姜 平 孫 雷 楊志興 李樹松 許月明

1.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）2.西南石油大學(xué) 3.中海石油（中國）有限公司湛江分公司

隨著南海西部復(fù)雜斷塊、非均質(zhì)性強(qiáng)等油氣藏的發(fā)現(xiàn)，復(fù)雜油氣田的開發(fā)出現(xiàn)了多相流、非均質(zhì)性強(qiáng)的試井疑難問題。常規(guī)試井分析方法不能解決或者不能有效解決這些復(fù)雜試井問題。而且這些試井問題也嚴(yán)重制約著對儲層的認(rèn)識。筆者通過開發(fā)和應(yīng)用數(shù)值試井技術(shù)[1－3]，來解決這些復(fù)雜試井難題。

1 南海西部油氣田試井問題

1.1 多相流試井問題

常規(guī)試井解釋無法得出合理的相滲透率，不能真實(shí)描述儲層中的多流相滲流情況。

1.2 干擾試井問題

單井測試受鄰井干擾，常規(guī)試井確定不了合理的解釋模型，解釋不出合理的儲層參數(shù)，并增加了試井解釋的多解性。

1.3 非均質(zhì)強(qiáng)油氣藏試井問題

針對平面非均質(zhì)強(qiáng)而地質(zhì)認(rèn)識不是很精確的儲層（部分儲層），常規(guī)數(shù)值模擬技術(shù)和常規(guī)試井解釋無法準(zhǔn)確模擬單井壓力變化情況，也無法得出正確合理的儲層參數(shù)，也無法準(zhǔn)確地進(jìn)行生產(chǎn)預(yù)測。

2 數(shù)值試井技術(shù)的原理及應(yīng)用

筆者針對上述南海西部油氣田疑難試井問題，開發(fā)和應(yīng)用了Voronoi數(shù)值試井技術(shù)。

2.1 數(shù)值試井原理

數(shù)值試井就是應(yīng)用數(shù)值模擬方法解決試井問題。首先建立三相滲流數(shù)學(xué)模型[4－9]：

式中K為滲透率，mD；Kr為相對滲透率；φ為孔隙度；S為飽和度；μ為黏度，mPa·s；B為體積系數(shù)；Rs為溶解氣油比。下標(biāo)o為油；g為氣；w為水。

然后采用Voronoi網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行離散化，使之成為多個網(wǎng)格體。Voronoi網(wǎng)格（圖1）是一種把局部精細(xì)網(wǎng)格和基本粗化網(wǎng)格結(jié)合在一起的技術(shù)，即井筒、斷層等附近采用細(xì)網(wǎng)格，而離井較遠(yuǎn)處采用稀的基本網(wǎng)格。

最后調(diào)整油藏模型、油藏參數(shù)、流體參數(shù)及其分布，計(jì)算網(wǎng)格所有節(jié)點(diǎn)的壓力和流體分布，從而找出與實(shí)測壓力相一致的油藏模型和參數(shù)分布，這就是最終解釋結(jié)果。

圖1 Voronoi網(wǎng)格示意圖

通過不斷地開發(fā)和應(yīng)用，總結(jié)了一套行之有效的工作流程和工作方法（圖2）。

圖2 數(shù)值試井工作流程圖

2.2 數(shù)值試井在南海油氣田的應(yīng)用

2.2.1 多相流數(shù)值試井應(yīng)用

NOH1井生產(chǎn)層位為N1－IV油組，由于井打在油水過渡帶上，現(xiàn)在含水率達(dá)到70%，常規(guī)試井無法正確模擬油水流動真實(shí)情況。因此使用數(shù)值試井技術(shù)，通過應(yīng)用數(shù)值試井技術(shù)，建立合理地質(zhì)模型，引入油水兩相相滲曲線，可得到油、水真實(shí)滲透率以及地層壓力的變化情況（圖3）。

通過數(shù)值試井與常規(guī)試井解釋結(jié)果對比（表1），再結(jié)合油氣田地質(zhì)和生產(chǎn)情況。分析發(fā)現(xiàn)數(shù)值試井解釋結(jié)果更符合實(shí)際情況，并且能夠模擬儲層油、水流動的真實(shí)情況。

圖3 NOH1井雙對數(shù)擬合曲線圖

表1 NOH1井常規(guī)與數(shù)值試井結(jié)果對比表

2.2.2 干擾數(shù)值試井應(yīng)用

N3Ⅰ氣組有6口生產(chǎn)井（NM7—NM12井）同生產(chǎn)，大部分井測試的壓力雙對曲線末端下翹，為鄰井干擾所致，常規(guī)試井不能準(zhǔn)確定量解釋干擾現(xiàn)象。為了準(zhǔn)確定量解釋各井之間的干擾情況和氣組連通情況，使用數(shù)值試井解釋這些井。以NM10井為例來闡述數(shù)值試井在N3Ⅰ氣組的應(yīng)用，先建立N3Ⅰ氣組地質(zhì)模型，而后進(jìn)行擬合分析，得到較好試井解釋結(jié)果（圖4）和地層壓力分布。

圖4 NM10井雙對數(shù)擬合曲線圖

通過進(jìn)一步分析N3Ⅰ氣組6口井干擾數(shù)值試井解釋成果（表2），得出N3Ⅰ氣組連通性較好。

2.2.3 非均質(zhì)油氣藏?cái)?shù)值試井應(yīng)用

南海西部大量強(qiáng)非均質(zhì)的油氣藏正在開發(fā)，由于海上考慮經(jīng)濟(jì)成本，井較少，造成局部地質(zhì)認(rèn)識不清楚，出現(xiàn)大量非均質(zhì)試井問題。NGH2井所在井區(qū)的地質(zhì)認(rèn)識不夠，造成數(shù)模的壓力歷史擬合不好，并且常規(guī)試井的壓力歷史曲線擬合效果也差。

采用數(shù)值試井技術(shù)對該井進(jìn)行試井解釋。結(jié)合地質(zhì)、地震、生產(chǎn)動態(tài)的認(rèn)識建立一個合理簡單的地質(zhì)模型，最后試井曲線得到較好的擬合效果，并得出該井的單井動儲量為4.7×108m3，此外還可以將解釋成果作為基礎(chǔ)代替數(shù)學(xué)模型進(jìn)行生產(chǎn)預(yù)測（圖5）。

表2 N3Ⅰ氣組6口井試井解釋成果表

圖5 NGH2井?dāng)?shù)值試井生產(chǎn)預(yù)測曲線圖

3 結(jié)論

1）干擾數(shù)值試井技術(shù)在常規(guī)解析試井解釋基礎(chǔ)上，通過建立單井精細(xì)地質(zhì)模型，進(jìn)行模擬分析，并準(zhǔn)確定量解釋各井之間的干擾情況，以此進(jìn)一步分析儲層連通情況。

2）多相流數(shù)值試井引入多相相滲曲線，通過模擬分析能得出Ko、Kw、Kg等各相相滲透率，而且能夠模擬儲層流體真實(shí)流動情況。

3）非均質(zhì)油氣藏?cái)?shù)值試井針對平面非均質(zhì)強(qiáng)而地質(zhì)認(rèn)識不是很精確的儲層（或者局部儲層地質(zhì)認(rèn)識不精確），建立單井儲層地質(zhì)模型，能較好地?cái)M合了測試井的壓力和產(chǎn)量數(shù)據(jù)，以此代替數(shù)值模擬，進(jìn)行生產(chǎn)預(yù)測，并準(zhǔn)確計(jì)算單井動儲量，是數(shù)模技術(shù)的有力補(bǔ)充。

4）數(shù)值試井技術(shù)改進(jìn)了傳統(tǒng)試井解釋技術(shù)的缺陷和不足，功能很強(qiáng)大，為今后復(fù)雜油氣田的試井解釋工作開辟了一條新途徑。

[1]BOURDET D，WHITTLE T M，DOUGLAS A A.A new set of type curves simplifies well test analysis[J].World Oil，1983（5）：95－106.

[2]PERRINE R L.Analysis of pressure buildup curve[C]∥paper 56－482presented at the Drilling and Production Practice.Washington DC：American Petroleum Institute，1956.

[3]RAGHAVAN R.Well test analysis：Wells producing by solution gas drive[J].SPE Journal，1976，16（4）：196－208.

[4]齊二坡，洪鴻，田婉玲，等.數(shù)值試井技術(shù)在復(fù)雜氣井解釋中的應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2007，27（5）：97－99.QI Erpo，HONG Hong，TIAN Wanling，et al.Application of numerical well test analysis in complex gas wells[J].Natural Gas Industry，2007，27（5）：97－99.

[5]謝林峰，甘柏松.氣藏水平井干擾試井參數(shù)敏感性研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2012，34（9）：117－120.XIE Linfeng，GAN Baisong.Application of numerical well testing interpretation technique in complex boundary reservoir evaluation[J].Journal of Oil and Gas Technology，2012，34（9）：117－120.

[6]周克萬，黃炳光，羅志鋒，等.數(shù)值試井與不穩(wěn)定試井結(jié)合計(jì)算物性參數(shù)[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，33（3）：141－144.ZHOU Kewan，HUANG Bingguang，LUO Zhifeng，et al.Combination of numerical well test and unstable test for calculation of physical parameters[J].Journal of Southwest Petroleum University：Science ＆ Technology Edition，2011，33（3）：141－144.

[7]曹成壽，張耀剛，賈浩民，等.靖邊氣田水平井試氣新工藝、新技術(shù)及應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2010，30（7）：48－51.CAO Chengshou，ZHANG Yaogang，JIA Haomin，et al.New stimulation technologies on horizontal wells in Jingbian gas fields[J].Natural Gas Industry，2010，30（7）：48－51.

[8]楊磊，常志強(qiáng)，朱忠謙，等.數(shù)值試井在克拉2氣田開發(fā)中的應(yīng)用[J].天然氣地球科學(xué)，2010，21（1）：163－167.YANG Lei，CHANG Zhiqiang，ZHU Zhongqian，et al.Application of numerical well test in development of Kela 2 Gas Field[J].Natural Gas Geoscience，2010，21（1）：163－167.

[9]吳明錄，姚軍，賈維霞，等.水平井流線數(shù)值試井解釋模型及應(yīng)用[J].新疆石油地質(zhì)，2010，31（4）：408－412.WU Minglu，YAO Jun，JIA Weixia，et al.Streamline numerical well－testing interpretation model for horizontal wells and its application[J].Xinjiang Petroleum Geology，2010，31（4）：408－412.