油氣田開發動態監測新手段
——數值試井分析

汪廣輪

（西安石油大學，陜西 西安 710065）

油氣藏開發動態預測是指，用反向求解方法同時利用數值模擬的方法，對儲層壓力與油氣井，注水井之間進行動態分析，通過采出井的產液變化來對儲層的壓力分布情況進行預測，通過注水井的壓力情況預測采出井的壓力情況。它是油氣藏開發工作中收集相關數據資料的重要手段，也是油氣田開發的關鍵技術并為油氣田開發效果的提升提供了基礎保障。在20世紀30年代初期，試井技術已經被用于油藏開發動態監測之中。至今已經歷了近90年的發展。試井技術依據的主要理論分別是達西滲流理論與拉普拉斯變換理論。其分析方法為Horror提出的半對數直線分析理論和Ramey提出的雙對數壓力曲線擬合理論。國外曾在1991年與1995分別提出試井模型數值計算研究相關的文獻，開始了試井數值模擬器研發工作。當時EPS公司研發的試井軟件已經具有了幾何網格的試井模擬功能，被稱為“試井數值模擬器”。

1 油氣田動態監測技術的主要內容

1.1 油氣水性質監測

油氣田進行開發時，其油藏中的油氣水具有較強的流動性，其流動特點是由油氣水的性質決定的，同時對于油氣的儲存于運輸也會產生有十分重要的影響。所以油田需要對其進行檢測，包括采出流體性質的檢測與注入流體性質的檢測，通過分析化驗等手段實現對油氣水性質的確定。

1.2 產液流量監測

在油氣田開發中，產出流量監測分為產出剖面檢測和吸水剖面檢測。每個油井的原油產出量和水產出量都是不一樣的，在同一口油井中每個油層的產油量、產水量都是不同的，甚至在同層油井依然存在如此差異。這種差異在油藏開發的不同階段存在著變化。同時，油井周圍的注水井也有類似的情況。此時，通過產液流量的檢測，可以實現油藏開發中對油井與水井產量以及注入量信息的采集，制定合理的注采方案，提高油田的采收率。目前，各大油田多采用集流點測并結合井下儀器組合，例如溫度計，流量計，自然伽馬測量儀等，對產液剖面進行測試。

1.3 儲層壓力檢測

油氣在開采時，地層壓力分布往往隨之發生一系列的變化，此變化和流體的性質和流體的壓力有著直接的關系。水驅油藏雖然擁有比較充足的壓力，但是油層的性質存在著很強的非均質性，導致儲層中油氣流動路徑與方向的差別，所以儲層壓力動態檢測是很重要的。對于油層流體壓力、靜水壓力、地層溫度等參數往往使用電纜以及試井鋼絲將相關送入目的層設備進行測量。其中包括各種不同型號的壓力計以及溫度計等等。

1.4 油藏采收率監測

為了評價不同油田開發方案的合理性，工作人員往往對不同油藏水驅油效率進行對比。水驅油效率同時決定了油藏采收率的高低。為了在開采過程中對水驅效率進行合理的檢測，各個油田普遍使用檢查鉆井的方法，即獲取相應的巖心樣品，通過測量得出其采出率。

1.5 剩余油分布監測

由于儲層普遍不具有均質性，水驅油藏在開采中其油水分界線的上升不具有一致性，當注水井的注入量控制的不合理時往往會將產油層水淹。然而當水淹的情況發生時，即便為同一層，其水淹程度也存在著較大的差異。所以，當油藏處于高含水的開發晚期階段，對其剩余油以及水淹程度的研究則顯得十分必要。

1.6 套管狀況監測

油藏開發后期，儲層中剩余的泥質往往會注入水產生“過敏”現象。表現在泥巖的體積遇水增大，將儲層形態破壞，嚴重時往往出現油井迅速減產，井口堵塞，井下套管斷裂。并且，注水井也會由于油藏開發進入后期高泥質殘余階段而發生套管失效的狀況，極大的破壞了生產。所以需要進行井下技術狀況監測，對油氣井以及注水井套管的使用狀態進行監測，包括管徑變化，變形情況，腐蝕情況等等。

2 傳統油氣藏開發動態監測技術面臨的問題

2.1 監測技術的創新性

國內各個油田在監測技術的創新性發展還存在著較大的問題，隨著油田開發階段普遍步入后期，現有的監測技術已經略顯乏力。主要體現在對特殊油藏比如低孔低滲油藏、致密砂巖油藏、頁巖氣藏等非常規油藏的開發監測尚未發展成熟，在監測手段以及相關監測技術方面有較大的不足。在深井、定向井、水平井等特殊類型井的監測技術有待于進一步開發。同時，對監測結果的準確率尚未達到一個非常高的水平，為了達到較高的生產標準，這需要油田工作者的創新性研發。提高相關測井技術，將最新的測井手段與油藏開發監測結合有助于提高監測精確度，有效促進監測技術的創新發展。

2.2 試井技術水平不足

目前關于開發試井技術的研發主要集中在以下三點：第一點是，三元復合驅試井的解釋技術，此技術可以較為準確的說明所需的工具以及工作程序。第二點是，深層井和水平井的試井解釋技術仍需要油田開發研究人員的改善。第三點是，對油氣開采時產生的熱效應的研究，在此方面尚未有實質性的研究進展，需要加大研究力度。

在國內的油氣田開發中，試井技術水平往往不能滿足現階段的生產需求。對于試井工作來說，井數據的獲取是基礎。面對較深的儲層，測試儀器顯得十分乏力。同時數據的錄取與傳輸手段達不到要求，使得收集到的數據與真實數據存在著較大差異，尤其是對于一些特殊油藏來說，試井儀器往往達不到實際生產的精度要求導致油田開發數據存在較大問題。缺少合理的試井技術評價體系。建議各個油田在生產的同時加強對試井技術的提升，并制定出合理的試井技術評價方案。

3 油氣藏開發動態監測新技術

目前較為先進的油氣藏開發動態監測手段為數值試井分析。研究人員利用“動靜結合”的方法，以油氣藏開發中靜態數據和動態資料利用合理的試井模型進行計算，實現數值試井分析。

這種方法延續了普通試井在獲取油氣藏開發動態信息功能的特點，同時還在油氣藏開發晚期的試井資料解釋處理工作中具有不同于一般方法的點。這種方法可以更加有效的解決儲層的非均質性問題、地層壓力分布情況問題、井間影響等問題。這種新方法與傳統試井分析法存在較大差異。體現在數值試井分析法需要的數據資料不同與理論曲線數據基礎的變化以及所得分析成果的變化。事實證明，數值試井分析技術在油氣藏開發動態監測中起著十分重要的作用。作為一個新的油藏開發動態監測的有效手段，其在油藏開發監測工作中起著將動態數據與靜態資料結合分析的重要作用，提高了油氣田開發動態監測的可靠性。在理論曲線的建立方面也采用的更加有效的方法，得出的成果較傳統試井分析方法更為全面。

面對國內日益提升的油氣資源需求量以及較為嚴峻的市場環境，油氣田的開發工作必須得到合理的改善。油藏開發動態監測技術作為油氣田開發的關鍵技術應當受到油氣藏開發人員的重視。需要油田對油氣藏開發動態監測的新技術進行積極地學習與研究，為油田的可持續發展提供穩定的保障。