數值試井在水平井中的應用

李曉蕓，許廣軍，賈連超，樂 露，唐 波，竇雨剛

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林 719000）

數值試井在水平井中的應用

李曉蕓，許廣軍，賈連超，樂 露，唐 波，竇雨剛

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林 719000）

數值試井就是試井問題的數值求解，模擬出無法用解析解表達的復雜油藏和流動階段，使得解釋模型更加符合實際情況，解釋結果更加準確。數值試井在直井中已經有了較好的應用，在水平井中應用時要注意與直井參數的正確設置。從本例來看，數值試井在水平井中得到了較好的應用。由于數值試井解釋時，多解性增加，因此必須與地質條件進行很好的結合，才能得到真實可靠的結果。

水平井；反褶積；不穩定試井；數值試井

水平井技術作為老油田調整挖潛提高采收率，新油田實現少井高效開發的一項重要技術，被譽為世界石油工業中一項“重大突破”。水平井開發氣藏的主要優勢是增加泄流面積，從而最大限度地提高低滲透油氣藏的采收率，達到科學高效的開發目的。

1 基本地質特征

子洲氣田Y井區，區域構造為一寬緩的西傾單斜，寬緩單斜背景上發育多排北東—南西走向的低緩鼻隆，水平X井位于鼻隆北側，沿水平段方向構造位置基本不變。

主產層的沉積微相屬三角洲前緣水下分流河道沉積，該區分支河道呈近南北向展布，單個砂體厚度一般較薄，由于受沉降速率和沉積速率變化影響，河道反復交會分叉，沉積物快速堆積，砂體間的沖刷、切割和垂向疊置，復合砂體規模比較大，造成砂體局部明顯增厚。

2 生產動態特征

水平X井首先進行簡化修正等時測試。壓力計下入造斜點位置。試井成果（見圖1）。

圖1 水平X井修正等時試井成果圖

3 不穩定試井解釋

3.1 具備典型參數水平井的模式圖

典型參數：水平段足夠長，例如 Le=300 m；鉆穿的氣層較厚，例如 h=20 m；水平井段大致位于地層中間位置；水平井段未受很大的污染損害。

圖2 水平井壓恢曲線流動特征圖

從圖 2看到有如下特征段：（1）續流段；（2）垂向徑向流段：對于較厚的地層，當水平井穿過其中時，會產生垂向徑向流，但當地層較薄時，或井的續流影響較大時，這一流動段將消失或被淹沒；（3）水平井線性流段：這是水平井試井曲線的重要特征線段，對于具有較長水平井段的井，這一流動段將更為明顯，導數表現為1/2斜率的上升直線；（4）擬徑向流段：壓力導數在這一段為水平直線，只有分布面積較大的地層，才能出現這一流動段。

3.2 水平X井不穩定試井解釋

從修正等時試井解釋得到的壓力導數雙對數圖，沒有完整表現出標準的水平井雙對數圖的主要特征，即續流段、垂直徑向流段、水平井線性流段、擬徑向流段。這主要與測試數據的質量有關，在水平X井壓力恢復試井中，壓力計下入深度2350 m，距氣層頂部垂深達300 m，雖然開井前實測測點以上未發現液面，但并不代表井底不存在積液，則實測壓力可能與真實地層壓力存在一定的誤差。

利用PPD功能檢驗試井資料（見圖3），該導數隨時間的增加而減小或保持不變，因此圖中雙對數曲線兩處凸起均為數據異常，反映的不是儲層的真實信息，解釋時不考慮儲層物性變化，其余資料正常。

圖3 水平X井PPD檢測圖

從雙對數曲線圖上看（見圖4），表現出表皮與徑向流特征，接著出現水平井線性流段，后面邊界和物性變化未能探測到。

圖4 水平X井雙對數曲線圖

從反褶積圖來看（見圖5），雙對數曲線下掉，表明外圍儲層是變好的，測試晚期未出現明顯的擬徑向流特征水平段，邊界未能探測到。因此選取徑向復合無限大模型，擬合結果較好。

圖5 水平X井反褶積圖

4 數值試井解釋

數值試井技術是根據地質資料、測井資料和生產資料建立初始化試井模型，借助先進的非結構化網格劃分技術實現對壓力傳導方程的數值求解，得到初始化試井分析曲線，通過對實際測試資料擬合分析,得到更加符合油藏實際情況的試井動態模型。

分析過程以水平X井的壓力歷史擬合為檢驗儲層模型合理性的主要依據。首先根據區域砂體有效厚度圖和孔隙度分布圖建立水平X井砂體有效厚度圖和孔隙度分布圖。建立水平井，根據實際情況設定水平段方位和水平段氣層段616 m。這一步是與直井數值試井的不同點，也是水平井數值試井速度較慢的一個主要原因。

下面從幾個方面展開對水平X井的解釋討論：

（1）氣井不受鄰井影響和邊界影響：從此時的壓力歷史擬合圖可以看出，擬合曲線下掉較輕，表明條件1較為樂觀，氣井應受其他因素的影響，才足以造成真實的壓力下掉趨勢。

圖6 水平X井壓力歷史擬合圖1

（2）氣井受邊界影響，不受鄰井影響：從解析結果復合模型，外圍儲層變厚或物性變好，而從砂體圖來看，西側砂體變薄，東側砂體變厚，因此反褶積圖中反映的是東側砂體的特征；從南北向的氣井連井剖面來看，整上砂體的連通性比較好，故判斷左側可能存在邊界，在砂體變薄處添加一條不滲透邊界，重新進行擬合。

圖7 水平X井南北向連井剖面圖

從擬合結果來看，歷史擬合曲線基本較好，擬合曲線下掉，較接近真實的生產曲線，但仍有略微偏高，考慮可能在受邊界影響的同時，受到一定的鄰井影響。

圖8 水平X井壓力歷史擬合圖2

（3）氣井受邊界和鄰井影響：鄰井中有2口井與該井存在干擾的可能性較大，其中一口由于距離該井在2 km以上，產量不足1萬立方米，且為間歇生產井，生產一段時間，關井一段時間，因此其影響較小，在此不予考慮。另一口井的情況（見表1）。

圖9 水平X井壓力歷史擬合圖3

表1 氣井基本情況表

在考慮鄰井直Y井與西側邊界共同影響的情況下，水平X井得到了較好的擬合效果，根據擬合結果，可以得到水平X井的生產3D模擬圖，反映地層中壓力的分布情況。

圖12 水平X井地層壓力變化3D模擬圖

5 結論與認識

（1）數值試井需要進行數值模型設置，針對不同層段和區域可設置不同參數，在解釋過程中多解性大大增加，因而在實際應用過程中，必須結合地質研究成果綜合分析。

（2）水平井在進行數值試井時需要準確的設定方向與水平段氣層長度，否則將影響解釋結果。

（3）數值試井為復雜邊界、非均質油藏試井動態描述提供了有效的技術支持。

（4）從數值試井結果來看，水平X井在生產過程中受到邊界和鄰井的共同影響。

[1] 劉能強.實用現代試井解釋方法[M] .北京:石油工業出版社，2003:101-103.

[2] 莊惠農.氣藏動態描述和試井[M] .北京：石油工業出版社，2004：99-105.

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[5] 王壽平，李允.水平井滲流理論及其在油藏工程中的應用研究[D] .成都：西南石油學院，2002.

Numerical well test in horizontal well application

LI Xiaoyun，XU Guangjun，JIA Lianchao，LE Lu，TANG Bo，DOU Yugang
（Gas Production Plant 2 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yulin Shanxi 719000，China）

Numerical well test is the numerical solution for a well test problem,which simulate cannot use analytic solution expression of complex reservoir and flow phase.Thus it makes the interpretation model is more consistent with the actual situation.The interpretation of the results is more accurate.Numerical well testing in straight wells has better application,the attention of parameters setting.in horizontal well and vertical well applied to From this example.Numerical well test interpretation in horizontal wells has better application.Due to the numerical well test interpretation,multiple solutions to increase,it must be with geological conditions which are very good union,in order to get reliable results.

horizontal well；deconvolution technique；instable well test；numerical well test

10.3969/j.issn.1673-5285.2012.11.005

TE353

A

1673－5285（2012）11－0018－04

2012-10-23

李曉蕓，女（1977－），工程師，第二采氣廠地質研究所副所長，研究方向：氣田開發及管理。