消除油井產量定義不同造成試井解釋誤差方法的研究

牛小希

(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司)

采用不穩定試井分析方法能夠得出測試井的滲流參數，如表皮系數、滲透率、邊界距離、目前地層壓力等[1-3]，其中，壓力恢復試井也為不穩定試井的一種。為獲取測試井滲流參數，大慶油田每年進行了大量的采油井壓力恢復試井。大慶油田的壓力恢復試井測試時間一般在3～15 d，個別特殊測試井測試時間甚至更長。

隨著計算機科學和計算方法的發展，試井解釋日趨精細化，越來越多的試井資料在解釋過程中采用了更先進的解釋技術[4-8]來代替簡化產量史(如應用實際產量井史數據把多次測壓資料進行共同解釋以及反卷積技術的應用),以此來獲取更豐富的儲層信息，并對解釋結果進行驗證。然而在這些新技術應用過程中有個問題一直困擾著廣大試井解釋人員，即應用實際產量井史數據后大量井都表現出了明顯的近井傷害特征、解釋結果表皮系數比較大。而綜合測試井的地質信息后，卻發現這部分井并不存在明顯的傷害。李黎等研究認為此類傷害特征并非儲層信息的真實表現，而是實際產量井史數據與實際不符造成的解釋誤差[9-16]。因此，需要建立一種消除產量井史數據誤差的方法。筆者以不穩定試井理論為基礎，計算了產量定義不同對試井解釋結果的影響，提出了產液速度的概念和測試井的實際產量修正公式，并進行了解釋結果對比分析。

一、產量定義不同對試井解釋結果的影響

以不穩定試井理論為計算基礎，在試井解釋過程中輸入不同的產量，分析產量定義不同對解釋結果的影響。理論算例參數如下：假設某采油井A井的有效厚度10 m、井筒半徑0.1 m、孔隙度0.2、壓縮系數0.000 15 MPa-1、流體黏度1 mPa·s、體積系數1.05、初始壓力20 MPa、以30 m3/d的產量生產100 d后關井30 d。在解釋過程中分別采用理論井史及在理論井史的基礎上在關井前一天產量更改為10 m3/d，考察產量的不同對解釋結果的影響，見表1。

表1 A井史對比表

圖1 產量對壓力歷史曲線的影響

圖2 產量對雙對數曲線的影響

由圖1、圖2可以看到雖然只是關井前一天產量有變化，但是雙對數曲線仍有明顯的不同。產量變小后雙對數曲線開口明顯增大，表現出儲層傷害的特征，而解釋結果也證明表皮系數明顯增大(見表2)。因此，產量定義不合理是一些測試井試井解釋后表現出近井筒傷害和表皮系數變大的原因。

表2 更改關井前一天產量對試井解釋結果的影響

二、產量修正方法

解釋壓力恢復試井測試資料所需要的生產歷史數據一般來自地質部門的生產報表或由地質動態人員提供。然而在關井測壓當天測試井僅僅生產了一段時間，這段時間必然小于24 h，那么測試井關井測壓當日的總產量必然小于正常生產情況下的日產量(圖3)。如果仍舊按照24 h計算識別會造成產量計算錯誤，引起解釋誤差。

若要消除上述解釋誤差，必須消除由產量定義不同引起的產量變化。在試井分析中，實際需要選用的產量井史數據應為在相應流速下持續若干生產時間的產量，需要把地質部門提供的產量井史數據進行修正。為此定義了產液速度的概念，產液速度的計算公式如式(1)：

(1)

式中：q—產液速度，m3/d；Q—日產液量，m3；t產—生產時間，min。

它的物理意義是采油井生產t分鐘的產液量，單位依然是m3/d。應用式(1)對地質部門提供的井史進行轉化后即可修正測試井的產量(圖4)，應用正確的產量井史數據即可避免上述現象。

圖3 錯誤井史示意圖

圖4 正確井史示意圖

三、應用實例

為驗證產量修正公式的正確性，在B井進行了對比解釋分析。B井為某油田正常生產的油井，采用地質部門提供的產量井史數據和測試井實際的生產時間進行了測試井產液量修正(見表3)。

表3 B井產量井史數據及其修正數據

從解釋雙對數曲線圖中(圖5、圖6)可以看到進行產量井史數據修正后，雙對數曲線開口明顯減小。由解釋結果參數表(表4)可以看到其它參數變化不大，但井史修正前表皮系數為5.05，有明顯損害特征，修正后表皮系數減小為-1.38，表現為超完善特征。

圖5 實測資料中井史修正前雙對數曲線

圖6 實測資料中井史修正后雙對數曲線

參數名稱修正前解釋結果修正后解釋結果平均壓力/MPa9.849.85滲透率/mD5.735.75表皮系數(無量綱)5.05-1.38井儲系數/(m3·MPa-1)0.240.29

與地質人員溝通查詢其他相關資料綜合研究認為B井井筒無損害，而且修正后解釋結果較符合B井實際狀況。這說明得出的產量井史數據修正公式合理，應用修正的產量井史數據解釋資料減小了試井解釋誤差。

四、結論

(1)試井解釋過程中同一口井同次測試時產量定義不同會造成較大的解釋誤差。

(2)考慮測壓前24 h測試井的實際生產差異制定的測試井產量井史數據修正方程是正確的，試井解釋時需用該方程把日產液量轉化為試井分析中的產液速度。

(3)采用修正的產量井史數據解釋的試井解釋結果符合測試井實際狀況，降低了試井解釋誤差。