低渗透油气藏试井早期资料处理方法研究.pdf

石油天然气 学报 江汉石油学院学报 2 0 1 0 年 6 月第 3 2 卷第3 期 J o u r n a l o f O i l a n d Ga s T e c h n o l o g y J ． J P I J u n ． 2 0 1 0 V o 1 ． 3 2 N o ． 3 低渗透油气藏 试井早期 资料处理方法研 究 李成 勇 成都理工 大学 地质资源与地质工程 博士后工作站， 四J l I 成都6 1 0 0 5 9 蒋 华 ，黄芳蓉 ，王 春 大港油田 分公司测 试公司， 天津3 0 0 2 8 0 [ 摘要] 因渗透率低 、压力传播速度较慢 ，低渗透油气藏压力恢复 曲线不易 出现进 行流动段 ，造 成试 井测 试周 期较 长，成功 率较低 。从续 流效 应、褶 积分析 、井储 校正 、经 验公 式等 多种方 法对 MDH 和 Ho r n e r 方程进行 变形 ，获 得 了低 渗透 油气藏 早期试 井分析 方 法的基 本原理及 可 靠性，取得 了较好 的拟合 效果 。 研 究结果 对合理 解释低 渗透 油气藏试 井测试资料有一定的指导作用。 [ 关键 词] 低渗透；早期试井 ；井储校 正；续流效应 [ 中图分类号]TE 2 7 [ 文献标识码]A [ 文章编号] 1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 1 0 J 0 3 0 2 9 0 0 5 低渗透油气藏试井 曲线的特殊性表现在不易出现径向流直线段或不出现径向流直线段 ，大部分低渗 透油气藏不能取得完整的关井压力恢复资料 ，无法用常规试井解释方法和现代试井解释方法对这样的测 试 资料进 行分 析 。这种 资料 在开 发井 试井 资料 中 占有 较大 的 比例 ，不 能对 其进 行有效 的解 释 ，不能及 时 提供油气藏信息势必影响开发工作的经济效益，也将影 响到后续工作的开展 。因此有必要发展早期试 井资料处理方法解决低渗透油气藏压力资料的合理解释问题 。 1 利用井筒储存系数对早期压力数据进行校正处理 为了合理利用压力恢复曲线续流段资料进行分析，在同时测取压力和续流量的条件下 ， 基 于 MDH 方法 提 出了校正 压力 恢复 曲线 续流 段 的基本公 式 引 } 兰 一 A M。“ 优 M叫 g c △ 式 中 ， ’ 。 A t 为恢 复段 内对应 的拟压力 ， MP a ／ mPaS ；F标 WS表不 恢复 段 ； ， f ￡ 。 为关井 点对应 的拟 压力 ， MP a ／ mP a S ； 下 标 wf 表示关 井点 ； q r 为续 流量 ， m。 ／ d ； 下标 s f 表示续 流量 ； q 为关 井前稳 定流 量 ， i n 。 ／ d ； A n 为 MDH 曲线 直线段 截距 ， 无量 纲 ； mM 。 为 MDH 曲线直 线段斜 率 ， 无 量 纲 ； 为关井 恢复 时 间 ， h ； t 为关 井恢 复前稳 定 生产 时间 ， h 。 根 据井 筒储存 系数 的定 义 ， 可得 到如 下 的续 流量 表达 式 r 下d X F w A t q q 2 s 一十百 一 z 式 中， C为井 筒储 集系数 ， m。 ／ MP a ； B 为体 积系 数 ， 无 量纲 。 对 于关井 测压 力恢 复情 形 f 一 T d w s At q 3 s 一 。 3 利用 续 流量 的定义 ， 将 经典 的 MDH 公式 变形 为 兰 垒 一 A 。 “ M 。 n l g A t 4 [ 收稿日期]2 0 1 00 51 0 [ 基金项目]教育 部博士学科点新教师类基金项目 2 o 0 9 5 1 2 2 1 2 0 0 1 2 。 [ 作者简介]李成勇 1 9 8 1一 ， 男 ，2 0 0 3年大学 毕业 ，讲 师，博士 后 ，现主要从事特殊油气藏渗流 、复杂油气田开发 及油气藏数 值模拟方面的教学和科研工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 2 卷第 3 期 李成勇等 低渗透油气藏试井早 期资料处理方法研究 Ho r n e r 方 程 司以改 为 一 AH R ⋯ g At ㈦ w H d ￡ ⋯一 兰 二 塑 6 “ m 一 ] A H R 一 啪 [ 1g 0 ． 0 ． 8 7 s ] 7 B w 一 24 C 式 中 ， 为流体 粘 度 ， mP a s ； K 为油 层渗 透率 ， 1 0 ～ m ； 为有 效厚 度 ， m； ≯ 为 孔 隙度 ， 小数 - f I 为综合 压缩 系数， MP a ； r 为井筒半径， ； S为表皮系数， 无量纲。 以 为纵 坐标 ， 以 l g 为横 坐标 ， 即可得 到 一斜 率 为 m 的直 线 ， 从 中可 反 求地 d f ’ 层参 数 K， S等 2 利 用经验 公式确定续流量 的方法 由于井 筒效 应 的影 响 ， 在 关井 测试 期 间井 底流 量不 为零 ， 而是 变化 的 ， 是一 条 压力 降落 的 曲线 ， 用叠 加 原理 可 以获 得考 虑续 流量 影 响 的 MDH 公 式为 A ml g At 8 量 ； q f △ 一 e 一 或 者 q f △ ￡ 一 1 a A t ； n 、 b为与续 流 量相 关 的常 数项 。 直 线 的斜率 2 ．] 2 ] 0 0 c 7 B￡ ￡ 一 ] 一 直 线截 距 A _ lg 0 ． 9 0 8 o ． 8 7 s 以 二 为纵坐标 ， 以 l g △ ￡ 为横坐标 ， 即可得到一斜率为 的直线 ， 从中可反求地层参 ， 口 f LA t q 数 K、 S等 。 渗透 率 K一 兰 Q 二 9 表皮 因子 s 一 1 ． 1 5 X [ 一 lg ＼[ K t p 一 o ． ] 1 O 3 早期续流资料的试井分析模 型 用续 流 资料 进行 试井 分 析 的数学 模 型 ， 与一般 的试 井模 型 相 比的不 同之处 在 于井 底流 量 为变 量 ， 其无 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然 气学报 江汉石油学院学报 2 O 1 0 年 6 月 量 纲 形 式 为 川 旦 一 1 1 a r } 。r D a r D a t D ⋯ 初始条 件 I I ， 0一 0 1 2 外边界 条件 I D O， t 1 一 0 1 3 内边界 条件 r 。 ～ 1 4 。 一 一 s r n 桨 ， 式 中 ， q 。 ； g f 一 q o B 1 A t ； N 为流量 指数 ， 无量 纲 ； q 。 为定 产量 。 对 于压力 恢复试 井 ， 油井 是 以定 产量 q 。 从 t 一 0生产 到 t t 。 开 始关井 测压 ， 若设 续流 量为 q r ￡ ， 且 用 q 。表 示常产 量情 况 的解 ， 应 用叠 加原理 可得 压力 恢复 变流量 生产 井 的试 井解 释基 本公 式为 一 6 1 6 式 中 ， 6 - o ． 8 s 0 ． 9 O 8 -- lg ； 一 。 以 掣 二 为纵坐标， 以l g A f 为横坐标， 则可以得到斜率为m， 截距为6 的直线， 从 、 6 中 l 一0n Lt ， 可 以 反 求 各 种 地 层 参 数 K 、 S等 4 续流量褶 积分析方法 将 J 土力 夏 诫 开 过 栏 甲 的 流 量 一 q o 十 q f ￡ 与 为 如 卜尢 量 利 彤 式 一 一 1 。 利用 拉 氏变换 及褶 积定 理 ， 可 以得 到续 流量影 响 的井底压 力表 达式 △ n一一 。一 1 7 式 中 ， 一 A t -- r d r 。 将上述褶积积分形式转换成在已知关井时间与实测续流量情况下压力降落和压力恢复计算公式 一 。 △ 一 [ 1 g 一 1 [ △ ￡ ] ] 压 力 降 落 1 8 ’ ／x ￡ 一 一 m [ 1g △ ￡ 6 sf r △ ] 压 力 恢 复 1 9 式 中 ， I _1 △ 一 ．r A t -- v d r ； a 一 ； q △ ￡ 一 g 0 B 1 △ ￡ 为 新 曲 线 的 截 距 。 以 ’ s △ ￡ 一 ’ s f 为纵坐标 ， 以 l g A t q s f △ 为横 坐标 ， 即可得 到一斜率 为 的直线 ， 从 中 5 应用实例 D1 1 井位于陕西省榆林市小壕兔乡，位于鄂尔多斯盆地伊侠斜坡塔巴庙鼻状隆起 。2 0 0 1 年 l 1 月 2 O 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 2卷第 3期 李成勇等 低渗透油 气藏试井早期资料处理方 法研 究 日完钻 ，完钻井深 2 9 8 0 m，完钻层位为马家沟组三段 ，属典型的低渗透油藏。D 1 1 井的相关基本解释数 据见 表 1。 表 1 Dl l井资料解释基本 数据 图 1为 D1 1井试 井解 释 拟合 曲线 。从 图 1可 以看 出 ， 由于地 层 物 性 较 差 ，测 试 时 间 过短 ，压 力 导 数 曲线 中期一 直下 掉 ，没 有 出现径 向流 动 的特 征段 。 因此 采用 上述 几 种 早 期 试 井分 析 方 法 对 D1 1井 实 测数据进行分析 见图 2 ～4 ，曲线拟合效果较好 ，获得 的解释结果可信 。最终解释结果为井筒储存系 数 0 ． 0 0 2 m。 ／ MP a ；表皮系数 1 9 ；气有效渗透率 0 ． 0 1 8 1 0 ～ m。 ；外推地层压力 2 5 ． 5 MP a ／ 2 6 O 0 m。 三 ● 司 图 1 D l l井压力和压 力导数双 对数检验图 图 2 D I 1井早期 数据 MD H校正分析 图 At ／ h 三 山 曼 ● △- 司 图 3 D 1 1井早期数 据井储校正分析 图 图 4 Dl l井早期流量 褶积分析图 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 O l O 年 6 月 6 结 论 1 利用 续流 效应 、褶积 分析 手段 、井储 校正 、经 验公式 等方 法 ，通 过对 MDH 和 Ho r n e r 方程 进行 变形，可以对低渗透油藏早期试井测试资料进行分析和精细处理。 2 利用 4种数学模型对某 D l l 井早期测试数据进行处理 ，取得了较好的拟合效果。 [ 参 考 文献] E 1 ]戴强 ，段永刚 ，陈伟，等 ．低渗透气藏 渗流研究现状 [ J ]．特种油气藏，2 0 0 7 ，1 4 1 1 l ～1 4 ． [ 2 ]依呷 ，唐海 ，吕栋梁 ．低渗气藏启动压 力梯度研究与分析 [ J ]．海洋石 油，2 0 0 6 ，2 6 3 5 1 5 4 ． [ 3 ]崔迪 生，徐建平 ，赵平起 ， 、 等 ．拉普拉斯变换与试井分析 [ M]．北京 石油工业出版社 ，2 0 0 2 ． [ 4 ]D o mi n i q u e B o u r d e t 法．现代试井解释模型及应用 [ M] ．张义堂 等译 ．北京 石油工业出版社 ，2 0 0 7 ． [ 5 ]郭永存 ，卢德唐 ，曾清红 ，等 ．有启动压力梯度渗流的数学模 型 [ J ]．中国科学技术大学学报 ，2 0 0 5 ，3 5 4 4 9 2 4 9 8 ． r 6 ]B r a mo wit z M，S t e g u n I A．Ha n d b o o k o f Ma t h e ma t ic a l F u n c t i o n s[ M]．Ne w Yo r kD o v e r P u b l i c a t i o n s ，I n c ，1 9 7 2 ． [ 7 ]Gr i n g a r t e n A，R a me y H．Th e u s e o f t h e s o u r c e a n d g r e e ff s f u n c t i o n i n s o l v i n g u n s t e a d y f l o w p r o b l e ms i n r e s e r v o i r s [ J ]．S P E J ， 1 9 7 3 ， 5 2 85 ～ 2 9 5 ． [ 8 3 G r a d e r A S ．Ne w s o l u t i o n s f o r t W O we l l s y s t e ms w i t h a p p l i c a t i o n s i n t e r f e r e n c e s l u g a n d c o n s t a n t r a t e t e s t s a n d l i n e a r b o u n d a r y d e t e c t i o n E J ]． S P E 2 0 5 5 3 ，1 9 9 0 ． [ 9 ]B o u r g e o i s M．We l l t e s t mo d e l r e c o g n i t io n u s i n g L a p l a c e s p a c e t y p e c u r v e s[ J ]． S P E2 2 6 8 2 ，1 9 9 1 ． [ 编辑] 萧雨 上接 第 2 5 4页 2 效果分析 原始单炮能量强 ，记录面貌较好 ，浅、中、深层波组特征比较 明显 。胶泥区激发单炮能量强 ，频率 较高，地下反射信息丰富；流沙区、软泥区激发单炮能量较强，频率适 中，满足地震勘探要求 。 剖面浅、中、深层反射能量强 ，连续性较好 ，分辨率和信噪 比均较高，剖面构造形态清晰，地质现 象明显 ，浅层 T 连续性好，波组特征明显 ；目的层 T2 、Ti 、T 和 T； 连续性较好 ，反射清楚齐全 ，断 层特征明显 ，信噪比较高，较以往老剖面有明显提高 ，达到了高精度采集 目的。 3 结 语 探讨 了高精度 三维 在复 杂断 阶带 中的地 震采集 方法 ，主 要从精 细 的表层结 构调 查 、科学合 理 的设计 激发井深和药量、开展检波器组合试验、压制多次波研究以及复杂障碍区观测系统优化等方面进行研 究 ，获得 了高品质 的原 始资料 ，形 成 了一套适 合 断阶带 地 区高精度 三维 采集技 术方 法 。 [ 参考文献] [ 1 ]张永华，罗家群 ，田小敏 ．高精度三维地震在泌 阳凹陷北部复杂断块群勘探 中的应用 [ J ]．石油物探 ，2 0 0 5 ，4 4 3 2 8 0 2 8 3 ． [ 2 ]芮建民，石 一青 ，贾洪顺 ．高邮凹陷南断 阶带 低信噪 比地区地震勘 探技术 [ J ]．勘探地球 物理进 展 ，2 0 0 5 ，2 8 4 2 5 8 ～2 6 4 2 9 3 ． [ 3 ]谭胜章，杜惠平 ，宋 国良，等 ．高精度三维地震资料采集技术 以官渡地区 山地地震 勘探为例 [ J ] ．石油物探 ，2 0 0 7 ，4 6 1 7 4 ～ 8 0 ． [ 编辑] 弘文 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m