杜磊

摘 ?????要：如今，先進(jìn)的下降曲線分析技術(shù)被廣泛應(yīng)用于估算最初的碳?xì)浠衔铮℉CIIP）、油藏參數(shù)和產(chǎn)量預(yù)測(cè)。這些分析技術(shù)在假設(shè)不同的儲(chǔ)層模型和井眼幾何形狀基礎(chǔ)上開發(fā)的，其中大多數(shù)被認(rèn)為是理想單井儲(chǔ)層系統(tǒng)，這與實(shí)際情況不符。故有學(xué)者提出分析多井油藏生產(chǎn)數(shù)據(jù)的理論解決方案，應(yīng)用油藏模擬模型對(duì)油氣藏進(jìn)行研究和驗(yàn)證，但對(duì)實(shí)際應(yīng)用情況的應(yīng)用沒(méi)有詳細(xì)論述。介紹了Blasingame型曲線法在多井凝析氣藏中的應(yīng)用實(shí)例。使用兩相壓縮系數(shù)計(jì)算總物質(zhì)平衡擬時(shí)間。利用垂直流動(dòng)相關(guān)性計(jì)算井底流動(dòng)壓力，并用動(dòng)態(tài)梯度進(jìn)行調(diào)整。分析單井產(chǎn)量數(shù)據(jù)以估算凝析氣藏的原始?xì)怏w總量以及儲(chǔ)層參數(shù)。多井型方法的結(jié)果與常規(guī)物質(zhì)平衡估計(jì)以及試井解釋結(jié)果相當(dāng)。因此證實(shí)了多井型曲線評(píng)價(jià)凝析氣藏的可靠性。

關(guān) ?鍵 ?詞：下降曲線;多井油藏;油藏模擬;Blasingame型曲線;凝析氣藏

中圖分類號(hào)： TE353 ??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ??????文章編號(hào)： 1671-0460（2019）06-1297-04

Abstract： Nowadays， advanced descent curve analysis techniques are widely used to estimate initial hydrocarbons （HCIIP）， reservoir parameters and production forecasts. These analytical techniques were developed based on the assumption of different reservoir models and wellbore geometries， most of which were considered to be ideal single well reservoir systems， which was inconsistent with the actual situation. Therefore， some scholars have proposed theoretical solutions for analyzing production data of multi-well reservoirs. The reservoir was studied and verified by the reservoir simulation model， but the actual application was not discussed in detail. In this paper， the application of Blasingame-type curve method in multi-well condensate gas reservoirs was introduced. The total material balance time was calculated using the two-phase compression factor. The bottom hole flowing pressure was calculated using the vertical flow correlation and adjusted with the dynamic gradient. Single well production data were analyzed to estimate the total amount of raw gas in the condensate reservoir and reservoir parameters. The results of the multi-well method were consistent with the volume and conventional material balance estimates and well test interpretation results. Therefore， the reliability of the multi-well curve to evaluate the condensate gas reservoir was confirmed.

Key words： Descent curve; Multi-well reservoir; Reservoir simulation; Blasingame type curve; Condensate gas reservoir

儲(chǔ)層壓力監(jiān)測(cè)和儲(chǔ)層井參數(shù)是生產(chǎn)預(yù)測(cè)的基本輸入數(shù)據(jù)，通過(guò)短時(shí)間關(guān)井來(lái)獲得。而隨著對(duì)碳?xì)浠衔锷a(chǎn)需求的日益增加，常因工藝上的操作限制了對(duì)此類信息的獲取，同時(shí)關(guān)井會(huì)導(dǎo)致臨時(shí)生產(chǎn)損失。因此，先進(jìn)的下降曲線分析技術(shù)在油藏描述、儲(chǔ)量估算和產(chǎn)量預(yù)測(cè)方面顯得尤為重要。由于采用了物料守恒時(shí)間，先進(jìn)的下降曲線方法可適用于可變速率/可變壓力生產(chǎn)條件[1]。此方法是針對(duì)各種生產(chǎn)條件開發(fā)的，如均質(zhì)油藏、水力壓裂井、天然裂縫儲(chǔ)層、水平井和水侵/注水等條件。但它們均是在封閉系統(tǒng)中假設(shè)的理想單井，而這與實(shí)際生產(chǎn)條件不相符。2001年，Marhaendrajana和Blasingame提出了一種用于分析多井油藏系統(tǒng)中的單井產(chǎn)量的解決方法[2]。他們使用現(xiàn)場(chǎng)累計(jì)產(chǎn)量和單個(gè)速率/壓力數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的物質(zhì)平衡擬時(shí)間。這允許使用單井儲(chǔ)層模型（類型曲線）估算原始原地氣儲(chǔ)量（OGIP）和儲(chǔ)層參數(shù)，并通過(guò)數(shù)值模擬進(jìn)一步驗(yàn)證。Sureshjani等人[3]還提出了一種通過(guò)在不使用類型曲線的情況下分析多井系統(tǒng)中的單井產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)確定OGIP的方法。該方法考慮了由不同原因（如填充鉆井和受損井的關(guān)閉）引起井排水區(qū)域的變化，并利用數(shù)值模擬來(lái)驗(yàn)證上述方法。隨后Shahamat和Clarkson[4]在多井油藏的多相流生產(chǎn)分析中，利用地層體積因子和相對(duì)滲透率參數(shù)來(lái)定義新的擬壓力函數(shù)，以說(shuō)明兩相油氣流量。通過(guò)將結(jié)果與多裂縫水平生產(chǎn)井的數(shù)值模擬進(jìn)行比較來(lái)驗(yàn)證該方法的有效性。

本文描述了Blasingame型曲線在由某氣田多井系統(tǒng)生產(chǎn)的凝析氣井中的應(yīng)用。選擇Marhaendrajana的方法來(lái)確定排水區(qū)的OGIP和儲(chǔ)層參數(shù)。兩相壓縮系數(shù)用于計(jì)算用于分析凝析氣藏的調(diào)節(jié)壓力。在單井產(chǎn)量數(shù)據(jù)分析中使用修正的物質(zhì)平衡擬時(shí)間可為多井凝析氣藏提供良好的OGIP估算。同時(shí)通過(guò)Blasingame類型曲線計(jì)算的滲透率和井筒表皮系數(shù)與測(cè)試分析相比，具有一致性和可接受性。

1 ?單井類型曲線分析

Palacio和Blasingame引入了基于Fetkovich[5]和Carter[6]工作的“修正型曲線”。這允許通過(guò)將可變井底流動(dòng)壓力和可變流速，將它們減少到等效的恒定速率數(shù)據(jù)來(lái)分析單個(gè)氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 通過(guò)應(yīng)用物質(zhì)平衡擬時(shí)間概念（公式 1）可以實(shí)現(xiàn)這種簡(jiǎn)化：

這是封閉油藏中單井的一般雙曲線下降方程。只有當(dāng)每個(gè)井的排水區(qū)域隨時(shí)間保持不變時(shí)，這種簡(jiǎn)化才能應(yīng)用于真正的多井場(chǎng)。當(dāng)每個(gè)井的流速恒定且表現(xiàn)出恒定的單井產(chǎn)能時(shí)，才可實(shí)現(xiàn)此特定條件，因此，所有井將達(dá)到恒定的無(wú)流動(dòng)邊界。然而，必須在每個(gè)井中進(jìn)行分析，并且單個(gè)OGIP的總和與該區(qū)域中總的OGIP一致。但常常由于生產(chǎn)需求、加密井、井眼損壞、增產(chǎn)作業(yè)等的變化，造成上述情況發(fā)生的概率很小。

對(duì)于凝析氣藏來(lái)說(shuō)，Arabloo等人[7]通過(guò)定義調(diào)整壓力和改進(jìn)了物質(zhì)平衡擬時(shí)間函數(shù)（方程4），其中兩者均為兩相壓縮系數(shù)的函數(shù)。需通過(guò)CVD測(cè)試（PVT分析）獲得氣體黏度（μg*）以及兩相壓縮系數(shù)（Ztp）。此外，必須計(jì)算氣體壓縮率作為Ztp（公式5）的函數(shù)。

Arabloo等人通過(guò)將速率進(jìn)行歸一化調(diào)整及在修正的物質(zhì)平衡擬時(shí)間的基礎(chǔ)上將笛卡爾圖劃分成三個(gè)不同區(qū)域。經(jīng)證實(shí)井底壓力和平均油藏壓力均低于露點(diǎn)壓力的第三個(gè)區(qū)域可用于確定OGIP。

需注意的是在上述工作中，氣體流速和累積氣體必須包括氣相和產(chǎn)生的冷凝物的氣態(tài)當(dāng)量，故作為輸出變量的OGIP還需包括分離器氣相和產(chǎn)生的液態(tài)烴的氣態(tài)當(dāng)量。

2 ?多井型曲線分析

選擇Marhaendrajana和Blasingame多井解決方案進(jìn)行天然氣凝析油藏分析是一種實(shí)用而準(zhǔn)確的方法。根據(jù)他們的研究，多井可壓縮系統(tǒng)中單井生產(chǎn)的良好性能可表示為直線方程。繼Arabloo等人之后，基于凝析氣藏的兩相壓縮系數(shù)編寫公式（6）：

修正的物質(zhì)平衡擬時(shí)間（ta，tot*）是單獨(dú)的氣體流速（qg）和總氣體流速（qg，tot）的函數(shù)。正如Marhaendrajana在他的工作中所證明的那樣，變量f（t）是隨時(shí)間變化的且在邊界主導(dǎo)的流動(dòng)條件下保持恒定。對(duì)于這種流動(dòng)狀態(tài)，公式（6）可用無(wú)量綱遞減變量表示為：

徑）。

（13）計(jì)算OGIP，滲透率和井眼損傷。

4 ?現(xiàn)場(chǎng)案例研究應(yīng)用

用上述方法確定某氣田儲(chǔ)層的OGIP。某氣田的凝析氣藏主要由三個(gè)垂直井產(chǎn)生（DRD-1005，DRD-X1001和DRD-X1002），如圖1所示。DRD- X1001的儲(chǔ)層和流體性質(zhì)信息以及試井結(jié)果見表1。根據(jù)PVT分析，該儲(chǔ)層的最大液體流出量約為3.21%。使用PVT數(shù)據(jù)計(jì)算兩相壓縮系數(shù)C，氣體黏度和氣體可壓縮性。三口井的氣體流量貢獻(xiàn)率如圖2所示。

為案例研究分析選擇的井是DRD-X1001，因?yàn)樗挥诮Y(jié)構(gòu)的中心，并且具有最長(zhǎng)的生產(chǎn)歷史。這一井對(duì)總生產(chǎn)量的貢獻(xiàn)在前兩年為55%，然后在2011年和2012年為35%，從2013年為40%。這一信息對(duì)于估算相互作用系數(shù)（βD）尤為重要，需在一個(gè)恒定的排水區(qū)域進(jìn)行計(jì)算。在生產(chǎn)流量的下半部分中βD為2.5。

所研究井的生產(chǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)（DRD-X1001）如圖3所示，可看出流動(dòng)壓力來(lái)自井口。在此情況下，需使用在井壽命中獲得的動(dòng)態(tài)梯度數(shù)據(jù)匹配的垂直流量來(lái)計(jì)算井底壓力。Cox[8]等人評(píng)估了在油田中應(yīng)用不正確的多相流關(guān)聯(lián)性的誤差。他們推薦了一些氣體相關(guān)性，如Reinicke，Gray，Hagedorn-Brown，Cornish。然而，對(duì)于可獲得的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，Mukherjee相關(guān)性最適合BHP測(cè)量數(shù)據(jù)（圖4），同時(shí)根據(jù)Cox來(lái)看其具有較低的相對(duì)誤差。

生產(chǎn)流量與BHP之間的相關(guān)性如圖5所示。可以看出，有一系列井口壓力受亞臨界流量引起的背壓影響。然后將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)作為“亞臨界流數(shù)據(jù)”舍棄，因?yàn)樗鼈儾皇軆?chǔ)層動(dòng)力學(xué)的影響。壓力—速率特征圖證實(shí)了儲(chǔ)層中存在偽穩(wěn)態(tài)流動(dòng)狀態(tài)（正斜率）。

5 ?結(jié) 論

（1）在單井產(chǎn)量數(shù)據(jù)分析中使用修正的物質(zhì)平衡擬時(shí)間可為多井凝析氣藏提供良好的OGIP估算。

（2）通過(guò)Blasingame類型曲線計(jì)算的滲透率和井筒表皮系數(shù)與測(cè)試分析相比具有一致性和可接受性。

參考文獻(xiàn)：

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[3]Sureshjani M H， Behmanesh H， Clarkson C R. Multi-Well Gas Reservoirs Production Data Analysis[C].SPE Unconventional Resources Conference-Canada. 2013（12）：230-234.

[4]Shahamat M S， Clarkson C R. Multiwell， Multiphase Flowing Material Balance[C].SPE Unconventional Resources Conference. 2017 （2）： 149 - 154.

[5]Fetkovich M J. Decline Curve Analysis Using Type Curves[J]. Journal of Petroleum Technology， 1980， 32（6）：1065-1077.

[6]Carter R D. Type Curves for Finite Radial and Linear Gas-Flow Systems： Constant-Terminal-Pressure Case[J]. Society of Petroleum Engineers Journal， 1985， 25（5）：719-728.

[7]Arabloo M， Gerami S. A new approach for analysis of production data from constant production rate wells in gas condensate reservoirs[J]. Journal of Natural Gas Science & Engineering， 2014（21）：725-731.

[8]Cox S， Sutton R， Blasingame T. Errors Introduced by Multiphase Flow Correlations on Production Analysis[J]. Journal of Petroleum Technology， 2006（5）：132-138.