李智鋒，李治平 楊 向

(中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京 100083) (中石油長慶油田蘇里格氣田研究中心，陜西 西安 710021)

一種改進(jìn)的修正等時(shí)試井資料處理方法

李智鋒，李治平 楊 向

(中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京 100083) (中石油長慶油田蘇里格氣田研究中心，陜西 西安 710021)

根據(jù)修正等時(shí)試井的特點(diǎn)應(yīng)用滲流力學(xué)理論，研究了一種利用等時(shí)試井的4個(gè)等時(shí)期資料求取產(chǎn)能的新方法。該方法通過研究壓力監(jiān)測資料，建立每一工作制度時(shí)壓力隨時(shí)間的變化規(guī)律，外推確定穩(wěn)定的井底壓力，然后用常規(guī)回壓試井資料分析方法即可準(zhǔn)確計(jì)算氣井的產(chǎn)能。并利用這一新方法分析了鄂爾多斯某氣藏的產(chǎn)能。分析結(jié)果表明，該方法具有分析簡單、分析結(jié)果可靠的特點(diǎn)，為簡化修正等時(shí)試井資料提供了理論依據(jù)。

修正等時(shí)試井；產(chǎn)能測試；低滲透氣藏；分析；新方法

修正等時(shí)試井是氣藏產(chǎn)能測試最常用的方法之一，具有測試快捷和結(jié)果準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。但是，對低滲透氣藏進(jìn)行修正等時(shí)試井時(shí)，由于延長生產(chǎn)期資料難以獲得，使得測試資料的分析存在一定難度。為此，筆者根據(jù)修正等時(shí)試井的特點(diǎn)，應(yīng)用滲流力學(xué)理論，研究了一種利用等時(shí)試井的4個(gè)等時(shí)期資料求取產(chǎn)能的新方法。

1 修正等時(shí)試井資料處理方法概述

圖1 S5井修正等時(shí)試井測試曲線

修正等時(shí)試井自1955年提出以來，在氣田產(chǎn)能評價(jià)中發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用[1]。該方法的測試要點(diǎn)如下：先以一個(gè)比較小的產(chǎn)量開井生產(chǎn)一段時(shí)間，然后關(guān)井相同的時(shí)間(稱為一開一關(guān))，然后再以大一點(diǎn)的產(chǎn)量再生產(chǎn)與一開相同的時(shí)間，然后再關(guān)井相同的時(shí)間(稱為二開二關(guān))，如此進(jìn)行四開四關(guān)或者五開五關(guān)后，再開井生產(chǎn)。在利用該方法時(shí)，最基本的要求是氣井延續(xù)流量階段井底流動壓力必須達(dá)到平穩(wěn)，否則不能給出可靠的結(jié)果。但是，對于低滲透氣藏，由于氣層滲透率低，壓力傳播慢，氣井延續(xù)流量階段井底流動壓力很難達(dá)到平穩(wěn)，如鄂爾多斯某氣藏S5井，延續(xù)流量階段達(dá)360h，但壓力遞減速度仍然相當(dāng)快(見圖1)。顯然，基于這一測試過程確定的穩(wěn)定點(diǎn)計(jì)算的氣井絕對無阻流量是不可靠的。

為此，國內(nèi)外許多學(xué)者進(jìn)行研究，提出了利用等時(shí)不穩(wěn)定資料建立氣井穩(wěn)定產(chǎn)能方程的方法[2-6]。簡化后的修正等時(shí)試井只進(jìn)行等時(shí)階段的測試，而不進(jìn)行延續(xù)生產(chǎn)期的測試，從而大大縮短了測試時(shí)間，減少了天然氣的消耗。試井解釋所需要的穩(wěn)定時(shí)間由下式確定：

(1)

式中，td為壓力穩(wěn)定所需時(shí)間，h；φ為孔隙度，%；μg為氣體粘度，mPa·s；re為氣井供氣半徑，m；k為滲透率，10-3μm2；Ct為地層壓縮系數(shù)，MPa-1。

但上述方法也存在不足，因?yàn)闅馓镩_發(fā)的井距一般很大，很難確定氣井的實(shí)際供氣半徑。為了解決上述修正等時(shí)試井資料處理中存在的問題，需要研究新的分析方法，從而能夠利用測試資料準(zhǔn)確地求出氣井的產(chǎn)能。

2 修正等時(shí)試井資料處理方法的改進(jìn)

在修正等時(shí)試井時(shí)，前面有幾個(gè)工作制度的等時(shí)期，在目前的測試資料中，由于均采用電子測壓計(jì)在測試過程中對壓力進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，因而保持了測試資料的完整性，從而為探索測試資料分析新方法提供了保證。為此，筆者利用修正等時(shí)試井的4個(gè)等時(shí)期資料分析計(jì)算氣井產(chǎn)能。新方法的研究思路是，通過研究壓力監(jiān)測資料，建立每一工作制度時(shí)壓力隨時(shí)間的變化規(guī)律，由此外推確定穩(wěn)定的井底壓力，然后用常規(guī)回壓試井資料分析方法計(jì)算氣井的產(chǎn)能。

根據(jù)氣藏滲流理論可知，在一個(gè)氣藏中，當(dāng)氣井以穩(wěn)定產(chǎn)量開井生產(chǎn)時(shí)，所測試的井底流動壓力隨流動時(shí)間的變化由下式表示：

(2)

(3)

(4)

式(2)所描述的壓力變化僅適用于無限大氣藏，對于有限封閉氣藏，當(dāng)流動時(shí)間較長時(shí)，就不能用式(2)描述，即由式(2)不能外推確定穩(wěn)定的井底流動壓力數(shù)值。為此，可對式(2)進(jìn)行變換。

對式(2)中對數(shù)項(xiàng)做如下近似：

(5)

僅取式(5)中第1項(xiàng)，代入式(2)得：

(6)

考慮更一般的形式，可將式(6)寫成：

(7)

(8)

圖2 修正等時(shí)試井延續(xù)流動階段壓力變化曲線

(9)

為了檢驗(yàn)式(9)描述井底流動壓力隨流動時(shí)間變化的可靠性，對修正等時(shí)試井測試的延續(xù)流動階段資料進(jìn)行分析(見圖2)。顯然，當(dāng)流動時(shí)間t→∞時(shí)，井底流動壓力將趨于α。因此，該流動階段的穩(wěn)定流動壓力就是α。只要確定了各個(gè)工作制度下的穩(wěn)定井底流動壓力，則產(chǎn)氣量qg與穩(wěn)定井底流動壓力pwf就能夠一一對應(yīng)。然后應(yīng)用傳統(tǒng)的穩(wěn)定回壓試井分析方法進(jìn)行分析，由此得到可靠的分析結(jié)果。

3 應(yīng)用實(shí)例

(10)

圖3 S155井流動壓力變化曲線 圖4 S155井與qg關(guān)系曲線

應(yīng)用二項(xiàng)式方法計(jì)算得到絕對無阻流量為75.88×104m3。該井應(yīng)用常規(guī)處理方法(二項(xiàng)式壓力平方法)計(jì)算的絕對無阻流量為75.165×104m3。顯然，兩者差異很小，說明在不需要相應(yīng)的延續(xù)生產(chǎn)測試階段的情況下利用改進(jìn)方法可以得到可靠的分析結(jié)果。

4 結(jié) 語

修正等時(shí)試井新方法是通過研究壓力監(jiān)測資料，建立每一工作制度時(shí)壓力隨時(shí)間的變化規(guī)律，就可以外推確定穩(wěn)定的井底壓力，然后用常規(guī)回壓試井資料分析方法即可準(zhǔn)確計(jì)算氣井的產(chǎn)能。實(shí)例分析表明，利用該方法得到的分析結(jié)果與資料完整的井的常規(guī)處理方法得到的分析結(jié)果具有很好的一致性，說明該方法是可行的。

[1]李約翰 W.試井[M].王福松譯.北京：石油工業(yè)出版社，1986.

[2]馬強(qiáng).低滲氣田修正等時(shí)試井分析的改進(jìn)方法[J].油氣井測試，2011，20(5)：24-29.

[3]陳元千.改進(jìn)等時(shí)試井資料應(yīng)用的新方法[J].石油勘探與開發(fā)，1990,25(2):70-76.

[4]常寶華，劉華勛,熊偉，等.大尺度多洞縫型油藏試井分析方法[J].油氣田地面工程，2011，30(4)：14-15.

[5]唐俊偉,陳彩紅.修正等時(shí)試井資料分析新方法[J].石油勘探與開發(fā)，2004，31(1)：97-99.

[6]張宗林,張振文,胡建國，等.低滲透氣藏修正等時(shí)試井資料處理新方法[J].新疆石油地質(zhì)，2006，27(4)：481-483.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.11.036

TE375

A

16731409(2012)11N11003