测成为可能,通过数据网络的应用,即使不在现场也能实现监测。

钻井综合解决方案

FASTrak并不只是一个单独的工作单元,它还能与贝克休斯的其他钻井、油藏评价工具配合使用,包括用于定量测量油藏渗透率、液体粘度的MagTrak LWD磁共振服务,也可以通过贝克休斯的WellLink RT数据传输网络远程完成,远程服务范围覆盖全球。

所有的数据,包括液体密度、粘度、声速、连续折射率,都在井下油藏温度和压力条件下测得。通过监测FASTrak数据的变化,就能得到杂质含量最低的油藏液体样品,同时还能获得井下液体的PVT信息。

FASTrak服务的技术核心是4个液体实时分析传感器:压电音差模块、声换能器、温度传感器和折射计,其中折射计对于水样含盐量变化非常敏感。

由于井下液体的折射率变化很大,我们就可以根据其数值来鉴别不同液体的种类。在特定的温度和压力条件下,将FASTrak的传感器浸入井下液体中,通过测量液体的共振频率就能得到密度和粘度数值。将声能转换器与FASTrak的液体流量管连接,通过测量声波通过液体的时间得到声波传播速度数据。

采用高频传感器还具有额外的技术优势,那就是高分辨率的数据,这意味着即使污染物浓度有非常小的变化,FASTrak也能检测到。

同样,在水基油藏进行水样采集时,即使微小的盐度变化FASTrak也能察觉,所以过滤后的水样与地层水有很大的性质差别。在特定的温度、压力和油密度情况下,声波的传播速度与气/油比有着直接的关系。此外,样品的可压缩性也能由液体密度和声波传播速度计算。

应用案例

墨西哥湾的一位开发商需要采集高纯度的井下液体样品,用于油藏精确性质分析。但是由于该井斜度达45°,存在压差卡钻风险,而且每次取样要在2h时间内完成,作业难度较大。

最终,开发商决定使用FASTrak服务,同时结合LithoTrak LWD孔隙测量服务、OnTrak集成随钻测井服务和AutoTrak G3旋转导线钻井,共同解决作业难题。通过这套取样组合,作业者成功在五个目标井段取得了液体样品。

利用这套工具还进行了17次压力测试,油藏渗透率范围为2.0~770.0mD/cP,成功的鉴别出了部分井段的油、水分布梯度。通过与压力测试结合,FASTrak服务成功采集到了5个单相—纯净的液体样品。即使该井的井眼不规则且油藏为非胶结油藏,贝克休斯的SmartPad智能控制系统也都非常高效地完成了包括压力测试、设备泵入/出、取样过程在内的密封工作。

根据FASTrak获得的实时液体分析数据,作业团队在不同的目标井段获得了高纯度的水样1个和油样5个,平均作业时间仅为90min。PVT数据显示,OBM样品杂质浓度非常低,仅为2%。随后测试人员将FASTrak采集的样品与采用聚流技术的电缆服务采集样品进行了对比,实验室测试的PVT数据显示,FASTrak的样品将密度值准确度提高了5%,气/油比准确度增加了10%。

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