王強(qiáng)
(冀東油田開發(fā)技術(shù)公司,河北 唐山 063200)
低滲透油藏儲(chǔ)層的地址特點(diǎn)往往會(huì)因地區(qū)的不同而存在差異,但所有低滲透油藏都具有儲(chǔ)層物性差、沉積物成熟度與孔隙度較低的特點(diǎn)。此外,大部分低滲透油藏都是非均質(zhì)地層,因此往往會(huì)具有較高的毛細(xì)血管壓力與突出的裂縫發(fā)育[1]。
從低滲透油藏的滲流特點(diǎn)來看,主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:①低滲儲(chǔ)能:盡管孔隙管道的滲透作用較強(qiáng),但細(xì)小性使得其難以發(fā)揮自身滲透作用,吸附滯留層的難度也比較大。低滲透油藏的滲透率較小,液體自身的流動(dòng)性與壓力梯度之間的關(guān)聯(lián)性較大?;诖耍烷_發(fā)的注水環(huán)節(jié)應(yīng)分為超前注水、同步注水與滯后注水。②油層改造難度大:特殊的巖性使得低滲透油藏在進(jìn)行油層改造時(shí)往往需采取大量的水力壓裂,進(jìn)而將會(huì)導(dǎo)致深地層出現(xiàn)垂直裂變的情況,地層滲流特點(diǎn)也會(huì)發(fā)生變化。③密閉生產(chǎn):在生產(chǎn)環(huán)節(jié),低滲透油藏主要是利用封閉的套管進(jìn)行密閉生產(chǎn),因此可達(dá)到有效預(yù)防井筒內(nèi)發(fā)生油氣分離的現(xiàn)象。
在研究油藏滲流機(jī)理領(lǐng)域,試井技術(shù)不僅可通過對(duì)低滲透油藏滲流機(jī)理的正確認(rèn)識(shí)來掌握油藏滲流的規(guī)律,還可為制定油田開采方案、把握滲流主控因素、調(diào)整優(yōu)化開發(fā)政策等油田的日常工作提供重要的依據(jù)與科學(xué)的指導(dǎo)。
1.3.1 均質(zhì)油藏試井曲線特征及滲流規(guī)律
本章節(jié)將以筆者所在的采油廠的生產(chǎn)為例。在投產(chǎn)初期,本廠大多經(jīng)過了小型加砂壓裂的操作,但大部分的生產(chǎn)試井曲線均與標(biāo)準(zhǔn)均質(zhì)油藏的試井曲線特征相符,僅有一小部分存在人工裂縫特征,且這些生產(chǎn)井均集中在物性相對(duì)較差的區(qū)域。在平面上,均質(zhì)油藏流線都呈徑向分布,在遠(yuǎn)井地帶儲(chǔ)層,無污染的儲(chǔ)層壓力沿著井徑的方向等差遞減,儲(chǔ)層物性中的各類因素均會(huì)對(duì)壓力的降落速度造成制約作用;在近井地帶,附加壓降損失的產(chǎn)生會(huì)受鉆井、完井、固井以及射孔和增產(chǎn)等因素的影響。也就是說,滲流的主控因素在于近井地帶的污染程度。在實(shí)際油藏開采過程中,不同的生產(chǎn)井受污染的程度并不一樣,同一口井在井產(chǎn)量上也會(huì)存在差異,表皮是主要影響因素。
1.3.2 壓裂井試井曲線特征及滲流規(guī)律
對(duì)于那些大多數(shù)試井曲線表現(xiàn)為明顯人工壓裂井特征但無明顯徑向流特征的生產(chǎn)井,人工裂縫特征結(jié)束后往往會(huì)表現(xiàn)出異常上翹,極少數(shù)則會(huì)表現(xiàn)為下墜。這種情況下,小部分生產(chǎn)井與上述均質(zhì)油藏的試井曲線特征相符。一般而言,人工裂縫井系統(tǒng)表皮系數(shù)會(huì)因人工壓裂所產(chǎn)生的裂縫穿過污染帶而呈負(fù)值,通常在-3~4,最高可達(dá)-7。因此,裂縫導(dǎo)流能力是壓裂井滲流的主控因素。
總體來看,國內(nèi)外試井分析技術(shù)共經(jīng)歷了兩個(gè)發(fā)展階段,其一是常規(guī)試井解釋階段,其二是現(xiàn)代試井解釋發(fā)展階段。較之常規(guī)試井技術(shù),現(xiàn)代試井技術(shù)主要具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):①計(jì)算平均地層壓力能力較優(yōu);②在對(duì)測試井附近的油(氣)層邊界進(jìn)行探測時(shí),現(xiàn)代測試技術(shù)具有估算控制儲(chǔ)量以及地層參數(shù)的能力;③段層特性的試井評(píng)價(jià)能力較好;④能夠有效判斷井間聯(lián)通性和主采平衡分析;⑤有效評(píng)價(jià)井底儲(chǔ)層污染評(píng)價(jià)的能力;⑥具有優(yōu)秀的試井油藏描述技術(shù)。
液面恢復(fù)測試技術(shù)可幫助作業(yè)人員獲得壓力恢復(fù)試井資料,具體步驟如下:關(guān)井后應(yīng)用連續(xù)液面監(jiān)測儀來測量并獲取油套環(huán)形空間內(nèi)的液面高度變化,然后再將所得出的液柱高度折算成油層的中部壓力。這一試井技術(shù)操作不煩瑣,成本也不高,但在實(shí)際應(yīng)用中較易發(fā)生誤差一個(gè)是工作面的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和地層壓力誤差較大,還有一個(gè)則是井口自身的密封性沒有達(dá)標(biāo)而發(fā)生誤差。就現(xiàn)階段而言,還沒有有效的方法對(duì)這兩種原因所導(dǎo)致的誤差加以彌補(bǔ)。因此,液面恢復(fù)測試技術(shù)主要應(yīng)用于簡單的初步試井尤其是儲(chǔ)層的測試初期階段的工作中。
利用鋼絲在偏心孔中穿過油套環(huán)形空間,進(jìn)而深入油層中部開展測試的試井技術(shù)稱之為環(huán)控測試技術(shù),該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中既有優(yōu)勢也有弊端。優(yōu)勢在于其可通過結(jié)合所獲取的信息讀出地層與壓力等參數(shù),弊端則在于其井筒斜度必須控制在20°以內(nèi),但實(shí)現(xiàn)這一要求難度較大,因此環(huán)空測試技術(shù)的應(yīng)用范圍也并不廣。
起泵測試技術(shù)主要是利用起泵來測試壓力,該技術(shù)可獲得更為精準(zhǔn)的底層壓力。然而,起泵測試技術(shù)需要起泵作業(yè)后再安排專業(yè)人員下入壓力計(jì),因此獲取穩(wěn)產(chǎn)壓力與關(guān)井早期時(shí)間段的壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)難度較大。該測試技術(shù)的應(yīng)用成本較高,且僅能在油井運(yùn)行三個(gè)月后方可進(jìn)行測試。
尾管測試技術(shù)的應(yīng)用步驟如下:將壓力機(jī)安裝于油管尾部,并隨著油管下到井內(nèi)。這一測試技術(shù)具有技術(shù)工藝簡單的優(yōu)勢,其可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的壓力監(jiān)測。當(dāng)油井正常運(yùn)行一段時(shí)間后,我們即可采取修井作業(yè)的方式來起出壓力計(jì),在此基礎(chǔ)上可對(duì)全部監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋與分析,油井運(yùn)行多個(gè)時(shí)間段的地層壓力和地層參數(shù)由此可得到,并將為接下來的油井開發(fā)方案的制定提供重要依據(jù)。
在油田開發(fā)中,現(xiàn)代試井技術(shù)可通過調(diào)配注采動(dòng)態(tài),推動(dòng)各區(qū)塊、各層系壓力分布更加合理化與穩(wěn)定化。以國內(nèi)某油田對(duì)油藏邊部的10個(gè)井組進(jìn)行強(qiáng)化注水的作業(yè)為例,此次強(qiáng)化注水作業(yè)上調(diào)水量為98m3,通過現(xiàn)代試井技術(shù)的應(yīng)用共有15口井均取得了顯著的注采調(diào)整效果,單井日增油量為0.40t,地層能量逐漸得到補(bǔ)充,2007年平均地層壓力為5.06MPa,地層能量保持水平為46.5%。
筆者所在的油田于2013年進(jìn)行了油水井的分層測試,測試結(jié)果顯示,盡管地層能量在逐步回升,但分布卻極其不均勻。為實(shí)現(xiàn)注水調(diào)整工作更具針對(duì)性,油田應(yīng)用現(xiàn)代試井技術(shù)獲得分層壓力資料后調(diào)整了油水井平面與剖面,最終促進(jìn)了整個(gè)生產(chǎn)井低產(chǎn)、低能部位注水強(qiáng)度的提高。
從地層角度來看,影響油井產(chǎn)量的因素主要有井底污染情況以及地層滲透率K值的大小。我們可通過不穩(wěn)定試井的壓力恢復(fù)曲線來發(fā)現(xiàn)油井儲(chǔ)層污染以及裂縫變小等問題的發(fā)生情況,并據(jù)此采取優(yōu)化措施進(jìn)行補(bǔ)救。
①充分利用試井特征曲線對(duì)儲(chǔ)層滲流狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。在利用試井特征曲線時(shí),首先我們需重新對(duì)不同地層模型中典型曲線特征的適應(yīng)性進(jìn)行研究與認(rèn)識(shí),并在此基礎(chǔ)上引入動(dòng)邊界低速非達(dá)西流模型、徑向復(fù)合與垂直裂縫模型。壓力恢復(fù)測試結(jié)果顯示,解釋表皮系數(shù)、井底完善系數(shù)以及裂縫半長等參數(shù)的優(yōu)化均可顯著提高優(yōu)化措施的針對(duì)性與效率。②充分利用試井特征曲線對(duì)單井措施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。利用試井測壓資料進(jìn)行選井選層,對(duì)油井完善程度較高的油井采取壓裂與酸化的優(yōu)化措施,最終達(dá)到了單井產(chǎn)量增加的目的。以國內(nèi)某油田為例,壓力恢復(fù)測試后,試井資料解釋表皮系數(shù)值明顯增大(S=9.2),確定儲(chǔ)層污染是主控因素。酸化處理后解決了井底污染問題,日增油量為6.2t。
現(xiàn)代試井技術(shù)在低滲透油藏開發(fā)中的應(yīng)用不僅可提高試井解釋質(zhì)量,更可大大縮短測試時(shí)間,并起到節(jié)省成本的作用。最重要的是,現(xiàn)代試井技術(shù)可為優(yōu)化開采措施的制定、油田開發(fā)方案的制定提供科學(xué)依據(jù),還可促進(jìn)油田產(chǎn)量的增加。但現(xiàn)代試井技術(shù)種類諸多,優(yōu)勢與缺點(diǎn)也各不相同,因此需從油田實(shí)際情況及生產(chǎn)需要出發(fā),合理選擇試井技術(shù)。