華 紅

(中國(guó)石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司地質(zhì)研究院,遼寧盤錦124010)

低滲透氣井壓力恢復(fù)曲線分析方法研究

華 紅

(中國(guó)石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司地質(zhì)研究院,遼寧盤錦124010)

通過(guò)對(duì)蘇里格氣田蘇54-46井壓力恢復(fù)資料進(jìn)行分析解釋,分析低滲透氣藏壓裂氣井的滲流基本特征、壓力恢復(fù)速度、恢復(fù)程度等,利用獲得準(zhǔn)確的目前地層壓力、儲(chǔ)層滲流參數(shù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù),進(jìn)行儲(chǔ)層評(píng)價(jià)。測(cè)試結(jié)果表明,該儲(chǔ)層滲透性較好,存在非均質(zhì)邊界,邊界反映、地層壓力衰竭明顯,說(shuō)明該儲(chǔ)層儲(chǔ)量有限,表現(xiàn)出透鏡體狀氣藏特征。

低滲透氣藏;氣井壓裂;滲流特征;儲(chǔ)層評(píng)價(jià);蘇里格氣田

蘇里格氣田儲(chǔ)層地質(zhì)情況非常復(fù)雜,含氣層段多,層間物性差異大,非均質(zhì)性強(qiáng),具有低滲、低壓、低產(chǎn)、低豐度等特點(diǎn),氣井幾乎無(wú)自然產(chǎn)能,水力壓裂是低滲透儲(chǔ)層改造必不可少的重要措施。對(duì)于壓裂投產(chǎn)的氣井,壓力恢復(fù)測(cè)試是評(píng)價(jià)增產(chǎn)壓裂效果的最有效的間接型技術(shù)。為了計(jì)算裂縫的性能參數(shù),必須使氣井的地層流動(dòng)達(dá)到徑向流階段,方可獲得反映地層情況的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。對(duì)于低滲透氣藏,氣井一般都要有很長(zhǎng)的關(guān)井時(shí)間才能達(dá)到擬徑向流。為了不影響生產(chǎn)效果,大部井都不進(jìn)行長(zhǎng)期關(guān)井,不能獲得可供分析的合格壓力恢復(fù)資料。本文以1口井壓恢資料的解釋為實(shí)例,分析蘇里格氣田氣井壓裂效果、低滲透儲(chǔ)層壓裂后滲流特征等,對(duì)低滲透氣藏氣井壓裂后的儲(chǔ)層進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

1 分析方法

J.A.Rushing、T.A.Blasingame開發(fā)了一種將短期壓力恢復(fù)測(cè)試與長(zhǎng)期產(chǎn)量數(shù)據(jù)的常規(guī)遞減類型曲線分析相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法[1-2],其分析步驟:

(1)利用遞減類型曲線方法分析壓裂后天然氣產(chǎn)量數(shù)據(jù),分析估算的地層滲透率,以及由特殊分析估算裂縫性能參數(shù)。

(2)利用壓力恢復(fù)測(cè)試數(shù)據(jù),繪制擬壓力變化和擬壓力導(dǎo)數(shù)變化與相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)化或疊加的擬時(shí)問(wèn)函數(shù)的關(guān)系曲線。根據(jù)導(dǎo)數(shù)數(shù)據(jù)的形態(tài)確認(rèn)水力壓裂井所特有的所有流態(tài)。

(3)如果存在雙線性流階段,繪制擬壓力與標(biāo)準(zhǔn)化擬時(shí)間函數(shù)四次方根的直角坐標(biāo)關(guān)系曲線,計(jì)算裂縫的有效導(dǎo)流能力。

(4)如果存在地層線性流階段,繪制擬壓力與標(biāo)準(zhǔn)化擬時(shí)間函數(shù)平方根的直角坐標(biāo)關(guān)系曲線,算出裂縫的有效半長(zhǎng)度。

(5)利用一個(gè)自動(dòng)歷史擬合過(guò)程來(lái)分析測(cè)試數(shù)據(jù)。由遞減類型曲線分析估算的地層滲透率以及由特殊分析得出的裂縫性能,可以用來(lái)確定歷史擬合過(guò)程有關(guān)參數(shù)的初始值及其合理范圍。在多次分析之間進(jìn)行迭代,直到獲得一致的結(jié)果。

2 實(shí)例分析

2.1 測(cè)試井基本情況

蘇54-46井是蘇里格氣田一口開發(fā)井,該井于2006年11月14日開鉆,2006年11月29日完鉆,完鉆井深3 386 m,完鉆層位太原組。2006年12月3日完井,人工井底3 349 m,鉆遇石盒子組盒8段砂巖厚度34.2 m,電測(cè)解釋氣層27.8 m/7層,含氣層4.4 m/2層,微含氣層2 m/2層;山西組山1段砂巖厚度3.2 m,電測(cè)解釋氣層3.2 m/1層。

2006年12月17日進(jìn)行水力壓裂,井段3 283.3～3 252.8 m,22.2 m/5層;壓后生產(chǎn)8個(gè)月后關(guān)井進(jìn)行為期48天的壓力恢復(fù)測(cè)試(表1)。

2.2 生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析

該井2006年12月25日投產(chǎn),初期日產(chǎn)氣2.22×104m3,平均日產(chǎn)氣3.29×104m3,關(guān)井測(cè)試前日產(chǎn)氣3.10×104m3,累計(jì)產(chǎn)氣621×104m3。根據(jù)生產(chǎn)曲線形態(tài)分析,套壓曲線為明顯的兩段式,具有明顯拐點(diǎn)(圖1)。拐點(diǎn)前產(chǎn)量高、壓降速度快,拐點(diǎn)后類似達(dá)到擬穩(wěn)態(tài)流動(dòng)特征。結(jié)合日產(chǎn)氣曲線,從產(chǎn)量和壓力遞減情況定性分析,該儲(chǔ)層井周物性條件較好,產(chǎn)量較高,但地層壓力衰減快,具定容封閉氣藏特征,氣藏范圍有限;早期壓降較短,也定性表明壓裂產(chǎn)生的裂縫線性流段時(shí)間較短,裂縫延展長(zhǎng)度有限。

2.2 測(cè)試成果分析

表1 層位盒8下生產(chǎn)層段測(cè)井解釋氣層參數(shù)

圖1 54-46井實(shí)際生產(chǎn)曲線

該井2007年8月5日關(guān)井,下入高精度電子壓力計(jì)進(jìn)行壓力恢復(fù)測(cè)試,關(guān)井38 d,井口油套壓由9.0 M Pa恢復(fù)到11.0 M Pa;實(shí)測(cè)井底壓力由11.10 M Pa恢復(fù)到13.88 M Pa,壓力上升了2.78 M Pa;地層壓力恢復(fù)速率為0.07 M Pa/d,恢復(fù)速率較低,本次測(cè)試為投產(chǎn)后第一次壓力恢復(fù)測(cè)試,與投產(chǎn)前實(shí)測(cè)地層壓力(28.159 M Pa)相比,壓力恢復(fù)程度只有49.3%,恢復(fù)程度低,地層能量衰減嚴(yán)重(圖2)。

圖2 54-46井實(shí)測(cè)壓力恢復(fù)曲線

2.3 滲流特征分析

從雙對(duì)數(shù)圖看,井儲(chǔ)階段過(guò)后壓差和導(dǎo)數(shù)曲線具線性流平行線類似特征,但該井受水力加砂壓裂裂縫影響的雙線性1/4斜率特征值不明顯,線性流1/2斜率段也較短,數(shù)值模擬結(jié)果,裂縫半長(zhǎng)60 m左右。分析原因由于儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng),巖性變化較大,可能是儲(chǔ)層范圍有限限制了裂縫的延伸[3-4];導(dǎo)數(shù)曲線無(wú)明顯徑向流段,對(duì)于低滲透氣層,壓裂裂縫滲透率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于儲(chǔ)層滲透率水力,壓裂所產(chǎn)生裂縫成為了儲(chǔ)層的主要滲流通道。

2.4 儲(chǔ)量計(jì)算

從雙對(duì)數(shù)導(dǎo)數(shù)曲線形態(tài)看,導(dǎo)數(shù)后期急速上翹,應(yīng)為多方向巖性變化的反映,邊界距離分別為:15、62、68、173 m,其中最遠(yuǎn)的一條邊界為測(cè)試末點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)值為最小值,儲(chǔ)量計(jì)算中采用井距之半作為邊界。生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析,該井關(guān)井前已經(jīng)基本達(dá)到了擬穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài),綜合分析該氣藏為定容封閉氣藏。利用容積計(jì)算該井單井控制儲(chǔ)量為1 756×104m3。利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算定容封閉氣藏儲(chǔ)量,采用壓降法計(jì)算的該井動(dòng)儲(chǔ)量為1 997×104m3。兩者具有良好的一致性。

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)對(duì)于低滲透氣層壓力恢復(fù)速度較慢,要取得合格壓力恢復(fù)曲線需要較長(zhǎng)的關(guān)井時(shí)間。

(2)線性流是低滲透層壓裂氣井主要滲流特征。

(3)對(duì)于低滲透氣藏,壓力恢復(fù)測(cè)試與長(zhǎng)期產(chǎn)量數(shù)據(jù)的常規(guī)遞減類型曲線分析相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法是儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的有效方法。

[1] J.A.Rushing.水力壓裂氣井動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)的新方法:短期壓力恢復(fù)測(cè)試與長(zhǎng)期產(chǎn)量數(shù)據(jù)分析的結(jié)合[C].SPE 84475.

[2] 張振文.低滲透氣藏關(guān)井測(cè)壓資料綜合應(yīng)用分析研究[J].天然氣工業(yè),2006,26(10):102-104.

[3] 康志江,邱立偉.劉道信,等.非常規(guī)氣田開發(fā)特征研究[J].特種油氣藏,2003,10(5):51-53.

[4] 黃炳光,劉蜀知,唐海,等.氣藏工程與動(dòng)態(tài)分析方法[J].北京:石油工業(yè)出版社,2004.

TE373

A

1673-8217(2011)05-0083-02

2011-06-02

華紅,工程師,1969年生,現(xiàn)從事油氣藏評(píng)價(jià)工作。

編輯:吳官生