王清輝, 朱 明, 馮 進(jìn), 管 耀, 侯博恒
(中海石油(中國(guó))有限公司深圳分公司研究院,廣東深圳 518067)
近年來(lái)南海東部海域勘探形勢(shì)良好,發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量較大的油層均需要落實(shí)產(chǎn)能,但海上鉆桿地層測(cè)試(drill stem test,簡(jiǎn)稱DST)費(fèi)用昂貴,且探井和評(píng)價(jià)井均無(wú)法轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)井進(jìn)行生產(chǎn),需要進(jìn)行純油藏測(cè)井產(chǎn)能預(yù)測(cè)研究,為現(xiàn)場(chǎng)采取工程技術(shù)措施提供依據(jù),減少測(cè)試層數(shù),提高海上油氣勘探開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益[1]。目前,主要采用統(tǒng)計(jì)分析和智能算法來(lái)開(kāi)展測(cè)井產(chǎn)能預(yù)測(cè)研究。統(tǒng)計(jì)分析方法是根據(jù)不同區(qū)域的影響因素,分析不同的測(cè)井響應(yīng)及儲(chǔ)層參數(shù),選取對(duì)產(chǎn)能敏感的測(cè)井參數(shù),建立區(qū)域性的測(cè)井產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型[2-7];智能算法的代表是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,是通過(guò)樣本訓(xùn)練方法建立測(cè)井曲線與自然產(chǎn)能的關(guān)系,確定最優(yōu)的產(chǎn)能預(yù)測(cè)模型[8-10]。但上述方法都具有很強(qiáng)的區(qū)域性,且預(yù)測(cè)精度取決于測(cè)試樣本的代表性和覆蓋面?;葜莅枷輧?chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng),油藏類型多樣,油層縱向分布廣泛,射孔方式多樣,根據(jù)已測(cè)試純油層建立的產(chǎn)能預(yù)測(cè)經(jīng)驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行新鉆探井產(chǎn)能預(yù)測(cè)的效果較差,難以滿足當(dāng)前海上油氣勘探開(kāi)發(fā)需求。
基于滲流力學(xué)理論推導(dǎo)的平面徑向流產(chǎn)量方程是進(jìn)行純油藏產(chǎn)能評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)的基礎(chǔ),準(zhǔn)確計(jì)算DST滲透率是進(jìn)行產(chǎn)能評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)的關(guān)鍵。目前,儲(chǔ)層測(cè)井滲透率的評(píng)價(jià)方法很多,但由于測(cè)井滲透率和DST滲透率的獲取手段不同,二者差別很大[11],且將純油藏的測(cè)井滲透率轉(zhuǎn)化為DST滲透率方面的研究很少。為此,筆者首先分析產(chǎn)能預(yù)測(cè)影響因素,明確了影響惠州凹陷產(chǎn)能預(yù)測(cè)的主要因素為DST滲透率;然后進(jìn)行儲(chǔ)層分類,準(zhǔn)確計(jì)算惠州凹陷儲(chǔ)層測(cè)井滲透率,依據(jù)儲(chǔ)層分級(jí)建立不同級(jí)別儲(chǔ)層合成測(cè)井滲透率和純油藏DST滲透率的回歸擬合方程,實(shí)現(xiàn)測(cè)井滲透率和DST滲透率之間的轉(zhuǎn)化;最后建立了適用于海上非均質(zhì)砂巖純油藏的測(cè)井產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法。采用該方法對(duì)惠州凹陷純油藏新鉆探井和評(píng)價(jià)井進(jìn)行產(chǎn)能評(píng)價(jià),取得了很好的預(yù)測(cè)效果。
惠州凹陷位于珠江口盆地珠一坳陷中部,目前正常生產(chǎn)油田17個(gè),是珠江口盆地的主要產(chǎn)油區(qū)之一。主力油層為漸新統(tǒng)珠海組和中新統(tǒng)珠江組,其中珠海組地層為典型的海陸過(guò)渡相沉積,主要發(fā)育三角洲平原、三角洲前緣及濱岸相;珠江組為大套的海相三角洲沉積[12]。儲(chǔ)層巖性主要為長(zhǎng)石石英砂巖,孔隙類型以原生粒間孔和次生溶蝕孔隙為主,儲(chǔ)層孔隙度10.3%~32.8%,滲透率1.5~7 470.0 mD。油藏類型主要受構(gòu)造和巖性控制,以構(gòu)造油藏為主,縱向上發(fā)育多套油水系統(tǒng),原油物性較好,具有輕質(zhì)、低黏度等特點(diǎn)。
油藏流體向井流動(dòng)相當(dāng)于流體在圓柱體中做水平徑向流,流動(dòng)規(guī)律滿足達(dá)西定律,完善井均勻不可壓縮流體的產(chǎn)能預(yù)測(cè)方程為:
式中:Qo為井底產(chǎn)油量,m3/d;Ko為DST油相滲透率,mD;H為測(cè)試層段有效厚度,m;pe為有效供油半徑處的油層壓力,MPa;pwf為井底壓力,MPa;μ為地層原油黏度,mPa·s;B為地層原油體積系數(shù);re為有效供油半徑,m;rw為井眼半徑,m;S為表皮系數(shù)。
式(1)中,測(cè)試層段有效厚度可由測(cè)井資料直接確定,生產(chǎn)壓差pe-pwf可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況確定,因此純油藏的產(chǎn)能主要取決于DST油相滲透率、地層原油物性(黏度和體積系數(shù))、有效供油半徑和表皮系數(shù)。
對(duì)于復(fù)雜多變的儲(chǔ)層,受非均質(zhì)和各向異性的影響,不同探測(cè)尺度條件下獲得的滲透率相差很大,不同尺度滲透率的選取和使用不合理,會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)能的預(yù)測(cè)精度[13]。同一射孔層段的測(cè)井滲透率和測(cè)試滲透率絕對(duì)數(shù)值存在明顯不同,主要有以下原因:1)二者探測(cè)深度不同,測(cè)井滲透率的探測(cè)深度較小,常規(guī)電纜測(cè)井徑向探測(cè)深度在0.30~2.00 m左右,微電阻率成像測(cè)井深度為厘米級(jí),主要反映沖洗帶和侵入帶地層的滲透性,而DST的探測(cè)范圍能夠達(dá)到1 000 m以上,能反映油藏的整體滲透性[14];2)在純油層段,測(cè)井滲透率反映的是地層絕對(duì)滲透率的大小,DST獲得的是最大油相滲透率;3)DST滲透率反映的是測(cè)試層段有效產(chǎn)出層的平均滲透率,測(cè)井滲透率反映的是測(cè)試層段部分有效儲(chǔ)層(儲(chǔ)層參數(shù)在有效厚度下限之上)的平均滲透率。上述分析表明,如果直接用測(cè)井滲透率進(jìn)行產(chǎn)能預(yù)測(cè),得到的結(jié)果會(huì)存在很大誤差。
分析惠州凹陷純油藏米采油指數(shù)與DST滲透率之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn),二者存在非常好的相關(guān)性(見(jiàn)圖1(a))。利用巖心分析滲透率標(biāo)定測(cè)井計(jì)算模型,得到測(cè)試層段連續(xù)準(zhǔn)確的滲透率數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)測(cè)試層段有效儲(chǔ)層測(cè)井滲透率平均值,發(fā)現(xiàn)測(cè)井滲透率平均值與米采油指數(shù)之間雖然也呈正相關(guān)關(guān)系,但二者的相關(guān)性較差(見(jiàn)圖1(b))。以上分析表明,DST滲透率是準(zhǔn)確預(yù)測(cè)惠州凹陷油藏產(chǎn)能的關(guān)鍵參數(shù),但不能直接用測(cè)試層段的平均測(cè)井滲透率表征油藏的產(chǎn)能。
圖1 惠州凹陷米采油指數(shù)與DST滲透率和測(cè)井平均滲透率交會(huì)圖Fig.1 Cross plot of productivity index per meter with DST permeability and average logging permeability of Huizhou Sag
儲(chǔ)層中原油的黏度和體積系數(shù)均會(huì)對(duì)油藏產(chǎn)能產(chǎn)生較大影響?;葜莅枷萘黧w高壓物性試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,地層條件下原油黏度分布在0.3~17.1 mPa·s,平均為5.1 mPa·s,原油黏度較低,以輕—中質(zhì)油為主;同時(shí),原油黏度與地面原油密度和地層溫度之間具有良好的相關(guān)性。通過(guò)多參數(shù)統(tǒng)計(jì)回歸,可以建立惠州地區(qū)地層原油黏度的計(jì)算模型:
式中:μ為地層原油黏度,mPa·s;ρo為地面原油密度,g/cm3;t為地層溫度,℃。
海上油田進(jìn)行DST前,首先采用模塊化電纜地層測(cè)試器(MDT)對(duì)測(cè)試層段進(jìn)行泵抽取樣,據(jù)此確定測(cè)試層段的原油地面密度和地層溫度;然后代入式(2)求取地層原油黏度,為產(chǎn)能預(yù)測(cè)提供原油黏度數(shù)據(jù)。惠州凹陷原油體積系數(shù)分布在1.014~1.633,平均為1.109,并且隨著油藏埋深增大,原油體積系數(shù)變大[12]。原油黏度和體積系數(shù)的變化范圍都較小,且在宏觀上具有一定的分布規(guī)律,可見(jiàn)流體性質(zhì)對(duì)惠州地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測(cè)的影響不大。
惠州凹陷油藏類型多樣,勘探開(kāi)發(fā)時(shí)間超過(guò)30年,不同時(shí)期采用的射孔完井方式不同,導(dǎo)致儲(chǔ)層受到的污染程度明顯不同(見(jiàn)圖2)。其中,復(fù)合式射孔技術(shù)采用外置式壓裂筒射孔,會(huì)使儲(chǔ)層受到明顯的污染,而大孔容射孔彈和復(fù)合式射孔技術(shù)的后效體射孔會(huì)使儲(chǔ)層得到一定程度的改造。但同一種射孔方式對(duì)儲(chǔ)層的污染程度差別不大,因此在產(chǎn)能預(yù)測(cè)過(guò)程中,可以依據(jù)射孔完井方式選取不同的表皮系數(shù)。
圖2 惠州凹陷射孔方式與表皮系數(shù)分布直方圖Fig.2 Histogram of perforation method and skin coefficient distribution in Huizhou Sag
原始油藏條件下,受構(gòu)造作用、油藏類型、儲(chǔ)層物性和原油性質(zhì)等因素的影響,供油半徑對(duì)儲(chǔ)層的產(chǎn)能預(yù)測(cè)影響較大[13]。根據(jù)惠州凹陷DST獲得的壓力和時(shí)間數(shù)據(jù),選擇平面徑向流模型,利用現(xiàn)代試井解釋軟件獲得每一個(gè)測(cè)試層段的供油半徑。分析表明,不同類型油藏的供油半徑與流度(DST滲透率KDST與原油黏度的比值)之間存在很好的相關(guān)性,據(jù)此可建立供油半徑的計(jì)算模型(見(jiàn)表1)。只要測(cè)試前能夠準(zhǔn)確計(jì)算射孔層段的DST滲透率,就能獲得對(duì)應(yīng)的供油半徑,從而為產(chǎn)能預(yù)測(cè)提供準(zhǔn)確的參數(shù)。
由以上研究可知,原油黏度和體積系數(shù)能夠準(zhǔn)確計(jì)算,同一射孔完井方式的表皮系數(shù)變化范圍較小,供油半徑與流度之間具有很好的相關(guān)性,這些參數(shù)對(duì)惠州凹陷純油藏產(chǎn)能預(yù)測(cè)精度的影響相對(duì)較小;DST滲透率是產(chǎn)能預(yù)測(cè)的關(guān)鍵參數(shù),因此需要建立研究區(qū)基于DST滲透率的產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法,從而實(shí)現(xiàn)惠州凹陷油藏產(chǎn)能的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。
表1 惠州凹陷不同油藏類型的供油半徑計(jì)算模型Table 1 Calculation models of oil supply radius for different reservoir types in Huizhou Sag
通過(guò)分析大量的鉆井取心、井壁取樣、薄片、X衍射、掃描電鏡和壓汞資料,發(fā)現(xiàn)惠州凹陷儲(chǔ)層孔滲特征主要受控于沉積微相、巖石粒度、方解石膠結(jié)和黏土礦物的分布形式。結(jié)合海上油田勘探開(kāi)發(fā)的實(shí)際需求,采用Q型聚類分析的方法將惠州凹陷儲(chǔ)層劃分為5類,分別命名為PF1—PF5。PF1類儲(chǔ)層主要發(fā)育于辮狀分流河道、灘砂水道和沿岸壩等沉積微相中,巖性以中粗砂巖為主,分選性、磨圓度較好,泥質(zhì)膠結(jié)物含量小于10%,孔喉連通極好,壓汞曲線呈現(xiàn)粗歪度,以粗喉道為主,R35平均為6.75 μm;PF2類儲(chǔ)層主要發(fā)育于分流河道、河口壩和風(fēng)暴席狀砂等沉積微相中,巖性以中—細(xì)砂巖為主,泥質(zhì)含量比一類儲(chǔ)層略有增加,為6%~15%,孔喉連通性好,壓汞曲線呈略粗歪度,以中—粗喉道為主,R35平均為2.59 μm;PF3類儲(chǔ)層主要發(fā)育于潮汐水道、遠(yuǎn)砂壩等沉積微相中,巖性以細(xì)喉道中砂巖為主,方解石含量8%~21%,呈充填孔隙式膠結(jié),儲(chǔ)層物性差,以致密層為主,壓汞曲線呈細(xì)歪度,以小喉道為主,R35平均為0.57 μm;PF4類儲(chǔ)層主要發(fā)育于遠(yuǎn)砂壩和下臨濱等沉積微相,巖性以細(xì)—粉砂巖為主,粒間孔隙被絲絮狀的伊/蒙混層充填,孔喉的連通性變差,使儲(chǔ)層滲透率大幅降低,壓汞曲線呈偏粗歪度,以中—小喉道為主,R35平均為1.47 μm;PF5類儲(chǔ)層主要發(fā)育于分流河道間灣、遠(yuǎn)砂壩等沉積微相中,巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主,泥質(zhì)膠結(jié)物含量17%~40%,原生粒間孔大部分被泥質(zhì)充填,孔喉的連通性差,壓汞曲線呈細(xì)歪度,以小孔喉為主,R35平均為1.05 μm。
在儲(chǔ)層分類的基礎(chǔ)上,根據(jù)回歸分析結(jié)果,建立了每類儲(chǔ)層相對(duì)應(yīng)的滲透率計(jì)算模型(見(jiàn)表2)。
表2 惠州凹陷不同儲(chǔ)層類型的孔、滲模型和Fisher識(shí)別結(jié)果Table 2 Porosity and permeability models and Fisher identification results of different reservoir types in Huizhou Sag
確定儲(chǔ)層類型劃分方案和相應(yīng)的滲透率計(jì)算模型后,需要利用測(cè)井曲線信息建立儲(chǔ)層類型的識(shí)別方法,才能進(jìn)行全井段滲透率的連續(xù)準(zhǔn)確計(jì)算[15]?;葜莅枷莩R?guī)測(cè)井對(duì)方解石與黏土礦物含量、粒度較為敏感的測(cè)井序列包括自然伽馬、中子孔隙度、密度和光電吸收截面指數(shù)。采用標(biāo)準(zhǔn)化方法,消除不同測(cè)井系列單位和孔隙流體的影響[16],提取反映儲(chǔ)集層骨架特征的ΔGR、Δφ和P等3個(gè)參數(shù),依據(jù)Fisher判別分析方法,建立了惠州凹陷不同類型儲(chǔ)層的判別函數(shù),識(shí)別準(zhǔn)確率為92.7%,實(shí)現(xiàn)了絕對(duì)滲透率的準(zhǔn)確計(jì)算。
其中
式中:GR為自然伽馬,API;GRmin,GRmax分別為自然伽馬的最小值和最大值,API;φD為灰?guī)r刻度的視密度孔隙度;ρb為測(cè)井密度,g/cm3;ρma為灰?guī)r骨架密度,g/cm3,取2.71 g/cm3;φN為中子孔隙度;U為巖石體積(宏觀)光電吸收截面指數(shù),b/cm3;Pe為巖石光電吸收截面指數(shù),b/e;ρe為巖石電子密度,g/cm3;ρf為流體密度,g/cm3,取1.0 g/cm3;Uf為流體體積光電吸收截面指數(shù),b/cm3,取0.36 b/cm3。
利用滲流機(jī)理模型,參考惠州凹陷油藏的基礎(chǔ)資料,建立了不同滲透率級(jí)差下的正演模型;結(jié)合流線分布特征,分析滲透率級(jí)差對(duì)產(chǎn)能的影響,結(jié)果如圖3所示(圖中,流向井眼流線的疏密程度表示射孔層段內(nèi)不同級(jí)差的儲(chǔ)層對(duì)實(shí)際產(chǎn)能貢獻(xiàn)的大小)。
圖3 不同滲透率級(jí)差下的儲(chǔ)層產(chǎn)能正演模擬成果Fig.3 Forward modeling results of reservoir productivity with different permeability contrast
模擬結(jié)果表明,當(dāng)縱向滲透率級(jí)差為1時(shí),即為均質(zhì)儲(chǔ)層,射孔層段內(nèi)的流線均勻分布,上下段儲(chǔ)層對(duì)產(chǎn)能的貢獻(xiàn)相同(見(jiàn)圖3(a));當(dāng)縱向滲透率級(jí)差為5時(shí),上部物性較差儲(chǔ)層段的流線零稀分布,即射孔層段物性較差儲(chǔ)層的產(chǎn)能被明顯壓制,產(chǎn)能主要來(lái)自于下部物性較好的儲(chǔ)層(見(jiàn)圖3(b))。當(dāng)縱向滲透率級(jí)差等于10時(shí),上部物性較差儲(chǔ)層的基本沒(méi)有流線段分布(見(jiàn)圖3(c)),射孔層段的產(chǎn)能基本上都來(lái)自下部物性較好儲(chǔ)層。
由2.2節(jié)分析可知,射孔層段內(nèi)不同滲透率級(jí)差的儲(chǔ)層對(duì)產(chǎn)能的貢獻(xiàn)明顯不同,筆者在中國(guó)海洋石油總公司儲(chǔ)層分級(jí)劃分的基礎(chǔ)上[12],結(jié)合惠州凹陷儲(chǔ)層物性和產(chǎn)能的關(guān)系,將儲(chǔ)集層劃分為7級(jí)(見(jiàn)表3)。
表3 惠州凹陷儲(chǔ)層分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Reservoir classification standard of Huizhou Sag
依據(jù)惠州凹陷儲(chǔ)集層的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),利用孔隙度和滲透率曲線對(duì)射孔層段儲(chǔ)層進(jìn)行分級(jí)排序,統(tǒng)計(jì)第i個(gè)射孔層內(nèi)每一級(jí)儲(chǔ)集層滲透率的平均值Kij,將每一級(jí)儲(chǔ)層滲透率按從大到小進(jìn)行排序,分別記為Ki1,Ki2,Ki3,…,Ki7;當(dāng)儲(chǔ)層級(jí)別大于3時(shí),Ki1/Ki3≥10。根據(jù)2.2節(jié)分析可知,惠州凹陷射孔層段只有前3級(jí)的儲(chǔ)層才對(duì)產(chǎn)能有明顯的貢獻(xiàn);對(duì)射孔層段內(nèi)不同級(jí)別儲(chǔ)層賦予不同的權(quán)系數(shù),計(jì)算得到合成測(cè)井滲透率,并對(duì)權(quán)系數(shù)大小進(jìn)行約束(1<a1<a2<a3<0),以突出不同級(jí)別儲(chǔ)層對(duì)產(chǎn)能貢獻(xiàn)的不同。大量研究表明,測(cè)井滲透率與DST滲透率之間呈冪函數(shù)關(guān)系[17],據(jù)此得到了DST滲透率與合成測(cè)井滲透率之間的回歸擬合方程:
式中:Kij為第i個(gè)射孔層中第j級(jí)儲(chǔ)層滲透率(Kj)的平均值,mD;N為第j級(jí)儲(chǔ)層測(cè)井采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù);Kih為第i個(gè)射孔段儲(chǔ)層的合成測(cè)井滲透率,mD;KDSTi為第i個(gè)射孔層的DST滲透率,mD;a1,a2和a3為每一級(jí)儲(chǔ)層滲透率權(quán)系數(shù);c和d為常數(shù)。
將惠州凹陷所有測(cè)試油層的DST滲透率和測(cè)試層段前3級(jí)儲(chǔ)層滲透率平均值代入式(9)和式(10),可以得到待求解的矩陣方程:
式(11)為一組非線性超定方程組,并對(duì)參數(shù)區(qū)間進(jìn)行了約束,顯然采用最小二乘法難以獲得該方程的最優(yōu)解。差分進(jìn)化算法來(lái)源于進(jìn)化論中的優(yōu)勝劣汰策略,通過(guò)不斷的交叉變異迭代計(jì)算得到全局的最優(yōu)解,對(duì)高維函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。筆者利用差分進(jìn)化算法進(jìn)行迭代計(jì)算,使合成測(cè)井滲透率和DST滲透率的相關(guān)系數(shù)最大,來(lái)獲得式(11)的最優(yōu)解。最終惠州凹陷測(cè)試層段合成測(cè)井滲透率和DST滲透率之間的復(fù)相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.95,而測(cè)井平均滲透率與DST滲透率的復(fù)相關(guān)系數(shù)只有0.71(見(jiàn)圖4),DST滲透率的計(jì)算精度大幅提高。
圖4 惠州凹陷測(cè)井平均滲透率和合成測(cè)井滲透率與DST滲透率交會(huì)圖Fig. 4 Cross plot of average and synthetic logging permeability with DST permeability of Huizhou Sag
運(yùn)用研究得到的平面徑向流方程,對(duì)惠州凹陷26口井72個(gè)油層進(jìn)行了產(chǎn)能預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)結(jié)果表明,與實(shí)際測(cè)試結(jié)果相比,其中48個(gè)油層的產(chǎn)能大于100 m3/d,相對(duì)誤差小于30%的占比為90%;24個(gè)油層的產(chǎn)能為10~100 m3/d,相對(duì)誤差小于50%的占比為79%(見(jiàn)圖5),表明該方法在惠州凹陷具有較好的適用性。
圖5 惠州凹陷油藏產(chǎn)能預(yù)測(cè)結(jié)果誤差分析Fig. 5 Error analysis of reservoir productivity prediction results for Huizhou Sag
惠州凹陷的洼陷區(qū)為構(gòu)造底水油藏,油藏埋藏較深,原油黏度較低,A井珠海組M層產(chǎn)能預(yù)測(cè)結(jié)果如圖6所示。儲(chǔ)層分類結(jié)果(圖6中第10道)表明,M層中下部2 980 m以深儲(chǔ)層較為均質(zhì),主要發(fā)育PF1類儲(chǔ)層;2 973~2 980 m層段受到鈣質(zhì)和泥質(zhì)膠結(jié)的影響,儲(chǔ)層物性明顯變差且非均質(zhì)性嚴(yán)重,PF2、PF3和PF4類儲(chǔ)層間互分布??碧诫A段將油水界面以上的10.00 m地層全部射開(kāi),儲(chǔ)層有效厚度10.00 m。儲(chǔ)層分級(jí)結(jié)果表明,射孔層段內(nèi)部發(fā)育Ⅳ—Ⅶ級(jí)儲(chǔ)層,其中對(duì)產(chǎn)能有貢獻(xiàn)的Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ級(jí)儲(chǔ)層累計(jì)厚度為4.40 m,明顯小于有效儲(chǔ)層厚度。將惠州凹陷所有測(cè)試層段的DST滲透率和不同級(jí)別儲(chǔ)層的測(cè)井滲透率代入式(11),得到惠州凹陷DST響應(yīng)方程系數(shù)的最優(yōu)解:a1=0.68,a2=0.37,a3=0.18,c=5.072 9,d=1.079 8。據(jù)此,計(jì)算M層合成測(cè)井滲透率為47.7 mD,DST滲透率為328.2 mD,供油半徑為373 m,預(yù)測(cè)生產(chǎn)壓差為7.5 MPa條件下的產(chǎn)能為143.2 m3/d,實(shí)際測(cè)試產(chǎn)能為167.0 m3/d,相對(duì)誤差僅為14.2%。
圖6 惠州凹陷A井珠海組M層產(chǎn)能預(yù)測(cè)結(jié)果Fig.6 Productivity prediction results of Layer M of Zhuhai Formation in Well A in Huizhou Sag
根據(jù)2.2節(jié)分析可知,M層射孔層段的產(chǎn)能主要來(lái)自于2 980 m以深厚為3.00 m的Ⅳ級(jí)儲(chǔ)層,2 980 m以淺儲(chǔ)層的產(chǎn)能明顯受到限制?;葜萦吞镌缙诓捎枚ㄏ蚓喜煞绞竭M(jìn)行開(kāi)發(fā),沒(méi)有考慮M層上部和下部?jī)?chǔ)層的差異性,未進(jìn)行分層生產(chǎn)。實(shí)際生產(chǎn)資料表明,定向井合采階段M層整體生產(chǎn)效果較差,M層生產(chǎn)近7年的采出程度僅為10%左右??紤]M層縱向物性差異、層內(nèi)存在明顯的壓制現(xiàn)象,目前剩余油主要富集在儲(chǔ)層上部的無(wú)井控和弱井控區(qū)。于是,2019年6月在M層上部鉆了1口水平井HZSa井,該井初期平均產(chǎn)油量107 m3/d,含水率7.0%,到2020年5月產(chǎn)量一直保持穩(wěn)定。
1)通過(guò)分析惠州凹陷儲(chǔ)層孔隙度、滲透率關(guān)系主控因素,將惠州凹陷儲(chǔ)層劃分為5類,分類建立了儲(chǔ)層滲透率解釋模型;采用Fisher判別分析方法,依據(jù)常規(guī)測(cè)井曲線對(duì)每類儲(chǔ)層進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層測(cè)井滲透率的準(zhǔn)確計(jì)算。
2)在深入分析測(cè)井滲透率和DST滲透率之間內(nèi)在差異的基礎(chǔ)上,通過(guò)建立合成測(cè)井滲透率與DST滲透率的回歸擬合方程,實(shí)現(xiàn)了DST滲透率的準(zhǔn)確計(jì)算,解決了以往依據(jù)常規(guī)測(cè)井資料計(jì)算DST滲透率精度差的問(wèn)題。
3)建立了根據(jù)測(cè)井資料直接計(jì)算海上非均質(zhì)砂巖純油藏DST滲透率和產(chǎn)能預(yù)測(cè)的方法,能夠?yàn)楹I鲜涂碧街械奶骄驮u(píng)價(jià)井現(xiàn)場(chǎng)DST作業(yè)和制定油田開(kāi)發(fā)方案提供指導(dǎo),也可用于其他碎屑巖儲(chǔ)層純油藏的產(chǎn)能評(píng)價(jià)。但對(duì)于測(cè)試層段油水同出或者油、氣、水三相流體同時(shí)存在的油氣藏,需要進(jìn)一步研究DST滲透率與測(cè)井滲透率之間的換算關(guān)系。