【聲波無線遙感測試】將彌合深水鉆桿測試技術鴻溝

鉆桿測試（又叫做DST測試）是測試地層油氣生產能力的最原始的方法中的一種。早在1926年的時候就有一項專利描述了這種測試鉆井和其它深井地層產能的方法。

盡管像深水鉆井這些前沿領域還未真正投入到開發中，但是石油行業已經開始尋找更加有效和經濟的方法和設備。從機械裸眼測試到控制套管環空壓力的鉆桿測試，各種技術在不斷發展。

制造出許多令人印象深刻的環空壓力井下操控測試工具，這些工具在今后的鉆桿測試中給操作者帶來了諸多便利。目前已經形成能夠適應極端條件的井下工具技術，能夠在井底35,000psi和500oF的條件正常發揮作用。

同時鉆井技術也在不斷發展，現在可以鉆更深的井，也可以在更深的水中鉆井。操作條件給成本效率和環形壓力的限制帶來了新的挑戰。

深水鉆桿測試操作固有的復雜性意味著許多井下測試工具需要某種形式的環形壓力控制。例如油管柱試壓閥、原裝的和備用的循環閥、井底取樣觸發器和用于引發射孔（能夠進行油管輸送）的原裝的和備用的點火裝置。

許多案例證實，在深水中最大可承受套管壓力已經成為了一個制約因素，它的存在極大地降低了井下測試的靈活性。

隨著聲波無線遙感測試技術的不斷發展，一種新穎、可靠的替代方法應運而生，它可以用來操作鉆桿測試中井下測試工具并能提供工具狀態、井底壓力和溫度以及井底流體樣品條件的實時反饋。

無線遙感測試?

盡管早在20世紀40年代石油行業就已經將無線遙感測試技術投入到井下使用，但是直到20世紀90年代才有一定的發展，研究和測試了不同種類的無線遙感技術。

由于低帶寬和操作限制使得泥漿脈沖遙感測試技術在鉆桿測試中很少使用。盡管電磁遙感測試有了一定的應用，但是它仍然受數據傳輸能力的限制，因此這種方法不適用于地下鹽層。

無線遙感測試的全面發展始于聲波遙感測試，在聲波遙感測試中聲信號可以通過油管傳輸。聲波遙感測試系統采用模塊化理念，即聲波中繼器向油管節點之間提供雙向傳輸。

中繼器通常間隔1500英尺，它能幫助克服聲波在油管傳播過程中的信號衰減和畸變。中繼器的安裝位置取決于井的特點，比如深度、偏移、油管的外徑、井下工具的配置、工具的拉伸和壓縮以及井下噪音干擾等。

減少不確定性?

通過使用聲波無線遙感測試技術來控制鉆桿測試組件，極大地消除了在環空壓力下控制井下工具的風險。因此，套管壓力的限制不會產生問題，并且由于聲波信號不依賴于泥漿重量或井筒流體條件使得通過泥漿的壓力透射率也不是問題。

聲波無線遙感測試方法的另一個好處是能夠減少或者消除鉆桿測試中的電纜作業，從而降低安全風險，尤其減少了深水領域的危險。

雙向傳輸協議不僅能夠允許數據傳遞到井下操作設備，比如開關球閥或者激活點火裝置，也可以診斷發送到地層的反饋信號并分析其是否完成了井下特定工作。因此，可以證實閥的開啟和關閉或者樣品觸發操作是否成功。

操作者也無需依靠井下所發生情況的猜想。聲波無線遙感測試可以讓操作者直接控制鉆桿測試組件。在深水中，這種控制能力和實時反饋將降低不確定性，并帶來運營效率，優化的鉆桿測試技術，在某些情況下可以減少鉆進時間。

方法和分析?

傳統上，數據通過電子記錄表收集，鉆桿測試結束后一旦數據被傳到地面便可以直接下載。同樣，井底流體樣品數據一旦在地面獲得了便也可以傳輸和分析。

在鉆桿測試完成時數據的質量會變得清晰，如果有不確定和錯誤的數據，由于成本和后勤的原因，重新取得數據會很困難甚至不可能，特別是在深水中。

聲波無線遙感測試的應用可以幾乎實現實時和多個井底傳感器數字在地面的連續顯示，比如井下石英表雙重傳感器，能夠記錄壓力和溫度數據。

最近，聲波無線遙感測試系統已經實現了井底樣品中定性流體組成的采集。這些數據流具有很高的采樣頻率，允許操作員在地面近實時監視和測量井底條件。這種能力直接影響到鉆桿測試期間作出決定的速度。

案例?

最近，通過聲波無線遙感測試實時控制和監視的鉆桿測試在南美7000英尺水深獲得了成功，該聲波無線遙感測試由哈里伯頓RezConnect Well Testing系統所控制。

油管上多個聲波中繼器可以加強地面和井下測試工具之間的聯系，比如實時記錄儀、多周期測試、循環閥和井底流體采樣器。

聲波中繼器也被安裝在海下測試樹上，以保證聲波的連續性，從而防止海下緊急斷開和鎖定操作。這使得多個井下鉆桿測試操作達到了全聲波控制，這些操作包括不同流動階段測試閥的開啟和關閉，以及開啟和關閉循環孔以清洗井。

整個操作過程中，每個井下閥門的位置在地面上都是已知的。此外，三組三個400毫升單相井底流體采樣器是靠聲波取樣觸發器獨立觸發的。聲波無線遙感測試的應用在觸發采樣時帶來了極高的精度，這對井底流體取樣的成功至關重要。

使用全聲波無線控制鉆桿測試，任何操作都不再受最大允許套管壓力的限制，并且減少了實時數據的不確定性并能更快的作出決策。??

實時數據的應用使得操作者能夠優化井測試流動和壓力恢復周期的長度，以及確認是否需要酸化。這不僅能夠改善井的產能，并且能夠評價酸化后井的動態。鉆桿測試設計中所增加的靈活性使得鉆井時間大概縮短了5天。

結論?

鉆桿測試仍然是一種重要的準確描述油藏、評估其生產能力的方法。在深水井中，超大的靜水壓力往往限制了附加環空壓力保留在最大可允許套管壓力之下的能力。通過常規方法可以激活多個鉆桿測試工具的能力，如環形壓力，同樣是有限的。

使用安置在工作管線中的無線井下傳感器和聲波中繼器所控制的啟動網絡，從而形成一個完全雙向傳輸和控制系統，操作者可以在鉆桿測試過程中獲得實時反饋。

聲波無線遙感測試提供了測試工具作業狀態在地面的實時監控，并且可以通過聲音啟動井下工具和井底流體取樣儀。由于對環空壓力要求的降低，鉆桿測試操作安全性得到了改善，尤其在深水作業中。

在鉆桿測試過程中，這種能夠作出快速而準確決定的能力使得操作者更加有效地完成井測試目的，并且和傳統鉆桿測試相比鉆井時間更短。操作者無需依靠井下幾千英尺所發生情況的猜想。在鉆井測試中使用聲波無線遙測測試，可以和油藏之間進行“對話”。

未經允許，不得轉載本站任何文章：