試井法分析井間注采關(guān)系的研究現(xiàn)狀

沈家寧++徐韻++張祝平+藺俊楠

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.050

摘 要：油氣井測(cè)試技術(shù)是用于石油與天然氣勘探與開發(fā)的一項(xiàng)油藏工程方法，是油氣藏開發(fā)過程中對(duì)單井及油氣藏進(jìn)一步認(rèn)識(shí)的一種重要手段，目前對(duì)于單井試井的方法和技術(shù)都很成熟，成果層出不窮，但是對(duì)于認(rèn)識(shí)多井井間影響存在著局限性，尤其是在注水開發(fā)的油氣田中，注采井間的相互關(guān)系更加復(fù)雜，因此研究井間的相互關(guān)系就顯得尤為重要，同時(shí)用試井的方法分析井間對(duì)應(yīng)關(guān)系還有很大的發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：多井試井 注采關(guān)系 研究現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：TE353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）07（a）-0050-03

通過查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，關(guān)于注采井間用滲流理論聯(lián)系的文章都是很少見的，要研究這個(gè)問題，需根據(jù)滲透理論和試井理論的發(fā)展來進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。對(duì)于現(xiàn)有油氣藏的試井模型，前人提出了很多數(shù)學(xué)模型。目前廣泛使用的理論曲線大多是以Gringarten的拉普拉斯空間解為基礎(chǔ)。

1 研究現(xiàn)狀

1989年馮文光分析總結(jié)了20世紀(jì)80年代多井試井的新進(jìn)展，在均質(zhì)各項(xiàng)同性油藏中，一口井存在井筒續(xù)流和表皮效應(yīng)的干擾試井和秒沖試井的通用典型曲線已有進(jìn)展，但是兩口井都存在井筒效應(yīng)時(shí)還不能求取有關(guān)參數(shù)；在有垂直裂縫的均質(zhì)油藏中，已經(jīng)獲得了激動(dòng)井和觀察井都存在裂縫的解；在雙孔隙介質(zhì)中，做出了未考慮井筒效應(yīng)的干擾試井圖版；在均質(zhì)各項(xiàng)異性地層的垂向滲透性試井典型曲線中考慮了激動(dòng)井和觀察井射孔段都存在井筒續(xù)流和表皮效應(yīng)的影響[1]。同年劉振華、孔祥言研究了雙重介質(zhì)中，考慮表皮效應(yīng)和井筒儲(chǔ)集效應(yīng)下的試井問題[2]；戴榕菁等利用積分變換法研究了無限大多層油藏滲流問題的解析和應(yīng)用[3]。

1990年張望明從滲流方程的反問題出發(fā)，提出通過一個(gè)非線性最小二乘參數(shù)估計(jì)，使實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模型數(shù)據(jù)自動(dòng)擬合的方法。可以一次性解釋同一油藏中各激動(dòng)井與觀測(cè)井間的不同滲透率，而且節(jié)省了測(cè)試時(shí)間和減少了測(cè)試儀器[4]。

1992年曾萍針對(duì)各向同性的非均質(zhì)油藏，提出了非線性回歸分析方法，使用有限差分和連續(xù)函數(shù)逼近理論，研究多井試井，得到井間流動(dòng)系數(shù)分布，對(duì)平面非均質(zhì)性進(jìn)行描述[5]。

1993年林加恩等人提出了多井系統(tǒng)中的壓力恢復(fù)分析理論，著重分析了無限多多井系統(tǒng)和封閉油藏中的多井系統(tǒng)。提出了注采井同時(shí)存在的壓力分析理論及方法，解決了表皮系數(shù)、地層壓力等基本參數(shù)的求解，同時(shí)求得了注采比這一重要參數(shù)[6]。

1994年林加恩通過對(duì)大慶薩爾圖油田南部的試井資料進(jìn)行多井資料分析，得出隨著油田開發(fā)的深入，多井或者臨井的影響越來越大，而且這種影響在高滲透性油藏中普遍存在[7]。姚軍等建立了用油水飽和度分布描述水驅(qū)過程的試井模型并做出了注水井壓力降的分析圖形[8]。

1996年林加恩等根據(jù)注水開發(fā)多井的試井分析提出新的解釋方法，得到了單井注采比這一重要的油藏動(dòng)態(tài)信息，能夠指導(dǎo)油藏的注采平衡管理深入到油藏的基本單元中去[9]。

1997年李遠(yuǎn)欽、劉雯林研究了試井分析中的方程反演，通過應(yīng)用微干擾法將二維滲流方程進(jìn)行反演，提出以這種反演為基礎(chǔ)，確定地層孔隙度及滲透率隨空間的變化情況[10-11]。

2002年閆長(zhǎng)輝提出了注采關(guān)聯(lián)性的概念，重點(diǎn)研究了無限大地層雙重介質(zhì)不穩(wěn)定滲流條件下的注采關(guān)系，通過注采井間的相關(guān)參數(shù)的耦合，使得注采井間的聯(lián)系更加的緊密，為多井干擾情況下的試井提供了解決方法[12]。

2003年陳青研究給出了注采試井雙對(duì)數(shù)理論圖版，以多井滲流理論為基礎(chǔ)，通過研究生產(chǎn)井及注水井間的注采比、注采竄流系數(shù)比、注采井距等將注采井聯(lián)系在一起，補(bǔ)充了地下滲流力學(xué)理論，并且將單井的參數(shù)分析發(fā)展到了井間關(guān)系的分析[13]。

2005年王德山等提出了基于源函數(shù)理論，計(jì)算任意產(chǎn)量、排列的斜井多井系統(tǒng)壓力響應(yīng)的算法，并且通過實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證。可用于在鄰井干擾下的試井分析[14]。

2006年姚軍等考慮了生產(chǎn)歷史、非均質(zhì)性、多井及油水兩相滲流等特征，建立了試井?dāng)?shù)值解釋的流線模型。通過用求解得到的無限大油藏試井解釋模型與格林圖版比較，驗(yàn)證了流線試井解釋模型的正確性[15]。同年Levitan在Sbhroeter的單井動(dòng)態(tài)壓力及產(chǎn)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了運(yùn)用于多井系統(tǒng)的反褶積算法，并能應(yīng)用該算法消除井產(chǎn)量變化及油藏中其他井的干擾，重建了油藏中每口激動(dòng)井單一產(chǎn)量生產(chǎn)時(shí)的壓力瞬時(shí)響應(yīng)特征 [16]。曾等以兩口考慮了井筒儲(chǔ)集系數(shù)的井為研究對(duì)象，通過拉氏空間疊加的方法，推導(dǎo)模型的拉氏空間解，繪制了樣板曲線。結(jié)合實(shí)例得出在油田開發(fā)后中后期，使用多井系統(tǒng)模型進(jìn)行解釋可以在很大程度上排除鄰井干擾，提高試井分析準(zhǔn)確度[17]。

2007年閆長(zhǎng)輝、陳青建立了無窮大地層雙重介質(zhì)具有井儲(chǔ)及表皮情況下的注采滲流方程并求解，提出了以注水井為中心的拉氏空間解及無量綱模型的精確解。通過使用數(shù)學(xué)積分變換，將建立的滲流力學(xué)數(shù)學(xué)模型用注采比、竄流系數(shù)比等參數(shù)來進(jìn)一步分析注采關(guān)系[18]。劉永良等根據(jù)稠油油藏的滲流特征，建立了稠油熱采的有限多試井分析模型。通過將壓力在拉氏空間疊加的方法，求得了模型的拉氏空間解，用Stehfest數(shù)值反演后的函數(shù)進(jìn)行樣板曲線的繪制。通過分析發(fā)現(xiàn)鄰井的存在對(duì)測(cè)試井的壓力導(dǎo)數(shù)曲線有明顯影響[19]。

2008年閆長(zhǎng)輝、陳青將注水井組的對(duì)比測(cè)試應(yīng)用到了實(shí)際的方法中，針對(duì)雙河油田特高含水開發(fā)后期的V上油組的注水井組對(duì)比測(cè)試，分析了注采對(duì)應(yīng)關(guān)系，并提出了相應(yīng)的措施及工藝[20]。

2009年李學(xué)文等在多井油藏的試井分析中將井間干擾看作區(qū)域性的壓力變化，通過對(duì)一注一采油藏系統(tǒng)研究，建立了典型曲線特征圖版，用來辨識(shí)多井系統(tǒng)中的壓力恢復(fù)曲線。當(dāng)在低滲透油藏中的某一方向存在著連通性和滲透性都比較好的裂縫時(shí)，可以將井間干擾的資料簡(jiǎn)化為兩口井系統(tǒng)進(jìn)行試井分析[21]。

2010年胡小虎等在單井反褶積方法的基礎(chǔ)上，對(duì)具有井間干擾的多井系統(tǒng)，進(jìn)行流量反褶積研究，并將井自身的壓力響應(yīng)分離出去。得到單位流量下井自身的壓力響應(yīng)和以單位流量生產(chǎn)時(shí)對(duì)鄰井的壓力響應(yīng)[22]。

2011年楊景海等研發(fā)了UST數(shù)值試井軟件，可以進(jìn)行井間干擾時(shí)的試井分析，能進(jìn)行多井分析，結(jié)合算例給出了壓力恢復(fù)及降落時(shí)的壓力導(dǎo)數(shù)的典型特征[23]。

2013年吳明錄等建立了流線干擾數(shù)值試井模型，能夠考慮滲透率等地層參數(shù)的變化、油藏非均質(zhì)性及各項(xiàng)異性。通過對(duì)井距、表皮系數(shù)、井筒儲(chǔ)集系數(shù)和油藏外邊界壓力響應(yīng)的影響進(jìn)行分析，認(rèn)為井筒儲(chǔ)集系數(shù)只影響激動(dòng)井的早期階段且影響很小，而監(jiān)測(cè)井本身不存在續(xù)流過程；同時(shí)認(rèn)為激動(dòng)井的表皮系數(shù)壓降經(jīng)過長(zhǎng)距離傳播后不能在觀察井監(jiān)測(cè)到，因此在建立流線干擾試井解釋模型時(shí)只需要考慮激動(dòng)井的井筒儲(chǔ)集效應(yīng)和監(jiān)測(cè)井的表皮效應(yīng)[24]。

2015年沈家寧以無限大地層不穩(wěn)定滲流模型為基礎(chǔ)，以注水井為中心分析討論在注采井分別提前工作的情況下，壓力方程的簡(jiǎn)化問題尤其是冪積分函數(shù)項(xiàng)簡(jiǎn)化，并用簡(jiǎn)化的公式進(jìn)行壓力特征曲線圖的繪制。分析提前工作時(shí)間、油水粘度比、注采比、彈性儲(chǔ)容比、生產(chǎn)井含水率、地層滲透率、注采井距等因素對(duì)注采井井底壓力特征影響[25]。

2 結(jié)論

（1）在油氣井測(cè)試與油藏參數(shù)解釋方面，國(guó)內(nèi)外的試井理論與方法已達(dá)到較高水平，成果層出不窮。

（2）對(duì)于注采井之間的試井研究，還有很大的發(fā)展空間，尤其是在油田開發(fā)中后期，隨著注水井?dāng)?shù)的增多，注采井間關(guān)系更加復(fù)雜，多井試井分析變得更加重要。

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