低渗透气井压力恢复曲线分析方法研究

2011-11-09华红

石油地质与工程 2011年5期

关键词：关井气层气藏

华红

(中国石油长城钻探工程有限公司地质研究院,辽宁盘锦124010)

低渗透气井压力恢复曲线分析方法研究

华红

(中国石油长城钻探工程有限公司地质研究院,辽宁盘锦124010)

通过对苏里格气田苏54-46井压力恢复资料进行分析解释,分析低渗透气藏压裂气井的渗流基本特征、压力恢复速度、恢复程度等,利用获得准确的目前地层压力、储层渗流参数、生产数据,进行储层评价。测试结果表明,该储层渗透性较好,存在非均质边界,边界反映、地层压力衰竭明显,说明该储层储量有限,表现出透镜体状气藏特征。

低渗透气藏;气井压裂;渗流特征;储层评价;苏里格气田

苏里格气田储层地质情况非常复杂,含气层段多,层间物性差异大,非均质性强,具有低渗、低压、低产、低丰度等特点,气井几乎无自然产能,水力压裂是低渗透储层改造必不可少的重要措施。对于压裂投产的气井,压力恢复测试是评价增产压裂效果的最有效的间接型技术。为了计算裂缝的性能参数,必须使气井的地层流动达到径向流阶段,方可获得反映地层情况的动态数据。对于低渗透气藏,气井一般都要有很长的关井时间才能达到拟径向流。为了不影响生产效果,大部井都不进行长期关井,不能获得可供分析的合格压力恢复资料。本文以1口井压恢资料的解释为实例,分析苏里格气田气井压裂效果、低渗透储层压裂后渗流特征等,对低渗透气藏气井压裂后的储层进行了评价。

1 分析方法

J.A.Rushing、T.A.Blasingame开发了一种将短期压力恢复测试与长期产量数据的常规递减类型曲线分析相结合的评价方法[1-2],其分析步骤:

(1)利用递减类型曲线方法分析压裂后天然气产量数据,分析估算的地层渗透率,以及由特殊分析估算裂缝性能参数。

(2)利用压力恢复测试数据,绘制拟压力变化和拟压力导数变化与相当于标准化或叠加的拟时问函数的关系曲线。根据导数数据的形态确认水力压裂井所特有的所有流态。

(3)如果存在双线性流阶段,绘制拟压力与标准化拟时间函数四次方根的直角坐标关系曲线,计算裂缝的有效导流能力。

(4)如果存在地层线性流阶段,绘制拟压力与标准化拟时间函数平方根的直角坐标关系曲线,算出裂缝的有效半长度。

(5)利用一个自动历史拟合过程来分析测试数据。由递减类型曲线分析估算的地层渗透率以及由特殊分析得出的裂缝性能,可以用来确定历史拟合过程有关参数的初始值及其合理范围。在多次分析之间进行迭代,直到获得一致的结果。

2 实例分析

2.1 测试井基本情况

苏54-46井是苏里格气田一口开发井,该井于2006年11月14日开钻,2006年11月29日完钻,完钻井深3 386 m,完钻层位太原组。2006年12月3日完井,人工井底3 349 m,钻遇石盒子组盒8段砂岩厚度34.2 m,电测解释气层27.8 m/7层,含气层4.4 m/2层,微含气层2 m/2层;山西组山1段砂岩厚度3.2 m,电测解释气层3.2 m/1层。

2006年12月17日进行水力压裂,井段3 283.3～3 252.8 m,22.2 m/5层;压后生产8个月后关井进行为期48天的压力恢复测试(表1)。

2.2 生产数据分析

该井2006年12月25日投产,初期日产气2.22×104m3,平均日产气3.29×104m3,关井测试前日产气3.10×104m3,累计产气621×104m3。根据生产曲线形态分析,套压曲线为明显的两段式,具有明显拐点(图1)。拐点前产量高、压降速度快,拐点后类似达到拟稳态流动特征。结合日产气曲线,从产量和压力递减情况定性分析,该储层井周物性条件较好,产量较高,但地层压力衰减快,具定容封闭气藏特征,气藏范围有限;早期压降较短,也定性表明压裂产生的裂缝线性流段时间较短,裂缝延展长度有限。

2.2 测试成果分析

表1 层位盒8下生产层段测井解释气层参数

图1 54-46井实际生产曲线

该井2007年8月5日关井,下入高精度电子压力计进行压力恢复测试,关井38 d,井口油套压由9.0 M Pa恢复到11.0 M Pa;实测井底压力由11.10 M Pa恢复到13.88 M Pa,压力上升了2.78 M Pa;地层压力恢复速率为0.07 M Pa/d,恢复速率较低,本次测试为投产后第一次压力恢复测试,与投产前实测地层压力(28.159 M Pa)相比,压力恢复程度只有49.3%,恢复程度低,地层能量衰减严重(图2)。

图2 54-46井实测压力恢复曲线

2.3 渗流特征分析

从双对数图看,井储阶段过后压差和导数曲线具线性流平行线类似特征,但该井受水力加砂压裂裂缝影响的双线性1/4斜率特征值不明显,线性流1/2斜率段也较短,数值模拟结果,裂缝半长60 m左右。分析原因由于储层非均质性强,岩性变化较大,可能是储层范围有限限制了裂缝的延伸[3-4];导数曲线无明显径向流段,对于低渗透气层,压裂裂缝渗透率远远大于储层渗透率水力,压裂所产生裂缝成为了储层的主要渗流通道。

2.4 储量计算

从双对数导数曲线形态看,导数后期急速上翘,应为多方向岩性变化的反映,边界距离分别为:15、62、68、173 m,其中最远的一条边界为测试末点数据对应值为最小值,储量计算中采用井距之半作为边界。生产数据分析,该井关井前已经基本达到了拟稳定流动状态,综合分析该气藏为定容封闭气藏。利用容积计算该井单井控制储量为1 756×104m3。利用生产数据计算定容封闭气藏储量,采用压降法计算的该井动储量为1 997×104m3。两者具有良好的一致性。