试井技术适应性分析

胜利油田地质科学研究院2014年12月试井技术适应性分析2014年动态监测会议地质科学研究院试井是认识油藏、评价油藏及油藏动态监测的重要方法之一，能有效反映油藏动态参数。油藏参数评价方法岩心分析方法测井方法试井方法地球物理方法探测距离1cm1m1km录井地震岩心测井试井静态动态试井可以更清楚地勾画出储层在流动状况下的特征，特色突出。试井工艺简单、成本低廉、在整个勘探开发过程中都可进行。试井研究的油藏范围符合油藏工程研究要求。前言录井方法地质科学研究院确定平均地层压力；分析渗流参数（渗透率等）；计算边界距离，估算储量；了解地层连通情况；描述非均质性等。分析污染情况；评价措施效果；确定产能；试井测试井的信息油藏信息试井设计结果应用试井解释前言在油气田的整个勘探开发过程中，试井发挥着不可缺少的作用。测试分析内容实施项目了解储层含油气情况测试储层地层压力解释储层渗透率表皮系数评价钻井完井质量压裂裂缝长度及导流能力确定裂缝性储层的双重介质参数确定储层边界分布干扰试井测定储层横向连通性核实控制动储量勘探阶段勘探井钻探过程中的DST测试★★★★勘探井完井试油★★★★☆详探井的DST测试及完井试油★★★★☆☆含油气区块的储量评价■■■■□□开发准备阶段酸化压裂措施改造★★★★☆☆开发评价井的试采和延长试井★★★★★★★★储量核实■■■□■■■■数值模拟制订开发方案■■■■■■■■开发阶段油气田动态监测★★★☆☆☆☆★调整井的完井试油★★★★★★☆★注：★—必须实施的项目；☆—可能实施的项目；■—必须使用的参数；□—可能使用的参数前言地质科学研究院汇报提纲一、试井技术及适应性评价二、不同类型油藏试井技术应用三、下步主要发展方向地质科学研究院试井技术的发展是以基础理论、测试工艺、计算机等的发展为基础的。常规试井分析方法（半对数分析法）现代试井分析方法（图版分析法）数值试井分析方法20世纪50年代20世纪80年代20世纪90年代一、试井技术及适应性评价地质科学研究院1.现代试井测试工艺自喷井/注水井/气井抽油机井井下存储测试•耐高压、耐高温•不直观地面直读测试•直观•耐高温、耐腐蚀性能稍差•不动管柱•适用条件有限环空测试泵下存储测试•适用性较强•需要两次起管柱作业一、试井技术及适应性评价适应性适应性地质科学研究院电缆直读测试能力环空直读测试能力油管悬挂随泵测试能力压力计减震压力计长期电池供电放倒式注脂密封防喷装置小直径电子压力计小直径电子压力计防喷装置连接高温高压压力计电缆动密封能力井下绳帽连接防喷管回流筒注脂泵空压机手压泵地面采集系统氟塑料氟塑料绳帽外筒电缆芯接压力计绳帽内芯橡胶帽高温胶灌注电缆绳帽直读测试系统地质科学研究院测试能力提升1.现代试井测试工艺一、试井技术及适应性评价采油树试井钢丝井口防喷系统存储压力计脱挂器油管技术关键：•定点脱挂•安全打捞脱挂打捞特点：避免了长时间井口防喷，降低密封失效风险；解决了井下仪器密封和稳定工作的问题。新建测试技术适应性：注CO2井等含有强腐蚀性流体井。为满足注CO2井测试需求，解决CO2井测试强腐蚀问题。地质科学研究院1.现代试井测试工艺一、试井技术及适应性评价油管内脱挂存储测试技术电缆直读环空直读随泵测试油管内脱挂存储测试最高压力70MPa70MPa105MPa105MPa最大耐温180℃180℃180℃180℃最大深度6000m6000m7000m7000m最大密封能力50MPa25MPa70MPa70MPa适用条件油管全通径、无腐蚀性流体的自喷井和注入井偏心井口，油套环空通畅，最大井斜小于17°抽油机井注入井特色实时监测，不影响正常生产长期压力监测抗腐蚀强能够满足重点区块、实验井组测试需求。目前已在樊142块及高89块实现10井同时压力监测19个月。地质科学研究院1.现代试井测试工艺一、试井技术及适应性评价地质科学研究院2.现代试井测试类型一、试井技术及适应性评价地质科学研究院2.现代试井测试类型适应性取得的资料油井系统试井（稳定试井）低渗气井改进等时试井油气水井流压静压测试储层中部流压、静压、流温、静温油气水井梯度测试压力温度剖面适应性取得的资料油气井压力恢复试井注入井压降试井井组干扰试井一、试井技术及适应性评价地质科学研究院3.现代试井解释技术井筒储存效应表皮效应裂缝切割井筒油层部分射开水平井、斜井无限大不渗透恒压封闭组合均质油藏双重介质双重渗透率多层油藏复合油藏++内边界油藏模型外边界均质无限大油藏图版MBPqKhKh310842.1MPhBqhKhK310842.1流度:渗透率:建立模型曲线拟合参数求取……常规试井解释技术一、试井技术及适应性评价适应性：单相流、中高渗、规则外边界、各向同性油藏。地质科学研究院油田开发形势对试井解释技术发展提出了更高的要求；地质院完善、发展了针对不同类型油气藏的试井解释技术。化学驱油藏流体及渗流变化复杂；断块油藏断裂系统复杂；低渗透油藏渗流机理特殊，多种压裂方式；砂砾岩油藏非均质性严重；裂缝性油藏储集空间类型复杂；……目前面临的油藏更加复杂：3.现代试井解释技术一、试井技术及适应性评价（1）完善了有限元数值试井技术深化研究了：网格剖分方法压力历史拟合精度控制复杂边界及平面非均质性强的水驱油藏针对问题：复杂边界描述：•不规则形状外边界•储层中发育的不渗透区域•井网影响形成的拟边界反应•流体边界等储层非均质性描述：•储层有效厚度、孔隙度、渗透性径向变化地质科学研究院3.现代试井解释技术一、试井技术及适应性评价适应性：复杂边界、多相流、各向异性油藏。（2）建立并发展了流线数值试井技术•对物化参数进行简化表征，分生产、测试两个阶段建立模型，利用流线法求解；•研制流线数值试井解释软件；•形成了化学驱数值试井技术。•化学驱油藏渗流特征复杂；•流体性质和渗流特征变化复杂；•解析试井不满足实际要求。对策：02004006008001000120014001600180020000100200300400500600700800900泌422152217J2206457H2205H220731613115T2203H2215J22024192207H2209J2217J2221J2208针对问题：地质科学研究院3.现代试井解释技术一、试井技术及适应性评价适应性：整装水驱与化学驱油藏。地质科学研究院现有试井模型未考虑启动压力梯度。针对问题：考虑启动压力梯度影响的压裂井三线性流模型及典型曲线井储表皮影响段双线性流三线性流拟径向流过渡段过渡段考虑启动压力梯度情形不考虑启动压力梯度情形井储表皮影响段双线性流三线性流拟径向流过渡段过渡段考虑启动压力梯度情形井储表皮影响段双线性流三线性流拟径向流过渡段过渡段考虑启动压力梯度情形不考虑启动压力梯度情形技术思路：考虑启动压梯度影响的试井模型研究典型曲线特征研究参数求解方法研究矿场应用多参数拟合算法研究试井解释软件研制（3）建立了低速非达西渗流试井解释技术3.现代试井解释技术一、试井技术及适应性评价适应性：具有启动压力梯度低渗透油藏。地质科学研究院•现有商业软件没有多级压裂水平井试井模型；•试井解释参数多，拟合难度大。针对问题：技术关键：复杂裂缝试井模型建立与求解有限导流裂缝典型曲线裂缝形态：考虑非等缝长、缝高、倾角、缝间距等渗流方式：无限导流、有限导流井筒供液方式：裂缝、裂缝+基质模型示意图（4）建立了多级压裂水平井试井解释技术3.现代试井解释技术一、试井技术及适应性评价适应性：致密油藏。核心理论——压力速率理论21()/pVPPt•低渗透油藏、稠油油藏等即使压力恢复时间长也难以出现径向流；•常规试井解释方法多解性强。针对的问题：地质科学研究院•压力速率规律性变化远早于径向流，是建立模型的基础。大量渗流速率试验建立等时速率与储层特征参数的数学模型221pppddddVVVrrrtmd（5）建立了压力速率试井解释技术3.现代试井解释技术一、试井技术及适应性评价适应性：低渗透油藏、稠油油藏。地质科学研究院方位坐标示意图θ1θ2θ裂缝方向θ1θ2θθ1θ2θθ1θ2θ裂缝方向•静态法确定裂缝方位会出现解释结果与开发动态不符以及多种方法结果存在矛盾的情况。针对的问题：技术思路：干扰试井模型研究裂缝方位与主渗透率确定方法研究矿场应用研究解释软件研制激动井裂缝半长对观察井压力响应影响•天然裂缝油藏干扰试井模型•双孔油藏垂直井干扰试井模型•考虑启动压力梯度的均质油藏压裂井干扰试井模型（6）建立了压裂裂缝方位试井识别技术3.现代试井解释技术一、试井技术及适应性评价适应性：压裂井、裂缝性油藏。汇报提纲一、试井技术及适应性评价二、不同类型油藏试井技术应用三、下步主要发展方向地质科学研究院地质科学研究院整装油藏试井评价断块油藏试井评价低渗透油藏试井评价砂砾岩油藏试井评价根据油藏类型选择合适的试井技术，取得了较好的评价效果。凝析气藏试井评价二、不同类型油藏试井技术应用地质科学研究院（一）断块油藏试井评价复杂外边界描述断块油藏试井评价小断块储量估算断层密封性评价断块油藏主要特征：•断层多、断块小、断裂系统复杂•油水关系复杂、砂体控制范围描述困难•……运用现代试井和数值试井解释方法，将测试动态成果与地质静态成果有机结合，进行小型复杂断块油藏综合评价研究，达到了一口井评价一个小型油藏的目的。干扰试井有限元数值试井解释压恢探边试井现代试井解释地质科学研究院1、断层密封性评价以万4-斜12井组应用为例：（一）断块油藏试井评价万4-斜12井组位于牛庄-六户洼陷带河122断块中部。08年东胜公司为完善该块井网，初定在万4-斜12井与万4-斜13井之间部署一口加密井，但对两井之间断层是否密封难以确定，为此在两井之间进行干扰测试。观察井一直关井激动井压裂作业激动井开井生产万4-斜12万4-斜13结论：两井连通，但连通性较差，井间平均渗透率0.15×10-3μm2。井间断层不完全封堵。地质科学研究院2、小断块储量估算以辛176（侧）井为例：辛176（侧）40000410004200043000440004500046000470004800049000500005100052000辛侧176井[kPa]生产[m3/D]30507090110130150170190210230250270290310330350370压力[kPa],液体流量[m3/D]vs时间[hr]4mm4mm5mm6mm3mm压力恢复探边测试辛176（侧）井为牛庄洼陷东坡S4纯上砂体上一口评价井，为确定其规模，指导下步滚动部署，对该井进行了系统试井+探边测试。（一）断块油藏试井评价地质科学研究院辛176（侧）井压力恢复探边双对数拟合图辛176（侧）井4mm油嘴流压探边压力-时间曲线估算储量：23.35×104m3tooCqN)101671.4(1024•渗透率值为66×10-3m2•压力系数1.7，异常高压•圆形封闭边界半径为285m，控制面积0.26km2，容积法估算储量21.31×104m3•表皮系数2.6，有污染2、小断块储量估算全封闭边界反映（一）断块油藏试井评价地质科学研究院永21块为断层遮挡的边底水构造气藏。为了配合储气库建设，需要确定永211井地层压力、气水界面、剩余储量、目前气层厚度等资料，进行了试井。地质条件复杂：封闭断层、连通性断层、边底水活跃流体复杂：气、水同产以永211井应用为例：3、复杂外边界描述测试情况1790018100183001850018700压力60801001201401601802002202402602803003203403603804004204404604805005200100002000030000气...02040液体流量工作历史曲线(压力[kPa],气体流量[m3/D]-时间[hr])系统试井+压恢探边（一）断块油藏试井评价采用数值试井解释技术断层气水边界泄露断层数值试井研究区域①建立地质模型