二氧化碳驱油藏试井技术与应用

CO2驱油藏试井技术与应用现代试井室2013年11月汇报人：黄成江地质科学研究院现代试井室一、试井技术简介二、CO2驱油藏试井测试技术三、矿场应用实例四、几点认识汇报提纲地质科学研究院现代试井室（一）什么是试井？一、试井技术简介试井是通过对油、气、水井的生产动态的测试来研究储层和测试井的生产能力、物理参数，以及储层之间的连通关系的方法。试井测试内容包括测量压力、温度、产量及其变化，以及井下取样等。地质科学研究院现代试井室评价油藏参数的方法•地球物理方法•测井方法•试井方法•岩心分析方法试井可以更清楚地勾画出储层在流动状况下的特征，具有突出的特色。试井工艺简单、成本低廉、在整个勘探开发过程中都可进行。（二）试井的特色一、试井技术简介地质科学研究院现代试井室（三）试井类型一、试井技术简介地质科学研究院现代试井室（四）不稳定试井分析方法1、试井模型一、试井技术简介地质科学研究院现代试井室（四）不稳定试井分析方法1、试井模型一、试井技术简介地质科学研究院现代试井室（四）不稳定试井分析方法井的信息井储系数、表皮系数；压裂井：裂缝半长、导流能力、裂缝表皮；水平井：水平渗透率、垂直渗透率。储层类型及其参数均质：流动系数、渗透率；双孔介质：裂缝系统流动系数、裂缝系统渗透率、储能比、窜流系数；双渗介质：流动系数、渗透率、储能比、窜流系数、地层系数比；复合油藏：内区渗透率、内外区流度比、内外区储容比、内区半径。储层平面分布状态及参数边界性质及距离；区块面积及控制的动储量；注水（聚）前缘位置；平面上的非均质分布。2、分析结果一、试井技术简介地质科学研究院现代试井室（五）试井的作用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；□—可能使用的参数一、试井技术简介地质科学研究院现代试井室CO2驱对试井的需求（1）单井测试，落实储层压力及渗流特征参数；（2）注入井注入能力测试；（3）观察不同注气速度下的注气井的压力变化；（4）观察注气过程中生产井的压力变化、压力场变化情况；（5）跟踪分析不同注采井距的油井见效情况；（6）判断是否达到混相压力及可能的驱替前缘…。一、试井技术简介目前，试井技术在断块油藏、整装油藏得到了较好的应用，但针对CO2驱油藏，测试技术、解释技术仍处于探索阶段。地质科学研究院现代试井室一、试井技术简介二、CO2驱油藏试井测试技术三、矿场应用实例四、几点认识汇报提纲地质科学研究院现代试井室二、CO2驱油藏试井测试技术（一）常规试井工艺自喷井/注水井/气井：钢丝井下存储测试电缆地面直读测试抽油机井：偏心井口环空测试（存储/直读）钢丝井下存储测试地面设备示意图•耐高压、耐高温•不直观地面直读测试地面设备示意图•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地面设备示意图地质科学研究院现代试井室常规测试工艺无法实现CO2驱油藏试井电缆地面直读测试钢丝井下存储测试偏心井口环空测试CO2注入井生产井井口低温高压，难以长时间密封井下高温高压，电缆绳帽难以密封井下CO2，腐蚀试井电缆外铠钢丝斜井环空测试，风险很大一旦气窜，井口高压无法密封5吋套管、3.5吋油管环空尺寸不足二、CO2驱油藏动态监测测试工艺（二）CO2驱油藏试井测试难点地质科学研究院现代试井室1、油管内脱挂存储测试工艺；2、抽油机井油管外固定电缆直读测试工艺；3、抽油机井油管悬挂存储测试工艺4、抽油机井尾管脱放测试工艺。在常规测试工艺基础上，进行了多项技术创新，形成了四项CO2驱油藏试井工艺：二、CO2驱油藏试井测试技术地质科学研究院现代试井室（三）CO2驱油藏试井测试工艺1、油管内脱挂存储测试工艺采油树试井钢丝井口防喷系统存储压力计脱挂器油管二、CO2驱油藏试井测试技术地质科学研究院现代试井室脱挂打捞●快速冲击，脱挂器释放，扩张滚轮外展卡在油管内壁不下滑，撤掉设备车辆，恢复井口；●下入打捞器，取出存储式压力计，回放数据。优点：特别适合CO2注入井测试1、避免了长时间井口防喷，大大降低密封失效的安全风险。1、油管内脱挂存储测试工艺2、解决了井下仪器密封和稳定工作的问题。二、CO2驱油藏试井测试技术地质科学研究院现代试井室2、油管外固定电缆直读测试工艺油管直读式压力计油管接箍电缆保护器电缆卡子电缆二、CO2驱油藏试井测试技术可解决生产井长期井下压力监测问题。缺点：容易磨坏电缆斜井中更严重地质科学研究院现代试井室二、CO2驱油藏试井测试技术2、油管外固定电缆直读测试工艺技术关键点：2、电缆绳帽长久密封1、井下电缆保护防磨3、试井电缆穿越井口高压密封地质科学研究院现代试井室3、油管悬挂存储测试工艺技术关键点：2、压力计长期电池供电1、压力计减震技术缺点：获取测试数据，必须作业起油管。地质科学研究院现代试井室二、CO2驱油藏试井测试技术减震托筒存储压力计减震弹簧减震弹簧尾管扶正器存储压力计在泵下工作，可长期监测抽油机井生产动态。相对于油管悬挂存储测试工艺，减少了作业工作量，仅起泵作业就可起出回放，平衡生产与试井测试矛盾。4、抽油机井尾管脱放存储测试工艺杆式泵抽油井起泵后，用时钟控制脱放器，将仪器平稳脱放在尾管底堵上，再下泵恢复可生产状态，进行测试。特点：地质科学研究院现代试井室二、CO2驱油藏试井测试技术杆式泵存储压力计在研发CO2驱油藏试井工艺过程中，总结出5项配套技术，下一步申请专利:①井口电缆穿越、密封技术；②井下电缆防磨技术；③关键井段电缆捆绑技术；④压力计防震技术；⑤压力计防腐技术。地质科学研究院现代试井室二、CO2驱油藏试井测试技术一、试井技术简介二、CO2驱油藏试井测试工艺三、矿场应用实例四、几点认识汇报提纲地质科学研究院现代试井室三、矿场应用实例目前，在樊142块和高89块开展了四个井组的试井测试，取得了合格的原始压力、温度数据，进行了初步的资料分析处理。(1)樊142-3-X7井组（2口井）(2)樊142-7-X4井组（7口井）(3)高89-斜试2井（1口井）(4)高891-12井组（3口井）地质科学研究院现代试井室（一）樊142-3-X7井组已测试项目3-x7井：注气前静压测试注气剖面测试（30t/d、70t/d）注气井压降测试2-8井：注气过程压力监测注气后静压测试三、矿场应用实例地质科学研究院现代试井室樊142-3-X7井组井位图（一）樊142-3-X7井组1、樊142-3-X7井静压取点时间工作制度压力梯度MPa/（垂直）下深压力MPa中部压力MPa中部深度m（垂直）备注13-02-01关井0.954728.497230.69753215.55注气前13-03-08关井0.726754.499654.9714注气后第一阶段注气17天（03-07结束注气）后，井底压力比注气前上升24.2739MPa。取点时间工作制度温度梯度℃/（垂直）下深温度℃中部温度℃中部深度m（垂直）备注13-02-01关井5.27136.34148.493215.55注气前13-03-08关井5.09140.19143.49注气后静温第一阶段注气后，井底温度比注气前下降5.0℃。三、矿场应用实例地质科学研究院现代试井室（一）樊142-3-X7井组三、矿场应用实例地质科学研究院现代试井室30t/d剖面测试泡点位置728m70t/d剖面测试泡点位置837m静温剖面测试泡点位置312m压力7.4MPa温度31.1℃樊142-3-x7剖面测试压力曲线樊142-3-x7剖面测试温度曲线注入量t/d井口油压MPa井口套压MPa井底流压MPa井底温度℃3028.92358.0018140.517028.829.359.7119137.14樊142-3-x7剖面测试（一）樊142-3-X7井组樊142-3-X7井注入压降测试6.04-21:00停注380004200046000500005400058000Pressure[kPa]2013/6/32013/6/62013/6/92013/6/122013/6/15-20000-10000Gasrate[m3/D]Historyplot(Pressure[kPa],Gasrate[m3/D]vsTime[hr])5.3121:00—6.0421:00平均注入速度51.65t/d累注207.3t，注入时间96.33h最高注入压力58.5976MPa最低注入压力48.6182MPa压降302h压降末实测静压40.3448MPa中部46.7027MPa5.3121:00开注6.1711:23起井判断是否有裂缝，确定储层参数三、矿场应用实例地质科学研究院现代试井室（一）樊142-3-X7井组樊142-3-X7井压降解释结果变井储+表皮+无限导流裂缝+多区复合储层a.本井未表现明显长裂缝井特征b.二氧化碳注入过程虽然未在储层压开长裂缝，但在近井地带形成了微裂缝，裂缝区域半径11m，外围考虑地层流体流度的变化，从注入井外推流度逐渐减小，反映了二氧化碳推进的影响。k1.12S1.89xf11m采用数值试井技术，利用多区复合模型模拟气窜时注入流度变化情况。三、矿场应用实例地质科学研究院现代试井室3-9（一）樊142-3-X7井组2、樊142-2-8井结论：樊142-2-8井未受注气井影响三、矿场应用实例地质科学研究院现代试井室樊142-2-8井在樊142-3-x7井注气期间，压力恢复速度0.08MPa/d，注气后（41天）压力恢复速度0.1418MPa/d。注气过程（2013.02.16-03.14）压力监测142-2-8静压测试（2013.04.17-22）（二）樊142-7-X4井组樊142-7-X4井组井位图注气前6口生产井进行压力恢复试井；注气时6口生产井监测压力、温度变化情况；注气井注入测试及压降测试。一注六采三、矿场应用实例地质科学研究院现代试井室（二）樊142-7-X4井组F142-6-2井压力监测曲线F142-6-3井压力监测曲线F142-8-3井压力监测曲线F141-1井压力监测曲线F142-8-X4井压力监测曲线F142-7-3井压力监测曲线106kPa/d120kPa/d61kPa/d89kPa/d57kPa/d53kPa/d106kPa/d120kPa/d61kPa/d89kPa/d57kPa/d53kPa/d91kPa/d28kPa/d33kPa/d38kPa/d44kPa/d51kPa/d47kPa/d91kPa/d28kPa/d33kPa/d38kPa/d44kPa/d51kPa/d47kPa/d40kPa/d58kPa/d29kPa/d31kPa/d40kPa/d58kPa/d29kPa/d31kPa/d21kPa/d16kPa/d13kPa/d19kPa/d21kPa/d16kPa/d13kPa/d19kPa/d使用多种测试工艺，成功测取6口观察井原始压力温度数据。三、矿场应用实例地质科学研究院现代试井室（二）樊142-7-X4井组井号测深处（10月22日）静压梯度MPa/100m静温梯度℃/100m中部深度处测试深度m流压MPa流温℃目前静压MPa目前静温℃中部深度m流压MPa流温℃目前静压MPa目前静温℃F142-8-324002.3244106.9611.9969102.850.94914.563143.309.3791140.8519.0516136.74F141-124503.05