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            大牛地氣田低滲透氣藏水平井多點對比測試技術
            博燃網● 2015-12-28

            摘 要:搞清水平井不同位置試井測試結果的差異性,對鄂爾多斯盆地大牛地氣田低滲透氣藏某一典型水平井開展了連續油管多點對比測試作業的先導性試驗。首先介紹了該典型井的基本情況,包括造斜點、靶點和水平井段中點的關井壓力恢復測試曲線和測試數據,再利用現代試井分析方法,對這3個點的測試結果進行了有效的試井解釋,劃分了滲流流動階段。從測試曲線形態、測試資料品質和試井解釋結果三方面入手,對比分析了3個測試點的差異性,發現水平井段中點和靶點測試結果差異性小,但卻與造斜點測試結果明顯不同,因此認h后期該典型井的測試只需將儀器下到入靶點即可。最后,基于該典型井的多點對比測試結果,分析、討論了大牛地氣田低滲透氣藏水平井測試曲線異常的原因,并對該氣藏水平井后期測試提出了合理化建議。該先導性試驗展示的多點對比測試技術、現場實驗數據和結果認識,對現代氣井測試具有指導作用。

            關鍵詞:鄂爾多斯盆地  大牛地氣田  低滲透氣藏  水平井  多點對比測試  h恢復  試井  先導性試驗

            Multi-point comparison testing technology applied to a horizontal well in the low-permeability gas reservoir of the Daniudi Gasfield,Ordos Basin

            AbstractIn order to find out the difference of well testing results between different points in a horizontal well,a pilot multi-point comparison test with coiled tubing was performed in a typical horizontal well in the low-permeability reservoirs,Daniudi Gasfield,Odors BasinIn this paper,basic status of the typical horizontal well is firstly presented,including curves and data of the pressure build-up testing of its kick off point,target point and middle pointThen the flow stages are divided after effective well test interpretation is conducted on the testing results of these three points by using modern well test analysis methodsThe three test points are compared in terms of testing curve shape,testing data quality and testing interpretation resultsIt is indicated that the testing result of the middle point is not much different from that of the target point,but quite different from that of the kick-off pointTherefore,it is recommended to run the testing gauge down to the target point during the later testing in this typical horizontal wellAnd finally,rational suggestions are put forward for later testing of horizontal wells in this gas reservoir after an analysis of the reasons for abnormal horizontal well test curve of low permeability gas reservoirs in the Daniudi Gasfield based on multi-point comparison testing resultsModern gas well testing will surely get important references from this multi-point comparison testing technology and Its field test data and findings

            KeywordsOdors Basin;Daniudi Gasfield;Low-permeability gas reservoirs;Horizontal well;Multi-point comparison testing;Pressure build-up;Well test;Pilot

            低滲透氣藏已越來越受到廣泛的關注和重視[1]。水平井因能增大氣井泄氣面積,提高單井產能,被越來越多地運用在低滲透氣藏的開發中[2-3],鄂爾多斯盆地大牛地氣田低滲透氣藏就是我國低滲透氣藏的典型例子之一。試井在儲層評價中起到了至關重要的作用,早在1995年,國外的Mattar[4]就開展了早期半對數水平井試井分析理論方法研究。隨后,KuchukOzkan[5-8]開展了現代試井分析理論模型與求解方法研究,繪制了典型的雙對數試井分析理論曲線。我國水平井試井分析研究起步相對較晚,張奇斌、張烈輝、李相方等[9-11]相繼開展了不同油氣藏水平井、戚井分析模型的理論研究。但一直以來,水平井試井分析模型只能計算正表皮試井分析樣板曲線,直到2012年,賈永祿等[12-13]提出了負表皮水平井試井分析新模型,既可以計算正表皮試井分析樣板曲線,又可以計算負表皮水平井試井分析樣板曲線。然而未見相關水平井有效產氣長度試井解釋的實例研究報道。目前,有關水平井試井分析基礎理論模型的相關研究文獻較多,但對現場測試工藝和測試方法的研究相對較少,現有的研究主要集中在測試儀器儀表的選擇和測試資料的解釋上[14-15],未見水平井多點對比測試的技術研究報道。

            水平井試井理論模型計算的樣板曲線均是水平井段中點處的壓力動態曲線,而常規水平井測試技術無法將測試儀器下入水平井段中點處,往往只能下在水平井造斜點下方某個位置,離水平井靶點還有一段距離,因此,這一問題成為一直以來水平井測試工藝面臨最大技術瓶頸。隨著連續油管作業技術的發展,雖然能夠將測試儀器下入水平井筒中點處進行試井測試,但因測試費用高昂、施工復雜等特點,一直得不到大規模的推廣應用。尤其對于低滲透油氣藏,在開采成本較大的情況下,為了節約生產成本,更是難以開展連續油管測試作業。為了搞清壓力計下不同位置處對氣井測試資料結果的影響,在大牛地氣田低滲透氣藏率先投入了高昂的測試費用,選取1口典型水平井開展了連續油管多點對比測試作業,其先導性測試試驗結果有效指導了未來大牛地氣藏后期水平井測試作業的部署與規劃。大牛地低滲透氣藏水平井多點對比測試技術、現場實驗數據和結果認識,為國內外其他同類低滲透氣藏的試井測試工作提供了參考和依據。

            1 水平井的基本情況

            為了順利開展水平井多點對比測試,以及獲得高品質的試井測試數據,現場特選取了1口生產狀況良好、產量較為穩定的井進行先導試驗。DPHX1水平井于20091023日投產,層位二疊系山西組,氣井衰竭式開采,油壓持續穩定下降,平均產氣量21019m3,平均產水量0.474m3,生產水氣比為0.2255m3104m3。201312l2口關井壓力恢復測試,201439日測試結束,關井測試87d,計2088h。關井前累積生產時間為1507d,計36168h,關井前累積產氣量0.3146×108m3,累積產水量711.68m3。

            利用連續油管將6只電子壓力計下在造斜點(C)、靶點(A)和水平井段中點(O)3個不同位置點,為了防止某只電子壓力計出現存儲故障,每個點分別放2只電子壓力計,采用井口關井同時測試的方式進行關井壓力恢復試井測試。DPHX1水平井電子壓力計下深多點對比測試示意圖如圖1所示,該井水平井段長1204m,造斜點(C)與靶點(A)的井深差值為538m,靶點(A)與水平井段中點的井深差值為602m。6只電子壓力計記錄的壓力數據都完好,經驗證同一點的2只電子壓力計記錄的數據完全相同,做出3個點的壓力恢復測試曲線如圖2所示。統計的造斜點、靶點和水平井段中點3個點測試關井末點壓力分別為12.868MPa、13.257MPa13.355MPa(1)。利用關井測試末點的壓力值計算3個點之間的壓力差值與壓力梯度,造斜點與靶點的壓力差值為0.389MPa,壓力梯度為0.0723MPa100m,靶點與水平井段中點井深差值為壓力差值為0.098MPa,壓力梯度為0.0163MPa100m。造斜點與靶點之間不僅有天然氣與管壁的摩阻損失,還有重力損失,而靶點與水平井段中點只有摩阻損失。因此,造斜點與靶點之間壓力損失和壓力梯度相對較大。

             

             

            2 水平井多點對比測試的試井解釋

            因為水平井試井分析理論模型所計算的樣板曲線是水平井段中點的樣板曲線,所以需要利用計算的壓力梯度將造斜點和靶點的測壓數據經過壓力補償折算到水平井段中點后再進行試井解釋。DPHX1水平井試井解釋所需基礎數據如下:孔隙度為0.089,黏度為0.0155mPa·s,壓縮系數為0.0775MPa,有效厚度為7m,體積系數為0.0085,偏差因子為0.91,原始含氣飽和度為0.6385,水平井長為1204m。利用本文參考文獻[8-9]的水平井試井分析模型進行試井擬合解釋,造斜點(C)、靶點(A)和水平井段中點(O)的試井雙對數擬合曲線如圖35所示。

             

             

            從測試曲線形態來看,靶點和水平井段中點測試的試井曲線形態幾乎一樣,與造斜點測試的試井曲線形態有明顯的差別。根據3點試井曲線形態,3個點測試的試井雙對數曲線都反映出典型的水平井試井曲線特征,都能識別出3個主要的滲流流動階段[8-9]:階段Ⅰ,早期井筒儲集效應和表皮效應響應階段;階段Ⅱ,早期垂直徑向流階段,該階段地層流體在垂直平面內徑向地流入水平井筒,其試井壓力導數曲線為一水平線;階段Ⅲ,中期線性流階段,該階段地層流體線性地流入水平井筒,其試井壓力導數曲線為一傾斜的直線。然而對低滲透氣藏來說,由于測試時間不足夠長,試井曲線沒有出現后期擬徑向流階段。從測試曲線品質來看,靶點和水平井段中點測試的試井曲線較為光滑,品質較好,而造斜點測試的試井曲線較為波動,品質相對較差。

            DPHX1水平井3點測試的試井解釋結果如表2所示。由水平井段中點壓恢試井解釋結果可知,該井儲層水平滲透率為0.0563mD,垂直滲透率為1.79×104mD,是垂直滲透率的314.5倍,水平與垂直滲透率級差較大,測試時平均地層壓力為16.80MPa。造造斜點試井解釋的表皮系數為正,而靶點和水平井段中點解釋表皮系數均為負數。對比3點測試的試井擬表2 DPHX1水平井試井解釋結果表合解釋結果,水平井段中點解釋的結果與靶點解釋結果非常接近,與造斜點解釋的井儲系數、滲透率、地層壓力等參數值明顯不同。

             

            從測試曲線形態、測試曲線品質和試井解釋結果對比來看,建議后期DPHX1水平井的試井測試將儀器下到入靶點即可。

            3 低滲透氣藏水平井后期測試建議

            筆者統計了大牛地低滲透氣藏所有18口水平井的測試資料,其中DPHX2水平井和DPHX3水平井2口水平井測試曲線嚴重異常,無法進行精細的試井擬合解釋(6、7)。

             

             

            據筆者統計,大牛地低滲透氣藏1811測試水平井的平均水氣比為0.55。DPHX2水平井測試時生產水氣比為2.02m3104m3,測點下在造斜段,測點到靶點距離為167.08m。DPHX3水平井測試時生產水氣比為1.4m3104m3,測點下在造斜段,測點到靶點距離為229.95m。DPHX1水平井測試時生產水氣比為0.2255m3104m3,其造斜點(C)到靶點的距離為538m。對比DPHX1水平井造斜點的測試情況,DPHX2水平井和DPHX3水平井測點下深距靶點距離都遠小于DPHX1水平井造斜點,DPHX2水平井和DPHX3水平井的生產水氣比遠大于DPHX1水平井的生產水氣比,而測試曲線比DPHX1水平井造斜點的測試曲線異常得多,由于DPHX2水平井和DPHX3水平井測點未下到儲層中部,加上生產水氣比較大,導致關井后氣水重力分異引起測試曲線異常。

            因此,對生產水氣比和DPHX1水平井相當或小于DPHX1水平井的井,建議在現場條件允許的情況下測試時可以采用連續油管作業,將測試點下到入靶點(A)即可;對生產水氣比比DPHX1水平井大的井,建議開展相關對比測試工作,以研究測試儀器下在造斜點、靶點與下在水平井段中點的差異性。

            由于連續油管作業費用高昂,施工復雜,盡管DPHX1水平井造斜點測試結果與靶點測試結果存在一定的差異,但在一定工程誤差允許的范圍內,為了節約測試成本,亦可以采用常規測試手段進行試井測試。采用常規測試手段測試時,建議優選生產水氣比較小的井進行施工作業,盡可能增加儀器測試下深,以增強測試資料的可靠性與利用率。

            4 結束語

            大牛地氣田低滲透氣藏率先投入了高昂的測試費用,選取典型水平井開展了連續油管多點對比測試作業,其先行實踐的技術思路、分析方法及成果認識,值得其他有水平井開發的油氣藏借鑒和參考,以便充分發揮試井測試動態監測技術在油氣藏勘探與開發中的作用。

             

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            本文作者:王貴生  聶仁仕  卜彩霞

            作者單位:中國石化華北分公司第一采氣廠

              “油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室·西南石油大學

              中國石化華北分公司氣田開發處

             

             

             

             

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