周瀛 唐海 呂棟梁 李標(biāo)

（西南石油大學(xué)，成都 610500）

火燒山油田滲流介質(zhì)分布研究

周瀛 唐海 呂棟梁 李標(biāo)

（西南石油大學(xué)，成都 610500）

不穩(wěn)定試井是識別儲層滲流介質(zhì)的有效手段。通過試井資料分析將火燒山油田H3層滲流介質(zhì)分為隱裂縫介質(zhì)、微裂縫介質(zhì)和顯裂縫介質(zhì)。認(rèn)識到滲流介質(zhì)分布是一個動態(tài)變化的過程，并獲得各開發(fā)階段的滲流介質(zhì)分布。關(guān)鍵詞：火燒山油田；滲流介質(zhì)；裂縫；試井

火燒山油田位于準(zhǔn)噶爾盆地東部隆起沙帳斷褶帶北部，為南北走向東西不對稱的短軸背斜構(gòu)造，屬典型低滲透裂縫性砂巖油藏。油田開發(fā)初期出現(xiàn)了一些不利的現(xiàn)象，如水竄、水淹,含水上升快,產(chǎn)量遞減大,油田開發(fā)效果差［1-2］。為了改善油田的開發(fā)效果,火燒山油田進(jìn)行了三次大規(guī)模的綜合治理。經(jīng)過長期注水開發(fā)以及大量的儲層改造措施，儲層滲流介質(zhì)分布發(fā)生了明顯的變化，滲流特征也變得異常復(fù)雜。

1 儲層滲流介質(zhì)的分類

壓力恢復(fù)試井是認(rèn)識儲層滲流介質(zhì)的一種重要手段。由于滲流特征的差異，不同滲流介質(zhì)類型的試井壓力曲線在不同階段具有不同的特征［3］。其壓力和壓力導(dǎo)數(shù)的雙對數(shù)曲線形狀是研究和識別滲流介質(zhì)類型的基本依據(jù)［4］。結(jié)合早期對儲層滲流介質(zhì)的認(rèn)識，在對火燒山油田H3層歷年近1 000井次試井資料進(jìn)行系統(tǒng)精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上，將火燒山油田滲流介質(zhì)分為3類：隱裂縫介質(zhì)、微裂縫介質(zhì)和顯裂縫介質(zhì)。

1.1 隱裂縫介質(zhì)

隱裂縫介質(zhì)在試井模型上表現(xiàn)為均質(zhì)模型。均質(zhì)模型是以孔隙流動為主的低滲砂巖儲層。該類儲層微裂縫和顯裂縫不發(fā)育，流動通道以砂巖基質(zhì)孔隙和隱裂縫為主，各小層物性及流體性質(zhì)相近，平面上油層性質(zhì)差別不大［5］。此外，介質(zhì)的均質(zhì)特點是相對的，是指其綜合試井指示曲線形狀總體上具有均質(zhì)介質(zhì)試井指示曲線的特征。如圖1所示，火燒山油田典型均質(zhì)孔隙滲流介質(zhì)的試井指示曲線，主要表現(xiàn)出較長續(xù)流段、雙對數(shù)曲線呈喇叭口型、表皮系數(shù)較小的特點。由于火燒山油田有效滲透率很低，目前地層壓力在飽和壓力以下，井底脫氣較為嚴(yán)重，井儲系數(shù)較大。采取井口關(guān)井測試且測試時間不夠時，試井指示曲線可能只有續(xù)流段，盡管仍然能反映出儲層的滲流特征，但試井解釋結(jié)果會有多解性［6］。

圖1 均質(zhì)模型的典型試井指示曲線

1.2 微裂縫介質(zhì)

微裂縫介質(zhì)在試井模型中表現(xiàn)為復(fù)合模型和垂直裂縫有限導(dǎo)流模型。復(fù)合模型是對地層非均質(zhì)性的一種描述。復(fù)合地層非均質(zhì)性強(qiáng)，最簡單的模型就是圓形復(fù)合地層，是由諸多物性差異顯著的內(nèi)外區(qū)連片分布所構(gòu)成。不穩(wěn)定試井解釋所得內(nèi)區(qū)半徑將井周圍區(qū)域分為內(nèi)區(qū)和外區(qū)，內(nèi)外區(qū)地層流動系數(shù)和儲能參數(shù)不同。徑向復(fù)合介質(zhì)的實質(zhì)是徑向均質(zhì)介質(zhì)的組合?？捎脙?nèi)外區(qū)流度比M和彈性儲容比ω來評價內(nèi)外區(qū)滲流物性的差異［7］。典型的復(fù)合滲流介質(zhì)試井指示曲線特征如圖2所示，壓力曲線和壓力導(dǎo)數(shù)曲線具有臺階狀上升特點?；馃接吞锊环€(wěn)定試井解釋結(jié)果顯示復(fù)合地層多表現(xiàn)為內(nèi)區(qū)物性優(yōu)于外區(qū)物性。這是因為：（1）改造措施有效解除了近井地帶污染，提高了地層內(nèi)區(qū)滲透性；（2）注水井周圍微裂縫和隱裂縫在較高地層壓力作用下張開，從而導(dǎo)致注水井周圍內(nèi)外區(qū)滲透性差異。

圖2 復(fù)合模型的典型試井指示曲線

垂直裂縫有限導(dǎo)流模型設(shè)定條件為裂縫孔隙雙重介質(zhì)的極端情況。對裂縫發(fā)育而基質(zhì)滲透率很低，基質(zhì)和裂縫間流體交換少到可忽略不計時，此時的裂縫孔隙雙重介質(zhì)稱為垂直裂縫介質(zhì)［8］。圖3是井底存在一條大裂縫的典型滲流介質(zhì)試井指示曲線。由圖3看出,井筒儲集影響突出，裂縫導(dǎo)流能力系數(shù)較大，導(dǎo)數(shù)曲線斜率為0.25～0.50的直線，但往往由于測試時間不夠，不能測試后期的擬徑向流段。

圖3 垂直裂縫有限導(dǎo)流模型的典型試井曲線

需要說明的是，當(dāng)測試時間不足時，垂直裂縫介質(zhì)試井指示曲線與均質(zhì)孔隙介質(zhì)試井指示曲線的形態(tài)有些近似，選擇均質(zhì)模型或垂直裂縫模型都能獲得較好的解釋結(jié)果。但根據(jù)油藏整體的地質(zhì)特點，這次研究中盡量選用垂直裂縫解釋模型。

1.3 顯裂縫介質(zhì)

顯裂縫介質(zhì)在試井模型中表現(xiàn)為雙重模型。它是由無數(shù)裂縫以及被裂縫任意切割具有一般多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)的無數(shù)基質(zhì)巖塊所組成。含有細(xì)小孔隙并具有高儲存能力的基質(zhì)巖塊是流體的主要儲集空間，而儲存能力低但滲透性高的裂縫網(wǎng)絡(luò)則是流體的主要流動通道，兩類孔隙結(jié)構(gòu)之間有流體“竄流”交換作用發(fā)生。其中，用ω描述裂縫網(wǎng)絡(luò)的彈性儲存能力與油藏總的彈性儲容比，用λ描述基質(zhì)流體向裂縫的竄流能力。圖4為典型的總系統(tǒng)徑向流段雙重滲流介質(zhì)試井指示曲線，壓力曲線具有臺階狀上升的特點，而壓力導(dǎo)數(shù)曲線具凹型特點。

火燒山油田雙重介質(zhì)具有儲容比ω值較大、竄流系數(shù)λ值較小的特點。其儲層微裂縫較發(fā)育，裂縫供給液體能力較強(qiáng)，基質(zhì)滲透率較低，向裂縫竄流較遲，竄流能力較弱或者儲集系數(shù)較大，續(xù)流段長。試井指示曲線形狀往往掩蓋了裂縫徑向流段 （即很快到過渡段），雙對數(shù)導(dǎo)數(shù)圖過渡段下凹較淺，主要表現(xiàn)為雙重介質(zhì)擬穩(wěn)態(tài)流。從實際測試情況看，火燒山油田單井反映出雙重介質(zhì)的井次很少，儲層滲流特征反映出特低滲基質(zhì)系統(tǒng)和高導(dǎo)流大裂縫系統(tǒng)的兩種極端情況較多。

圖4 雙重模型的典型試井曲線

2 不同時期的儲層滲流介質(zhì)分布

根據(jù)火燒山油田H3層的開發(fā)特征，結(jié)合油田歷年不穩(wěn)定試井解釋結(jié)果，將火燒山油田H3層分為3個開發(fā)階段：初期階段，從投產(chǎn)至1993年（圖5）；油井綜合治理階段，從1993年至2000年（圖6）；水井跟蹤調(diào)整階段，2000年至現(xiàn)在（圖7）。

觀察火燒山油田H3層滲流介質(zhì)類型的變化認(rèn)為：

（1）油田在開發(fā)過程中，滲流介質(zhì)是動態(tài)變化的。不同時期滲流介質(zhì)的分布是不同的。整體表現(xiàn)為隱裂縫區(qū)比例較大，且隨著油田的開發(fā)隱裂縫區(qū)域也在不斷的變化，比例也有逐漸變小的趨勢。

圖5 初期階段

圖6 油井綜合治理階段

（2）顯裂縫區(qū)域主要分布在該層的中南部分和東北部分，且隨著油田開發(fā)變化部分主要由顯裂縫區(qū)域改變?yōu)殡[裂縫區(qū)域，較少變化為微裂縫區(qū)域。

（3）微裂縫區(qū)域逐漸向北發(fā)展并且逐漸轉(zhuǎn)化為隱裂縫。

圖7 水井跟蹤調(diào)整階段

3 結(jié) 論

不穩(wěn)定試井是認(rèn)識儲層滲流介質(zhì)類型的重要手段。根據(jù)試井曲線特征分析，火燒山油田H3層滲流介質(zhì)為隱裂縫、微裂縫和顯裂縫三種類型，其對應(yīng)的四種試井解釋模型為均質(zhì)模型、復(fù)合模型、雙重模型和垂直裂縫導(dǎo)流模型。滲流介質(zhì)類型的分布為動態(tài)變化，通過對滲流介質(zhì)的識別，獲得了火燒山油田H3層3個開發(fā)階段的滲流介質(zhì)分布情況。此研究為合理制定開采技術(shù)政策提供了重要的地質(zhì)依據(jù)。

[1]徐春華.火燒山油田儲層巖石力學(xué)特征與裂縫分布[J].新疆石油學(xué)院學(xué)報，2000,12(4):11-14.

[2]吳承美.火燒山油田開發(fā)中后期滲流介質(zhì)類型研究[J].新疆石油學(xué)院學(xué)報，2002,14(2):41-44.

[3]Dominique Bourdet.現(xiàn)代試井解釋模型及應(yīng)用 [M].張義堂,譯.北京：石油工業(yè)出版社，2007.

[4]Ehlig-Economides C A,Ramey H J.Pressure Buildup for WellsProduced atConstantPressure[G].SPEJ,1981:105-114.

[5]李傳亮.油藏工程原理[M].北京：石油工業(yè)出版社，2005:50-55.

[6]Agarwal R G.A New Method to Account for Production Time Effects when Drawdown Type Curves are Used toAnalyze Buildup and Other Test Data[G].SPE Paper9289,55th Annual Fall Meeting,Dallas Tex,1980.

[7]劉能強(qiáng).實用現(xiàn)代試井解釋方法[M].北京：石油工業(yè)出版社，2008:251-258.

[8]Bennet C O,Rosato N D,Reynolds A C,et al.Influence of Fracture Heterogeneity and Wing Length on the Respnse of Vertically Fractured Wells[G].SPEJ,1983：219-230.

Abstract：Pressure transient testing is an effective method to identify reservoir seepage media.Based on the well test information data of layer H3 in Huoshaoshan oilfield,the paper classifies the seep media into three categories including veiled cracks，micro-cracks and huge cracks.It is recognized that the distribution of seep media is a process of dynamic change and the seepage media distribution of three exploitation phase are obtained.

Key words：Huoshaoshan oilfield；seepage media；fracture；well test

Study on The Distribution of The Seepage Media in HuoshaoShan Oilfield

ZHOU Ying TANG HaiLU··Dongliang LI Biao
(Southwest University of Petroleum,Chengdu 610500)

TE122

A

1673-1980（2012）02-0006-03

2011-10-13

國家科技重大專項(2008ZX05013)

周瀛（1988-），男，四川綿陽人，西南石油大學(xué)在讀碩士研究生，研究方向為油氣田開發(fā)。