生产时间对压恢试井解释结果的影响

2021-10-29张际久中海油田服务股份有限公司油田技术事业部天津300459

化工管理 2021年28期

张际久(中海油田服务股份有限公司油田技术事业部，天津 300459)

0 引言

矿场上绝大多数的试井测试都是压力恢复测试，而试井理论模型研究的一般是压力降落模型[1-2]。压力降落与压力恢复理论模型的压力导数存在很大差异，开井或关井一段时间后，压力降落导数曲线在双对数图中是一条水平线，而压力恢复导数曲线是一条不断往下掉的曲线[3-4]。

目前对于压力恢复试井最常用的解释方法是将压力恢复导数曲线转换为同一系统下的压力降落导数曲线，然后进行诊断分析和拟合。本文的研究重点是在这一过程中，生产时间的作用机理及合理的取值方法。

1 压力恢复试井压力导数提取方法

目前最常用的压力导数提取方法是Bourdet等于1989年提出的方法，也就是采用压力变化对叠加时间的导数作为压力导数曲线。按照这个方法提取压力导数后，得到的双对数曲线就可以依据压降模型的导数曲线特征进行诊断和分析[5-6]。

如图1所示，假设油井投产后以产量q1生产T1时间，然后以产量q2生产T2时间，……，最后以产量qN生产TN时间。则叠加时间的定义式为：

图1 复杂生产历史示意图

式 (1)中 1＜n≤N，0＜Δt≤Tn。当N=2，q2=0 时，式 (1)就是压力恢复试井叠加时间的表达式。设T1=Tp，压力恢复试井压力导数的计算公式为：

通过式(2)可以看出：

(1)压力恢复试井计算的压力导数曲线除了与压力数据有关外，还与Δt/Tp比值大小直接相关。

(2)在压力导数曲线早期，Δt较小，(Tp+Δt)/Tp≈1，Tp对压力导数曲线形态的影响很小。

(3)当Δt较大时，(Tp+Δt)/Tp这一项的影响不能忽略，也就是Tp主要影响压力导数曲线的中后期形态。

(4)Tp取值越小，压力导数计算值越大。

2 生产时间对压力导数曲线形态的影响

试井解释时输入错误的生产历史是导致解释模型和结果错误的主要原因之一。如果忽略部分生产历史，这会造成错误的压力导数曲线后期形态变化。下面我们通过一个例子来说明生产时间对压力导数曲线形态的影响。

采用均质油藏试井理论模型计算得到一口油井生产20 h，然后再关井后的井底压力恢复数据[7]，如图2中绿色曲线所示。首先我们按照真实的生产时间提取压力对叠加时间的导数，得到的压力导数曲线如图2中红色曲线所示。第二次假设油井前期连续生产30 h，得到的压力导数曲线如图2中蓝色曲线所示。第三次假设油井前期只生产了10 h，得到的压力导数曲线形态如图2中的紫色曲线所示。

图2 不同生产时间下的压力导数曲线形态

对比这三条压力导数曲线可以看出：(1)三条曲线的前期完全重合，说明输入不同的生产时间对压力导数曲线前期形态无影响。(2)输入真实的生产时间，压力导数曲线后期是一条水平线，这是均质油藏特征的准确反映；输入较大的生产时间，压力导数曲线后期向下掉，这显示油藏远井地带地层物性变好；输入较小的生产时间，压力导数曲线后期往上翘，这显示油藏远井地带地层物性变差。

一般来说，有以下规律，当输入的生产时间高于实际生产时间时，解释得到的油藏参数就会高于实际值，也就是高估了油藏的生产能力，反之当输入的生产时间低于实际生产时间时，解释得到的油藏参数就会低于实际值，这时也就是低估了油藏的生产能力。

3 生产时间的合理取值方法

前面已经说明生产时间对压力导数曲线后期形态的重要影响。当油井实际生产时间与测试时间相差不大时，此时应准确地录入井的实际生产历史。但是在大多数情况下，油井可能已经生产了几年乃至十几年，这时候如果仍然输入详细的生产历史，提取压力导数时计算量会非常大，所以需要明确此时输入多大的生产时间比较合理。

从第2部分可知，生产时间对压力导数曲线形态的影响主要取决于 Δt/Tp比值大小，当Tp＞＞Δt时，Δt/Tp≈ 0，此时压力导数曲线形态受Tp的影响很小。此外由于在双对数坐标系中，测试前期0.01 h在坐标图中的长度与测试后期100 h在坐标图中的长度是相同的，这也就是说，压力导数曲线形态主要由测试前中期数据决定。综合来看，当油井实际生产时间远大于测试时间时，并不需要输入全部的详细生产历史即可保证压力导数曲线形态正确。下面通过一个例子来说明生产时间的合理取值方法。

假设一口油井进行关井压力恢复测试前已生产3 a，测试时间为100 h，则输入不同的生产时间后的压力导数曲线形态如图3所示。从图中可以看出，当生产时间为测试时间的5～10倍时，即可保证压力导数曲线形态正确。