大牛地气田低渗透气藏水平井多点对比测试技术
2015-12-28

摘 要:搞清水平井不同位置试井测试结果的差异性,对鄂尔多斯盆地大牛地气田低渗透气藏某一典型水平井开展了连续油管多点对比测试作业的先导性试验。首先介绍了该典型井的基本情况,包括造斜点、靶点和水平井段中点的关井压力恢复测试曲线和测试数据,再利用现代试井分析方法,对这3个点的测试结果进行了有效的试井解释,划分了渗流流动阶段。从测试曲线形态、测试资料品质和试井解释结果三方面入手,对比分析了3个测试点的差异性,发现水平井段中点和靶点测试结果差异性小,但却与造斜点测试结果明显不同,因此认h后期该典型井的测试只需将仪器下到入靶点即可。最后,基于该典型井的多点对比测试结果,分析、讨论了大牛地气田低渗透气藏水平井测试曲线异常的原因,并对该气藏水平井后期测试提出了合理化建议。该先导性试验展示的多点对比测试技术、现场实验数据和结果认识,对现代气井测试具有指导作用。

关键词:鄂尔多斯盆地  大牛地气田  低渗透气藏  水平井  多点对比测试  h恢复  试井  先导性试验

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

AbstractIn order to find out the difference of well testing results between different points in a horizontal wella pilot multi-point comparison test with coiled tubing was performed in a typical horizontal well in the low-permeability reservoirsDaniudi GasfieldOdors BasinIn this paperbasic status of the typical horizontal well is firstly presentedincluding curves and data of the pressure build-up testing of its kick off pointtarget 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 shapetesting 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 pointbut quite different from that of the kick-off pointThereforeit is recommended to run the testing gauge down to the target point during the later testing in this typical horizontal wellAnd finallyrational 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 BasinDaniudi GasfieldLow-permeability gas reservoirsHorizontal wellMulti-point comparison testingPressure build-upWell testPilot

低渗透气藏已越来越受到广泛的关注和重视[1]。水平井因能增大气井泄气面积,提高单井产能,被越来越多地运用在低渗透气藏的开发中[2-3],鄂尔多斯盆地大牛地气田低渗透气藏就是我国低渗透气藏的典型例子之一。试井在储层评价中起到了至关重要的作用,早在1995年,国外的Mattar[4]就开展了早期半对数水平井试井分析理论方法研究。随后,KuchukOzkan[5-8]开展了现代试井分析理论模型与求解方法研究,绘制了典型的双对数试井分析理论曲线。我国水平井试井分析研究起步相对较晚,张奇斌、张烈辉、李相方等[9-11]相继开展了不同油气藏水平井、戚井分析模型的理论研究。但一直以来,水平井试井分析模型只能计算正表皮试井分析样板曲线,直到2012年,贾永禄等[12-13]提出了负表皮水平井试井分析新模型,既可以计算正表皮试井分析样板曲线,又可以计算负表皮水平井试井分析样板曲线。然而未见相关水平井有效产气长度试井解释的实例研究报道。目前,有关水平井试井分析基础理论模型的相关研究文献较多,但对现场测试工艺和测试方法的研究相对较少,现有的研究主要集中在测试仪器仪表的选择和测试资料的解释上[14-15],未见水平井多点对比测试的技术研究报道。

水平井试井理论模型计算的样板曲线均是水平井段中点处的压力动态曲线,而常规水平井测试技术无法将测试仪器下入水平井段中点处,往往只能下在水平井造斜点下方某个位置,离水平井靶点还有一段距离,因此,这一问题成为一直以来水平井测试工艺面临最大技术瓶颈。随着连续油管作业技术的发展,虽然能够将测试仪器下入水平井筒中点处进行试井测试,但因测试费用高昂、施工复杂等特点,一直得不到大规模的推广应用。尤其对于低渗透油气藏,在开采成本较大的情况下,为了节约生产成本,更是难以开展连续油管测试作业。为了搞清压力计下不同位置处对气井测试资料结果的影响,在大牛地气田低渗透气藏率先投入了高昂的测试费用,选取1口典型水平井开展了连续油管多点对比测试作业,其先导性测试试验结果有效指导了未来大牛地气藏后期水平井测试作业的部署与规划。大牛地低渗透气藏水平井多点对比测试技术、现场实验数据和结果认识,为国内外其他同类低渗透气藏的试井测试工作提供了参考和依据。

1 水平井的基本情况

为了顺利开展水平井多点对比测试,以及获得高品质的试井测试数据,现场特选取了1口生产状况良好、产量较为稳定的井进行先导试验。DPHX1水平井于20091023日投产,层位二叠系山西组,气井衰竭式开采,油压持续稳定下降,平均产气量21019m3,平均产水量0.474m3,生产水气比为0.2255m3104m3201312l2口关井压力恢复测试,201439日测试结束,关井测试87d,计2088h。关井前累积生产时间为1507d,计36168h,关井前累积产气量0.3146×108m3,累积产水量711.68m3

利用连续油管将6只电子压力计下在造斜点(C)、靶点(A)和水平井段中点(O)3个不同位置点,为了防止某只电子压力计出现存储故障,每个点分别放2只电子压力计,采用井口关井同时测试的方式进行关井压力恢复试井测试。DPHX1水平井电子压力计下深多点对比测试示意图如图1所示,该井水平井段长1204m,造斜点(C)与靶点(A)的井深差值为538m,靶点(A)与水平井段中点的井深差值为602m6只电子压力计记录的压力数据都完好,经验证同一点的2只电子压力计记录的数据完全相同,做出3个点的压力恢复测试曲线如图2所示。统计的造斜点、靶点和水平井段中点3个点测试关井末点压力分别为12.868MPa13.257MPa13.355MPa(1)。利用关井测试末点的压力值计算3个点之间的压力差值与压力梯度,造斜点与靶点的压力差值为0.389MPa,压力梯度为0.0723MPa100m,靶点与水平井段中点井深差值为压力差值为0.098MPa,压力梯度为0.0163MPa100m。造斜点与靶点之间不仅有天然气与管壁的摩阻损失,还有重力损失,而靶点与水平井段中点只有摩阻损失。因此,造斜点与靶点之间压力损失和压力梯度相对较大。

 

 

2 水平井多点对比测试的试井解释

因为水平井试井分析理论模型所计算的样板曲线是水平井段中点的样板曲线,所以需要利用计算的压力梯度将造斜点和靶点的测压数据经过压力补偿折算到水平井段中点后再进行试井解释。DPHX1水平井试井解释所需基础数据如下:孔隙度为0.089,黏度为0.0155mPa·s,压缩系数为0.0775MPa,有效厚度为7m,体积系数为0.0085,偏差因子为0.91,原始含气饱和度为0.6385,水平井长为1204m。利用本文参考文献[8-9]的水平井试井分析模型进行试井拟合解释,造斜点(C)、靶点(A)和水平井段中点(O)的试井双对数拟合曲线如图35所示。

 

 

从测试曲线形态来看,靶点和水平井段中点测试的试井曲线形态几乎一样,与造斜点测试的试井曲线形态有明显的差别。根据3点试井曲线形态,3个点测试的试井双对数曲线都反映出典型的水平井试井曲线特征,都能识别出3个主要的渗流流动阶段[8-9]:阶段Ⅰ,早期井筒储集效应和表皮效应响应阶段;阶段Ⅱ,早期垂直径向流阶段,该阶段地层流体在垂直平面内径向地流入水平井筒,其试井压力导数曲线为一水平线;阶段Ⅲ,中期线性流阶段,该阶段地层流体线性地流入水平井筒,其试井压力导数曲线为一倾斜的直线。然而对低渗透气藏来说,由于测试时间不足够长,试井曲线没有出现后期拟径向流阶段。从测试曲线品质来看,靶点和水平井段中点测试的试井曲线较为光滑,品质较好,而造斜点测试的试井曲线较为波动,品质相对较差。

DPHX1水平井3点测试的试井解释结果如表2所示。由水平井段中点压恢试井解释结果可知,该井储层水平渗透率为0.0563mD,垂直渗透率为1.79×104mD,是垂直渗透率的314.5倍,水平与垂直渗透率级差较大,测试时平均地层压力为16.80MPa。造造斜点试井解释的表皮系数为正,而靶点和水平井段中点解释表皮系数均为负数。对比3点测试的试井拟表2 DPHX1水平井试井解释结果表合解释结果,水平井段中点解释的结果与靶点解释结果非常接近,与造斜点解释的井储系数、渗透率、地层压力等参数值明显不同。

 

从测试曲线形态、测试曲线品质和试井解释结果对比来看,建议后期DPHX1水平井的试井测试将仪器下到入靶点即可。

3 低渗透气藏水平井后期测试建议

笔者统计了大牛地低渗透气藏所有18口水平井的测试资料,其中DPHX2水平井和DPHX3水平井2口水平井测试曲线严重异常,无法进行精细的试井拟合解释(67)

 

 

据笔者统计,大牛地低渗透气藏1811测试水平井的平均水气比为0.55DPHX2水平井测试时生产水气比为2.02m3104m3,测点下在造斜段,测点到靶点距离为167.08mDPHX3水平井测试时生产水气比为1.4m3104m3,测点下在造斜段,测点到靶点距离为229.95mDPHX1水平井测试时生产水气比为0.2255m3104m3,其造斜点(C)到靶点的距离为538m。对比DPHX1水平井造斜点的测试情况,DPHX2水平井和DPHX3水平井测点下深距靶点距离都远小于DPHX1水平井造斜点,DPHX2水平井和DPHX3水平井的生产水气比远大于DPHX1水平井的生产水气比,而测试曲线比DPHX1水平井造斜点的测试曲线异常得多,由于DPHX2水平井和DPHX3水平井测点未下到储层中部,加上生产水气比较大,导致关井后气水重力分异引起测试曲线异常。

因此,对生产水气比和DPHX1水平井相当或小于DPHX1水平井的井,建议在现场条件允许的情况下测试时可以采用连续油管作业,将测试点下到入靶点(A)即可;对生产水气比比DPHX1水平井大的井,建议开展相关对比测试工作,以研究测试仪器下在造斜点、靶点与下在水平井段中点的差异性。

由于连续油管作业费用高昂,施工复杂,尽管DPHX1水平井造斜点测试结果与靶点测试结果存在一定的差异,但在一定工程误差允许的范围内,为了节约测试成本,亦可以采用常规测试手段进行试井测试。采用常规测试手段测试时,建议优选生产水气比较小的井进行施工作业,尽可能增加仪器测试下深,以增强测试资料的可靠性与利用率。

4 结束语

大牛地气田低渗透气藏率先投入了高昂的测试费用,选取典型水平井开展了连续油管多点对比测试作业,其先行实践的技术思路、分析方法及成果认识,值得其他有水平井开发的油气藏借鉴和参考,以便充分发挥试井测试动态监测技术在油气藏勘探与开发中的作用。

 

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本文作者:王贵生  聂仁仕  卜彩霞

作者单位:中国石化华北分公司第一采气厂

  “油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学

  中国石化华北分公司气田开发处

 

 

 

 

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