不稳定试井技术研究进展及发展趋势

为更好监测油气藏生产动态,提升油气田试井产能,梳理了4种常用不稳定试井技术的原理、解释方法及应用效果,分析了不稳定试井技术存在的问题,并提出了未来的重点攻关方向。结果表明:目前常用的不稳定试井技术主要存在井间干扰现象严重、试井曲线特征复杂、试井解释准确率低且复杂断块油藏常规试井效率低和损耗大等问题;数值试井、垂向干扰试井及低频脉冲试井等新型试井技术可解决常规不稳定试井技术存在的问题;不稳定试井技术下步发展趋势是深层超深层测试工艺、低渗致密储层测试资料评价、压裂效果评价及资料的综合应用等方面,可着重于数值试井、多分层试井等方面的技术攻关。通过对不稳定试井技术的综合剖析,可对现场测试提供技术参考,并为后续技术发展提供新视角。

顺北超深断溶体储层典型试井曲线特征及类别

顺北地区超深断溶体储层主要发育有裂缝及片状洞穴,采用可横向穿越缝洞储集体的水平井进行开发,其试井曲线形态特征复杂多变。依据井筒和表皮效应结束后的中期试井曲线的典型特征,将顺北地区实测试井曲线分成了3个大类。该3大类试井曲线特征直接反映了井与缝洞储集体的不同接触关系。再根据后期的试井形态特征,将顺北地区实测试井曲线细分成了9个亚类,不同的亚类试井曲线特征明显不同,是井外围缝洞发育状况变化的试井曲线响应。最后,提出了与试井曲线特征相对应的3大类9个亚类的试井解释评价物理模型。本文研究成果可用于指导顺北地区的试井分析与试井研究工作,亦可为其他深层断溶体储层的试井研究提供借鉴与参考。

断溶体油藏井洞垂向窜流试井解释模型

断溶体油气藏储层类型多样,非均质性极强,常规多重孔隙介质模型以及简单溶洞等势体模型难以广泛应用。文中针对断溶体油藏复杂的地质特征,考虑大溶洞向井筒的垂向窜流以及小尺度缝洞储集体分别向井筒和大溶洞的径向供给作用,建立了双层双重孔隙介质井洞垂向窜流试井解释模型;利用Laplace变换方法获得井底压力解,绘制井底压力典型曲线并划分流动段,对窜流通道传导率、大溶洞半径、裂缝传导系数比等参数进行了敏感性分析。结果表明:窜流通道传导率主要影响早期窜流“下凹”特征,数值过大或过小均会导致早期窜流“下凹”特征减弱甚至消失;大溶洞半径与大溶洞储容比也主要影响早期窜流“下凹”特征,数值越大,“下凹”特征越明显;裂缝系统传导系数比和裂缝储容比主要影响中、晚期的窜流“下凹”特征。该研究结果对复杂断溶体油藏储集体参数评价具有重要意义。

一种基于一维卷积神经网络的试井模型智能识别方法

为提高试井分析工作效率,实现试井模型的自动识别,提出了基于一维卷积神经网络(1D CNN)的试井模型智能识别方法。根据实测数据的特点,提出基于理论曲线构建样本库的原则与方法,并构建了4种常用油藏模型的训练样本库;建立了一维卷积神经网络模型,将样本库中双对数曲线的压力变化和压力导数数据作为输入,油藏类别作为网络输出训练及优化网络,总识别准确率可达99.16%,敏感度均在98%以上。经4口井实例应用,正确识别试井模型的概率大于0.99,与二维卷积神经网络相比,1D CNN显著降低了计算复杂度和时间成本,加快了训练速度。这表明基于试井理论所构建的样本库是有效的,能满足实测数据模型识别的需求;同时证明了方法的有效性、实用性和普适性。

页岩油压裂水平井试井测试方法研究

页岩油采用水平井规模压裂开发模式,压裂后井筒周围形成复杂的缝网,流动特征复杂,常规试井方法很难准确描述其流动特征,因此,需要建立一套页岩油压裂水平井试井测试方法。通过结合裂缝有效半缝长、缝宽和裂缝间距及压裂后渗透率等相关参数,建立了水平井压裂后试井模型及一套测试方法;通过模拟稳定产能测试、不稳定试井测试及两井干扰测试,研究工作制度和储层参数对试井曲线的影响,分析试井曲线,确定合理的工作制度和测试时间。结合苏北盆地的实际投产井生产情况,得到定量化测试产量及测试时间等数据资料,综合评价压裂改造效果和井控动态储量,确定合理工作制度和产能,为页岩油有效开发提供技术支撑。

超深水基岩潜山储层分布式光纤温度试井方法

超深水永乐X区潜山气藏具有储层非均质强、纵向岩性组合多样的特征,传统生产测井技术在落实储层产出特征时存在局限性。采用分布式光纤测温技术测试获得了YL1井产能测试生产层段的温度数据,结合渗流力学和流体力学理论,建立了气藏渗流和井筒管流温度—压力场双耦合模型,计算了气井产出剖面变化引起的温度响应特征。采用Levenberg Marquart(LM)反演算法实现了YL1气井产出剖面定量解释分析。研究结果表明,气井多层测试时高渗层对应井筒温度下降斜率大,温度变化速度快,温降大,通过温度剖面可以作为判断高渗地层、裂缝或非产层产出贡献;利用建立的分布式光纤温度产出剖面解释方法,定量评价获得了砂砾质风化带、风化裂缝带和内幕裂缝带产出贡献,解释结果与录井气测率具有正相关性,且与地质认识吻合,证明了解释理论的可靠性。研究结果对分布式光纤温度监测多层气藏产出剖面技术的推广具有重要理论及应用价值。

海上多段生产水平气井试井解释方法及其应用

以南海北部海域X气田1H气井为例,建立了多段水平气井模型,进行试井解释研究。通过对该井实际试井解释的应用效果对比,分析多段水平气井模型相对于常规水平井模型的优势。研究表明,应用多段水平气井模型可对水平气井的有效段数、长度、间隔等参数进行合理解释,解释结果更符合储层实际。

干扰试井方法在水淹油藏建库安全性分析中的应用

工程测试分析可提前评价储气库安全性、有效降低风险,国内油藏型储气库建设中工程测试实例研究较少,本文以南堡M号油藏型储气库建库目标为例,详细介绍了干扰试井测试方法在该类储气库建设中的应用,对测试中合理注气量预测、激动周期确定展开论证,并对试井结果综合分析,提供安全性评价。研究结果表明,通过干扰试井测试,可以得出南堡M号储气库建库区纵向和侧向封堵性良好,具备改建储气库的密封条件。研究对国内后续油藏型储气库安全性评价具有参考和指导意义。

临兴气田二流量试井试验效果分析

气井二流量试井在鄂尔多斯盆地其他致密砂岩气田已广泛使用,在长庆气田、延安气田的应用效果良好,尤其针对临兴气田上产任务重、常规试井测试成本较高,不关井、测试时间短的优势具有广阔的应用前景。目前优选3口不同类型的井,即高产压裂井、高产射孔井、积液井,采用井口+井下压力监测工艺,1口压恢+二流量、2口二流量。以井下压恢验证井二流量试井解释结果可靠性,以井下二流量试井验证井口二流量试井解释可靠性。该次试验结果显示,井口、井下测试误差小于10%,测试周期缩短6 d。根据该次试验结果,对不同类型井选择预制适应的试井工艺,达到测试综合效益最大化。

油田开发后期的试井技术应用探讨

目前,油田开发多处于后期状态,且开发进程出现不同阻碍,油田开发面临一定挑战,通常常规试井技术为开发的主要方法,应用效果不佳,导致开发效率较低,因此,还需要不断优化试井技术,有效解决试井作业施工中的问题,提高油藏开发水平。因此,围绕油田开发后期试井技术的应用情况展开积极探讨,并提出相应完善的对策,以改善后期开发效果。

缝洞型油藏试井模型及其在顺北油田的应用

塔里木盆地顺北油田为缝洞型油藏,裂缝、大尺度溶洞并存,流动机理复杂,常规试井模型无法进行解释。在分析地层渗流、溶洞流体波动、井筒管流耦合的流体流动特征基础上,建立了钻遇溶洞、未钻遇溶洞2种缝洞型油藏试井模型。研究结果表明:缝洞型油井的井底压力响应曲线上可识别出井储、过渡、溶洞1、地层裂缝、溶洞2等流动阶段,而顺北地区油井多洞参与流动的特征较多,主要表现为有明显双洞特征和无明显双洞特征2种曲线类型;通过模型参数反演能够得到溶洞体积、溶洞距离、缝洞体积等参数。对顺北油田1口油井进行分析表明,新模型与实测曲线拟合精度高,拟合率达85%以上,计算的地层参数能够满足工程精度,且符合油藏地质特征。研究成果可用于缝洞型油藏试井资料解释。

基于数值试井的断溶体油藏储集体动态表征

塔里木盆地顺北断溶体油藏是碳酸盐岩油藏的一种特殊类型,其储集空间主要是受断裂作用改造形成的洞穴或裂缝。因储集空间结构复杂、形态不规则且分布随机性强,传统上依据静态地震资料的缝洞体雕刻技术存在诸多不确定性。依据缝洞体雕刻结果,采用数值试井正演模拟方法分析不同试井曲线代表的地质意义,明确试井分析可动态表征断溶体油藏储集体,提出了基于数值试井动态约束缝洞体雕刻门槛值的储集体定量表征方法。该方法结合试井解释、生产特征分析等研究手段,用动态修正的储集体认识约束地震属性门槛值,确定缝洞体形态和储量规模,进而优选更为准确的缝洞体雕刻模型。

基于不稳定压力试井分析的致密气井压裂后产能评估

针对致密气藏压裂后产能预测难的问题,基于渗流机理,考虑地层的应力敏感及压裂后的地层改善效果,建立适用于压裂停泵反演的线性非均质复合区压裂井模型,利用建立的模型和数值试井确定裂缝参数和地层参数,应用SPSS回归方法建立了压裂前后产能与压裂规模的关系,得到致密气藏压裂后的产能预测方法。研究表明:水力压裂停泵后闷井压力的双对数特征曲线可分为裂缝线性流阶段、过渡段、窜流阶段、外区线性流阶段、边界效应阶段;新建立的产能预测方法应用于榆林气田X井区,产能预测的平均误差为16.1%,具有较好的适用性;不同压裂参数对产能的影响由大到小依次为排量、加砂量、压裂液量;压裂最优排量为3.36~4.83 m^(3)/min,最优加砂量为56.95~77.66 m^(3),最优压裂液量为167.09~259.91 m^(3)。研究结果对优化致密气藏的压裂设计及压裂后产能预测具有一定的指导意义。

四维试井理论研究

把信息源的分布、信息的录取、信息的再现和信息的再生有机地结合起来 ,提出并建立了完整的“四维试井”理论体系。运用该理论体系研究了动态监测信息在空间分布上的科学性、合理性 ,以及试井参数在空间上的分布、延拓及随时间变化的规律。把优化理论应用到信息源的分布上 ,利用模拟退火算法给出了动态监测系统优化部署的方法 ,实现了科学布井、经济布井。以黑油模型为基础 ,建立了考虑层间窜流的多层、多相数值试井理论模型 ,实现了压力场和含油饱和度的“四维试井理论”分析。把神经网络技术和地质统计学理论应用到“四维试井”理论中 ,给出了动态监测信息空间分布。

考虑离散裂缝的非均质裂缝性气藏数值试井新模型

裂缝性气藏在我国油气资源中具有重要地位,其试井分析对储层评价和气藏开发具有不可或缺的作用。为了解决传统双重孔隙介质模型对天然裂缝表征不精确的难题,基于蒙特卡罗随机模拟方法和离散裂缝模型,表征了复杂分布的天然裂缝,构建了考虑离散裂缝和渗透率非均质性的径向复合裂缝性气藏数值试井模型(DFM-NM),绘制了不同参数下裂缝性气藏气井试井曲线图版,形成了解析试井初拟合、离散裂缝细拟合的试井分析方法,并开展了实例应用分析。研究结果表明:(1)裂缝性气藏不稳定流动阶段包括井筒储集和表皮效应阶段、内区裂缝影响阶段、内区径向流阶段、外区裂缝影响阶段和边界控制流阶段;(2)基于地质条件约束下的离散裂缝模型能较好表征复杂、非均质裂缝性气藏,克服了常规双重孔隙介质模型的缺点;(3)裂缝数目越多、裂缝平均长度越长,压力导数曲线下凹的幅度越大,内区裂缝参数对试井曲线形态的影响更大。结论认为,所建立的裂缝性气藏数值试井模型及粗细分步拟合方法适用于塔里木盆地裂缝性气藏,能更准确有效地评价储层、反演裂缝参数。研究成果具有良好的应用前景,可为裂缝性气藏参数反演和开发方案优化提供理论支撑,有助于我国复杂油气资源的科学开发。

考虑重力作用的垂向双洞窜流试井模型

顺北油田塔里木盆地顺托果勒低隆北部断溶体储层具有明显的垂向发育及非均质性特征。由于储层垂向深度大,流体渗流过程中重力影响不可忽略。考虑油藏储层由小尺度的裂缝、大尺度的溶洞以及大尺度的窜流通道构成,不同深度处的初始压力随深度的变化,结合渗流力学原理及等势体理论建立了考虑重力作用的大尺度缝洞试井模型。采用Laplace(拉普拉斯)变换方法进行了求解,绘制了模型典型图版及参数敏感性分析图版。结果表明:考虑重力作用时流体流动需要克服更大的阻力,无因次压力及其导数曲线中后期位置更高;考虑小尺度裂缝储层渗流作用时会出现窜流通道线性流、大溶洞过渡流、大溶洞拟稳态流分别与裂缝性储层径向流的叠加特征,前者无因次压力及其压力导数曲线斜率介于0~0.5,后两者无因次压力导数曲线缓慢下降后缓慢上升。通过实例分析验证了模型的有效性和适用性。研究成果丰富了缝洞试井模型,为垂向大深度缝洞型油藏试井资料解释提供了理论依据。

数值试井技术在南海油气田中的应用

针对南海油气田存在的邻井干扰试井问题、多相流试井问题及非均质油气藏试井问题,开发了新型的数值试井技术——Voronoi数值试井技术。首先以渗流力学理论和物质平衡理论为基础,建立油气水三相渗流数学模型;然后利用Voronoi网格技术将数学模型进行空间及时间离散化,将油气藏离散为多个网格单元;最后采用迭代求解,得到各网格单元压力分布及各种物性参数。该技术以精细的Voronoi网格刻画了油气藏的实际地质情况,实现了精细的试井解释;与常规技术相比较,能将局部精细网格和基本粗化网格结合在一起,做到井筒、断层等附近采用精细网格,而离井较远的地方采用稀疏的基本网格,这样既能真实刻画油气藏地质特征,又可以最大限度地减少网格数据,提高了试井运算速度和精度。在南海油气田的实际应用效果表明,该技术能很好地解决多相流等疑难试井问题,为南海复杂油气田的试井分析提供了依据和方向。

缝洞型稠油油藏掺稀开采井试井分析方法的改进与应用

在塔河缝洞型稠油油藏开采过程中,通常采用掺稀降黏的技术进行生产,掺稀降黏开采井井筒条件复杂,井底压力测试难度较大,主要通过测试环空液面数据折算井底压力进行分析。目前,已有的井底压力折算方法对于掺入稀油的影响考虑不足,并且常规试井解释无法处理关井前注稀油防堵塞措施的影响。考虑掺入稀油的影响,建立了一套适用于掺稀开采井的液面数据井底压力折算方法,同时针对不同测试曲线特征,分别建立了多级流量处理及变井筒储集效应处理的分析方法,综合形成了一套改进的掺稀开采井的液面数据试井分析方法。应用该方法进行现场实例计算,结果表明计算结果可靠性较好,为缝洞型稠油油藏掺稀降黏开采井的液面数据分析从数据处理到试井解释提供了一整套实用的应用方法。

大庆油田试井技术现状及今后发展趋势

随着油田开发的深入，大庆油田试井技术也得到了迅速发展：从单井试井向多井试井方向发展，从采油井试井向注水井试井发展，从单层向多层试井发展。随着计算机技术的引进和试井仪器精密度的提高，出现了以样板曲线拟合为主的现代试井分析技术。为了满足油田开发需要，针对大庆油田的试井技术（试井仪表、试井工艺、试井方法等）现状及存在的问题进行了详尽分析，就国内外试井技术的发展趋势做了准确评价，旨在为大庆油田乃至国内其他油田试井技术的发展提供借鉴。

利用垂向脉冲干扰试井技术确定油藏类型的方法

油气藏储层形态是层状或块状是决定布井、驱油等开发方式的重要依据,而两者的最重要区别是油气藏内部是否存在不渗透隔夹层。常用的地震、测井技术判断方法只能确定是否存在间隔层,无法确定隔夹层是否具有渗透性。利用垂向脉冲干扰试井技术判断隔夹层渗透性的方法是将隔夹层上下之一储层作为监测层,另一储层作为激动层发送脉冲激动信号,通过监测层是否接收到来自激动层的压力响应信号判断两层间的纵向连通性,确定隔夹层是否具有渗透性,最终辅助判断油藏类型。该方法经JH1潜山油藏应用,证实该油藏纵向上存在连通性,储层之间的隔夹层具有渗透性,储层为块状油藏,从而为该油藏采用底部整体注水开发提供了重要依据。