井下实时温度监测现场应用及理论模型研究新进展

从常用的井下温度传感器的原理和特点出发,介绍了国内外目前比较典型新颖的井下实时温度监测应用,并对应用情况进行了总结。论述了目前最新的井下实时温度数据解释技术,其技术发展热点主要集中在:温度数据辅助历史拟合改善油藏描述质量、近井区域地层伤害情况表征和基于压力-温度耦合的多层测试新方法。通过对井下实时温度监测现场应用的调研和理论模型研究新进展的分析,为井下实时温度监测的应用和解释方法提供了指导。

多层合采油藏分层测试新方法可行性分析

实时井下温度和压力传感器目前已经成为国外许多陆上和海上油田智能完井的必要组成部分,成为进行动态油藏监测的重要手段之一。针对井下传感器这一新型井下测量工具的广泛应用,提出了一种针对多层油藏分层属性测试的新方法,即应用井下温度传感器代替传统的分层测试中的流量计,用实时温度测量代替反复多次的生产测井作业。针对新提出的测试方法建立了井筒—油藏耦合的数学模型,并应用数学模型探讨了该方法的可行性。通过对不同分层伤害表皮系数和分层渗透率分布的计算和分析,发现多层油藏中井筒流体的温度主要受2大机理控制:一是各产层之间的渗透率差异,这种差异主要影响各产层间的流量分配;二是产层中由于地层伤害引起的压力梯度差异,基于焦耳—汤姆森效应,近井地带的压力梯度变化会引起明显的温度变化,这种温度变化将对确定各产层地层伤害情况起决定性作用。研究认为,井筒流体的瞬态温度变化对多层油藏的分层属性差异很敏感,该方法是具有研究可行性的,并且其对于中国陆上和海上油田采用井下温度和压力传感器及进一步进行智能井完井具有很好的推动作用。

基于瞬态温度压力监测的分层测试反模型

多层油藏的传统分层测试方法是基于瞬态流量压力耦合模型建立的,但是由于实际生产过程中进行井下瞬态流量测量具有很大难度,且精度较差,因此传统分层测试方法的后期解释结果受瞬态流量影响很大,经常出现较大误差。利用目前被大规模应用的永久式井下温度和压力传感器,提出了基于瞬态温度压力耦合模型的分层测试方法,在前期正模型和可行性研究的基础上,着重研究了该方法中最为关键的反模型部分。通过建立合理的目标函数,应用Levenberg-Marquardt算法,建立了用于回归多层油藏分层属性的反模型,并编制程序进行求解,实现了通过瞬态实测温度和压力对多层油藏分层属性参数(渗透率、伤害渗透率和伤害半径)的求解。通过双层合采和4层合采油藏2个算例,对该测试方法的测试流程、数据选取要求、解释步骤和解释精确度进行了分析。结果表明,所建反模型可以与前期工作建立的正模型配合使用,解释效果较好。基于瞬态温度压力耦合模型的分层测试方法大大缩短了测试时间,对生产影响较小,解释精度高。