低滲透氣井壓力恢復曲線分析方法研究

華 紅

(中國石油長城鉆探工程有限公司地質研究院,遼寧盤錦124010)

低滲透氣井壓力恢復曲線分析方法研究

華 紅

(中國石油長城鉆探工程有限公司地質研究院,遼寧盤錦124010)

通過對蘇里格氣田蘇54-46井壓力恢復資料進行分析解釋,分析低滲透氣藏壓裂氣井的滲流基本特征、壓力恢復速度、恢復程度等,利用獲得準確的目前地層壓力、儲層滲流參數、生產數據,進行儲層評價。測試結果表明,該儲層滲透性較好,存在非均質邊界,邊界反映、地層壓力衰竭明顯,說明該儲層儲量有限,表現出透鏡體狀氣藏特征。

低滲透氣藏;氣井壓裂;滲流特征;儲層評價;蘇里格氣田

蘇里格氣田儲層地質情況非常復雜,含氣層段多,層間物性差異大,非均質性強,具有低滲、低壓、低產、低豐度等特點,氣井幾乎無自然產能,水力壓裂是低滲透儲層改造必不可少的重要措施。對于壓裂投產的氣井,壓力恢復測試是評價增產壓裂效果的最有效的間接型技術。為了計算裂縫的性能參數,必須使氣井的地層流動達到徑向流階段,方可獲得反映地層情況的動態數據。對于低滲透氣藏,氣井一般都要有很長的關井時間才能達到擬徑向流。為了不影響生產效果,大部井都不進行長期關井,不能獲得可供分析的合格壓力恢復資料。本文以1口井壓恢資料的解釋為實例,分析蘇里格氣田氣井壓裂效果、低滲透儲層壓裂后滲流特征等,對低滲透氣藏氣井壓裂后的儲層進行了評價。

1 分析方法

J.A.Rushing、T.A.Blasingame開發了一種將短期壓力恢復測試與長期產量數據的常規遞減類型曲線分析相結合的評價方法[1-2],其分析步驟:

(1)利用遞減類型曲線方法分析壓裂后天然氣產量數據,分析估算的地層滲透率,以及由特殊分析估算裂縫性能參數。

(2)利用壓力恢復測試數據,繪制擬壓力變化和擬壓力導數變化與相當于標準化或疊加的擬時問函數的關系曲線。根據導數數據的形態確認水力壓裂井所特有的所有流態。

(3)如果存在雙線性流階段,繪制擬壓力與標準化擬時間函數四次方根的直角坐標關系曲線,計算裂縫的有效導流能力。

(4)如果存在地層線性流階段,繪制擬壓力與標準化擬時間函數平方根的直角坐標關系曲線,算出裂縫的有效半長度。

(5)利用一個自動歷史擬合過程來分析測試數據。由遞減類型曲線分析估算的地層滲透率以及由特殊分析得出的裂縫性能,可以用來確定歷史擬合過程有關參數的初始值及其合理范圍。在多次分析之間進行迭代,直到獲得一致的結果。

2 實例分析

2.1 測試井基本情況

蘇54-46井是蘇里格氣田一口開發井,該井于2006年11月14日開鉆,2006年11月29日完鉆,完鉆井深3 386 m,完鉆層位太原組。2006年12月3日完井,人工井底3 349 m,鉆遇石盒子組盒8段砂巖厚度34.2 m,電測解釋氣層27.8 m/7層,含氣層4.4 m/2層,微含氣層2 m/2層;山西組山1段砂巖厚度3.2 m,電測解釋氣層3.2 m/1層。

2006年12月17日進行水力壓裂,井段3 283.3～3 252.8 m,22.2 m/5層;壓后生產8個月后關井進行為期48天的壓力恢復測試(表1)。

2.2 生產數據分析

該井2006年12月25日投產,初期日產氣2.22×104m3,平均日產氣3.29×104m3,關井測試前日產氣3.10×104m3,累計產氣621×104m3。根據生產曲線形態分析,套壓曲線為明顯的兩段式,具有明顯拐點(圖1)。拐點前產量高、壓降速度快,拐點后類似達到擬穩態流動特征。結合日產氣曲線,從產量和壓力遞減情況定性分析,該儲層井周物性條件較好,產量較高,但地層壓力衰減快,具定容封閉氣藏特征,氣藏范圍有限;早期壓降較短,也定性表明壓裂產生的裂縫線性流段時間較短,裂縫延展長度有限。

2.2 測試成果分析

表1 層位盒8下生產層段測井解釋氣層參數

圖1 54-46井實際生產曲線

該井2007年8月5日關井,下入高精度電子壓力計進行壓力恢復測試,關井38 d,井口油套壓由9.0 M Pa恢復到11.0 M Pa;實測井底壓力由11.10 M Pa恢復到13.88 M Pa,壓力上升了2.78 M Pa;地層壓力恢復速率為0.07 M Pa/d,恢復速率較低,本次測試為投產后第一次壓力恢復測試,與投產前實測地層壓力(28.159 M Pa)相比,壓力恢復程度只有49.3%,恢復程度低,地層能量衰減嚴重(圖2)。

圖2 54-46井實測壓力恢復曲線

2.3 滲流特征分析

從雙對數圖看,井儲階段過后壓差和導數曲線具線性流平行線類似特征,但該井受水力加砂壓裂裂縫影響的雙線性1/4斜率特征值不明顯,線性流1/2斜率段也較短,數值模擬結果,裂縫半長60 m左右。分析原因由于儲層非均質性強,巖性變化較大,可能是儲層范圍有限限制了裂縫的延伸[3-4];導數曲線無明顯徑向流段,對于低滲透氣層,壓裂裂縫滲透率遠遠大于儲層滲透率水力,壓裂所產生裂縫成為了儲層的主要滲流通道。

2.4 儲量計算

從雙對數導數曲線形態看,導數后期急速上翹,應為多方向巖性變化的反映,邊界距離分別為:15、62、68、173 m,其中最遠的一條邊界為測試末點數據對應值為最小值,儲量計算中采用井距之半作為邊界。生產數據分析,該井關井前已經基本達到了擬穩定流動狀態,綜合分析該氣藏為定容封閉氣藏。利用容積計算該井單井控制儲量為1 756×104m3。利用生產數據計算定容封閉氣藏儲量,采用壓降法計算的該井動儲量為1 997×104m3。兩者具有良好的一致性。

3 結論與認識

(1)對于低滲透氣層壓力恢復速度較慢,要取得合格壓力恢復曲線需要較長的關井時間。

(2)線性流是低滲透層壓裂氣井主要滲流特征。

(3)對于低滲透氣藏,壓力恢復測試與長期產量數據的常規遞減類型曲線分析相結合的評價方法是儲層評價的有效方法。

[1] J.A.Rushing.水力壓裂氣井動態評價的新方法:短期壓力恢復測試與長期產量數據分析的結合[C].SPE 84475.

[2] 張振文.低滲透氣藏關井測壓資料綜合應用分析研究[J].天然氣工業,2006,26(10):102-104.

[3] 康志江,邱立偉.劉道信,等.非常規氣田開發特征研究[J].特種油氣藏,2003,10(5):51-53.

[4] 黃炳光,劉蜀知,唐海,等.氣藏工程與動態分析方法[J].北京:石油工業出版社,2004.

TE373

A

1673-8217(2011)05-0083-02

2011-06-02

華紅,工程師,1969年生,現從事油氣藏評價工作。

編輯:吳官生