低渗气藏等时试井和延长测试精细解释研究

张利军，王 帅，彭世强，夏 阳

(中海油研究总院有限责任公司，北京 100028)

试井是油气藏前期研究中唯一的动态资料，其建立了从地层、井底、井筒到地面的生产动态，能够认清地层流体渗流能力、识别储层类型及边界[1-4]、评价油气井产能[5-7]。常规解析试井发展成熟，数值试井技术可以解决复杂储层类型和边界的问题[8-12]。而针对油气井测试时间短、探测半径小的问题，应用数学反褶积方法[13-17]，相当于延长测试时间，能够探测更远的油藏边界和储层认识。对于储层精细构型研究，目前主要基于地震、地质、测井认识综合评价[17-22]，但海上井距大且评价阶段无长时间生产动态资料，精细储层构型及砂体叠置研究困难，需充分应用和高效解释测试资料[20]，辅助识别储层模式研究。本文以某低渗非均质气藏测试为例，应用丰富的修正等时试井和延长测试资料，引入反褶积试井方法、流量变表皮校正、多压力恢复对比，评价该气藏砂体叠置模式、边界识别、高速非达西效应和无阻流量校正，精细试井解释为该气藏的储层评价和产能分析提供指导和依据。

1 等时试井和延长测试联合解释识别砂体连通模式

A气藏为辫状河三角洲沉积环境，砂体横向变化较大，钻遇的3口气井井距在2 km左右。井上砂体发育情况如图1所示，A井为测试井，井点处气层有效厚度为15.5 m，且发育隔夹层，同层合试。同一储层1、2井厚度变薄，且隔夹层井上发育也不一样。岩心孔隙度为6.9%～14.1%，平均为10.3%；渗透率为0.6～27.8 mD，平均为5.9 mD。

图1 井间砂体叠置模式示意图

A井进行修正等时试井，测试过程中气嘴不断放大，连续4次每隔6 h进行一次开关井，最后进行一次18 h较长时间的生产直到井底压力达到稳定，最后94 h长时间关井。各关井段压力恢复双对数试井曲线如图2所示，1 h左右均表现出明显的下凹段，特别是最长时间的BU5，下凹段和后期的径向流段特别明显。该储层为砂岩储层，排除双重介质的特征，从测试井段分析，为多层合试，测井解释层间的渗透率差异较大，极差达到6倍，试井与测井结合，其下凹是由双层合试引起，表明井上的隔夹层非全局发育，井外层间存在窜流。试井解释的平均渗透率为0.76 mD，差层渗透率为0.15 mD，好层渗透率为1.35 mD，层间窜流系数为0.000 27。试井导数曲线拟合如图3所示。

图2 A井修正等时试井各恢复段压力导数曲线

图3 A井修正等时试井BU5试井导数拟合曲线

A井修正等时试井后，进行了20多天的延长试采，试采结束后进行了53 d的关井测试。试采时间长，其测试资料可以加深储层认识和边界识别。试采关井压力导数拟合曲线如图4所示，试采阶段采用井口关井，井储效应大，将双层窜流现象掩盖。导数曲线出现上翘的时间和上翘幅度基本一致，说明该储层边界响应一致。

图4 A井试采阶段压力导数拟合曲线

将等时试井和延长测试试采阶段的导数曲线进行对比，如图5所示，基于试井曲线特征综合分析砂体叠置模式以及砂体连通性。试井导数曲线均在40 h后先出现上翘，反映砂体叠置边界储层变薄，物性变差；后试采曲线导数曲线下掉，是由于其叠置的另外砂体能量补充。选择如图6所示的地质模式进行解释，多区线性复合，复合边界即砂体叠置边界。试井解释砂体叠置边界距井分别为18 m、148 m，验证地质的砂体构型研究成果，井位部署时需重点考虑。

图5 A井测试阶段及试采阶段压力导数曲线对比图

图6 A井试井解释模型示意图

2 反褶积试井识别储层边界

反褶积试井就是综合利用杜哈美原理和叠加原理，结合最优化方法将实测不同阶段的压降和压恢数据转换为整个事件的恒定产量压差数据，相当于延长测试时间，能够获得更远的地层边界认识。本文采用反褶积试井方法对常规试井解释模型和边界认识进行质控。A井修正等时试井压力恢复导数曲线、试采压力恢复导数曲线和应用反褶积试井曲线对比如图7所示，反褶积试井测试时间延长到1 616 h，且试井曲线表现径向流后先上翘后下掉变平的特征，证实了该测试井所属地质模式为多期砂体叠置，砂体叠置边界具有储层变薄、物性变差的特点，但储层连通，叠置砂体后期有能量补充，验证了试井解释选择模型和地质模式认识的准确性。利用多次压力恢复试井曲线综合分析、联合反褶积试井解释方法，认识该井具有砂体叠置模式，对本气藏的开发井部署具有重要指导意义。

图7 A井不同阶段压力恢复试井与反褶积试井曲线对比

3 高速非达西效应解释及在产能评价中的校正

气藏测试过程中，近井筒地带流速高，形成高速非达西效应，引起高速非达西附加表皮，造成A井常规解释压力史无法完全拟合。引入流量变表皮方法，将修正等时试井不同气嘴下测试的产量和表皮系数进行回归，得到真实表皮系数和高速非达西D因子。如图8所示，该直线斜率为高速非达西D因子，解释D因子为8.9×10-6(m3/d)-1；截距为真实污染表皮系数，解释为-3.0。流量变表皮方法应用前后的压力史拟合对比如图9所示，压力史可以完全拟合。

图8 A井流量变表皮拟合曲线

图9 A井不同解释方法压力史拟合曲线对比图

分别应用修正等时试井测试阶段、试采阶段的数据进行无阻流量计算，结果如图10所示。考虑D因子影响时，计算的无阻流量为33.9×104m3；不考虑D因子影响时，计算的无阻流量为35.5×104m3。该井无阻流量计算的影响不到5%，建议仍要考虑D因子影响来计算无阻流量。试采阶段无阻流量计算的结果为33.0×104m3，拟合时需要降低地层平均压力0.6 MPa，说明该气藏并非无限大，试采阶段平均地层压力有所降低，后期需补充能量开发。

图10 A井不同阶段无阻流量计算对比图

4 结论

通过对修正等时试井和试采阶段的测试资料进行精细试井解释，并结合地质认识，评价认识了储层非均质性、高速非达西影响及无阻流量校正，对气藏试井具有重要的指导意义。

(1)修正等时试井和试采资料联合解释，落实该测试井纵向隔夹层局部发育，平面为多期砂体叠置连通的模式，纵向渗透率极差达到9倍，砂体叠置边界分别18 m和148 m，对储层认识和井网部署具有重要的指导意义。

(2)流量变表皮可以高效解决气井的高速非达西现象，本测试井解释真实污染表皮系数为-3.0，非达西D因子为8.9×10-6(m3/d)-1，为数值模拟和方案研究提供基础参数。

(3)在气井无阻流量计算时需考虑高速非达西D因子的影响，获得较准确的无阻流量，本文考虑D因子影响时，计算的无阻流量为33.9×104m3。试采阶段比测试阶段无阻流量小，说明平均地层压力有所降低，后期需补充能量开发。