应用不稳定试井特征曲线分析凝析气井生产动态的新方法

赵洪绪

(中法渤海地质服务有限公司，天津 300452)

应用不稳定试井特征曲线分析凝析气井生产动态的新方法

赵洪绪

(中法渤海地质服务有限公司，天津 300452)

不稳定试井和生产测井都是目前油气田动态检测的重要手段。相态重新分布使不稳定试井特征曲线异常，给凝析气井试井解释带来困难，但同时也给异常复杂的试井特征曲线分析提出了新的问题。通过对凝析气井不稳定试井特征曲线和测试资料进行分析及对比研究，阐述了受相态重新分布影响的试井特征曲线与生产测井结论的联系，能够对相应射孔层位的产出做出定性判断，为凝析气井生产动态监测提供一种新的参考方法。

凝析气井；试井；特征曲线；生产测井；相态重新分布；生产动态

随着油气勘探不断发展，凝析气藏的勘探开发越来越被关注，凝析气藏从地质上来说，与其他类型气田并无什么差别，在砂岩地层、碳酸盐岩地层以及在各种边界条件下都有发现。多层合采的凝析气井开井生产后，在井筒中或井筒附近会产生凝析油，有时伴随水相的产出，关井后由于重力的作用，不同相态的流体在井筒中会产生相态重新分布[1]，试井压力导数曲线异变，对于关井时间较短测试资料将无法进行试井分析。相态重新分布使试井特征曲线异常，给凝析气井试井解释带来困难[1，2]，但同时也给异常复杂的试井特征曲线分析提出了新的问题；笔者对异常复杂的试井特征曲线进一步分析及对比研究，阐述了受相态重新分布影响的试井特征曲线与生产测井结论[3]的联系。

1 不稳定试井特征曲线

试井是解读储层特征的技术之一[4]，是以渗流力学为理论基础，以测试仪表为手段，通过测量油、气、水井的压力、产量、温度等生产动态数据，了解单井产能[5，6]、渗透率、表皮系数、井筒储集系数、边界距离等情况；可以确定油气藏模型、地质结构、流动参数、最优化工作制度[7]以及对油气藏损害程度的评价和损害机理的分析。

试井资料是在油气藏动态条件下测得的，通过不稳定试井分析和试井解释可以得到很多有关测试井和测试层的信息。在均质无限大地层中[1]，一般不稳定试井曲线依次出现3种典型流态：续流段、过渡段、径向流段，相应的压力及压力导数曲线。试井解释过程中不同的流动阶段可以获得不同的信息，其中续流段为刚刚开井(压降情形)或刚刚关井(压恢情形)的一段短时间，可以得到井筒储集系数；过渡段为井筒附近油层的情况和油藏的类型等信息；径向流动阶段为计算得到地层系数、流动系数、渗透率、表皮系数[8]等参数。

1.1 凝析气井相态重新分布

图1 相态重新分布

在凝析气井不稳定试井资料解释过程中，常常会遇到相态重新分布的问题。当凝析气井开井生产后，在井筒中或井筒附近会产生凝析油，有时还会伴随水相的产出。在不稳定试井作业过程中，关井前井筒中充满了多相流体；关井后由于重力的作用，在井筒中的轻质相逐步上升，重质相逐步下沉，使得压力计下入深度和测试层之间的流体的相对密度发生变化，不论是在压降还是在压力恢复测试，相态重新分布影响有时延续时间较长(图1)。

1.2 凝析气井不稳定试井特征曲线分析

凝析气井存在复杂的相变与相态重新分布，对试井压力导数曲线有较大影响，相态重新分布的影响往往更为严重，井底积液造成的压力偏移，压力恢复曲线会出现异常现象，压力计记录的压力随时间局部的下降(图2)，导致资料无法进行正常分析。

由于凝析气井存在相态重新分布，使得凝析气井的试井特征曲线有所不同，呈现出向下凹的反常现象，压力导数曲线有可能出现缺失(图3)。

图2 压力恢复异常曲线

图3 压力导数异常曲线

2 非集流生产测井

生产测井的任务是适时进行生产动态监测，主要研究井筒问题，如出油层位、出水层位、分层流量及井壁损坏等，为不断认识油气层提供有关资料。产出剖面生产测井[9]是生产测井中较为常规的测试方式，用于测量井底各射孔层各相流体的产出情况。

非集流式生产测井所测的参数有压力、温度、自然伽马、磁定位、持水率、密度和流量计的涡轮转速。不同的电缆或钢丝速度和所测的流量计转速进行回归，得到井底流体的表观流速；持水率和密度曲线对井底流体相态进行区分，对流体的流动模型[10]进行划分。

油气水三相流动存在2个滑脱速度；流体的混合密度ρm及持水率Yw可以由密度计和持水率计直接测得，持气率Yg和持油率Yo就可以由式(1)、(2)联立求得；通过相应的解释模型，各相间滑脱效应，最终可得到各射孔层段的产出情况。

ρm=ρ0Y0+ρgYg+ρwYw

(1)

1=Y0+Yg+Yw

(2)

式中：ρm为密度计测量的混合密度，g/cm3；Yw、Yg、Yo分别为持水率、持气率、持油率，1；ρo、ρg、ρw分别为油密度、气密度、水密度，g/cm3。

通过生产测井可确定层位贡献和基本的流动剖面，对井的下步增产措施提供依据，但由于油气田现场实际完钻了大量的大斜度井及井眼轨迹复杂的井，受到了一定的限制，造成了国内服务公司产出剖面生产测井工作量一直很少，当然也就不可能对测试井射孔层位的产出情况进行分析。

3 试井特征曲线与生产测井结论

不稳定试井和生产测井都是目前油田动态检测的重要手段，对于采取有效的增产措施，制订调整挖潜方案具有十分重要的意义。一般认为两者的测试曲线无明显联系，但通过对相同凝析气井进行不稳定试井和生产测井，不稳定试井特征曲线与生产测井的结论有一定联系。不稳定试井压力导数曲线的续流段和过渡段主要反映井筒以及井筒周围的情况，受井筒中相态重新分布的影响，压力导数续流段和过渡段有异常变化，相态重新分布持续时间较长的，压力导数径向流动阶段将无法判断，试井解释不能求取地层参数；生产测井的任务是适时进行动态监测，主要研究井筒中各射孔层的产出情况；不稳定试井和生产测井都能反映测试井井筒的问题。

A井是一口凝析气井，多层合采：sand1(3125～3135m)、sand2(3358～3365m)、sand3(3380～3400m)。其基本参数：储层温度为101.2℃，储层压力为19.99MPa，井眼半径为0.11025m，孔隙度为0.20，天然气相对密度为0.68，综合压缩系数为0.035061MPa-1。

A井先后进行不稳定试井和生产测井。A井在不稳定试井过程中，压力计下深为3190m，压力恢复测试曲线见图4，对A井进行不稳定试井分析，特征曲线见图5；压力导数曲线初期，即续流阶段，受相变的影响，出现了变井筒储集现象，持续时间较短，随后进入过渡段和径向流动阶段，不稳定试井特征曲线明显，续流阶段、过渡段和径向流动阶段没有受到相态重新分布的影响，压力计下入深度至射孔底界深度之间没有产生轻质相和重质相分离的现象，压力偏移对压力计记录的压力没有产生影响，从A井的不稳定试井特征曲线分析，可定性判断sand3在生产过程中产出较少或没有产出。

图4 A井压力恢复测试曲线

图5 A井试井特征曲线

图6 A井生产测井部分成果图

图7 B井试井特征曲线

A井随后进行了产出剖面生产测井，生产测井部分成果图见图6，可以看到，在测试段底部的射层段sand3基本没有产出。

为了进一步说明试井特征曲线和生产测井结论的关系，对B井进行不稳定试井和生产测井。B井是一口凝析气井，多层合采：sand5(3000～3020m)、sand6(3100～3115m)、sand7(3165～3180m)，其基本参数：储层温度121.2℃，储层压力为23.29MPa，井眼半径为0.11025m，孔隙度0.17，天然气相对密度0.67，综合压缩系数为0.045071 MPa-1，压力计深度3090m。

B井不稳定试井特征曲线图见图7，B井不稳定试井特征曲线说明，压力导数曲线过渡段及径向流动阶段受到了相态重新分布的严重影响，过渡段曲线出现了上下跳动，径向流动阶段曲线出现了缺失，sand6和sand7深度段轻质相和重质相分离严重，平衡了井底部分压力，产生的压力偏移影响了不稳定试井的特征曲线形态，借助不稳定试井特征曲线分析，说明sand6和sand7在生产过程中有一定产出。

B井同样进行了产出剖面生产测井，产出剖面生产测井部分成果图见图8，B井生产测井结果显示，sand6和sand7产气量占该井产气量的31.52%，sand7是该井的主要产水层。

图8 B井生产测井部分成果图

4 结论

1)通过对不稳定试井特征曲线进行分析，可获得地层系数、渗透率、表皮系数、井筒储集系数等参数以外的测试信息，得到更多的油藏动态信息，能够对相应射孔层位的产出做出定性判断，使测试资料发挥更有效的作用，为凝析气井生产动态检测提供了一种新的参考方法。

2)多层合采大斜度井由于测量工艺复杂及作业井难度大，生产井技术受到实际作业条件的限制，存在一定的局限性，同时检测对象复杂，不能进行生产测井的动态监测，只能在一定深度对测试井进行不稳定测试，凝析气井不稳定试井特征曲线的分析是这类型作业井生产动态监测的补充。

[1]刘能强.实用现代试井解释方法[M].北京：石油工业出版社，2008.

[2]《试井手册》编写组.试井手册(下册)[M].北京：石油工业出版社，2002.

[3]郭海敏.生产测井导论[M].北京：石油工业出版社，2003.

[4]庄惠农.气藏动态描述和试井[M].北京：石油工业出版社，2004.

[5]郭树文，周芙蓉，王晓冬.IPR发展与应用[J].油气井测试，2001，10(5)：8～9.

[6]赫恩杰，张丽华，吴江辉.凝析气井动态分析方法及应用[J].断块油气田，1996，3(3)：32～34.

[7]李瑞琪.地层原油高压物性参数预测方法[J].油气田地面工程，2009，28(9)：81～82.

[8]陈元千，闫为格.表皮系数的分解方法[J].断块油气田，2003,10(6):32～35.

[9]金宁德，乔贺堂，张淑英.垂直管中三相流分相含率测量模型研究[J].测井技术，1997，21(1)：9～14.

[10]Jin N D，Liu H L，Qiao H T，et al. Modeling and analysis for total flowrate and flowrate fraction measurement of oil/gas/water three phase flow in oil downhole[C]. Proceeding of the second international symposium on measuring techniques for multiphase flows，1998，Beijing，China：313～320.

[编辑] 帅群

2016-10-20

国家科技重大专项(2011ZX05017-001)。

赵洪绪(1980-)，男，工程师，现主要从事试井和生产测井资料解释等方面的研究工作，zhaohx@cfbgc.com。

TE353

A

1673-1409(2017)11-0058-05

[引著格式]赵洪绪.应用不稳定试井特征曲线分析凝析气井生产动态的新方法[J].长江大学学报(自科版), 2017,14(11):58～62.