地層孔隙壓力對(duì)于儲(chǔ)層描述是一項(xiàng)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(jìn)行壓力測量，這種方法費(fèi)時(shí)。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(duì)著井壁伸出一個(gè)極板密封部件，進(jìn)行一系列壓降和壓力恢復(fù)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(shí)時(shí)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(dǎo)向，確定壓力梯度及流體界面和實(shí)時(shí)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(shí)間內(nèi)進(jìn)行，將壓差卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)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(yán)重受限，因而在地面可獲得的用于實(shí)時(shí)控制測試的數(shù)據(jù)有限。當(dāng)進(jìn)行電纜測試時(shí)，測井工程師可以檢查壓力測試史，可相對(duì)于預(yù)計(jì)的壓力梯度評(píng)價(jià)最終恢復(fù)壓力，因而為隨后的測試調(diào)整儀器參數(shù)。而對(duì)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(dòng)壓力測試系統(tǒng)來進(jìn)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(yàn)。現(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(yàn)。、 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(cái)團(tuán)（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(chǔ)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(dǎo)致儲(chǔ)層壓力嚴(yán)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(jì)儲(chǔ)層壓力下降約2500psi，而在遠(yuǎn)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(jì)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(fèi)時(shí)而且風(fēng)險(xiǎn)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(jìn)行試驗(yàn)的目的是試驗(yàn)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(gè)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(chǔ)層壓力系統(tǒng)相連。一個(gè)智能泵控制系統(tǒng)在一個(gè)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(jìn)行不同的測試。除了基本測試外，還進(jìn)行優(yōu)化測試，包括多種壓降和井下實(shí)時(shí)應(yīng)用FRA算法。以固定的壓降和固定的壓力恢復(fù)時(shí)間進(jìn)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(dāng)預(yù)定的時(shí)間過去，壓力恢復(fù)終止，不論壓力是否穩(wěn)定。所以這種測試可能會(huì)使壓降過大，而沒有足夠的時(shí)間使壓力在規(guī)定的時(shí)間達(dá)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(fù)的壓降和壓力恢復(fù)測試包含多個(gè)順序的壓降。在重復(fù)測試時(shí)，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(gè)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(fù)持續(xù)時(shí)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(dòng)距離可達(dá)1.4in。設(shè)計(jì)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(hào)從地面送到測試器，進(jìn)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(dá)到密封，測試器開始?jí)毫y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(gè)環(huán)空壓力、三個(gè)地層壓力、頭兩次測試的最小壓降、最后一次測試計(jì)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(gè)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(shí)時(shí)檢查數(shù)據(jù)的質(zhì)量。 為了將測試器調(diào)節(jié)到預(yù)計(jì)的流度1～10mD/cP，提出了一個(gè)測試順序，能提供可靠的壓力數(shù)據(jù)和同時(shí)檢驗(yàn)不同的測試選擇。該測試器計(jì)劃進(jìn)行不同的重復(fù)測試以減少致密地層固有的動(dòng)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(shí)間可選擇為3、4、5或10min，總計(jì)測試時(shí)間一般不超過10min。 TesTrak測試器兩次下井進(jìn)行試驗(yàn)，下井深度為22285ft。第一次下井時(shí)，有幾小時(shí)，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(gè)有效的地層壓力值，井底總成起出井口。第二次下井時(shí)，更換了TesTrak測試器和遙測單元。第二個(gè)儀器串如設(shè)計(jì)要求的工作，共放置極板64次，在鉆井6995ft后，總計(jì)提供142個(gè)壓力測量值。 在第一次和第二次下井中采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)獲得環(huán)空和地層壓力，分辨率為0.05psi。由于編程錯(cuò)誤，實(shí)時(shí)溫度梯度和實(shí)時(shí)FRA質(zhì)量指示未能獲得。下行和上行實(shí)時(shí)譯碼成功率為83%。 在第一次油田試驗(yàn)中，試驗(yàn)了測試器的壽命和重復(fù)性。采集壓力數(shù)據(jù)的主要目的是為了完井設(shè)計(jì)確定井的壓力剖面，在鄰近井的地帶如所預(yù)測的識(shí)別了一個(gè)低壓帶。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)被認(rèn)為可靠和準(zhǔn)確，并定量給出了儲(chǔ)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(jiān)固的，而隨后的數(shù)據(jù)分析支持實(shí)時(shí)壓力測量。沿13673ft儲(chǔ)層段，在64個(gè)不同的深度處進(jìn)行了142次壓力測試。用兩個(gè)鉆頭完成了鉆井，在204hr旋轉(zhuǎn)鉆井時(shí)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(dǎo)致可觀的時(shí)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(chǔ)層的測試程序已予優(yōu)化，而且已設(shè)計(jì)了一種新的測試方法，來進(jìn)一步優(yōu)化在致密、超壓條件下的壓力測量。