中生界高温高压测试试井曲线特征
2023-08-31王艳芹庞振力
*王艳芹 庞振力
(中国石油集团海洋工程有限公司 天津 300451)
渤海湾中生界上葵花岛中生界油藏有埋藏深、温度高、压力高、渗透率低、孔隙度差等特点,中生代受燕山期区域拉张应力场作用,滩海东部发育一系列北东向东倾陡倾角正断层,控制了中生界地层的沉积,其后受左旋走滑作用影响,东倾正断层变为逆断层。本文通过对渤海LH油田油气井试井曲线研究,结合试油测试资料,总结了试井测试压力曲线响应特征,识别油气藏储层特征,评价油气藏储层特征,建立试井测试模板,为渤海湾葵花岛油气藏开发提供重要依据。
1.地质油藏简介
渤海湾LH油田位于滩海东部葵花岛构造带中北部,中生代受燕山期区域拉张应力场作用,滩海东部发育一系列北东向东倾陡倾角正断层,控制了中生界地层的沉积,其后受左旋走滑作用影响,东倾正断层变为逆断层;新生代裂陷期,区域性的拉张作用造成燕南断层强烈活动,控制了沙河街组的沉积;坳陷期的右旋走滑导致燕山期断裂进一步活化,发育一系列派生逆冲断层改造切割了原燕南断层,同时强烈的走滑挤压隆升形成了燕南高潜山带,与葵花岛低潜山拆离,表现为基底卷入走滑构造体系,形成了现今的构造面貌。受多期构造运动作用,葵花岛构造带可以分为古近系和前古近系两个构造层。上构造层受晚期右旋走滑作用影响,东营组形成花状构造,断裂发育,构造比较破碎,而沙河街组构造相对完整,背斜形态明显;下构造层包括前古近系地层,表现为多元结构,受多期构造运动影响,表现为北东向展布的断块山。
葵花岛构造带的勘探以往主要集中在中生界,勘探程度较高,以构造油藏为主,具有油藏规模小、含油幅度低的特点;圈闭规模大、储层发育,紧邻盖州滩洼陷,油源条件好,勘探程度低,具备了规模油藏形成的基本条件。根据风险勘探的要求,立足新层系、新领域、新类型,以中生界为主要目标,力争实现滩海东部规模、效益、可动用储量的发现。
2.试井曲线分析
该区块已经完钻5口井,其中风险探井2口,预探井2口,开发评价井1口。经过试油测试结果显示,均获得较高的油气产能。其中最大产量为KT1井,日产气无阻流量达到19.9×104m3,且压力稳定。
(1)KT1井井下测试工艺介绍
该井采用座套测裸测试工艺,下“四阀一封”测试管柱对裸眼井段5658.0~5835.0m进行测试。在密度1.7~1.72g/cm3的压井液中下入7″CHAMP封隔器四阀一封测试管柱,装105MPa采油树后替密度1.15g/cm3的无固相测试工作液,小排量(最大300L/min)反替出E型阀以上井筒内压井液。替液结束后,保持油套管压力使井底压力略大于地层压力,投钢球,候球入座后按工具方要求打压关闭E型阀,观察套压,压力不升则合格。进行测试求产,求取地层液性、产能和压力等资料。测试结束后,打开RDS阀进行井下关井和循环压井,解封,循环测后效,起出测试管柱。
管柱结构:RDS阀+RD阀+E型替液阀+RTTS安全接头+CHAMP封隔器+筛管+捕球器+压力计托筒+笔尖。工具参数见表1。
表1 测试工具参数表
(2)KT1井地面测试工艺介绍
该井地面流程要考虑高压和大气量对流程的影响,地面流程为:采油树→蒸汽同心管→地面安全阀→双油嘴管汇→换热器→分离器→火炬臂/缓冲罐→计量罐→油轮,见图1。
图1 地面流程图
流程冻堵预防措施:
物理方法:加热同心管、加热器、蒸汽热敷实现对天然;
化学方法:在油嘴管汇前,上游数据头注入防冻剂。
替液期间风险分析和应对措施:
替液期间,工艺要求控制回压30MPa,介质为泥浆,为增加地面流程安全系数,设置双油嘴管汇;应用数据采集系统,实时监测油压、环空压力。
(3)KT1井试油测试施工过程分析
KT1井为该区域中生界一口风险探井,该井钻遇油层厚度长达187m,2022年10月14日至10月24日对该井中生界地层5783~5960m井段采用四阀一封座套测裸工艺,二开二关工作制度,CHAMP封隔器坐封位置5538.69m。压井液为泥浆,相对密度1.84。测试前未加液垫,用密度1.84g/cm3泥浆反循环洗井后,用1.0g/cm3的隔离液6m3和1.24g/cm3的试油工作液130m3反替泥浆(见表2)。从实测压力历史曲线回放可以看出(见图2),开关井操作准确,封隔器密封良好,工艺成功。
图2 实测压力历史曲线图
表2 施工过程表
本次测试总有效时间50.55h,其中有效开井时间32.75h,关井压力恢复时间17.80h(见表3)。10月15日20:57上提方余3.00m,正转管柱12周,加压150kN坐封;10月17日11:00对替液流程分别试水压5MPa/15 MPa/25MPa/35MPa/50MPa/60MPa,分别稳压10min,不刺不漏;14:55启泥浆泵,用1.74g/cm3泥浆反循环洗井;16:20开始替液,10月18日11:20替液结束;11:45油管投Φ32mm钢球;13:30关闭E型替液阀;14:05一开井并开始放喷,至10月19日20:47放喷结束并地面关井;10月20日13:45二开放压;15:45打开RDS阀,井下关井,循环压井;10月22日13:10上提管柱解封。
表3 测试时间表
10月19日14:25至14:45采用7.94mm油嘴放喷,折算日产气量161597m3/d,对应流压33.40MPa,折算中部流压33.97MPa,生产压差57.02MPa(对应储层中部原始地层压力90.99MPa)。考虑到该油嘴条件下放喷时间极短,井底流压远未达到稳定,故根据该油嘴折算的产量仅供参考。
根据10月19日17:40至18:40采用4.76mm油嘴放喷的气量折产,折算日产气量17053m3,对应流压34.32MPa,折算中部流压34.89MPa,生产压差56.10MPa(分别对应中部原始地层压力90.99MPa);一开期间累计产水20.67m3,不足洗井注入液量及满井筒容积,且出水集中在放喷前期,后期几乎不出水,故认为产出水为非地层水。
10月22日天然气样分析结果:二氧化碳含量0.14%,氮气1.01%,甲烷98.7%,乙烷0.14%,相对密度0.5601。
(4)KT1井试油测试压力曲线试井分析
从该井实测压力历史曲线反映,关井期间压力上升速率一般,且因采用井口关井方式,井筒储集时间长,在较短的关井时间压力恢复末期未能达到完全稳定,但也侧面反映储层导压能力一般。
通过对一次关井压力恢复数据进行现代试井分析(见图3),获得的双对数-导数组合曲线显示,早期井储阶段长,持续2.5个对数周期。经历1个对数周期的近双轨平行上升后,导数曲线开始下掉,双对数导数曲线未到达径向流动阶段。综合分析采用变井储+双孔+无限大油藏模型求取地层参数,获得气有效渗透率0.0076×10-3μm2,流动系数0.45×10-3μm2·m/(mPa.s),表皮系数-2.82,探测半径8.83m。参数结果表明,该储层物性差,属于特低渗透层,但近井筒储层较为完善,无污染。
图3 一次关井双对数曲线拟合图
3.结束语
(1)利用试油测试压力曲线及试井曲线分析,结合现场放喷数据,实现了对渤海湾LH油田复杂油气层储层特征的深入认识。针对海上低渗、复杂岩性组合导致的纵向非均质性、平面非均质性、复杂供给边界等特征,分别建立试井组合模型,研究纵向非均质、平面非均质、不同供给边界条件下的试井曲线响应特征,并建立影响因素图版。
(2)试井双对数曲线分析显示,由于测试时间较短,压力末期未恢复到安全稳定。根据现场实测数据产量及对应生产压差,得出地层能量充足,压力系数较高,属于异常高压地层压力系统;储层物性差,近井筒完善,无污染。建议完井后,对本层细化产气层段,再次进行监测,落实产气层段的产能。