数值试井在水平井中的应用

李晓芸，许广军，贾连超，乐 露，唐 波，窦雨刚

（中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 719000）

数值试井在水平井中的应用

李晓芸，许广军，贾连超，乐 露，唐 波，窦雨刚

（中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 719000）

数值试井就是试井问题的数值求解，模拟出无法用解析解表达的复杂油藏和流动阶段，使得解释模型更加符合实际情况，解释结果更加准确。数值试井在直井中已经有了较好的应用，在水平井中应用时要注意与直井参数的正确设置。从本例来看，数值试井在水平井中得到了较好的应用。由于数值试井解释时，多解性增加，因此必须与地质条件进行很好的结合，才能得到真实可靠的结果。

水平井；反褶积；不稳定试井；数值试井

水平井技术作为老油田调整挖潜提高采收率，新油田实现少井高效开发的一项重要技术，被誉为世界石油工业中一项“重大突破”。水平井开发气藏的主要优势是增加泄流面积，从而最大限度地提高低渗透油气藏的采收率，达到科学高效的开发目的。

1 基本地质特征

子洲气田Y井区，区域构造为一宽缓的西倾单斜，宽缓单斜背景上发育多排北东—南西走向的低缓鼻隆，水平X井位于鼻隆北侧，沿水平段方向构造位置基本不变。

主产层的沉积微相属三角洲前缘水下分流河道沉积，该区分支河道呈近南北向展布，单个砂体厚度一般较薄，由于受沉降速率和沉积速率变化影响，河道反复交会分叉，沉积物快速堆积，砂体间的冲刷、切割和垂向叠置，复合砂体规模比较大，造成砂体局部明显增厚。

2 生产动态特征

水平X井首先进行简化修正等时测试。压力计下入造斜点位置。试井成果（见图1）。

图1 水平X井修正等时试井成果图

3 不稳定试井解释

3.1 具备典型参数水平井的模式图

典型参数：水平段足够长，例如 Le=300 m；钻穿的气层较厚，例如 h=20 m；水平井段大致位于地层中间位置；水平井段未受很大的污染损害。

图2 水平井压恢曲线流动特征图

从图 2看到有如下特征段：（1）续流段；（2）垂向径向流段：对于较厚的地层，当水平井穿过其中时，会产生垂向径向流，但当地层较薄时，或井的续流影响较大时，这一流动段将消失或被淹没；（3）水平井线性流段：这是水平井试井曲线的重要特征线段，对于具有较长水平井段的井，这一流动段将更为明显，导数表现为1/2斜率的上升直线；（4）拟径向流段：压力导数在这一段为水平直线，只有分布面积较大的地层，才能出现这一流动段。

3.2 水平X井不稳定试井解释

从修正等时试井解释得到的压力导数双对数图，没有完整表现出标准的水平井双对数图的主要特征，即续流段、垂直径向流段、水平井线性流段、拟径向流段。这主要与测试数据的质量有关，在水平X井压力恢复试井中，压力计下入深度2350 m，距气层顶部垂深达300 m，虽然开井前实测测点以上未发现液面，但并不代表井底不存在积液，则实测压力可能与真实地层压力存在一定的误差。

利用PPD功能检验试井资料（见图3），该导数随时间的增加而减小或保持不变，因此图中双对数曲线两处凸起均为数据异常，反映的不是储层的真实信息，解释时不考虑储层物性变化，其余资料正常。

图3 水平X井PPD检测图

从双对数曲线图上看（见图4），表现出表皮与径向流特征，接着出现水平井线性流段，后面边界和物性变化未能探测到。

图4 水平X井双对数曲线图

从反褶积图来看（见图5），双对数曲线下掉，表明外围储层是变好的，测试晚期未出现明显的拟径向流特征水平段，边界未能探测到。因此选取径向复合无限大模型，拟合结果较好。

图5 水平X井反褶积图

4 数值试井解释

数值试井技术是根据地质资料、测井资料和生产资料建立初始化试井模型，借助先进的非结构化网格划分技术实现对压力传导方程的数值求解，得到初始化试井分析曲线，通过对实际测试资料拟合分析,得到更加符合油藏实际情况的试井动态模型。

分析过程以水平X井的压力历史拟合为检验储层模型合理性的主要依据。首先根据区域砂体有效厚度图和孔隙度分布图建立水平X井砂体有效厚度图和孔隙度分布图。建立水平井，根据实际情况设定水平段方位和水平段气层段616 m。这一步是与直井数值试井的不同点，也是水平井数值试井速度较慢的一个主要原因。

下面从几个方面展开对水平X井的解释讨论：

（1）气井不受邻井影响和边界影响：从此时的压力历史拟合图可以看出，拟合曲线下掉较轻，表明条件1较为乐观，气井应受其他因素的影响，才足以造成真实的压力下掉趋势。

图6 水平X井压力历史拟合图1

（2）气井受边界影响，不受邻井影响：从解析结果复合模型，外围储层变厚或物性变好，而从砂体图来看，西侧砂体变薄，东侧砂体变厚，因此反褶积图中反映的是东侧砂体的特征；从南北向的气井连井剖面来看，整上砂体的连通性比较好，故判断左侧可能存在边界，在砂体变薄处添加一条不渗透边界，重新进行拟合。

图7 水平X井南北向连井剖面图

从拟合结果来看，历史拟合曲线基本较好，拟合曲线下掉，较接近真实的生产曲线，但仍有略微偏高，考虑可能在受边界影响的同时，受到一定的邻井影响。

图8 水平X井压力历史拟合图2

（3）气井受边界和邻井影响：邻井中有2口井与该井存在干扰的可能性较大，其中一口由于距离该井在2 km以上，产量不足1万立方米，且为间歇生产井，生产一段时间，关井一段时间，因此其影响较小，在此不予考虑。另一口井的情况（见表1）。

图9 水平X井压力历史拟合图3

表1 气井基本情况表

在考虑邻井直Y井与西侧边界共同影响的情况下，水平X井得到了较好的拟合效果，根据拟合结果，可以得到水平X井的生产3D模拟图，反映地层中压力的分布情况。

图12 水平X井地层压力变化3D模拟图

5 结论与认识

（1）数值试井需要进行数值模型设置，针对不同层段和区域可设置不同参数，在解释过程中多解性大大增加，因而在实际应用过程中，必须结合地质研究成果综合分析。

（2）水平井在进行数值试井时需要准确的设定方向与水平段气层长度，否则将影响解释结果。

（3）数值试井为复杂边界、非均质油藏试井动态描述提供了有效的技术支持。

（4）从数值试井结果来看，水平X井在生产过程中受到边界和邻井的共同影响。

[1] 刘能强.实用现代试井解释方法[M] .北京:石油工业出版社，2003:101-103.

[2] 庄惠农.气藏动态描述和试井[M] .北京：石油工业出版社，2004：99-105.

[3] 张奇斌，张同义，廖新维.水平井不稳定试井分析理论及应用[J] .大庆地质与开发，2005，25（5）：11-15.

[4] 贾维霞，姚军.水平井流线数值试井解释方法[D] .东营：中国石油大学，2009.

[5] 王寿平，李允.水平井渗流理论及其在油藏工程中的应用研究[D] .成都：西南石油学院，2002.

Numerical well test in horizontal well application

LI Xiaoyun，XU Guangjun，JIA Lianchao，LE Lu，TANG Bo，DOU Yugang
（Gas Production Plant 2 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yulin Shanxi 719000，China）

Numerical well test is the numerical solution for a well test problem,which simulate cannot use analytic solution expression of complex reservoir and flow phase.Thus it makes the interpretation model is more consistent with the actual situation.The interpretation of the results is more accurate.Numerical well testing in straight wells has better application,the attention of parameters setting.in horizontal well and vertical well applied to From this example.Numerical well test interpretation in horizontal wells has better application.Due to the numerical well test interpretation,multiple solutions to increase,it must be with geological conditions which are very good union,in order to get reliable results.

horizontal well；deconvolution technique；instable well test；numerical well test

10.3969/j.issn.1673-5285.2012.11.005

TE353

A

1673－5285（2012）11－0018－04

2012-10-23

李晓芸，女（1977－），工程师，第二采气厂地质研究所副所长，研究方向：气田开发及管理。