串珠狀縫洞型碳酸鹽巖油藏數值試井分析

朱波寧，張 磊，李 丁

（中石油煤層氣有限責任公司臨汾分公司， 山西 臨汾 042300）

縫洞型碳酸鹽巖儲層類型復雜，儲集空間主要包括溶蝕孔洞、洞穴和裂縫，常常表現為不同尺度孔、縫、洞交錯發育[1]，非均質性極強，不同縫洞體通過不同方式相互連通，形成串珠狀或上下錯落疊置縫洞儲集組合模式[2]。復雜油藏模型，給常規試井解釋帶來極大困難。

結合靜態資料，利用數值試井技術，建立與實際儲層形態、參數分布更為貼近的油藏地質模型，并通過不斷調整、改善數值模型結構、形狀和相關參數，實現對油氣藏內外部邊界及不同滲流區塊儲層滲流特征更為精細描述。彌補常規試井解釋模型選擇局限，對縫洞型碳酸鹽巖油藏儲層動態描述及預測具有參考意義[3]。

1 數值試井的建立

常規試井解釋將油藏內外邊界進行簡化，利用鏡像反映原理及疊加原理求出相應的解析解，該方法對理想化油藏模型適用，對復雜縫洞型碳酸鹽巖油藏很難達到較好擬合效果，利用數值試井，與物探、地質結合對儲層綜合分析，建立步驟：

①錄入產量、壓力、流體性質等基礎數據，通過常規試井擬合分析雙對數曲線、半對數曲線及壓力歷史，初步得到儲層滲流特征，包括地層參數Kh、S、C及內外邊界條件等；

②將常規試井解釋分析參數及儲層滲流模型移植到有限元數值試井分析模塊，依據雙對數曲線及壓力、產量歷史，結合物探、地質資料，進行試井動態模型診斷分析，建立初步數值試井油藏模型；

③運用全壓力史擬合方法對數值試井動態模型精細修正、完善，從而得到油藏模型及分析結果。

有限元數值試井與常規試井理論基礎、解釋流程一致，關鍵之處為油藏模型建立并進行擬合分析。最終更為精細刻畫油藏復雜內外邊界，實現對壓力分布、滲流場分布特征及不同滲流區域儲層描述的目的[4]。

2 串珠狀油藏模型

碳酸鹽巖地層的裂縫、孔、洞發育帶有時呈一片片局部區域，在這些區域之間，被滲透性好、但狹窄的通道連接，形成串珠（圖1）。①鉆遇縫洞體如A、B點時，井具有較高的產量；②鉆遇裂縫區C點時，表現為低產，但裂縫遠端溝通洞穴，可獲得穩產；③鉆遇縫洞體不發育D位置時，幾乎不能獲得任何工業產量，需要通過酸化壓裂，溝通有利儲層[5-7]。

圖1 串珠狀油藏模型

2.1 鉆遇A、B位置雙對數曲線特征

流動特征分為4個階段（圖2）：①續流段；②近井帶流動段（縫洞型碳酸鹽巖非均質性決定其波動特征，可近似為徑向流，持續時間越長說明井附近縫洞體越大）；③過渡段；④遠井帶流動段（壓力及導數曲線逐漸分開，裂縫通道另一端縫洞體開始平抑壓力變化）。

圖2 鉆遇A、B位置典型雙對數曲線

2.2 C位置雙對數曲線特征

流動特征分為2個階段（圖3）：①續流段加連通區流動段；②遠井帶流動段。

圖3 鉆遇C置典型雙對數曲線

3 實例分析

3.1 鉆遇A、B位置數值試井解釋

JYa井孔隙度反演剖面上，存在多套儲層。鉆井過程累計漏失381.86 m3。投產前關井壓力恢復測試，雙對數曲線出現典型“串珠狀”特征，常規試井解釋選擇：變井儲＋表皮+徑向復合儲層+圓形邊界模型進行擬合分析[8-11]，得到內區地層系數35418.62 mD·m，內區有效滲透率3 219.87 mD，復合半徑126.80 m，外區有效滲透率3.76 mD，圓形邊界距離775.81 m，表皮系數-5.79，井儲系數3.32 m3/MPa，生產壓差1.92 MPa。很明顯，常規試井模型與真實油藏模型偏差較大。

結合該井縫洞雕刻，構建有限元數值試井串珠狀油藏模型（圖4），擬合雙對數（圖5）、實測壓力、半對數，以及生產全過程流壓歷史，反復修正邊界及地層參數，最終達到良好擬合效果，得到主要地層參數：井眼所在B區地層系數33 700 mD·m、滲透率3 060 mD，A區滲透率552 mD，C1區滲透率3 400 mD，C2區滲透率765 mD，外區滲透率46 mD，表皮系數-4.97，井儲系數 2.82 m3/MPa，生產壓差1.72 MPa。所構建數值試井模型，更為貼近真實油藏特征。

圖4 JYa井有限元數值試井串珠狀油藏模型

圖5 JYa井雙對數曲線擬合

3.2 鉆遇C位置數值試井解釋

RPa井鉆遇大型縫洞集合體，鉆井過程未發生漏失放空，測井解釋Ⅱ類孔洞型儲層4 m/1層、Ⅲ類儲層22 m/4層，酸壓累計注入總液量678方，停泵測壓降泵壓較高30↓27.9 MPa（20 min），反映井眼及人工裂縫未直接溝通洞穴[12]。壓恢雙對數曲線為典型鉆遇裂縫通道C位置油藏模型，若利用常規試井解釋將續流段加連通區流動段皆按續流段處理，井儲系數將達17.23 m3/MPa，這是任何井筒條件都不可能達到的數值。究其原因為井所在位置儲層物性較差，經過酸化壓裂改造后形成高導流狹窄區帶，并于井筒相連形成類似擴大的井筒。通過數值試井，結合該井物探、地質特征，建立井眼位于串珠通道C位置油藏模型，并進行擬合分析（圖6），更為準確描述該井邊界特征及地層參數（表1）。

該井位于裂縫通道，而通道遠端連接縫洞體，在投產過程中勢必有遠端能量補充。實際生產動態表明該井早期遞減極快，后期見水但亦能保持穩產。

圖6 RPa井雙對數曲線擬合

表1 RPa井數值試井主要成果參數

4 結 論

（1）哈拉哈塘油田碳酸鹽巖油藏大型縫洞集合體片狀發育，壓力恢復測試雙對數曲線往往出現串珠狀油藏模型特征，利用常規試井解釋，較難還原真實地層信息，無法得到準確地層參數。通過有限元數值試井，能更加深入分析油藏地質特征，為具有類似試井資料合理解釋提供參考依據。

（2）在數值試井模型刻畫中，需要結合物探、地質研究成果，通過反復擬合，并采用全壓力史驗證。與常規試井分析相比，在解決復雜縫洞型碳酸鹽巖試井分析中具有更明顯優勢。

［1］陳利新，程漢列，楊文明，等. 哈拉哈塘碳酸鹽巖儲層試井與生產特征分析[J]. 斷塊油氣田，2015，22(4): 501-504.

［2］陳利新，程漢列，楊文明，等. 哈拉哈塘油田碳酸鹽巖儲層類型識別及應用[J]. 油氣井測試，2015，24(6): 21-24.

［3］王禹川，王怒濤，唐剛，等. 哈拉哈塘地區縫洞型碳酸鹽巖油藏單井生產特征[J]. 特種油氣藏，2012，19(3): 87-89.

［4］黃登峰，劉能強. 數值試井在描述油氣藏復雜邊界中的應用[J]. 油氣井測試，2006，15(6): 18-19.

［5］韓永新，莊惠農，孫賀東. 數值試井技術在氣藏動態描述中的應用[J]. 油氣井測試，2006，15(2): 9-11.

［6］劉應飛，劉建春，韓杰，等. 溶洞型碳酸鹽巖油藏試井曲線特征及儲層評價[J]. 科學技術與工程，2014，14(6): 121-126.

［7］陳利新，程漢列，高春海，等. 哈拉哈塘油田碳酸鹽巖儲層試井特征分析[J]. 油氣井測試，2015，24(2): 16-18.

［8］王子勝，姚軍，戴衛華. 縫洞型油藏試井解釋方法在塔河油田的應用[J]. 西安石油大學學報：自然科學版，2007，22(1): 72-74.

［9］王新海，張冬麗，李江龍. 含有大尺度裂縫、溶洞的縫洞型油藏的數值試井模型[J]. 石油天然氣學報，2009，31(6): 129-135.

［10］彭小龍，杜志敏，劉學利，等. 大尺度溶洞裂縫型油藏試井新模型[J]. 西南石油大學學報（自然科學版），2008，30(2): 74-77.

［11］張福祥，陳方方，彭建新，等. 井打早大尺度溶洞內的縫洞型油藏試井模型[J]. 石油學報，2009，30(6): 912-915.

［12］郜國璽，田東江，牛新年，等. 碳酸鹽巖儲層酸壓停泵壓降特征與縫洞規模關系[J]. 斷塊油氣田，2013，20(5): 652-655.