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        反褶積試井技術(shù)指導(dǎo)復(fù)雜油氣田高效開發(fā)

        2015-02-20 00:33:51中海石油中國有限公司天津分公司渤海石油研究院天津300452
        關(guān)鍵詞:反褶積

         (中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院,天津 300452)

        反褶積試井技術(shù)指導(dǎo)復(fù)雜油氣田高效開發(fā)

        [摘要]針對渤南區(qū)域河流相油田構(gòu)造破碎、流體系統(tǒng)復(fù)雜、油藏類型多樣,現(xiàn)有資料難以準(zhǔn)確刻畫儲層展布,儲層認(rèn)識不清楚、儲量難以落實這一難題,提出利用反褶積試井技術(shù)來確定油藏邊界,落實儲量,深化油藏研究。結(jié)果表明,反褶積試井技術(shù)在渤南復(fù)雜油氣田未動用儲量的落實中成果顯著,為井間連通性的識別提供了新方法,在深化油藏研究中具有指導(dǎo)作用,為油田的下步開發(fā)提供策略,為渤海復(fù)雜油氣田的高效開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

        [關(guān)鍵詞]反褶積;試井解釋;未動用儲量;井間連通性;調(diào)整井部署

        針對渤南區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜,資料缺乏,現(xiàn)有資料難以準(zhǔn)確刻畫儲層展布,儲量難以落實這一難題,提出利用動態(tài)資料壓力、產(chǎn)量加以試井解釋的研究手段來確定油藏邊界,落實儲量。然而在海上復(fù)雜油氣田中,試井測試暴露出一些難題(測試成本高、關(guān)井時間短、產(chǎn)量計量難、壓力恢復(fù)慢),使得所獲取的壓力測試資料無徑向流,難以準(zhǔn)確反映儲層信息,用常規(guī)試井解釋難以得出準(zhǔn)確的解釋結(jié)果,不能準(zhǔn)確識別油藏的外邊界。對此提出利用反褶積試井技術(shù)來彌補常規(guī)試井解釋的弊端[1~4]。筆者詳細(xì)闡述了反褶積試井技術(shù)的優(yōu)勢以及在渤南區(qū)域落實未動用儲量、實現(xiàn)滾動擴邊、增儲上產(chǎn)的研究成果。

        1反褶積試井技術(shù)的優(yōu)勢

        反褶積的理論基礎(chǔ)是建立在杜哈美原理上的,如下式:

        (1)

        式中:p(t)為測試井在生產(chǎn)t時刻的壓力,MPa; pi為原始地層壓力,MPa;μ為原油黏度,mPa·s;B為原油體積系數(shù),m3/m3;K為油層的滲透率,mD;q(τ)為測試井的產(chǎn)量,m3/d;φ為油層孔隙度,1;rw為測試井的半徑,m;t為測試井開井生產(chǎn)時間,h;h為油層厚度,m;Ct為綜合彈性壓縮系數(shù),MPa-1。

        經(jīng)過相關(guān)求導(dǎo)、積分變化得出:

        (2)

        然而從式(2)可以看,只要記錄的壓力與產(chǎn)量稍微的有誤差,將引起結(jié)果發(fā)生巨大波動,方程的穩(wěn)定性較差,因此對方程進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。

        事實上它們就是壓力導(dǎo)數(shù)曲線的2個坐標(biāo)。反褶積式(2)進(jìn)一步積分變換得:

        (3)

        從積分范圍可以看出反褶積試井技術(shù)的第二優(yōu)勢,擬合時間是自生產(chǎn)開始直至最后一個數(shù)據(jù)錄取點,也可以只包括若干個實測壓力可靠的時間段,比常規(guī)試井解釋獲取更多的儲層信息,能將一口開發(fā)井在不同時間段所獲取的壓力資料疊加使用。

        2反褶積應(yīng)用效果分析

        2.1落實未動用儲量

        圖1 壓力雙對數(shù)曲線圖

        圖2 反褶積后所得壓降擬合曲線

        渤海某開發(fā)井為潛山太古界凝析氣藏的一口氣井,所屬儲層為變質(zhì)花崗巖裂縫型儲層,氣層厚度54m(21層),位于強風(fēng)化破碎帶和次風(fēng)化破碎帶。該區(qū)域風(fēng)化破碎強烈,裂縫非常發(fā)育,目前只有1口井難以控制裂縫變化,因此在儲量評價過程中,在平面上以三維地震INLINE280測線為界分為東西兩部分,井控區(qū)申報探明儲量,非井控區(qū)申報控制儲量??刂茀^(qū)域儲量較大,但由于控制區(qū)儲層本身的復(fù)雜性,埋藏深、內(nèi)部斷層不確定、位于構(gòu)造低部位且在潛山只有一個目的層,因此多年來一直不敢在控制區(qū)域?qū)嵤┱{(diào)整井。

        迫于產(chǎn)量的壓力,需要充分動用未動用儲量,首先要落實控制儲量,鑒于靜態(tài)認(rèn)識步入瓶頸,因此利用動態(tài)資料,將現(xiàn)有開發(fā)井的壓力測試資料進(jìn)行試井解釋確定油藏邊界,落實地質(zhì)儲量。

        該井2006年投產(chǎn)至今進(jìn)行過3次壓力恢復(fù)測試,3次雙對數(shù)導(dǎo)數(shù)曲線(圖1)的晚期段均未反映出油藏的外邊界信息,用常規(guī)試井解釋難以得出準(zhǔn)確的解釋結(jié)果。

        因此利用反褶積試井技術(shù)的優(yōu)勢,將3次不同時間的壓力恢復(fù)段疊加使用,重新進(jìn)行反褶積,從反褶積后的壓降擬合曲線(圖2)可以看出,晚期段斜率為1,表現(xiàn)出封閉邊界的特征,再結(jié)合壓降擬合曲線的徑向流段特征,選取恒定井筒存儲+雙孔擬穩(wěn)定+矩型邊界對其解釋,擬合效果好,得出合理的儲層參數(shù),所得到的邊界與現(xiàn)有的地質(zhì)認(rèn)識較為一致。

        圖3 全程壓力史擬合曲線

        全程壓力史擬合是排除多解性的最后檢驗,是驗證動態(tài)模型的主要途徑。對全程壓力史進(jìn)行擬合,擬合完好(圖3),進(jìn)一步證明了模型的準(zhǔn)確性,落實了控制儲量,為調(diào)整井的部署提供了依據(jù)。因此在原控制區(qū)域部署一口調(diào)整井,2013年年初調(diào)整井已實施完畢,鉆遇氣層15.4m,標(biāo)志著控制儲量升級為探明,目前調(diào)整井生產(chǎn)形勢良好。

        2.2深化油藏研究

        渤南區(qū)域某復(fù)雜油氣田所屬儲層為生屑云巖,由于油藏埋藏深,儲層厚度薄,現(xiàn)有的地震資料難以準(zhǔn)確刻畫儲層展布。而根據(jù)油田近幾年的動態(tài)資料來看,動態(tài)認(rèn)識與靜態(tài)認(rèn)識存在差異(圖4)。從壓力剖面來看,油田內(nèi)存在多個壓力系統(tǒng),與現(xiàn)有的地質(zhì)模式不一致,油田內(nèi)井間并未有斷層尖滅隔斷。由于油藏的復(fù)雜性,地震資料難以進(jìn)一步突破,因此利用壓力測試資料來尋找邊界,落實井間連通性。

        圖4 地質(zhì)模式與壓力剖面圖

        圖5 再認(rèn)識后的地質(zhì)模式圖

        選取資料比較充分的開發(fā)井A9井以及探井1井,對儲層進(jìn)行重新認(rèn)識,A9井生產(chǎn)至今有2次壓力恢復(fù)資料,探井在DST(指在鉆井過程中或完鉆后,利用地層測試器,取得地層壓力、產(chǎn)能、流體性質(zhì)等資料的測試方法。這種試井也叫中途測試,簡稱DST試井)測試中有5段壓力恢復(fù),因此將2口井的多次壓力恢復(fù)資料重新反褶積,最后對壓降曲線進(jìn)行擬合,得出2口井的邊界。探井為U型邊界,A9井為2條斷層交錯呈45°(圖5)。

        通過反褶積的重新解釋后,解釋結(jié)果與目前折算壓力所識別的壓力系統(tǒng)一致,油田內(nèi)部存在小斷層,井間連通性差。A1井區(qū)、A2/A9井區(qū)、A5井區(qū)、A6井區(qū)都被斷層所隔,在油田的下步挖潛中,這幾個井區(qū)不具備調(diào)整潛力。反褶積重新解釋對油田進(jìn)行再認(rèn)識,為下步調(diào)整提供了方向,將對A4井區(qū)實施滾動擴邊,充分挖掘油田潛力。

        A4井生產(chǎn)至今進(jìn)行過2次壓力恢復(fù)測試,利用2次壓力恢復(fù)資料反褶積重新解釋,解釋結(jié)果為平行斷層,證明A4井東側(cè)還有物質(zhì)基礎(chǔ)。再結(jié)合A4井的生產(chǎn)資料,利用動態(tài)法計算地質(zhì)儲量,所得結(jié)果與反褶積試井解釋所計算的地質(zhì)儲量一致,地質(zhì)儲量大,更加堅定了A4井區(qū)域下步實施滾動擴邊的信心。

        3結(jié)論與認(rèn)識

        1)反褶積試井技術(shù)彌補了常規(guī)試井的弊端:其一,能將變產(chǎn)量條件下引起的壓力變化轉(zhuǎn)化為恒定產(chǎn)量條件下的壓力;其二,能將1口開發(fā)井在不同時間段所獲取的壓力資料進(jìn)行疊加使用,比常規(guī)試井技術(shù)獲取更多的儲層信息。

        2)反褶積試井技術(shù)使得渤南復(fù)雜油氣田未動用儲量落實的可靠程度大為提升,為調(diào)整井部署提供了依據(jù),為渤海油田的高效開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

        3)反褶積試井技術(shù)較好地判斷了井間連通性,在深化油藏研究中具有指導(dǎo)作用,為油田的下步開發(fā)提供策略,在渤海復(fù)雜油氣藏開發(fā)中值得推廣。

        [參考文獻(xiàn)]

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        [編輯]黃鸝

        [引著格式]陽曉燕,張建民,張宏友,等.反褶積試井技術(shù)指導(dǎo)復(fù)雜油氣田高效開發(fā)[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版) ,2015,12(11):67~70.

        [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

        [文章編號]1673-1409(2015)11-0067-04

        [中圖分類號]TE375

        [作者簡介]陽曉燕(1986-),女,碩士,工程師,現(xiàn)主要從事油藏工程方面的研究,ybybyxy@126.com

        [基金項目]國家科技重大專項(2008ZX05012)。

        [收稿日期]2014-06-23

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