戴衛(wèi)華

（中海石油（中國）有限公司天津分公司渤海油田勘探開發(fā)研究院）

四點回壓氣井試井解釋新方法

戴衛(wèi)華

（中海石油（中國）有限公司天津分公司渤海油田勘探開發(fā)研究院）

提出了針對四點回壓的前3個流動段分別構建虛擬穩(wěn)定流動段等效擬合流動史和壓力恢復終值的新方法，該方法理論可行、操作簡單，已成功應用于渤海多個氣田氣井試井解釋，具有一定的推廣性。

四點回壓 氣井試井 解釋方法 虛擬穩(wěn)定流動段 等效擬合

為了節(jié)約成本，海上氣田氣井測試一般采用四點回壓試井方法，即4個流動段連續(xù)測試，中間不關井，但測試得到的流動段壓力數(shù)據(jù)不能直接應用等時試井理論進行解釋。筆者[1]曾將遺傳算法引入到氣井四點回壓試井解釋過程中以解決此類問題，但該方法相對較為復雜，為此筆者又提出了基于構建虛擬穩(wěn)定流動段等效解釋的新方法。理論推導和應用實踐表明，本文提出的新方法理論可行，操作簡單，實用性強，具有一定的推廣性。

1 理論推導

根據(jù)氣井壓力傳播半徑理論，氣井四點回壓測試的不同流量段對應的壓力波所傳播的半徑均不一樣，壓力初值不同，理論分析所表征的滲透率也不一樣，等時試井理論不適用。為此，本文提出對前3個流動段分別構建虛擬穩(wěn)定流量段，等效分段擬合流動史和壓力恢復終值，以準確求取分段視表皮系數(shù)。

設在無限大地層中心的一口井，在這口井開井生產前，整個地層具有相同的壓力pi，從某一時刻t＝0開始，這口井以恒定產量q生產，則井底流動壓力有如下形式：

式（1）中：pi和pwf分別為地層壓力和井底流壓，MPa；B為體積系數(shù)；h為厚度，m；q為產量，m3/d。

假設這口井以q1、q2產量分別生產了t1和t2－t1時間，由于氣井四點回壓測試每個流動段所對應的測試時間基本相同，即t2＝2t1，根據(jù)滲流疊加原理[2]可得到當t＝t2時的井底流動壓力為

這里構建一個虛擬穩(wěn)定流動段進行對比。如果該井開井即以產量q2生產至時間t＝t2時的井底流動壓力為

則pwf（t2）與p′wf（t2）之間的差值為

根據(jù)海上氣田實際參數(shù)可知，pwf（t2）－p′wf（t2）是一個比較小的數(shù)。例如，某氣井參數(shù)為：t1＝8 h，h＝10 m，K＝10 mD，q1＝10×104m3，q2＝20×104m3，μ＝0.02 mPa·s，B＝0.007，利用式（4）計算得pwf（t2）－p′wf（t2）＝8.94×10－5MPa，該值為一個很小的數(shù)。也就是說，構建的虛擬穩(wěn)定流量q2生產了t2時間，當t＝t2時理論壓力與2個不同產量流動段之后的實際壓力非常接近。

同樣，對于四點回壓測試的第3個流動段，也可以構建一個虛擬穩(wěn)定流量q3生產了t3時間，根據(jù)滲流疊加理論分析，當t＝t3時的理論壓力與3個不同產量流動段之后的實際壓力也非常接近。

另外，氣井四點回壓測試4個流動段一般均在24 h內完成，相對于整個地質儲量來說，總的產出量非常小，基本可忽略不計，因此為關井恢復壓力，MPa）。根據(jù)前面構建的虛擬穩(wěn)定流量段，關井恢復之后也有

基于上面的分析，在利用試井軟件對四點回壓測試資料進行解釋時，完全可以分別對每個流動段進行單獨解釋，通過擬合對應的流動段和最終恢復壓力，可以求取每個流動段的視表皮系數(shù)，重復這個步驟，就可以求取4個流動段分別對應的視表皮系數(shù)。

2 解釋流程

假設一個氣藏h＝5 m，K＝200 mD，φ＝0.25，μ＝0.03 mPa·s，B＝0.007，進行了一次四點回壓測試，4次產量分別是10×104、20×104、30×104和40×104m3，每個流動段對應的生產時間均為8 h，關井恢復20 h，測試得到的壓力歷史曲線如圖1所示。

圖1 某氣藏四點回壓測試壓力歷史曲線

第一步：利用實際的4段產量數(shù)據(jù)對關井壓力恢復段進行試井解釋，解釋視表皮系數(shù)為25.2，滲透率為200.5 mD，壓力歷史擬合曲線如圖2所示。

圖2 某氣藏四點回壓測試壓力恢復段解釋后的壓力歷史擬合曲線

第二步：構建第1個虛擬穩(wěn)定產量流動段，產量為30×104m3，假設該井以該產量生產了32 h，然后進行關井恢復20 h，利用該模型對實際數(shù)據(jù)進行了解釋。根據(jù)氣體在地層中的壓力傳播半徑理論，只要流動時間相等，壓力波所傳播的半徑是相等的，也就是說，2次壓力波所波及范圍內的平均滲透率是相等的，因此，在利用虛擬穩(wěn)定產量段等效解釋時，將滲透率固定為第一步解釋的滲透率，通過擬合表皮系數(shù)等參數(shù)進行流動段和壓力恢復終值擬合，解釋視表皮系數(shù)為19.8，壓力歷史擬合曲線如圖3所示。

圖3 某氣藏分段擬合的壓力歷史擬合曲線

按照同樣的方法繼續(xù)虛構穩(wěn)定產量分別為10×104m3和20×104m3，生產了32 h，然后關井恢復20 h，解釋第一和第二流動段對應的視表皮系數(shù)分別為9.3和14.6。

第三步：將產量和對應解釋得到的視表皮系數(shù)在直角坐標系下繪制散點圖，通過線性回歸解釋得到真表皮系數(shù)為2.47。

3 應用實例

渤海A油田B評價井在沙河街組發(fā)現(xiàn)了一個厚氣層（厚37 m），隨后對該井進行了一次四點回壓產能測試，4次日產氣量分別為7.42×104、11.38×104、16.25×104、24.46×104m3，氣嘴逐漸放大，每次流動約3 h，最后為關井壓力恢復，壓力恢復時間為16 h。測試層平均孔隙度為0.286，綜合壓縮系數(shù)為0.061 MPa－1，氣體體積系數(shù)為0.007，氣體地下粘度為0.021 mPa·s。圖4為B井測試壓力歷史曲線。

圖5為B井關井壓力恢復段雙對數(shù)擬合圖，可以看出，雙對數(shù)導數(shù)曲線晚期段呈直線段，斜率為0.5，為典型的平行不滲透外邊界特征。根據(jù)地震資料解釋，該井在測試目的層被2條平行斷層夾持，因此試井解釋模型選擇為均質氣藏模型，內邊界為定井筒儲存系數(shù)，外邊界為2條平行斷層。通過虛構穩(wěn)定流動段，解釋4次流動段對應的視表皮系數(shù)分別為1.45、2.24、3.21和4.86，井筒儲集系數(shù)C 為0.721 m3/MPa，距2條平行斷層邊界距離分別為131 m和195 m，壓力歷史擬合圖如圖6所示。由視表皮系數(shù)和產量數(shù)據(jù)在直角坐標系上繪制散點圖（圖7），線性回歸求得截距為－0.0351，即為真表皮系數(shù)。

如果不作3次虛擬流動段解釋得到前3次流動段對應的視表皮系數(shù)，按照常規(guī)的分析方法，現(xiàn)場工程師僅僅根據(jù)最后一個流動段和終恢復段解釋試井視表皮系數(shù)為4.86，這與利用本文提出的新方法解釋的真表皮系數(shù)為－0.0351差別懸殊，從而對該井的污染判斷相差也很大。通過與多口無污染井的產能對比及結合現(xiàn)場的施工反饋，認為B井是沒有污染的，這也說明本文提出的新方法是可行、有效的。

4 結束語

本文提出的方法簡單易操作，對于氣井四點回壓測試，只需要構建3個虛擬穩(wěn)定流動段就可以解釋氣井的真表皮系數(shù)，該方法在渤海多個氣田進行了實例解釋，取得了較好的解釋效果，實用性強，具有一定推廣性。

[1] 戴衛(wèi)華，張迎春，劉洪杰，等.利用遺傳算法求取氣井真表皮系數(shù)[J].中國海上油氣，2010，22（2）：108－110.

[2] 劉能強.實用現(xiàn)代試井解釋方法[M].第4版.北京：石油工業(yè)出版社，2005：8－12.

A new interpretation method for gas well test of four－point back pressure

Dai Weihua
（Tianjin Branch of CNOOC Ltd.，Tianjin ，300452）

In order to build equivalent－matching flow history and pressure build－up value of a virtual steady flow segment respectively for the three flow segments of four－point backpressure in gas well test，a new method has been developed.The method is reasonable in theory，simple in application，and has been successfully used in gas well tests in a number of Bohai gas fileds，indicating a potential of extending its application.

four－point back pressure；gas well test；interpretation method；virtual steady flow segments；equivalent matching

戴衛(wèi)華，男，主要從事油藏工程研究工作。地址：天津市塘沽區(qū)閘北路609信箱（郵編：300452）。E－mail：daiwh＠cnooc.com.cn。

2011－05－12改回日期：2011－07－18

（編輯：楊 濱）