姬嫄油田低渗油藏缩短测试时间方法研究及应用

李建雄^①  陈珺^①  岳世超

中石油长庆油田第四采油厂  宁夏银川市  750006

摘  要：围绕长9储层物性特点及试井曲线特征,开展了低渗透油藏缩短测压时间研究，确定不同渗流条件的储层合理的测试工作制度，将理论计算方法与实际曲线解释结果综合分析后制定出科学合理的测试时间，使缩短关井时间后既可以满足参数计算要求，又有效缩短测试周期，获取准确可靠的地层参数，解决测压关井占井时间长与原油生产之间的矛盾。

关键词：长9油藏  试井典型曲线  缩短关井时间  降本增效

一、前言

姬嫄油田长9油藏平均油层中深2800米，初期开发试井时由于对其试井曲线的渗流特征认识不清，鉴于长9储层属于特低渗储层，为取得较准确的试井资料，测压关井时间都采用480小时停井测试方案，测压与产量矛盾突出。

近两年围绕长9层特低渗储层不稳定试井工作的开展，在借鉴三叠系的长6油藏超低渗油藏缩短测压时间的成果基础上，采用理论计算、不同时间段特征曲线二次解释对比并综合实例解释成果，确定长9层在不同渗流条件下合理的测试工作制度，使关井测试时间缩短后既可以满足参数计算要求，又有效缩短测试周期，减少测压与产量的矛盾，缩短测压关井时间后经济效益明显。

二、研究方法

现代试井分析方法目前只有直线段分析方法及压力与导数拟合方法两种，长庆油井不稳定试井全部采用的是压力恢复测试，而测压关井时间的长短对不稳定试井曲线形态会有影响，其反映到试井曲线特征和对应解释的地层参数也会有差异，因此把缩短测试时间后最大限度的降低试井资料解释成果的多解性做为切入点，综合分析对比在不降低地层参数可靠性的前提条件下缩短关井时间。

本次研究工区选择了红井子黄219、黄39及池141区块长9层34井次进行对比分析；在2016、2017年对34口油井按照早期试井工艺及常规试井工艺要求进行20-15-10天的复压测试，采用理论时间计算、早期试井分析方法二次解释，实测曲线对比等方法进行综合研究分析，使解释结果均具连续可对比性，缩短后的关井测试时间科学合理。

2.1预算测试时间的理论方法

测试时间最小值

处理早期试井资料，一般要求试井曲线达到4个对数周期，这样有助于早期图版的完全拟合。这就必然要求早期数据点的采样间隔做到尽可能小。以大庆油田实施的早期试井工艺为例，大量的实践经验表明， 10秒的起始测试采样间隔对大庆油田的低渗油藏是适宜的。结合长庆油田超低-特低渗油藏特性，渗透率更低，通常压力恢复更加缓慢，考虑到压力计响应因素，建议采用30秒的起始采样间隔。对于4个对数周期来说，此时总的测试时间应为，即83.3小时。

这样，进行早期试井方法的试井设计时，必须以4个对数周期作为限定，得出适合长庆油田低渗油藏的最小测试时间，应为：

（2.1）

测试时间最大值

早期试井方法的理论，基本思想是在传统压力及其导数双对数曲线图版的基础上增加一套新型图版。压力及其导数图版在时间较小时均表现为45度直线段，与曲线参数近似无关。而新型图版克服了这一缺点，在时间较小时曲线随参数的改变而改变，从而可以作为曲线拟合的依据，如图所示，其中，实线为压力曲线，短虚线为压力导数曲线，长虚线为早期图版曲线。

图2-1 压力及其导数图版 + 早期曲线图版1         图2-2 压力及其导数图版 + 早期曲线图版2

结合上图分析可知，当试井测试时间达到压力导数曲线的峰值（或拐点）时，利用早期图版加上传统的压力及其导数图版将完全可以进行准确的曲线拟合，因此可将该时刻定义为早期试井方法的测试时间最大值。

最大测试时间（即压力导数峰值出现的时刻）也通过数值方法求出，形成以下表达式：

（2.2）

从公式（2.2）可以看出，压力导数曲线峰值的出现时刻，与渗透率成反比，与井储常数成正比，同时与表皮也是线性相关的。这些影响因素与径向流出现时间也是类似的。

综合上述测试时间最小值与最大值的讨论，早期试井方法测试时间的选取应满足以下关系：

（2.3）

2.2运用早期试井技术二次解释获取合理测试时间

早期试井技术是基于小信号提取技术，形成早期试井分析图版，运用这一技术对长9储层近两年试井资料进行了二次解释，解释成果详细分析后，分析34井次试井曲线特征，其均质及变井储地层模型占到80%，针对井的不同地层的渗流特征，可以发现有效渗透率对已测试井进行缩短关井时间后再进行二次解释，在参数误差低于3%的情况下，得出了各区块适宜的关井测试时间。

通过对不同区块不同层系试井资料分析，测试时间240小时将满足辖区内所有区块的试井要求。对各区块进行了更深入的分析研究，寻求各区块不同的适宜测试时间，分析结果归纳见下表。

由上表可以看出，各区块的适宜测试时间与该区块的渗透率是密切相关的，这是因为渗透率的大小直接影响了径向流出现的时间早晚。

2.3根据实测曲线特征分析获取测试时间建议值

通过上述分析得出了早期试井方法测试时间的判断准则，但该准则只具有理论上的意义，而很难付诸于实际应用。如式（2.4）所示，为计算测试时间，必须要知道渗透率k，井储常数C和表皮因子S值，而试井分析的目的，就是要求出k， C，S值。

对于已测试过并经试井解释结果可靠的开发井而言，测试时间的计算则是非常有参考价值的。我们通过不同时间的测试资料计算出k， C，S值，根据试井解释结果，可计算出各井次的测试时间建议值。

对同一区块而言，在无大的措施情形下，我们根据已测试井的计算出的渗透率和井储常数计算出理论测试时间，按照计算出的时间进行缩短时间测试，其地层参数差别较小。2017年共安排测试34井次进行缩短时间测试试验对比，并安排了部分井进行15、10天关井时间测试，从而获得不同时间段的试井曲线特征，并对其进行早期与常规解释方法进行成果对比，得出最佳测试时间。

在对数坐标下，测试时间的建议值可取最小值与最大值的几何平均值。即：

（2.4）

注：如果上式结果小于83.3，则取t=83.3小时。

以长庆油田低渗油藏典型的地质井筒参数为例，油层厚度5m，原油粘度2.1mPa.S，渗透率1mD，井储常数8m³/MPa，井筒表皮0.1，可计算出最大测试时间为522小时，测试时间建议值为208小时。

三、试井曲线特征与关井时间的相关性分析

选取近三年（2015-2017）连续跟踪可对比井实施不同关井时间测试对比，关井时间有效测试时间分别为480、360、240小时。根据式（2.2），可计算出测试时间最大值为510小时，由式（2.4）计算出建议测试时间为236小时。从图可以看出，240小时早期试井曲线已经形成非常完整的趋势，表明该井测试时间（480小时）与240小时的解释结果基本一致，由图3-1可知，采取理论时间建议值实施测试方案后，缩短时间的实测试井曲线与图版仍拟合较好，试井解释成果可靠。

根据长9油藏2015-2017年不稳定试井曲线分析，获得长9油藏地层渗流主要特征，体现在试井地层模型基本有三类:均质地层模型、裂缝模型、变井储（井储）模型，其中均质模型占52%，裂缝模型占38%，井储模型占10%。

3.1均质模型特征分析：

无边界响应曲线特征：压力恢复速度较快，导数曲线表现为井储及续流段后即出现径向流段，径向流段之后的导数曲线无边界响应特征，此类曲线只表示探测半径内无边界存在。

图3-1不同时间试井曲线导数图

解释结果：当压力恢复至径向流段出现的时间后，其K，S，P的解释参数就基本不受测试时间长短影响。

有边界响应曲线特征：压力恢复速度较快，导数曲线表现为井储及续流段后即出现径向流段，径向流段之后的导数曲线呈下滑趋势，有定压边界响应特征，趋势出现的同时测试也结束。

解释结果：压力系数≥ 0.85，径向流出现时间决定压力参数，表皮系数和渗透率也只对早期数据敏感，故解释的地层参数在缩短时间后其可靠性不变，从3-2图可以看出，径向流段出现的时间小于200小时，故缩短时间解释参数可靠。

图3-2径向流段出现时间示意图

3.2裂缝模型特征分析

曲线特征：导数曲线表现为井储影响很小，关井几小时后即进入1/2线性流段，储层表现为裂缝流动，导数曲线后期出现拟径向流段。

解释结果：裂缝段之前已经决定了地层参数K与S值，裂缝段能够较准确定性解释现时间决定压力参数，表皮系数和渗透率也只对早期数据敏感，故解释的地层参数在缩短时间后其可靠性不变。

图3-4 不同时间段裂缝模型形态变化示意图

3.3井储模型特征分析

曲线特征：对数与导数曲线重合呈斜率为 “1”的直线，或早期段分离后期重合成斜率为“1”的直线曲线形态，由于与导数曲线重合，各流动段特征均无体现。

解释结果：由于导数曲线未显示流动特征，多解性较高，严格说没有准确的取值段，此类曲线大都是压力系数低于0.5的低压油藏，超低压地层亏空导致地层压力难以恢复，曲线呈变井储状态与测试关井时间长短相关性较小，经缩短关井时间测试对比研究，此类井完全可缩短关井时间。

图3-5 不同时间段裂缝模型形态变化示意图

3.4缩短关井时间工艺方案

测压前的正常生产时间：为了控制数据处理时离散计算带来的误差，在关井进行压力恢复试井之前，持续生产时间原则上必须满足5倍以上的测试时间。

压力计采样间隔：由于处理早期资料，需要早期数据的时间间隔较小，从第一个时间开始，一般需要4个对数周期，这样有助于图版的完全拟合。结合大量实践经验与长庆油田低渗油藏的特性，建议起始采样间隔不超过60秒。

四、结论与认识

通过采用早期资料解释与理论计算技术相结合，对不同渗流特征储层测试时间进行缩短时间与延长时间进行对比后，获得长9层的最佳关井测压时间，且解释成果可靠：

认识1：静态资料表明长9层渗透率好于长6及长8，试井解释长9储层渗流性与之吻合，故采用试井设计获得的缩短测试时间最大值和建议值的方法可靠。

认识2：通过对连续可对比跟踪井测试井不同地层特征的测试井的试井分析对比后，得出均质模型和裂缝模型、变井储模型在常规压力评价时可缩短关井时间到10-12天，其测试成果相对误差在3%以内；明年姬塬油田长9油藏可全面缩短关井测压时间。

经济效益分析：测试关井时间由20天缩短至10天，在解释地层参数可靠性不变的情况下可节省关井时间10天，缓解了生产与测压矛盾，2017年实施新方案33口井减少影响产量850t,预计2018年减少影响产量1600t,同进降低测试成本，产生良好的经济效益，降本增效显著。

参考文献：

1.《实用现代试井解释方法》 刘能强 2008年

2.《现代试井分析》 廖维新 2002年

3.《中国油气井测试资料解释范例》 中国油气井测试资料解释范例编写组  1994