(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452)

反褶積試井技術(shù)指導(dǎo)復(fù)雜油氣田高效開發(fā)

[摘要]針對(duì)渤南區(qū)域河流相油田構(gòu)造破碎、流體系統(tǒng)復(fù)雜、油藏類型多樣，現(xiàn)有資料難以準(zhǔn)確刻畫儲(chǔ)層展布，儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)不清楚、儲(chǔ)量難以落實(shí)這一難題，提出利用反褶積試井技術(shù)來確定油藏邊界，落實(shí)儲(chǔ)量，深化油藏研究。結(jié)果表明，反褶積試井技術(shù)在渤南復(fù)雜油氣田未動(dòng)用儲(chǔ)量的落實(shí)中成果顯著，為井間連通性的識(shí)別提供了新方法，在深化油藏研究中具有指導(dǎo)作用，為油田的下步開發(fā)提供策略，為渤海復(fù)雜油氣田的高效開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]反褶積；試井解釋；未動(dòng)用儲(chǔ)量；井間連通性；調(diào)整井部署

針對(duì)渤南區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，資料缺乏，現(xiàn)有資料難以準(zhǔn)確刻畫儲(chǔ)層展布，儲(chǔ)量難以落實(shí)這一難題，提出利用動(dòng)態(tài)資料壓力、產(chǎn)量加以試井解釋的研究手段來確定油藏邊界，落實(shí)儲(chǔ)量。然而在海上復(fù)雜油氣田中，試井測(cè)試暴露出一些難題(測(cè)試成本高、關(guān)井時(shí)間短、產(chǎn)量計(jì)量難、壓力恢復(fù)慢)，使得所獲取的壓力測(cè)試資料無徑向流，難以準(zhǔn)確反映儲(chǔ)層信息，用常規(guī)試井解釋難以得出準(zhǔn)確的解釋結(jié)果，不能準(zhǔn)確識(shí)別油藏的外邊界。對(duì)此提出利用反褶積試井技術(shù)來彌補(bǔ)常規(guī)試井解釋的弊端[1～4]。筆者詳細(xì)闡述了反褶積試井技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及在渤南區(qū)域落實(shí)未動(dòng)用儲(chǔ)量、實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)擴(kuò)邊、增儲(chǔ)上產(chǎn)的研究成果。

1反褶積試井技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

反褶積的理論基礎(chǔ)是建立在杜哈美原理上的，如下式：

(1)

式中：p(t)為測(cè)試井在生產(chǎn)t時(shí)刻的壓力，MPa； pi為原始地層壓力，MPa；μ為原油黏度，mPa·s；B為原油體積系數(shù)，m3/m3；K為油層的滲透率，mD；q(τ)為測(cè)試井的產(chǎn)量，m3/d；φ為油層孔隙度，1；rw為測(cè)試井的半徑，m；t為測(cè)試井開井生產(chǎn)時(shí)間，h；h為油層厚度，m；Ct為綜合彈性壓縮系數(shù)，MPa-1。

經(jīng)過相關(guān)求導(dǎo)、積分變化得出：

(2)

然而從式(2)可以看，只要記錄的壓力與產(chǎn)量稍微的有誤差，將引起結(jié)果發(fā)生巨大波動(dòng)，方程的穩(wěn)定性較差，因此對(duì)方程進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。

事實(shí)上它們就是壓力導(dǎo)數(shù)曲線的2個(gè)坐標(biāo)。反褶積式(2)進(jìn)一步積分變換得：

(3)

從積分范圍可以看出反褶積試井技術(shù)的第二優(yōu)勢(shì)，擬合時(shí)間是自生產(chǎn)開始直至最后一個(gè)數(shù)據(jù)錄取點(diǎn)，也可以只包括若干個(gè)實(shí)測(cè)壓力可靠的時(shí)間段，比常規(guī)試井解釋獲取更多的儲(chǔ)層信息，能將一口開發(fā)井在不同時(shí)間段所獲取的壓力資料疊加使用。

2反褶積應(yīng)用效果分析

2.1落實(shí)未動(dòng)用儲(chǔ)量

圖1　壓力雙對(duì)數(shù)曲線圖

圖2　反褶積后所得壓降擬合曲線

渤海某開發(fā)井為潛山太古界凝析氣藏的一口氣井，所屬儲(chǔ)層為變質(zhì)花崗巖裂縫型儲(chǔ)層，氣層厚度54m(21層)，位于強(qiáng)風(fēng)化破碎帶和次風(fēng)化破碎帶。該區(qū)域風(fēng)化破碎強(qiáng)烈，裂縫非常發(fā)育，目前只有1口井難以控制裂縫變化，因此在儲(chǔ)量評(píng)價(jià)過程中，在平面上以三維地震INLINE280測(cè)線為界分為東西兩部分，井控區(qū)申報(bào)探明儲(chǔ)量，非井控區(qū)申報(bào)控制儲(chǔ)量。控制區(qū)域儲(chǔ)量較大，但由于控制區(qū)儲(chǔ)層本身的復(fù)雜性，埋藏深、內(nèi)部斷層不確定、位于構(gòu)造低部位且在潛山只有一個(gè)目的層，因此多年來一直不敢在控制區(qū)域?qū)嵤┱{(diào)整井。

迫于產(chǎn)量的壓力，需要充分動(dòng)用未動(dòng)用儲(chǔ)量，首先要落實(shí)控制儲(chǔ)量，鑒于靜態(tài)認(rèn)識(shí)步入瓶頸，因此利用動(dòng)態(tài)資料，將現(xiàn)有開發(fā)井的壓力測(cè)試資料進(jìn)行試井解釋確定油藏邊界，落實(shí)地質(zhì)儲(chǔ)量。

該井2006年投產(chǎn)至今進(jìn)行過3次壓力恢復(fù)測(cè)試，3次雙對(duì)數(shù)導(dǎo)數(shù)曲線(圖1)的晚期段均未反映出油藏的外邊界信息，用常規(guī)試井解釋難以得出準(zhǔn)確的解釋結(jié)果。

因此利用反褶積試井技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將3次不同時(shí)間的壓力恢復(fù)段疊加使用，重新進(jìn)行反褶積，從反褶積后的壓降擬合曲線(圖2)可以看出，晚期段斜率為1，表現(xiàn)出封閉邊界的特征，再結(jié)合壓降擬合曲線的徑向流段特征，選取恒定井筒存儲(chǔ)+雙孔擬穩(wěn)定+矩型邊界對(duì)其解釋，擬合效果好，得出合理的儲(chǔ)層參數(shù)，所得到的邊界與現(xiàn)有的地質(zhì)認(rèn)識(shí)較為一致。

圖3　全程壓力史擬合曲線

全程壓力史擬合是排除多解性的最后檢驗(yàn)，是驗(yàn)證動(dòng)態(tài)模型的主要途徑。對(duì)全程壓力史進(jìn)行擬合，擬合完好(圖3)，進(jìn)一步證明了模型的準(zhǔn)確性，落實(shí)了控制儲(chǔ)量，為調(diào)整井的部署提供了依據(jù)。因此在原控制區(qū)域部署一口調(diào)整井，2013年年初調(diào)整井已實(shí)施完畢，鉆遇氣層15.4m，標(biāo)志著控制儲(chǔ)量升級(jí)為探明，目前調(diào)整井生產(chǎn)形勢(shì)良好。

2.2深化油藏研究

渤南區(qū)域某復(fù)雜油氣田所屬儲(chǔ)層為生屑云巖，由于油藏埋藏深，儲(chǔ)層厚度薄，現(xiàn)有的地震資料難以準(zhǔn)確刻畫儲(chǔ)層展布。而根據(jù)油田近幾年的動(dòng)態(tài)資料來看，動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)與靜態(tài)認(rèn)識(shí)存在差異(圖4)。從壓力剖面來看，油田內(nèi)存在多個(gè)壓力系統(tǒng)，與現(xiàn)有的地質(zhì)模式不一致，油田內(nèi)井間并未有斷層尖滅隔斷。由于油藏的復(fù)雜性，地震資料難以進(jìn)一步突破，因此利用壓力測(cè)試資料來尋找邊界，落實(shí)井間連通性。

圖4　地質(zhì)模式與壓力剖面圖

圖5　再認(rèn)識(shí)后的地質(zhì)模式圖

選取資料比較充分的開發(fā)井A9井以及探井1井，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)，A9井生產(chǎn)至今有2次壓力恢復(fù)資料，探井在DST(指在鉆井過程中或完鉆后，利用地層測(cè)試器，取得地層壓力、產(chǎn)能、流體性質(zhì)等資料的測(cè)試方法。這種試井也叫中途測(cè)試，簡稱DST試井)測(cè)試中有5段壓力恢復(fù)，因此將2口井的多次壓力恢復(fù)資料重新反褶積，最后對(duì)壓降曲線進(jìn)行擬合，得出2口井的邊界。探井為U型邊界，A9井為2條斷層交錯(cuò)呈45°(圖5)。

通過反褶積的重新解釋后，解釋結(jié)果與目前折算壓力所識(shí)別的壓力系統(tǒng)一致，油田內(nèi)部存在小斷層，井間連通性差。A1井區(qū)、A2/A9井區(qū)、A5井區(qū)、A6井區(qū)都被斷層所隔，在油田的下步挖潛中，這幾個(gè)井區(qū)不具備調(diào)整潛力。反褶積重新解釋對(duì)油田進(jìn)行再認(rèn)識(shí)，為下步調(diào)整提供了方向，將對(duì)A4井區(qū)實(shí)施滾動(dòng)擴(kuò)邊，充分挖掘油田潛力。

A4井生產(chǎn)至今進(jìn)行過2次壓力恢復(fù)測(cè)試，利用2次壓力恢復(fù)資料反褶積重新解釋，解釋結(jié)果為平行斷層，證明A4井東側(cè)還有物質(zhì)基礎(chǔ)。再結(jié)合A4井的生產(chǎn)資料，利用動(dòng)態(tài)法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量，所得結(jié)果與反褶積試井解釋所計(jì)算的地質(zhì)儲(chǔ)量一致，地質(zhì)儲(chǔ)量大，更加堅(jiān)定了A4井區(qū)域下步實(shí)施滾動(dòng)擴(kuò)邊的信心。

3結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1)反褶積試井技術(shù)彌補(bǔ)了常規(guī)試井的弊端：其一，能將變產(chǎn)量條件下引起的壓力變化轉(zhuǎn)化為恒定產(chǎn)量條件下的壓力；其二，能將1口開發(fā)井在不同時(shí)間段所獲取的壓力資料進(jìn)行疊加使用，比常規(guī)試井技術(shù)獲取更多的儲(chǔ)層信息。

2)反褶積試井技術(shù)使得渤南復(fù)雜油氣田未動(dòng)用儲(chǔ)量落實(shí)的可靠程度大為提升，為調(diào)整井部署提供了依據(jù)，為渤海油田的高效開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

3)反褶積試井技術(shù)較好地判斷了井間連通性，在深化油藏研究中具有指導(dǎo)作用，為油田的下步開發(fā)提供策略，在渤海復(fù)雜油氣藏開發(fā)中值得推廣。

[參考文獻(xiàn)]

[1]劉能強(qiáng).實(shí)用現(xiàn)代試井解釋方法[M].第5版.北京：石油工業(yè)出版社,2008：311～323.

[2] 趙春明,張迎春,戴衛(wèi)華，等.反褶積試井方法在渤海油田的應(yīng)用[J].中國海上油氣,2010，22(2):111～113.

[3] 蘆造華,強(qiáng)小龍,許廣軍，等.反褶積技術(shù)在不穩(wěn)定試井解釋中的應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用,2010,29(6):37～41.

[4] 李峰進(jìn).反褶積法在處理DST早期測(cè)試資料中的應(yīng)用[J].油氣井測(cè)試,2010，19(5):48～50.

[5] Hollaender F,Daungkaew S，Gringarten A C.Frequently asked questions in well test analysis[J].SPE63077，2000.

[6] Schroeter T Y，Hollaender F, Gringarten A C.Deconvolution of well test data as a nonlinear total least squares problem[J].SPE 71574，2001.

[7] Schroeter T Y，Hollaender F, Gringarten A C.Analysis of well test data from permanent downhole gauges by deconvo1ution[J].SPE77688,2002.

[8] Michael M,Levitan B P.Practical application of pressure-rate deconvolution to analysis of real well tests[J].SPE84290，2003.

[9] Michael M,Levitan B P.Practical considerations for pressure-rate deconvolution of well test data[J].SPE90680，2004.

[10] Gringarten A C,Imperial C.From straight lines to deconvolution：the evolution of the state of the art in well test analysis[J].SPE102079，2006.

[編輯]黃鸝

[引著格式]陽曉燕，張建民，張宏友，等.反褶積試井技術(shù)指導(dǎo)復(fù)雜油氣田高效開發(fā)[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版) ,2015,12(11):67～70.

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號(hào)]1673-1409(2015)11-0067-04

[中圖分類號(hào)]TE375

[作者簡介]陽曉燕(1986-)，女，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事油藏工程方面的研究，ybybyxy@126.com

[基金項(xiàng)目]國家科技重大專項(xiàng)(2008ZX05012)。

[收稿日期]2014-06-23