周興燕 章友洪
(1.西南石油大學(xué)研究生院,成都 610500;2.新疆油田公司采油一廠J129采油作業(yè)區(qū),新疆 克拉瑪依 834000)
斜井是指生產(chǎn)井段與地層界面的法線夾角介于0°~90°之間的各種傾斜角度的井,即除了直井和水平井以外的各種井。目前,斜井已成為常規(guī)操作,不僅用于海底油藏開(kāi)發(fā),陸上油田也廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)專門的斜井試井分析軟件,為了進(jìn)一步深入研究斜井,有必要對(duì)斜井進(jìn)行試井研究。
1974年,Cinco Ley H對(duì)均質(zhì)油藏中斜井壓力響應(yīng)的計(jì)算和性態(tài)分析進(jìn)行了深入的研究[1]。Abbaszadeh M和Hegeman P S認(rèn)為斜井的壓力曲線有三個(gè)流動(dòng)階段:初始徑向流階段、中期過(guò)渡階段和后期擬徑向流動(dòng)階段[2]。本文通過(guò)對(duì)無(wú)限大板狀油藏中一口線源斜井和直井穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)的無(wú)因次壓力進(jìn)行求解,得出一種斜井試井研究新方法,利用直井試井分析軟件求取斜井資料。
如圖1所示,無(wú)限大板狀油藏中一口線源斜井穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)的無(wú)因次壓力響應(yīng)為[3-5]:
圖1 斜井示意圖
將斜井無(wú)因次壓力減去直井無(wú)因次壓力,兩者之差即為斜井相對(duì)于直井的表皮系數(shù),稱為擬表皮系數(shù),記為 Sθ,于是,
當(dāng)tD很大時(shí),
不難看出,Sθ是測(cè)壓點(diǎn)M、傾斜角θ、斜井中點(diǎn)位置ZwD、斜井長(zhǎng)度hwD和厚度hD的函數(shù)。因此Sθ僅是傾斜角θ和地層厚度hD的函數(shù)。
于是Sθ表示的擬合函數(shù)為
式(12)、(13)分別表示斜井測(cè)試資料用斜井模型和直井模型分析解釋得到的表皮系數(shù),于是得到斜井表皮系數(shù)的計(jì)算公式:
從式(14)可以看出,斜井資料用直井模型解釋得到的表皮系數(shù) Sv(θ,hD)偏小,由于 S′θ(θ,hD)一般為負(fù)值,因此加上修正項(xiàng) |S′θ(θ,hD)| 才是斜井的真實(shí)表皮系數(shù)Sc(θ,hD)。
式中:Kh—水平方向滲透率;
Kv—垂直方向滲透率;
θ—井斜角;
hD—無(wú)因次高度;
Sc—斜井真實(shí)表皮系數(shù);
Sv—用直井模型解釋得到的表皮系數(shù);
S′θ—擬表皮系數(shù),即斜井相對(duì)于直井的表皮系數(shù);
rw—供給半徑;
M—測(cè)壓點(diǎn);
zwD—斜井的中點(diǎn)位置;
hwD—斜井長(zhǎng)度;
WD3415注水井屬于X井區(qū)T2k1層的斜井,于2008年9月開(kāi)始投注。射孔井段為974.0~1045.5 m,射孔厚度為19 m。該井的物性參數(shù)為:有效孔隙度為18.5%,油層厚度為19 m,斜井與垂直方向的夾角為39.5°,井筒半徑為0.07 m,流體體積系數(shù)為1.0,流體黏度為0.9(mPa·s),流體壓縮系數(shù)為1.5×104MPa-1,綜合壓縮系數(shù)為7.8 ×10-4MPa-1。
WD3415斜井利用試井軟件解釋2011年6月6日的試井?dāng)?shù)據(jù),檢驗(yàn)圖如圖2和圖3所示,解釋結(jié)果如表1所示。
圖2 半對(duì)數(shù)檢驗(yàn)圖
圖3 無(wú)因次雙對(duì)數(shù)檢驗(yàn)圖
表1 WD34152011-6-6理論檢驗(yàn)結(jié)果
表2為斜井和直井模型處理結(jié)果??芍?,與真實(shí)表皮系數(shù)-0.8相比,經(jīng)修正后的表皮相對(duì)誤差為4.1%。如果直接使用直井軟件進(jìn)行解釋而不加修正,表皮的相對(duì)誤差達(dá)到148%。
表2 斜井資料和直井模型處理結(jié)果
(1)斜井資料進(jìn)行直井解釋,然后通過(guò)擬表皮系數(shù)的處理,所獲得的斜井真實(shí)的表皮系數(shù)經(jīng)研究表明,在井斜角小于75°時(shí)是準(zhǔn)確可靠的。
(2)滲透率由擬徑向流階段的半對(duì)數(shù)壓力曲線的斜率所決定的,而這個(gè)階段的斜率與傾斜角度無(wú)關(guān)。斜井資料用直井模型處理得到的滲透率與斜井資料中給定值一致。
(3)其他試井參數(shù)的解釋結(jié)果與真值近似相等,其誤差在油田允許范圍內(nèi)。
[1]Cinco Ley H.Unsteady-state Pressure Distribution Created by a Directionally Drilled Well or a Well with an Inclined Fracture[D].Stanford,Calif:Stanford University,1974.
[2]Abbaszadeh M,Hegeman P S.Pressure-transient Analysis for a Slanted Well in a Reservoir with Vertical Pressure Support[G].SPE,Sep,1990:277-284.
[3]王德山,聶立新,李兆敏.斜井試井分析方法研究[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào),2006,21(5):50-54.
[4]林加恩.實(shí)用試井分析方法[M].北京:石油工業(yè)出版社,1996:97-98.
[5]王德山,聶立新,李兆敏.斜井多井系統(tǒng)壓力響應(yīng)的有效算法[J].水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A 輯),2005,20(4):527-530.