测试流量不合理对修正等时试井产能曲线的影响

李乐忠李相方何东博石军太

1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室 2.中国石油勘探开发研究院

测试流量不合理对修正等时试井产能曲线的影响

李乐忠1李相方1何东博2石军太1

1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室 2.中国石油勘探开发研究院

李乐忠等.测试流量不合理对修正等时试井产能曲线的影响.天然气工业,2010,30(4):67-69.

修正等时试井是目前气藏常用的产能试井方法,试井过程中测试流量的选择对试井的结果有着重要的影响。从气体不稳定渗流理论出发,得出每个测试流量存在极限泄流半径的新认识。据此对修正等时试井的理论基础进行了分析研究,得出在试井过程中测试流量的选择对试井的结果有着重要影响的结论,并分析了测试流量过大或过小时修正等时试井产能曲线的形态及误差。进而指出修正等时试井的适用范围,提出了修正等时试井应该根据储层物性确定测试流量的原则。研究成果对完善修正等时试井测试气井产能方法具有指导意义。

修正等时试井 测试 流量 泄流半径 产能评价 曲线 影响

修正等时试井是目前气藏产能试井的主要方法,其理论基础为:气体流入井的有效泄流半径仅与测试流量的生产持续时间有关,而与测试流量数值大小无关。因此,对测试选定的几个流量,只要在开井后相同的生产持续时间测试,都具有相同的有效泄流半径[1-3]。但是,通过对修正等时试井过程中出现的某些异常现象进行理论分析,发现测试流量的选择同样对试井结果有较大的影响。笔者根据气体稳定渗流理论,并结合实际情况对修正等时试井的理论基础进行重新分析,在此基础上,对测试流量的选取进行研究,研究结果对完善修正等时试井理论方法具有一定的指导意义。

1 测试流量不同情况下的试井产能曲线特征

1.1 测试流量与压力传播的关系

根据气体不稳定渗流压降公式[1-6]:

将式(2)对t求导数可得:

由式(2)可以看出,对每一个测试流量来说,随着时间的进行,压降变化越来越小,当达到一定测试时间后,由于压降变化非常小,超出探测装置的可探测范围,此时可以近似看作达到相对稳定状态,泄流半径不再扩大,且各测试流量达到相对稳定状态的时间与测试流量的大小及储层的物性密切相关,图1表示了测试流量依次增大,其极限泄流半径也相应增大。

1.2 小测试流量下产能曲线特征

根据对测试流量与泄流半径的新认识,测试流量越小,极限泄流半径也就越小,达到相对稳定状态的时间也就越短。对于物性相对较好的储层来说,由于压力传播比较快,在相同的测试流量下,其达到稳态的时间也比较短。图2为不同物性储层下小测试流量的qsc—t和 pwf—t图。

图3表示了小测试流量造成的修正等时试井异常的产能曲线特征,小流量导致产能曲线异常的原因主要有以下两方面。

图1 不同测试流量极限泄流半径示意图

图2 不同物性储层修正等时试井的qsc—t和pwf—t图

图3 测试流量过小的qsc—Δp2/q图

1)当测试流量达到相对稳定状态以后,不同测量时距下的re可看作不再变化,压差(Δp)也不再变化,根据二项式稳定产能方程得:

其中:

式(3)中系数A、B均相同,此时在产能曲线qsc—Δp2/q图上表现为不同的测量时距的测点近乎重合。

2)同一测量时距下,如果相邻测试流量的渗流状态不一致,即小的测试流量已经达到相对稳定状态,而大测试流量未达到稳定状态,则导致相同时距下的测点不满足线形关系。

综合这两方面因素分析,如果测试流量过小,就会无法得出相互平行的修正等时试井产能曲线,以致增大测试结果的误差。

1.3 测试流量过大产能曲线特征

如果试井过程中测试流量过大,虽然能够满足测试未到稳定状态的条件,但在试井过程中存在压力下降快、传播慢的问题,对低渗透储层这种问题更加明显。

测试流量过大会导致地层能量供应“滞后”,这种影响体现在随着时间进行,供气半径不扩大,形成“局部供气”现象,造成流压快速下降,以致产能曲线上测量定点偏离正常曲线,甚至出现负斜率问题(图4)。

图4 测试流量过大的qsc—Δp2/q图

1.4 测试流量选取的原则

修正等时试井过程中,为了提高产能方程解的精度,对测试流量的选择至关重要,测试流量的选择要同储层的物性相结合,与气藏的供气能力相适应。

1)对于物性较好的储层,小流量达到稳态的时间很短,这时对测试流量的选择不应过小,要保证最小的测量时距小于最小测试流量达到相对稳定的时间。

2)对于低渗透储层,为避免测试过程中出现“局部供气”现象,测试流量的选取不应过大。

2 应用举例

已知某气藏某井开井前实测静压力为27.36MPa,3次等时关井后测的压力分别为26.93MPa、26.43MPa、25.57MPa,对该井进行了1×104m3/d、5×104m3/d、20×104m3/d和30×104m3/d等4个工作制度的修正等时试井,每1个工作制度选择3个测量时距,分别为2h、4h、6h,该井的试井数据见表1。

表1 修正等时试井数据

根据试井数据绘制了qsc—Δp2/qsc产能曲线(图5)。

图5 修正等时试井产能曲线图

由图5可以看出,由于最小测试流量q1过小导致3个测量时距的测点近乎重合;测试流量 q4过大,出现“间歇供气”现象,缩小了供气半径,导致产能曲线出现异常,增大了测试结果的误差。

3 结论

1)修正等时试井中关于“气体流入井的有效泄流半径仅与测试流量的生产持续时间有关,而与测试流量数值大小无关”是在一定测试流量范围内有效,超过这个范围会带来误差。

2)对于物性好的储层,如果个别工作制度测试流量过小容易导致压降变化不明显,不同测量时距的产能测点近乎重合,无法得到相互平行的修正等时试井产能曲线。

3)对于物性较差的储层,如果个别工作制度测试流量过大容易出现“间歇供气”的现象,会导致修正等时试井产能曲线异常,甚至出现负斜率问题。

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(修改回稿日期 2010-01-25 编辑 韩晓渝)

DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.04.016

Li Lezhong,born in1982,is studying for a Ph.D degree,being engaged in oil and gas field development studies.

Add:No.18,Fuxue Rd.,Changping District,Beijing102249,P.R.China

Mobile:+86-13488758175 E-mail:lilezhongjiaaili@yahoo.com.cn

Impact of irrational tested flowrate on the deliverability curve of the modified isochronal test

Li Lezhong1,Li Xiangfang1,He Dongbo2,Shi Juntai1
(1.Key L aboratory ofPetroleum Engineering,Ministry of Education,China University ofPetroleum,Beijing102249,China;2.Petroleum Ex ploration &Development Research Institute,PetroChina,Beijing100083,China)

NATUR.GAS IND.VOLUME30,ISSUE4,pp.67-69,4/25/2010.(ISSN1000-0976;In Chinese)

The modified isochronal test is a universal method for deliverability test for a gas reservoir,during which the selection of flow rate test has significant effect on the result of a well test.In this paper,from the theory of the unsteady gas seepage flow,a new recognition that there is a limit on the radius for each test flow rate has been achieved.Based on the new recognition,the theory basis of the modified isochronal test is analyzed,and a conclusion that the selection of flow rate test plays an important role in the test results has been drawn.Furthermore,the shape and error curves for deliverability has been analyzed under the conditions with excessively large or small flow rates to the modified isochronal test,based on which the application scope of the modified isochronal test is shown.Moreover,the modified isochronal test should be based on the principle that the flow rate is determined by the physical properties of reservoirs.This shows an important guiding significance to a well’s deliverability test when using the modified isochronal test.

modified isochronal test,rate,radius of influence,deliverability,curve,effect

book=67,ebook=349

10.3787/j.issn.1000-0976.2010.04.016

国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(编号:2007CB209506)。

李乐忠,1982年生,博士研究生;主要从事油气田开发方面的研究工作。地址:(102249)北京市昌平区府学路18号。电话:13488758175。E-mail:lilezhongjiaaili@yahoo.com.cn