斜井起管測壓資料的解釋方法研究

馬欣宇

(大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司　黑龍江　大慶　163000)

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斜井起管測壓資料的解釋方法研究

馬欣宇

(大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司黑龍江大慶163000)

摘要：在斜井起管測壓中,數(shù)據(jù)缺失早期流壓點(diǎn),造成雙對數(shù)擬合結(jié)果不準(zhǔn)確,給測試井的井況描述和措施調(diào)整帶來困擾。針對此現(xiàn)象,需要對流壓進(jìn)行修正。通過帕斯卡公式,計(jì)算出流壓并且判斷初期曲線趨勢，再利用雙對數(shù)擬合的方法得到地層參數(shù)。結(jié)果表明，流壓修正之后的擬合結(jié)果更符合地質(zhì)實(shí)際情況，可以令解釋結(jié)果更加的準(zhǔn)確。出現(xiàn)徑向流直線段的井，半對數(shù)分析方法可以替代雙對數(shù)分析方法；未出現(xiàn)徑向流直線段的井，半對數(shù)分析方法得到的結(jié)果偏差較大，不能替代雙對數(shù)分析方法。

關(guān)鍵詞：油田開發(fā)；斜井；起管測壓；試井分析

0引言

斜井是指不包括直井和水平井的各種井，即生產(chǎn)井段與地層界面的法線的夾角在0°和90°之間的井[1]。斜井與油層接觸面積大、產(chǎn)量大，并且斜井多用平臺方式建造地面工程，可以節(jié)約管線和征地。斜井原先主要是針對海上油氣的開發(fā)，隨著技術(shù)的成熟，在陸上油田也有了廣泛的應(yīng)用[2]。但是,由于井況等條件限制,有些斜井在測試中采用的是起管測壓的方式, 即先關(guān)井、再起出管柱、最后再下入壓力計(jì)測壓, 但是這樣測得的壓力曲線會造成早期流壓點(diǎn)缺失,而斜井的井底壓力計(jì)算[3-5]一直都是一個難點(diǎn)。為滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，有必要對斜井起管測壓資料的解釋方法進(jìn)行進(jìn)一步的研究分析。

中亞油田位于黑龍江大慶肇州永樂新龍，該油田的州X斷塊和肇X斷塊所鉆井均為是斜井，為了解這兩個斷塊的地層信息，中亞油田對斷塊中兩口井進(jìn)行了斜井起管測壓，詳細(xì)分析研究了兩口井的測試資料。

1試井技術(shù)及資料解釋

試井是以滲流力學(xué)為基礎(chǔ)，以井底壓力、溫度和流量的測量為手段，研究油田的地質(zhì)及工程問題。他是一種通過獲得儲層流體樣品、測試同期產(chǎn)量及相應(yīng)的井底壓力資料來進(jìn)行儲層評價的應(yīng)用技術(shù)。其中儲層評價主要包括三個方面：原始儲層評價；開發(fā)中期儲層評價；措施效果評價(如：酸化、壓裂等等)；試井分析即是對井底壓力或流量進(jìn)行分析，進(jìn)而得到地層靜態(tài)參數(shù)。

根據(jù)滲流力學(xué)中穩(wěn)定流與非穩(wěn)定流兩類問題，可把試井分為穩(wěn)定試井與不穩(wěn)定試井兩大類。

逐步改變井的工作制度，對自噴井是改變油嘴直徑；對氣舉井是改變進(jìn)氣量；對抽油機(jī)井是改變沖程和沖次等)，測量每一個工作制度下穩(wěn)定的井底壓力及產(chǎn)液(油)量、產(chǎn)氣量、含水率、含砂量。這種試井方法稱穩(wěn)定試井，也叫系統(tǒng)試井。

用改變采油井與注水井的工作制度，使井底壓力發(fā)生變化，根據(jù)井底壓力變化資料研究油井、氣井、注水井控制范圍內(nèi)的地層參數(shù)、井底完善程度、推算目前地層壓力、判斷井附近斷層的位置以及封閉狀況等。因井底壓力變化是一個不穩(wěn)定的過程，這種試井方法稱為不穩(wěn)定試井。

兩種試井解釋方法：1)半對數(shù)分析方法，以壓力為縱坐標(biāo)，時間對數(shù)為橫坐標(biāo)的半對數(shù)曲線分析法來進(jìn)行試井解釋，這種方法叫常規(guī)試井解釋方法,也叫半對數(shù)分析方法。2) 雙對數(shù)分析方法，運(yùn)用系統(tǒng)分析概念和數(shù)值模擬技術(shù)，確立早期資料的解釋方式，完善了常規(guī)試井解釋方法,建立成為雙對數(shù)分析方法。

兩種方法都可以用來進(jìn)行試井資料的解釋,由于雙對數(shù)分析方法利用導(dǎo)數(shù)曲線放大了壓力數(shù)據(jù)早期點(diǎn)的微小信號,使得曲線擬合更加的清晰直觀,所以現(xiàn)在多用雙對數(shù)方法解釋試井資料,但是斜井起管測壓曲線恰恰是缺失了在雙對數(shù)分析方法中非常重要的早期點(diǎn),從而造成雙對數(shù)擬合結(jié)果的不準(zhǔn)確,本文研究的主要內(nèi)容正是可否能夠利用半對數(shù)分析法和流壓修正后的雙對數(shù)分析法解釋早期點(diǎn)缺失的斜井起管測壓資料。

2典型井資料解釋與分析

2.1未出現(xiàn)徑向流直線段

A井位于肇X斷塊北，該井于2010年10月17日射孔投產(chǎn)，開采葡萄花油層，造斜位置井深為350 m，斜度為3.63°，最大斜度為26.65°,在575 m處。該井于2014年8月12日關(guān)井,隨后起出管柱再下壓力計(jì)測試，儀器下到中深1 440.4 m，有效測試時間356.82 h，雙對數(shù)曲線如圖1所示。

圖1　A井雙對數(shù)曲線

從雙對數(shù)圖中可以看到,A井并未出現(xiàn)徑向流直線段(即只探測到井底情況,未探測到地層情況),并且對這口井進(jìn)行半對數(shù)分析,得到Horner分析曲線如圖2所示, MDH分析曲線如圖3所示。

流壓修正前的曲線經(jīng)過雙對數(shù)擬合分析，得到流動系數(shù)為0.0037 μm2·m/MPa·s，表皮系數(shù)為-1.79；半對數(shù)擬合分析得到流動系數(shù)為0.0019 μm2·m/MPa·s,表皮系數(shù)為-4.27，兩者的差異大。流壓修正：分析壓力計(jì)數(shù)據(jù),壓力計(jì)讀到的該井壓力恢復(fù)初始值為140 MPa，但這個數(shù)據(jù)是在關(guān)井一段時間之后起出管柱再下入壓力計(jì)得到的,其數(shù)值應(yīng)大于實(shí)際關(guān)井時刻的井底流壓值。已知測試前含水率47.65%，動液面1 304 m，根據(jù)帕斯卡公式p=ρgΔh，得到關(guān)井時刻井底流壓為1.19 MPa，且從關(guān)井時刻到下入壓力計(jì)讀到壓力恢復(fù)初始值所用時間為11.32 h，根據(jù)關(guān)井時刻井底流壓值、壓力計(jì)讀到的壓力初始值和中途起管所用時間,估算壓力恢復(fù)初期曲線趨勢，并在初始點(diǎn)之前補(bǔ)充6個壓力點(diǎn)。

圖2　A井Horner分析曲線

圖3　A井MDH分析曲線

補(bǔ)充的時間值和壓力值見表1。

表1　A井補(bǔ)充時間值和壓力值

流壓修正之后，重新進(jìn)行雙對數(shù)擬合分析,并與半對數(shù)解釋結(jié)果對比研究，A井四種解釋方法參數(shù)見表2。

表2　A井四種解釋方法參數(shù)對比表

可以看到:

1)流壓修正前后雙對數(shù)分析差異大，說明在未出現(xiàn)徑向流直線段的情況下，缺失早期點(diǎn)的資料多解性較強(qiáng)，修正流壓可以使解釋結(jié)果更加準(zhǔn)確；

2)半對數(shù)解釋結(jié)果與流壓修正后的雙對數(shù)解釋結(jié)果的流動系數(shù)、表皮系數(shù)、平均壓力相差較大；

3)對于未出現(xiàn)徑向流直線段的井，半對數(shù)分析法不能替代雙對數(shù)分析法解釋早期點(diǎn)缺失的資料。

2.2出現(xiàn)徑向流直線段

B井位于州X斷塊，該井于2008年12月8日射孔投產(chǎn)，開采葡萄花油層，造斜位置井深為550 m，斜度為2.18°，最大斜度為18.64°，在700 m處。該井于2013年12月21日關(guān)井起出管柱然后下壓力計(jì)測試，儀器下到中深1 394.7 m，有效測試時間358.99 h,雙對數(shù)曲線如圖4所示。

圖4　B井流壓修正前雙對數(shù)曲線

從雙對數(shù)圖中可以看到, B井出現(xiàn)了徑向流直線段(說明已經(jīng)探測到地層情況),并且對這口井進(jìn)行半對數(shù)分析,得到Horner分析曲線如圖5所示, MDH分析曲線如圖6所示。

流壓修正前的曲線經(jīng)過雙對數(shù)擬合分析，得到流動系數(shù)為0.0013 μm2·m/MPa·s，表皮系數(shù)為-3.95；半對數(shù)擬合分析得到流動系數(shù)為0.0008 μm2·m/MPa·s，表皮系數(shù)為-4.90，兩者的差異大。

流壓修正：方法與A井一致，已知壓力計(jì)讀到的該井壓力恢復(fù)初始值為2.03 MPa，測試前含水率88.9%，動液面1 262 m，根據(jù)帕斯卡公式p=ρgΔh，得到關(guān)井時刻井底流壓為1.27 MPa，從關(guān)井時刻到下入壓力計(jì)讀到壓力恢復(fù)初始值所用時間為19.28h,估算壓力恢復(fù)初期曲線趨勢，在初始點(diǎn)之前補(bǔ)充3個壓力點(diǎn)。

圖5　B井Horner分析

圖6　B井MDH分析

補(bǔ)充的時間值和壓力值見表3。

表3　B井補(bǔ)充時間值和壓力值

流壓修正之后，再重新進(jìn)行雙對數(shù)擬合分析,B井四種解釋方法參數(shù)對比表見表4。

可以看到：

1)流壓修正前后雙對數(shù)分析有所差異但較小，說明出現(xiàn)徑向流直線段的情況下，缺失早期點(diǎn)的資料多解性

較弱，但是通過修正流壓同樣令解釋結(jié)果更加準(zhǔn)確；

2)半對數(shù)解釋結(jié)果與流壓修正后的雙對數(shù)解釋結(jié)果的流動系數(shù)、表皮系數(shù)、平均壓力相差較小；

表4　B井四種解釋方法參數(shù)對比表

3)對于出現(xiàn)徑向流直線段的井，半對數(shù)分析法能夠替代雙對數(shù)分析法解釋早期點(diǎn)缺失的資料。

3結(jié)論

1)對于缺失早期數(shù)據(jù)的井，可以用帕斯卡公式和地質(zhì)動靜態(tài)數(shù)據(jù)對流壓進(jìn)行修正，以得到更加準(zhǔn)確的解釋

結(jié)果。

2)在斜井起管測壓中，出現(xiàn)徑向流直線段的資料，半對數(shù)分析方法可以替代雙對數(shù)分析方法。

3) 在斜井起管測壓中，未出現(xiàn)徑向流直線段的資料，半對數(shù)分析方法得到的結(jié)果偏差較大，不能替代雙對數(shù)分析方法。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 許琳,米玥陽.斜井試井理論研究[J].遼寧化工,2011,40(4):427-428.

[2] 張旭.斜井試井分析理論及其特征研究[D].西南石油大學(xué),2012.

[3] 王德山,張立,聶立新,等.斜井多井系統(tǒng)壓力響應(yīng)的有效算法[J].水動力學(xué)研究與進(jìn)展,2005,20(4)：527-530.

[4] 柳毓松,王才經(jīng).自動識別油藏滲透率分布微分方程反演算法[J].石油學(xué)報,2003,24(3)：73-76.

[5] 李成勇,劉啟國.水平井壓力動態(tài)點(diǎn)源解的計(jì)算方法研究[J].油氣井測試,2004,6(2)：21-26.

Research on Interpretation Methods for Tubing Pulling Manometry Data of Deviated Wells

MA Xinyu

(DaqingLoggingandTestingServicesCompany,Daqing,Heilongjiang163000,China)

Abstract：In tubing pulling manometry, double-logarithmic curves are inaccurate due to the missing of early data points, and also make it difficult to describe the well conditions and to adjust measures of well testing. In order to solve this problem, the flow pressure needs to be corrected. The Pascal formula is used to calculate the flow pressure and initial trend curves are determined and refitted, and the double-logarithmic analysis is performed to get the formation parameters. Fitting results show that the refitted line is better in accordance with actual geological conditions. Flowing pressure correction can make a more accurate interpretation. Information appears radial flow line segment, semi-logarithmic analysis method can replace the double logarithmic analysis. Well radial flow line segment information does not appear, the semi-logarithmic analysis method can not substitute the double logarithmic analysis,due to large interpretation deviation.

Key words：oilfield development; deviated wells；pulling tubing manometry；well test analysis

(收稿日期：2014-12-08編輯：高紅霞)

中圖法分類號：P631.8+1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2096-0077(2016)02-0067-03

第一作者簡介：馬欣宇，女，1988年生，助理工程師，2010年畢業(yè)于東北石油大學(xué)石油工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，現(xiàn)在大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司監(jiān)測信息解釋評價中心，從事試井資料解釋工作。E-mail：635290768@qq.com

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