現代試井技術在低滲透油藏高效開發中的應用

王強

（冀東油田開發技術公司，河北 唐山 063200）

1 低滲透油藏的特點及其滲流機理分析

1.1 地質特點

低滲透油藏儲層的地址特點往往會因地區的不同而存在差異，但所有低滲透油藏都具有儲層物性差、沉積物成熟度與孔隙度較低的特點。此外，大部分低滲透油藏都是非均質地層，因此往往會具有較高的毛細血管壓力與突出的裂縫發育[1]。

1.2 滲流特點

從低滲透油藏的滲流特點來看，主要體現在三個方面：①低滲儲能：盡管孔隙管道的滲透作用較強，但細小性使得其難以發揮自身滲透作用，吸附滯留層的難度也比較大。低滲透油藏的滲透率較小，液體自身的流動性與壓力梯度之間的關聯性較大。基于此，石油開發的注水環節應分為超前注水、同步注水與滯后注水。②油層改造難度大：特殊的巖性使得低滲透油藏在進行油層改造時往往需采取大量的水力壓裂，進而將會導致深地層出現垂直裂變的情況，地層滲流特點也會發生變化。③密閉生產：在生產環節，低滲透油藏主要是利用封閉的套管進行密閉生產，因此可達到有效預防井筒內發生油氣分離的現象。

1.3 滲流機理

在研究油藏滲流機理領域，試井技術不僅可通過對低滲透油藏滲流機理的正確認識來掌握油藏滲流的規律，還可為制定油田開采方案、把握滲流主控因素、調整優化開發政策等油田的日常工作提供重要的依據與科學的指導。

1.3.1 均質油藏試井曲線特征及滲流規律

本章節將以筆者所在的采油廠的生產為例。在投產初期，本廠大多經過了小型加砂壓裂的操作，但大部分的生產試井曲線均與標準均質油藏的試井曲線特征相符，僅有一小部分存在人工裂縫特征，且這些生產井均集中在物性相對較差的區域。在平面上，均質油藏流線都呈徑向分布，在遠井地帶儲層，無污染的儲層壓力沿著井徑的方向等差遞減，儲層物性中的各類因素均會對壓力的降落速度造成制約作用；在近井地帶，附加壓降損失的產生會受鉆井、完井、固井以及射孔和增產等因素的影響。也就是說，滲流的主控因素在于近井地帶的污染程度。在實際油藏開采過程中，不同的生產井受污染的程度并不一樣，同一口井在井產量上也會存在差異，表皮是主要影響因素。

1.3.2 壓裂井試井曲線特征及滲流規律

對于那些大多數試井曲線表現為明顯人工壓裂井特征但無明顯徑向流特征的生產井，人工裂縫特征結束后往往會表現出異常上翹，極少數則會表現為下墜。這種情況下，小部分生產井與上述均質油藏的試井曲線特征相符。一般而言，人工裂縫井系統表皮系數會因人工壓裂所產生的裂縫穿過污染帶而呈負值，通常在－3～4，最高可達－7。因此，裂縫導流能力是壓裂井滲流的主控因素。

2 現代試井技術在低滲透油藏高效開發中的應用

總體來看，國內外試井分析技術共經歷了兩個發展階段，其一是常規試井解釋階段，其二是現代試井解釋發展階段。較之常規試井技術，現代試井技術主要具有以下幾個優點：①計算平均地層壓力能力較優；②在對測試井附近的油（氣）層邊界進行探測時，現代測試技術具有估算控制儲量以及地層參數的能力；③段層特性的試井評價能力較好；④能夠有效判斷井間聯通性和主采平衡分析；⑤有效評價井底儲層污染評價的能力；⑥具有優秀的試井油藏描述技術。

2.1 液面恢復測試技術的應用

液面恢復測試技術可幫助作業人員獲得壓力恢復試井資料，具體步驟如下：關井后應用連續液面監測儀來測量并獲取油套環形空間內的液面高度變化，然后再將所得出的液柱高度折算成油層的中部壓力。這一試井技術操作不煩瑣，成本也不高，但在實際應用中較易發生誤差一個是工作面的各項技術參數和地層壓力誤差較大，還有一個則是井口自身的密封性沒有達標而發生誤差。就現階段而言，還沒有有效的方法對這兩種原因所導致的誤差加以彌補。因此，液面恢復測試技術主要應用于簡單的初步試井尤其是儲層的測試初期階段的工作中。

2.2 環空測試技術的應用

利用鋼絲在偏心孔中穿過油套環形空間，進而深入油層中部開展測試的試井技術稱之為環控測試技術，該技術在實際應用中既有優勢也有弊端。優勢在于其可通過結合所獲取的信息讀出地層與壓力等參數，弊端則在于其井筒斜度必須控制在20°以內，但實現這一要求難度較大，因此環空測試技術的應用范圍也并不廣。

2.3 起泵測試技術的應用

起泵測試技術主要是利用起泵來測試壓力，該技術可獲得更為精準的底層壓力。然而，起泵測試技術需要起泵作業后再安排專業人員下入壓力計，因此獲取穩產壓力與關井早期時間段的壓力恢復數據難度較大。該測試技術的應用成本較高，且僅能在油井運行三個月后方可進行測試。

2.4 尾管測試技術的應用

尾管測試技術的應用步驟如下：將壓力機安裝于油管尾部，并隨著油管下到井內。這一測試技術具有技術工藝簡單的優勢，其可實現對整個生產過程的壓力監測。當油井正常運行一段時間后，我們即可采取修井作業的方式來起出壓力計，在此基礎上可對全部監測數據進行解釋與分析，油井運行多個時間段的地層壓力和地層參數由此可得到，并將為接下來的油井開發方案的制定提供重要依據。

3 現代試井技術在低滲油藏高效開發中的實際應用

3.1 對儲層滲流狀況的定性評價

在油田開發中，現代試井技術可通過調配注采動態，推動各區塊、各層系壓力分布更加合理化與穩定化。以國內某油田對油藏邊部的10個井組進行強化注水的作業為例，此次強化注水作業上調水量為98m3，通過現代試井技術的應用共有15口井均取得了顯著的注采調整效果，單井日增油量為0.40t，地層能量逐漸得到補充，2007年平均地層壓力為5.06MPa，地層能量保持水平為46.5%。

3.2 對分層注水見效狀況的評價

筆者所在的油田于2013年進行了油水井的分層測試，測試結果顯示，盡管地層能量在逐步回升，但分布卻極其不均勻。為實現注水調整工作更具針對性，油田應用現代試井技術獲得分層壓力資料后調整了油水井平面與剖面，最終促進了整個生產井低產、低能部位注水強度的提高。

3.3 單井生產狀況的準確評價

從地層角度來看，影響油井產量的因素主要有井底污染情況以及地層滲透率K值的大小。我們可通過不穩定試井的壓力恢復曲線來發現油井儲層污染以及裂縫變小等問題的發生情況，并據此采取優化措施進行補救。

①充分利用試井特征曲線對儲層滲流狀況進行評價。在利用試井特征曲線時，首先我們需重新對不同地層模型中典型曲線特征的適應性進行研究與認識，并在此基礎上引入動邊界低速非達西流模型、徑向復合與垂直裂縫模型。壓力恢復測試結果顯示，解釋表皮系數、井底完善系數以及裂縫半長等參數的優化均可顯著提高優化措施的針對性與效率。②充分利用試井特征曲線對單井措施效果進行評價。利用試井測壓資料進行選井選層，對油井完善程度較高的油井采取壓裂與酸化的優化措施，最終達到了單井產量增加的目的。以國內某油田為例，壓力恢復測試后，試井資料解釋表皮系數值明顯增大（S=9.2），確定儲層污染是主控因素。酸化處理后解決了井底污染問題，日增油量為6.2t。

4 結語

現代試井技術在低滲透油藏開發中的應用不僅可提高試井解釋質量，更可大大縮短測試時間，并起到節省成本的作用。最重要的是，現代試井技術可為優化開采措施的制定、油田開發方案的制定提供科學依據，還可促進油田產量的增加。但現代試井技術種類諸多，優勢與缺點也各不相同，因此需從油田實際情況及生產需要出發，合理選擇試井技術。