泥页岩储层合理测试制度设计

罗书洵,王 宇,杨治国,姜汉峰,李 鹏（. 长江大学, 武汉 430000； .塔里木油田分公司, 新疆 库尔勒84000）

泥页岩储层合理测试制度设计

罗书洵1,王 宇2,杨治国1,姜汉峰2,李 鹏2
（1. 长江大学, 武汉 430000； 2.塔里木油田分公司, 新疆 库尔勒841000）

摘 要：泥页岩油气藏勘探与开发中，对泥页岩裂缝的研究非常重要。建立泥页岩储层渗流数学模型，采取数值差分法对数学模型进行求解，考虑压力敏感和启动压力梯度，模拟不同测试时间和测试液垫压力情况下井底压力及地层渗透率恢复程度曲线，对比评价泥页岩地层不同测试制度。

关键词：泥页岩；测试制度；非达西

1 泥页岩裂缝性储层渗流特征

裂缝是岩石中没有明显位移的断裂，它既是油气储集空间，也是渗流通道，因此，对裂缝的研究一直是油气勘探开发中的一项重要内容[1]。这一点在研究泥页岩裂缝中尤为重要，特别是如今在北美地区的海相页岩中勘探到了天然气，就是利用了该项研究的成果。当泥页岩富含有机质，孔隙度和渗透率均较低时，在天然裂缝比较充，或者纳米级孔隙裂缝和微小裂缝，后压裂系统可产生大量的裂纹，页岩可以是一种有效的油气藏或油藏集体。天然裂缝系统不但直接影响页岩油气藏采收率的发展程度，而且决定了页岩气藏的质量和生产水平，在泥页岩中增加游离气体吸附和脱附气体的体积有重大帮助。

在泥岩裂缝油藏中，裂纹发生，密度，功能组合和页岩储层的张开程度决定了最终可采储量，这是因为其各向异性非常强。勘探的主要目标是去寻找位于高产油气井中的主要目标层位，要达成这一目标需要借助于易产生裂缝的翠星泥页岩层段，这些层复函有机质，弹性模量较高，比伯松较低。因此，最重要的是研究页岩裂缝，特别是在页岩油和天然气的勘探和开发中。国内外的研究者们做了大量的工作，已取得重要成果，主要是方法技术和理论方面。其中包括的主要内容有裂缝定性定量的识别方法，泥页岩裂缝类型和成因，裂缝性储层分布预测，断裂特性以及裂缝性储层性能参数。

2 泥页岩储层渗流模型(数学模型)

2.1 基本假设

（1）流体流动是单向层流满足低渗非达西渗流定律；

（2）流体是微可压缩的；

（3）考虑顶、底界封闭；

（4）重力可忽略，压力梯度小。

2.2 无因次数学模型

动边界条件：

从循证医学的角度来分析，任何一个样本量较小的研究，其结果的可信度容易被质疑，采用Meta分析的手段，对研究同一问题的不同文献的分析结果进行定量合成、分析、比较，可以增大样本量，提高分析结果的精确度，从而能够得到一个相对更加客观真实的分析结果，这对于指导临床用药具有重要的参考意义。

利用拉普拉斯变换得到数学模型，对拉普拉斯模型使用有限差分法离散求 解[2]。

对渗流区域进行不等距剖分，采用块中心网络系统[3]。，联立内边界条件得到井底压力计算公式：

得到的是一个3对角方程组，考虑到计算矩阵可能是一个病态矩阵，使用求解病态线性方程组的方法进行求解。

3 应用实例

选取罗X井地层参数，分别模拟不同开关井时间和地层压力，对二开一关压力史进行拟合，并绘制一关恢复段压力及压力导数双对数曲线[4]，研究不同地层压力和不同一开时间对径向流段出现时间的影响。

设置开井时间分别为2、3、4、5、6小时，对一开一关进行模拟后，一关必要时间为观测到径向流需要的时间，对一关必要时间与一开时间作图，从上图可以看出，一开时间越长，达到径向流所需时间越短，考虑到压力敏感对地层造成损害，需要减少开井时间，因此开井时间维持在合适时间。

罗X井合理测试制度设计

代入不同一开时间进行模拟后，观察径向流稳定出现的时间——时间下限，向后延伸半个对数周期得到——时间上限（双对数拟合必需时间），给出了不同一开时间对应的出现径向流建议的一关时间范围。如需探测边界，时间上限需要更大。

二开时间要求取液量超过0.5方，模拟计算了二开时间，结合一关时间设置，给出了罗69井合理测试制度。

罗69井合理测试制度

4 结论

（1）初始液垫压力相同情况下，产量随开井时间增加而增大，开井末地层渗透率恢复程度随开井时间的增加而增大，关井末地层渗透率恢复程度则随开井时间的增加而变化不大；

（2）开井时间相同情况下，产量随液垫压力增加而减小，开井末和关井末地层渗透率恢复程度随液垫压力的增加而增大。

参考文献：

[1] 丁文龙,许长春,久凯,李超,曾维特,吴礼明.泥页岩裂缝研究进展[J].地球科学进展,2011(02):135-144.

[2] 刘洪,王新海,杨锋,胡治华.三重介质低渗油藏压力响应特征[J].石油天然气学报,2011(08):134-137+1.

[3] 刘洪,王新海,杨锋,胡治华.双孔低渗油藏压力响应特征[J].油气井测试,2011(03):10-11+14+75.

[4]卞士举.低渗透储层含油性分析[J].油气井测试,2004(01):66-68+78.

注：本文由“十二五”国家油气重大专项课题“高压气藏安全高效开发技术”（2011ZX05015-002)与 “十二五”国家油气重大专项课题“低渗、特低渗油藏相对高产富集区预测技术”（2011ZX05013-001)联合资助。

作者简介：罗书洵（1989-），男，湖北后湖人，硕士研究生，研究方向：油气田地质开发。