低渗油藏压力恢复试井测试实例解释研究

１３４　内蒙古石油化工　２０１３年第１５期　低渗油藏压力恢复试井测试实例解释研究　黄克胜　（中国石化中原油田分公司内蒙采油事业部，河南濮阳４５７０００）　摘要：试井压力曲线的相似性导致难以量化分辨储层发育、渗流机理、油水关系、井筒一地层耦合　的复杂性及其差异，多解性强，缺少明确的理论指导和普适性好的解释方法。利用现场低渗储层压力恢　复试井资料，开展常规试井解释和低渗透油藏试井解释对比分析。通过归纳分析，从解释成果的可靠性　和合理性论证了复合模型的适用性和裂缝模型应用的不确定性，提出了在研究的典型超低渗储层中，复　合模型是压力恢复试井解释首选模型。低渗透油藏压力恢复试井过程中，即使没有出现压力导数水平　段，依然可以得到较可靠的渗透率。　关键词：低渗透油藏；试井解释；压力恢复试井；裂缝模型；复合模型　中图分类号：ＴＥ３５３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６－－７９８１（２Ｏ１３）１５—０１３４一Ｏ５　试井是目前油田开发过程中最为常规的油藏动　态监测技术之一，理论研究和现场应用时间长，对常　规砂岩油藏开发起到很好的指导和支持作用，形成　了相对系统的技术体系。　收集到典型低渗区压力恢复试井资料共４Ｏ井　次，其中，２Ｏ井次油井测试、２０井次水井测试。分别　性，开展低渗透油藏压力恢复试井解释研究，提升低　渗透油藏压力恢复试井测试及解释的可靠性，为低　渗透油藏试井的推广使用提供技术和方法支撑，对　目前投产的低渗透油藏具有很好的指导作用。　ｌ低渗油藏压力恢复试井诊断与模型选择　１．１　典型区块压力恢复试井压力响应诊断分析　表１油井压恢测试早期压力及压力导数曲线特征、　诊断曲线斜率和ＰａｎＳｙｓｔｅｍ拟合情况　利用Ｐａｎｓｙｓｔｅｍ软件、低渗专用试井解释软件　ＬＰｗＴ进行了解释。　从解释成果的可靠性和合理性论证了复合模型　的适用性和裂缝模型应用的不确定性，提出了在研　究的典型超低渗储层中，复合模型是压力恢复试井　解释首选模型。　圈１　Ｍ１井试井压力变化双对数图　在试井解释理论和方法体系框架下，结合低渗　透一特低渗透油藏地质特征，从渗流机理的角度，分　析评价目前低渗透油藏试井及解释的可靠性和合理　收稿Ｅｌ期：２０１３－－０５—１５　作者简介：黄克胜（１９７４一），男，汉族，山东莘县人，工程师，本科学历，２００５毕业于北京大学行政管理专业。　２０１３年第１５期　黄克胜　低渗油藏压力恢复试井测试实例解释研究　１３５　对现场实测恢复试井压力响应进行诊断分析　（叠加了拟合曲线），典型曲线见图１所示。　油井压恢测试与水井压降测试早期压力及压力　导数曲线的特征如表１和表２所示，其中１代表拟合　程度最好，４代表拟合程度最差。　表２水井压恢测试早期压力及压力导数曲线特征、　诊断曲线斜率和ＰａｎＳｙｓｔｅｍ拟合情况　可见：①测试时间多在１５－－３４ｄ范围内，压力变　化明显，压力曲线和压力导数曲线分离，且后期走势　稳定，测试周期够长；②井储效应差距大，但是多数　井井储效应特征明显，存在续流和低渗控制下，压力　测试精度不够的问题；⑧绝大多数测试曲线不具有　典型的（双）线性流特征，即裂缝对压力的控制作用　不突出。　１．２典型区块压力恢复解释模型选择　根据理论和矿场研究，适合改造投产井试井解　释的模型包括复合油藏和裂缝油藏两种，在此，认为　选用复合油藏模型更为合理，下面从不同角度进行　论证。　１．２．１裂缝控制时间　裂缝模型有六种流动形态：井筒及附近续流、裂　缝线性流、双线性流、地层线性流、椭圆流、拟径向　流。　１．２．１．１裂缝线性流。一般情况下，裂缝线性流发　生在测试早期，持续时间较短，可能被井筒存储所掩　盖，在试井分析中无法实际应用。双对数诊断曲线　上，压力曲线和压力导数曲线分离，且压力曲线高于　压力导数曲线０．３。　１．２．１．２双线性流。双线性流多发生在测试早期，　持续时间取决于裂缝导流能力。双对数诊断曲线上，　压力曲线和压力导数曲线分离，且压力曲线高于压　力导数曲线０．６。　１．２．１．３地层线性流。地层线性流多发生在测试早　期和中早期，裂缝导流能力较大时，地层线性流容易　出现。双对数诊断曲线上，压力曲线和压力导数曲线　分离，且压力曲线高于压力导数曲线０．３。理论上，　（双）线性流中，地层线性流持续时间最长，但控制流　动时间有限。　１．２．２　（双）线性流诊断曲线和特征曲线　已有文献认为：一种情况是，实际应用过程中，　双对数曲线上斜率为１／ｚ和１／４的曲线段较难判断；　另一种情况是，当井储效应和压裂裂缝同时存在时，　一般很少出现纯井储阶段，早期阶段往往只出现斜　率为１／ｚ的直线段；且裂缝长度很大程度上决定了　地层线性流的持续时间。　实际曲线显示，由于井储效应强，双对数曲线上　斜率为１／２和１／４的曲线段较难判断。　井储效应可能的由三种原因引起：一是连通有　效储层以外的泄压空间，且之间的渗流通道极其通　畅；二是压力变化过程中，低渗储层存在塑性变形　（弹性变形试井模型已经考虑）导致流体进入或者挤　出（因为压力变化幅度小，渗透率变化不明显），此时　流体需要经过储层流动作用到井底压力变化，因此　很难表现为续流特征，而偏向储层流动特征；三是常　规井筒续流，但是数值不会大。　结合油藏压力变化规律和累积地下体积注采比　分析，认为井筒效应主要是连通有效储层以外的额　外泄压空间导致的，且与井筒之间的渗流通道极其　通畅，及其接近井筒续流。　根据续流的特征，即在供液范围内压力传播速　度可以认为无穷大，因此，额外泄压空间与井筒的连　通能力接近无限导流。由于人工裂缝如果存在且导　流能力远远大于地层渗流能力，其导流能力不会超　过额外泄压空间与井筒之间的连通能力；且从等效　体积对比，额外泄压空间体积远大于裂缝体积，因　此，多数情况下，二者难以明确识别，且测试初期压　力响应很可能受额外泄压空间控制。　此外，根据井区压裂认识，油井人工裂缝相对长　（按照裂缝半长１５０ｍ估算），因此地层线性流时间　长，但是在０．４ｒｏｄ条件下，测试时间达到８００ｈ时，地　１３６　圉４：嘉曲∞　～　２０１３年第１５期　黄克胜　低渗油藏压力恢复试井测试实例解释研究　是作用程度明显小于水井。　１３７　绘制两种方法得到的水井表皮因子（水井投注　时多为爆炸压裂），如图４所示，可见：①两种方法得　到的水井表皮因子一致性好，解释结果具有一定的　由于储层改造、压力诱张跨裂缝等影响，内区有　效渗透率远高于外区，外区渗透率代表投产前油藏　可信度；②试井期间，表皮因子绝大多数为负值，是　渗流能力。　人工裂缝和天然裂缝的作用。　２．４地层压力分析　绘制两种方法得到的油井表皮因子，如图４所　示，可见：①两种方法得到的油井表皮因子一致性　好，解释结果具有一定的可信度；②油井表皮因子明　显大于水井表皮因子，显示油井近井地带与水井存　在裂缝作用的差异；③虽然与水井相比，油井近井地　带裂缝的闭合特征明显，但是大部分井测试期间裂　缝依然起到改善导流能力的作用。　２．３渗透率分析　圉７探谢半径范暖内平均地层压力对比　绘制两种方法得到的油水井外围地层压力，如　图７所示，可见：①两种方法得到的地层压力接近，　其中，ＬＰＷＴ考虑了启动压力梯度；②水井周围平　均地层压力明显高于油井周围平均地层压力，③计　算油藏平均地层压力时，必须同时考虑油井和水井　的解释结果。　２．５　内区半径分析　圈５内区渗透率对比　图６外区渗透率对比　圈８内区半径对比　绘制两种方法得到的水井内区和外区渗透率，　如图５和６所示，可见：①两种方法得到的水井内区　渗透率一致性好，外区渗透率虽然绝对值较为接近，　但是由于数值偏小，因此相对误差变大；②外区渗透　率明显低于内区渗透率，显示水井近井地带渗流能　力有明显改善；③内区渗透率数值不是很大，显示近　井更接近裂缝网络控制。　绘制两种方法得到的油井内区和外区渗透率，　如图５和６所示，可见：①两种方法得到的油井内区、　外区渗透率一致性均好，解释可信度好；②油井的渗　透率，尤其是内区渗透率明显低于水井渗透率，很可　圈９探潮半径分析　能是裂缝受压力控制的结果；③油井外区渗透率低　绘制两种方法得到的水井内区半径，如图８所　于内区渗透率，显示油井附近的裂缝依然有作用，但　示，可见：①两种方法得到的内区半径接近，一致性　１３８　内蒙古石油化工　复试井解释首选模型。　［参考文献］　２０１３年第１５期　好，解释结果具有一定的可信度；②水井内区半径　大，控制着注水动态。　绘制两种方法得到的油井内区半径，如图８所　示，可见：①两种方法得到的内区半径接近；②油井　解释得到的内区半径明显小于水井解释结果，显示　压力导致的裂缝渗流作用影响明显。　２．６探测半径分析　［１３　冯文光，葛家理．单一介质、双重介质中非定常　非达西低速渗流问题［Ｊ］．石油勘探与开发，　１９８５，１２（１）５６～６２．　［２］　程时清，李跃刚．低速非达西渗流试井模型的　数值解及其应用［Ｊ］．天然气工业，１９９６，１６　绘制油水井探测半径，如图９所示，可见：油井　（３）：２７～３０．　探测半径明显小于水井探测半径。　［３］　贾永禄，李允．特殊开采方式低速非达西渗流　２．７　油水井平均指标对比　试井模型研究［Ｊ］．西南石油学院学报，２０００，　油水井测试解释参数统计如表３所示。　２２（４）：３７￣４０．　表３油水井典型参数对比（５Ｏ　对应值）　［４］　刘启国，杨旭明．动边界影响的低渗双重介质　油气藏试井解释模型ｒＪ－Ｉ．西南石油学院学报，　２００４，２６（５）：３０～３３．　Ｅ５－１　Ｆａｉｒ　Ｐ　Ｓ．Ｎｏｖｅｌ　Ｗｅｎ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｌａｐｌａｃｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ＤｅｃＯｎｖｏｌｕｔｉｏｎ．　ＳＰＥ　２４７１６．　［６３　Ｔｈｏｍｐｓｏｎ．Ｎｏｗ　ＰＡ．Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｄｒｏｐ　ｉｎ　ｈｏｒｉ—　ｚｏｎｔａｌ　ｗｅｌｌｓ：ｗｈｅｎ　ｃａｎ　ｔｈｅｙ　ｂｅ　ｉｇｎｏｒｅｄ　ＳＰＥ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ［－Ｊ＇ｌ，１９９５，２：２９～３５．　相比于油井，水井井储系数大、内区半径大、表　［７］　Ｏｄｅｈ　Ａ　Ｓ，Ｂａｂｕ　Ｄ　Ｋ．Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ　ｏｆ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　皮因子为负值且绝对值大、内区渗透率大、外区渗透　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ａｎｄ　ｌｉｎｅａｒｉｚｅｄ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｅ—　率小、调查半径大、平均地层压力高。　ｑｕａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＳＰＥ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　２．８地层压力分析　１９９８，３（４）：ｌ２Ｏ２～１２０６．　从试井结果来看，油井附*均地层压力在　［８］　Ｃｈａｋｒａｂａｒｔｙ　Ｃ，Ｆａｒｏｕｑ　Ａｌｉ　Ｓ　Ｍ，Ｔｏｒｔｉｋｅ　Ｗ　１５ＭＰａ左右，水井附*均地层压力在３０ＭＰａ左　Ｓ．Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｒａｄｉａｌ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　右，油井和水井附*均地层压力差距在１５ＭＰａ左　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　右，近两年没有明显的变化规律。　ｑｕａｄｒａｔｉｃ　ｇｒａｄｉｅｎｔ　ｔｅｒｍ［Ｊ，１．Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　３结论　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９３，２９（４）：１１７１～１１７７．　利用现场低渗储层压力恢复试井资料，开展常　［９］　阮敏，王连刚．低渗油田开发与压敏效应［Ｊ］．　规试井解释和低渗透油藏试井解释对比分析，通过　石油学报，２００２，２３（３）：７３￣７６．　归纳分析，从解释成果的可靠性和合理性论证了复　［１Ｏ］　张磊，同登科．变形三重介质三渗模型的压力　合模型的适用性和裂缝模型应用的不确定性，提出　动态分析ｉ－Ｊ－Ｉ．工程力学，２００８，２５（１Ｏ）：ｌ０３～　了在研究的典型超低渗储层中，复合模型是压力恢　１０９．　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｅｓｔ　ｃａｓｅ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄ－－ｕｐ　ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔ　ｉｎ　ｌｏｗ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ　ｏｆ　ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃｕｒｖｅ，ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉＳ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ　ｔＯ　ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈ，ｔｈｅ　ｆｉｌｔｒａｔｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｏｉｌ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｂｏｒｅ　ａｎｄ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｂｅｃｏｍｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ。Ｔｈｅｒｅ　ａｌｗａｙｓ　ａｒｅ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃｕｒｖｅ　ｌａｃｋｓ　ｃｌｅａｒ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｇｕｉｄａｎｃｅ　ａｎｄ　ｇｏｏｄ　ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｕｓｉｎｇ　ｆｉｅｌｄ　ｂｕｉｌｄ－－ｕｐ　ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｉｎ　ｌｏｗ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉ—　ｔｙ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｏｒ　ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｌＯＷ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｗａｓ　ｃｏｍｐａｒｅｄ．　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔＯ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ　ｏｆ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｍｏｄｅｌ　ｗｅｒｅ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ．Ａｎｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｃｈｏｓｅ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ｂｕｉｌｄ－－ｕｐ　ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｔｙｐｅ　ｓｕｐｅｒ　ｌｏｗ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ｔｈｅ　ｒｅ—　ｌｉａｂｌｅ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｃａｎ　ｂｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ａｓ　ｂｅｆｏｒｅ　ｅｖｅｎ　ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ｎｏｔ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ　ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｌｏｗ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；Ｗｅｎ　ｔｅｓｔ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ；Ｂｕｉｌｄ－－ｕｐ　ｗｅｌｌ　ｔｅｓｔ；Ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｍｏｄ—　ｅｌ；Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｍｏｄｅｌ