油氣井測(cè)試工作制度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究

錢大偉　譚振興　孫明

摘 要：測(cè)試工作制度是測(cè)試設(shè)計(jì)的核心，是測(cè)試工作順利實(shí)施的保障，更是測(cè)試資料真實(shí)可靠的基礎(chǔ)。測(cè)試是油氣田勘探、開采過程中的重要環(huán)節(jié)，而測(cè)試工作制度對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的測(cè)試結(jié)果都會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響，因此，了解測(cè)試工作制度的影響，制定合理的測(cè)試原則和測(cè)試方法，提高測(cè)試的準(zhǔn)確度是油氣勘探人員要解決的關(guān)鍵問題。

關(guān)鍵詞：油氣井；測(cè)試工作制度；測(cè)試原則；優(yōu)化

1 概述

測(cè)試工作制度是測(cè)試設(shè)計(jì)的核心，其主要功能是確保測(cè)試流程順利實(shí)施，保障測(cè)試資料的可靠性。當(dāng)前，多數(shù)油田企業(yè)開采過程以現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)試設(shè)計(jì)，沒有對(duì)儲(chǔ)層的非均質(zhì)性、內(nèi)外邊界的復(fù)雜性進(jìn)行全面考量，影響了測(cè)試結(jié)果的可靠性。因此，對(duì)測(cè)試工作制度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、從多個(gè)角度出發(fā)，建立一套科學(xué)合理的設(shè)計(jì)程序，保障測(cè)試工作的有效性是本文要討論的主要問題。工作制度的首要任務(wù)是保障測(cè)試流程的順利進(jìn)行。

2 測(cè)試工作制度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

測(cè)試工作制度優(yōu)化設(shè)計(jì)主要從模擬所有測(cè)試方式的全過程著手，在對(duì)各種測(cè)試方法的特征、地層滲流模型和特性參數(shù)綜合考慮的基礎(chǔ)上，對(duì)工作制度的影響進(jìn)行分析，最終確定測(cè)試設(shè)計(jì)的原則及合理的設(shè)計(jì)程序。

2.1 壓力恢復(fù)測(cè)試設(shè)計(jì)

2.1.1 工作制度影響。試井解釋的曲線本質(zhì)是定產(chǎn)壓降曲線，而當(dāng)前的試井分析與解釋的基本途徑則是利用Agarwal等效時(shí)間概念，將變流量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定產(chǎn)量的壓降數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋的。等效時(shí)間具有其特有的性質(zhì)，對(duì)油井參數(shù)進(jìn)行模擬后發(fā)現(xiàn)：流動(dòng)時(shí)間過短，會(huì)使壓恢雙對(duì)數(shù)診斷曲線產(chǎn)生變異，這就容易造成滲透率偏低、表皮系數(shù)低或者負(fù)表皮等措施解釋；而流動(dòng)時(shí)間超過恢復(fù)時(shí)間的1/3后，雙對(duì)數(shù)診斷曲線較為穩(wěn)定。為同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、數(shù)據(jù)可靠等幾方面的需求，可通過模擬確定可靠的最短恢復(fù)時(shí)間，然后將流動(dòng)時(shí)間確定為1/3的恢復(fù)時(shí)間即可。

2.1.2 壓力恢復(fù)測(cè)試設(shè)計(jì)原則。壓力恢復(fù)測(cè)試設(shè)計(jì)原則如下：①測(cè)試所需探測(cè)半徑和模型診斷解釋要求決定測(cè)試開井流動(dòng)時(shí)間和關(guān)井恢復(fù)時(shí)間的原則；②開井流動(dòng)時(shí)間大于1/3的關(guān)井壓力恢復(fù)時(shí)間的原則；③關(guān)井壓力恢復(fù)測(cè)試時(shí)間要比探測(cè)半徑要求的時(shí)間長，同時(shí)不得超出解釋要求的時(shí)間上限線（或壓力計(jì)的時(shí)間量程）的原則。

2.1.3 壓力恢復(fù)測(cè)試設(shè)計(jì)流程。在以上分析的基礎(chǔ)上，對(duì)壓力恢復(fù)測(cè)試設(shè)計(jì)流程進(jìn)行如下優(yōu)化：先按照設(shè)計(jì)要求的探測(cè)半徑，對(duì)關(guān)井壓力恢復(fù)測(cè)試時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后將流動(dòng)時(shí)間參數(shù)設(shè)為大于恢復(fù)時(shí)間的1/3；模擬計(jì)算，檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量，一般采用類比法或同層鄰井測(cè)試法；若壓力導(dǎo)數(shù)診斷曲線的滲透特征不明顯或未出現(xiàn)時(shí)，可適當(dāng)增加恢復(fù)時(shí)間和流動(dòng)時(shí)間，提高解釋模型和儲(chǔ)層參數(shù)的可靠性；對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行綜合分析，消除不確定因素的影響，得到最合理、可靠的壓力恢復(fù)測(cè)試工作制度。

2.2 DST測(cè)試設(shè)計(jì)

2.2.1 測(cè)試工作制度影響。DST完井測(cè)試多采用“二開，二關(guān)”的工作制度，第一次的開關(guān)時(shí)間較短，主要是為了消除油井污染物，測(cè)試油氣層的初始?jí)毫Γ耀@得的資料不具備計(jì)算資質(zhì)；第二次開關(guān)測(cè)試時(shí)間是研究重點(diǎn)，利用DST測(cè)試模擬器對(duì)其進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)研究，按照等效時(shí)間處理，構(gòu)成雙對(duì)數(shù)診斷曲線。為與實(shí)測(cè)曲線形成理論形成比對(duì)，可同時(shí)做標(biāo)準(zhǔn)定產(chǎn)壓降試井響應(yīng)壓力導(dǎo)數(shù)線。通過實(shí)際測(cè)試線與標(biāo)準(zhǔn)線的對(duì)比，研究測(cè)試時(shí)間分配對(duì)解釋模型診斷和參數(shù)估計(jì)的影響，進(jìn)一步優(yōu)化測(cè)試工作制度。

2.2.2 測(cè)試設(shè)計(jì)初步方案確定。DST測(cè)試設(shè)計(jì)的一般原則為：①設(shè)計(jì)要求的測(cè)試半徑和模型診斷解釋要求決定DST完井測(cè)試的總時(shí)間；②盡可能的延長流動(dòng)時(shí)間，但不可超過總測(cè)試時(shí)間的1/3，否則將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量等效時(shí)間分析曲線晚期變形嚴(yán)重；③恢復(fù)壓差余量太小，壓力計(jì)的分辨率會(huì)影響測(cè)試工作的完成，一般至少為（Pi-P0）的1/3。

2.3 產(chǎn)能測(cè)試設(shè)計(jì)

2.3.1 產(chǎn)能測(cè)試方法與分析。產(chǎn)能測(cè)試的主要目的是確定氣井的流入動(dòng)態(tài)和無阻流量，為合理配產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，產(chǎn)能測(cè)試流量按照由小到大的順序安排，常見方法有常規(guī)回壓試井、等時(shí)試井、修正等時(shí)試井和一點(diǎn)法試井四種。以常規(guī)回壓試井法為例，該法先開井放噴，將井底積液排除后關(guān)井測(cè)量最大井口的關(guān)井壓力，然后按照先小后大的順序安排3-4個(gè)不通過的工作制度生產(chǎn)，記錄每個(gè)制度下的穩(wěn)定產(chǎn)量和井底流壓。常規(guī)回壓試井法獲取資料多，數(shù)據(jù)可靠，但費(fèi)用高、資源浪費(fèi)大，適用于油井或高滲透性氣井。

2.3.2 產(chǎn)能測(cè)試設(shè)計(jì)原則。首先要滿足各類試井方法自身的要求，然后將階段的流動(dòng)時(shí)間設(shè)置為大于井筒儲(chǔ)集結(jié)束時(shí)間，以獲得地層流動(dòng)特性的準(zhǔn)確信息；其次，階段的流動(dòng)時(shí)間對(duì)應(yīng)的探測(cè)半徑不僅要大于井筒污染帶半徑，還要能代表油氣層的單井供給范圍；最后階段關(guān)井時(shí)間要大于井筒續(xù)流結(jié)束時(shí)間，以獲取地層的流動(dòng)特性。

2.3.3 基于模擬的產(chǎn)能測(cè)試設(shè)計(jì)。現(xiàn)用的測(cè)試設(shè)計(jì)和實(shí)施過程處于被動(dòng)狀態(tài)，無法滿足現(xiàn)場(chǎng)使用需求，應(yīng)借助“油嘴-井筒-油氣藏”耦合模型模擬產(chǎn)能測(cè)試過程，以獲取最佳的測(cè)試方案。利用模型時(shí)，先輸入流體的體積、溫度、結(jié)構(gòu)、壓力等各項(xiàng)參數(shù)，然后選擇油藏模型，確定測(cè)試目標(biāo)，即可制定出測(cè)試工作制度。

2.4 其他方面

除以上幾方面外，還應(yīng)對(duì)探邊測(cè)試和測(cè)試壓差進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)探邊測(cè)試時(shí)，應(yīng)先對(duì)壓力恢復(fù)曲線的影響因素進(jìn)行全面分析，然后確定合理的設(shè)計(jì)方法；而測(cè)試壓差確定過程中，要按照油田的實(shí)際情況進(jìn)行分類討論，如可按照常規(guī)油井和深層氣井之間的特點(diǎn)，模擬確定合理的測(cè)試壓差。

3 結(jié)語

油氣井完井測(cè)試是油氣田勘探開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)，該階段的工作能為油田勘探人員提供油氣藏儲(chǔ)層特性的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，是對(duì)油氣藏進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)支撐。測(cè)試階段工作制度的合理性，將對(duì)測(cè)試工作能否成功、測(cè)量結(jié)果是否可靠具有直接影響，因此，開展油氣井測(cè)試工作制度優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究工作很有必要。本文主要從壓力恢復(fù)測(cè)試設(shè)計(jì)、DST測(cè)試設(shè)計(jì)和產(chǎn)能測(cè)試設(shè)計(jì)三方面進(jìn)行了詳細(xì)分析。

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