四点回压气井试井解释新方法

戴卫华

（中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院）

四点回压气井试井解释新方法

戴卫华

（中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院）

提出了针对四点回压的前3个流动段分别构建虚拟稳定流动段等效拟合流动史和压力恢复终值的新方法，该方法理论可行、操作简单，已成功应用于渤海多个气田气井试井解释，具有一定的推广性。

四点回压 气井试井 解释方法 虚拟稳定流动段 等效拟合

为了节约成本，海上气田气井测试一般采用四点回压试井方法，即4个流动段连续测试，中间不关井，但测试得到的流动段压力数据不能直接应用等时试井理论进行解释。笔者[1]曾将遗传算法引入到气井四点回压试井解释过程中以解决此类问题，但该方法相对较为复杂，为此笔者又提出了基于构建虚拟稳定流动段等效解释的新方法。理论推导和应用实践表明，本文提出的新方法理论可行，操作简单，实用性强，具有一定的推广性。

1 理论推导

根据气井压力传播半径理论，气井四点回压测试的不同流量段对应的压力波所传播的半径均不一样，压力初值不同，理论分析所表征的渗透率也不一样，等时试井理论不适用。为此，本文提出对前3个流动段分别构建虚拟稳定流量段，等效分段拟合流动史和压力恢复终值，以准确求取分段视表皮系数。

设在无限大地层中心的一口井，在这口井开井生产前，整个地层具有相同的压力pi，从某一时刻t＝0开始，这口井以恒定产量q生产，则井底流动压力有如下形式：

式（1）中：pi和pwf分别为地层压力和井底流压，MPa；B为体积系数；h为厚度，m；q为产量，m3/d。

假设这口井以q1、q2产量分别生产了t1和t2－t1时间，由于气井四点回压测试每个流动段所对应的测试时间基本相同，即t2＝2t1，根据渗流叠加原理[2]可得到当t＝t2时的井底流动压力为

这里构建一个虚拟稳定流动段进行对比。如果该井开井即以产量q2生产至时间t＝t2时的井底流动压力为

则pwf（t2）与p′wf（t2）之间的差值为

根据海上气田实际参数可知，pwf（t2）－p′wf（t2）是一个比较小的数。例如，某气井参数为：t1＝8 h，h＝10 m，K＝10 mD，q1＝10×104m3，q2＝20×104m3，μ＝0.02 mPa·s，B＝0.007，利用式（4）计算得pwf（t2）－p′wf（t2）＝8.94×10－5MPa，该值为一个很小的数。也就是说，构建的虚拟稳定流量q2生产了t2时间，当t＝t2时理论压力与2个不同产量流动段之后的实际压力非常接近。

同样，对于四点回压测试的第3个流动段，也可以构建一个虚拟稳定流量q3生产了t3时间，根据渗流叠加理论分析，当t＝t3时的理论压力与3个不同产量流动段之后的实际压力也非常接近。

另外，气井四点回压测试4个流动段一般均在24 h内完成，相对于整个地质储量来说，总的产出量非常小，基本可忽略不计，因此为关井恢复压力，MPa）。根据前面构建的虚拟稳定流量段，关井恢复之后也有

基于上面的分析，在利用试井软件对四点回压测试资料进行解释时，完全可以分别对每个流动段进行单独解释，通过拟合对应的流动段和最终恢复压力，可以求取每个流动段的视表皮系数，重复这个步骤，就可以求取4个流动段分别对应的视表皮系数。

2 解释流程

假设一个气藏h＝5 m，K＝200 mD，φ＝0.25，μ＝0.03 mPa·s，B＝0.007，进行了一次四点回压测试，4次产量分别是10×104、20×104、30×104和40×104m3，每个流动段对应的生产时间均为8 h，关井恢复20 h，测试得到的压力历史曲线如图1所示。

图1 某气藏四点回压测试压力历史曲线

第一步：利用实际的4段产量数据对关井压力恢复段进行试井解释，解释视表皮系数为25.2，渗透率为200.5 mD，压力历史拟合曲线如图2所示。

图2 某气藏四点回压测试压力恢复段解释后的压力历史拟合曲线

第二步：构建第1个虚拟稳定产量流动段，产量为30×104m3，假设该井以该产量生产了32 h，然后进行关井恢复20 h，利用该模型对实际数据进行了解释。根据气体在地层中的压力传播半径理论，只要流动时间相等，压力波所传播的半径是相等的，也就是说，2次压力波所波及范围内的平均渗透率是相等的，因此，在利用虚拟稳定产量段等效解释时，将渗透率固定为第一步解释的渗透率，通过拟合表皮系数等参数进行流动段和压力恢复终值拟合，解释视表皮系数为19.8，压力历史拟合曲线如图3所示。

图3 某气藏分段拟合的压力历史拟合曲线

按照同样的方法继续虚构稳定产量分别为10×104m3和20×104m3，生产了32 h，然后关井恢复20 h，解释第一和第二流动段对应的视表皮系数分别为9.3和14.6。

第三步：将产量和对应解释得到的视表皮系数在直角坐标系下绘制散点图，通过线性回归解释得到真表皮系数为2.47。

3 应用实例

渤海A油田B评价井在沙河街组发现了一个厚气层（厚37 m），随后对该井进行了一次四点回压产能测试，4次日产气量分别为7.42×104、11.38×104、16.25×104、24.46×104m3，气嘴逐渐放大，每次流动约3 h，最后为关井压力恢复，压力恢复时间为16 h。测试层平均孔隙度为0.286，综合压缩系数为0.061 MPa－1，气体体积系数为0.007，气体地下粘度为0.021 mPa·s。图4为B井测试压力历史曲线。

图5为B井关井压力恢复段双对数拟合图，可以看出，双对数导数曲线晚期段呈直线段，斜率为0.5，为典型的平行不渗透外边界特征。根据地震资料解释，该井在测试目的层被2条平行断层夹持，因此试井解释模型选择为均质气藏模型，内边界为定井筒储存系数，外边界为2条平行断层。通过虚构稳定流动段，解释4次流动段对应的视表皮系数分别为1.45、2.24、3.21和4.86，井筒储集系数C 为0.721 m3/MPa，距2条平行断层边界距离分别为131 m和195 m，压力历史拟合图如图6所示。由视表皮系数和产量数据在直角坐标系上绘制散点图（图7），线性回归求得截距为－0.0351，即为真表皮系数。

如果不作3次虚拟流动段解释得到前3次流动段对应的视表皮系数，按照常规的分析方法，现场工程师仅仅根据最后一个流动段和终恢复段解释试井视表皮系数为4.86，这与利用本文提出的新方法解释的真表皮系数为－0.0351差别悬殊，从而对该井的污染判断相差也很大。通过与多口无污染井的产能对比及结合现场的施工反馈，认为B井是没有污染的，这也说明本文提出的新方法是可行、有效的。

4 结束语

本文提出的方法简单易操作，对于气井四点回压测试，只需要构建3个虚拟稳定流动段就可以解释气井的真表皮系数，该方法在渤海多个气田进行了实例解释，取得了较好的解释效果，实用性强，具有一定推广性。

[1] 戴卫华，张迎春，刘洪杰，等.利用遗传算法求取气井真表皮系数[J].中国海上油气，2010，22（2）：108－110.

[2] 刘能强.实用现代试井解释方法[M].第4版.北京：石油工业出版社，2005：8－12.

A new interpretation method for gas well test of four－point back pressure

Dai Weihua
（Tianjin Branch of CNOOC Ltd.，Tianjin ，300452）

In order to build equivalent－matching flow history and pressure build－up value of a virtual steady flow segment respectively for the three flow segments of four－point backpressure in gas well test，a new method has been developed.The method is reasonable in theory，simple in application，and has been successfully used in gas well tests in a number of Bohai gas fileds，indicating a potential of extending its application.

four－point back pressure；gas well test；interpretation method；virtual steady flow segments；equivalent matching

戴卫华，男，主要从事油藏工程研究工作。地址：天津市塘沽区闸北路609信箱（邮编：300452）。E－mail：daiwh＠cnooc.com.cn。

2011－05－12改回日期：2011－07－18

（编辑：杨 滨）