串珠狀縫洞型碳酸鹽巖油藏?cái)?shù)值試井分析

朱波寧，張 磊，李 丁

（中石油煤層氣有限責(zé)任公司臨汾分公司， 山西 臨汾 042300）

縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層類型復(fù)雜，儲(chǔ)集空間主要包括溶蝕孔洞、洞穴和裂縫，常常表現(xiàn)為不同尺度孔、縫、洞交錯(cuò)發(fā)育[1]，非均質(zhì)性極強(qiáng)，不同縫洞體通過(guò)不同方式相互連通，形成串珠狀或上下錯(cuò)落疊置縫洞儲(chǔ)集組合模式[2]。復(fù)雜油藏模型，給常規(guī)試井解釋帶來(lái)極大困難。

結(jié)合靜態(tài)資料，利用數(shù)值試井技術(shù)，建立與實(shí)際儲(chǔ)層形態(tài)、參數(shù)分布更為貼近的油藏地質(zhì)模型，并通過(guò)不斷調(diào)整、改善數(shù)值模型結(jié)構(gòu)、形狀和相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣藏內(nèi)外部邊界及不同滲流區(qū)塊儲(chǔ)層滲流特征更為精細(xì)描述。彌補(bǔ)常規(guī)試井解釋模型選擇局限，對(duì)縫洞型碳酸鹽巖油藏儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)描述及預(yù)測(cè)具有參考意義[3]。

1 數(shù)值試井的建立

常規(guī)試井解釋將油藏內(nèi)外邊界進(jìn)行簡(jiǎn)化，利用鏡像反映原理及疊加原理求出相應(yīng)的解析解，該方法對(duì)理想化油藏模型適用，對(duì)復(fù)雜縫洞型碳酸鹽巖油藏很難達(dá)到較好擬合效果，利用數(shù)值試井，與物探、地質(zhì)結(jié)合對(duì)儲(chǔ)層綜合分析，建立步驟：

①錄入產(chǎn)量、壓力、流體性質(zhì)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)常規(guī)試井?dāng)M合分析雙對(duì)數(shù)曲線、半對(duì)數(shù)曲線及壓力歷史，初步得到儲(chǔ)層滲流特征，包括地層參數(shù)Kh、S、C及內(nèi)外邊界條件等；

②將常規(guī)試井解釋分析參數(shù)及儲(chǔ)層滲流模型移植到有限元數(shù)值試井分析模塊，依據(jù)雙對(duì)數(shù)曲線及壓力、產(chǎn)量歷史，結(jié)合物探、地質(zhì)資料，進(jìn)行試井動(dòng)態(tài)模型診斷分析，建立初步數(shù)值試井油藏模型；

③運(yùn)用全壓力史擬合方法對(duì)數(shù)值試井動(dòng)態(tài)模型精細(xì)修正、完善，從而得到油藏模型及分析結(jié)果。

有限元數(shù)值試井與常規(guī)試井理論基礎(chǔ)、解釋流程一致，關(guān)鍵之處為油藏模型建立并進(jìn)行擬合分析。最終更為精細(xì)刻畫(huà)油藏復(fù)雜內(nèi)外邊界，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力分布、滲流場(chǎng)分布特征及不同滲流區(qū)域儲(chǔ)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(fā)育帶有時(shí)呈一片片局部區(qū)域，在這些區(qū)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(diǎn)時(shí)，井具有較高的產(chǎn)量；②鉆遇裂縫區(qū)C點(diǎn)時(shí)，表現(xiàn)為低產(chǎn)，但裂縫遠(yuǎn)端溝通洞穴，可獲得穩(wěn)產(chǎn)；③鉆遇縫洞體不發(fā)育D位置時(shí)，幾乎不能獲得任何工業(yè)產(chǎn)量，需要通過(guò)酸化壓裂，溝通有利儲(chǔ)層[5-7]。

圖1 串珠狀油藏模型

2.1 鉆遇A、B位置雙對(duì)數(shù)曲線特征

流動(dòng)特征分為4個(gè)階段（圖2）：①續(xù)流段；②近井帶流動(dòng)段（縫洞型碳酸鹽巖非均質(zhì)性決定其波動(dòng)特征，可近似為徑向流，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)說(shuō)明井附近縫洞體越大）；③過(guò)渡段；④遠(yuǎn)井帶流動(dòng)段（壓力及導(dǎo)數(shù)曲線逐漸分開(kāi)，裂縫通道另一端縫洞體開(kāi)始平抑壓力變化）。

圖2 鉆遇A、B位置典型雙對(duì)數(shù)曲線

2.2 C位置雙對(duì)數(shù)曲線特征

流動(dòng)特征分為2個(gè)階段（圖3）：①續(xù)流段加連通區(qū)流動(dòng)段；②遠(yuǎn)井帶流動(dòng)段。

圖3 鉆遇C置典型雙對(duì)數(shù)曲線

3 實(shí)例分析

3.1 鉆遇A、B位置數(shù)值試井解釋

JYa井孔隙度反演剖面上，存在多套儲(chǔ)層。鉆井過(guò)程累計(jì)漏失381.86 m3。投產(chǎn)前關(guān)井壓力恢復(fù)測(cè)試，雙對(duì)數(shù)曲線出現(xiàn)典型“串珠狀”特征，常規(guī)試井解釋選擇：變井儲(chǔ)＋表皮+徑向復(fù)合儲(chǔ)層+圓形邊界模型進(jìn)行擬合分析[8-11]，得到內(nèi)區(qū)地層系數(shù)35418.62 mD·m，內(nèi)區(qū)有效滲透率3 219.87 mD，復(fù)合半徑126.80 m，外區(qū)有效滲透率3.76 mD，圓形邊界距離775.81 m，表皮系數(shù)-5.79，井儲(chǔ)系數(shù)3.32 m3/MPa，生產(chǎn)壓差1.92 MPa。很明顯，常規(guī)試井模型與真實(shí)油藏模型偏差較大。

結(jié)合該井縫洞雕刻，構(gòu)建有限元數(shù)值試井串珠狀油藏模型（圖4），擬合雙對(duì)數(shù)（圖5）、實(shí)測(cè)壓力、半對(duì)數(shù)，以及生產(chǎn)全過(guò)程流壓歷史，反復(fù)修正邊界及地層參數(shù)，最終達(dá)到良好擬合效果，得到主要地層參數(shù)：井眼所在B區(qū)地層系數(shù)33 700 mD·m、滲透率3 060 mD，A區(qū)滲透率552 mD，C1區(qū)滲透率3 400 mD，C2區(qū)滲透率765 mD，外區(qū)滲透率46 mD，表皮系數(shù)-4.97，井儲(chǔ)系數(shù) 2.82 m3/MPa，生產(chǎn)壓差1.72 MPa。所構(gòu)建數(shù)值試井模型，更為貼近真實(shí)油藏特征。

圖4 JYa井有限元數(shù)值試井串珠狀油藏模型

圖5 JYa井雙對(duì)數(shù)曲線擬合

3.2 鉆遇C位置數(shù)值試井解釋

RPa井鉆遇大型縫洞集合體，鉆井過(guò)程未發(fā)生漏失放空，測(cè)井解釋Ⅱ類孔洞型儲(chǔ)層4 m/1層、Ⅲ類儲(chǔ)層22 m/4層，酸壓累計(jì)注入總液量678方，停泵測(cè)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(duì)數(shù)曲線為典型鉆遇裂縫通道C位置油藏模型，若利用常規(guī)試井解釋將續(xù)流段加連通區(qū)流動(dòng)段皆按續(xù)流段處理，井儲(chǔ)系數(shù)將達(dá)17.23 m3/MPa，這是任何井筒條件都不可能達(dá)到的數(shù)值。究其原因?yàn)榫谖恢脙?chǔ)層物性較差，經(jīng)過(guò)酸化壓裂改造后形成高導(dǎo)流狹窄區(qū)帶，并于井筒相連形成類似擴(kuò)大的井筒。通過(guò)數(shù)值試井，結(jié)合該井物探、地質(zhì)特征，建立井眼位于串珠通道C位置油藏模型，并進(jìn)行擬合分析（圖6），更為準(zhǔn)確描述該井邊界特征及地層參數(shù)（表1）。

該井位于裂縫通道，而通道遠(yuǎn)端連接縫洞體，在投產(chǎn)過(guò)程中勢(shì)必有遠(yuǎn)端能量補(bǔ)充。實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)態(tài)表明該井早期遞減極快，后期見(jiàn)水但亦能保持穩(wěn)產(chǎn)。

圖6 RPa井雙對(duì)數(shù)曲線擬合

表1 RPa井?dāng)?shù)值試井主要成果參數(shù)

4 結(jié) 論

（1）哈拉哈塘油田碳酸鹽巖油藏大型縫洞集合體片狀發(fā)育，壓力恢復(fù)測(cè)試雙對(duì)數(shù)曲線往往出現(xiàn)串珠狀油藏模型特征，利用常規(guī)試井解釋，較難還原真實(shí)地層信息，無(wú)法得到準(zhǔn)確地層參數(shù)。通過(guò)有限元數(shù)值試井，能更加深入分析油藏地質(zhì)特征，為具有類似試井資料合理解釋提供參考依據(jù)。

（2）在數(shù)值試井模型刻畫(huà)中，需要結(jié)合物探、地質(zhì)研究成果，通過(guò)反復(fù)擬合，并采用全壓力史驗(yàn)證。與常規(guī)試井分析相比，在解決復(fù)雜縫洞型碳酸鹽巖試井分析中具有更明顯優(yōu)勢(shì)。

［1］陳利新，程漢列，楊文明，等. 哈拉哈塘碳酸鹽巖儲(chǔ)層試井與生產(chǎn)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(chǔ)層類型識(shí)別及應(yīng)用[J]. 油氣井測(cè)試，2015，24(6): 21-24.

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

［4］黃登峰，劉能強(qiáng). 數(shù)值試井在描述油氣藏復(fù)雜邊界中的應(yīng)用[J]. 油氣井測(cè)試，2006，15(6): 18-19.

［5］韓永新，莊惠農(nóng)，孫賀東. 數(shù)值試井技術(shù)在氣藏動(dòng)態(tài)描述中的應(yīng)用[J]. 油氣井測(cè)試，2006，15(2): 9-11.

［6］劉應(yīng)飛，劉建春，韓杰，等. 溶洞型碳酸鹽巖油藏試井曲線特征及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)[J]. 科學(xué)技術(shù)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(chǔ)層試井特征分析[J]. 油氣井測(cè)試，2015，24(2): 16-18.

［8］王子勝，姚軍，戴衛(wèi)華. 縫洞型油藏試井解釋方法在塔河油田的應(yīng)用[J]. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)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(shù)值試井模型[J]. 石油天然氣學(xué)報(bào)，2009，31(6): 129-135.

［10］彭小龍，杜志敏，劉學(xué)利，等. 大尺度溶洞裂縫型油藏試井新模型[J]. 西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)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(nèi)的縫洞型油藏試井模型[J]. 石油學(xué)報(bào)，2009，30(6): 912-915.

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