串珠狀縫洞型碳酸鹽巖油藏數(shù)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(xiàn)為不同尺度孔、縫、洞交錯發(fā)育[1]，非均質(zhì)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(guī)試井解釋帶來極大困難。

結(jié)合靜態(tài)資料，利用數(shù)值試井技術(shù)，建立與實際儲層形態(tài)、參數(shù)分布更為貼近的油藏地質(zhì)模型，并通過不斷調(diào)整、改善數(shù)值模型結(jié)構(gòu)、形狀和相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)對油氣藏內(nèi)外部邊界及不同滲流區(qū)塊儲層滲流特征更為精細描述。彌補常規(guī)試井解釋模型選擇局限，對縫洞型碳酸鹽巖油藏儲層動態(tài)描述及預測具有參考意義[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(shù)值試井，與物探、地質(zhì)結(jié)合對儲層綜合分析，建立步驟：

①錄入產(chǎn)量、壓力、流體性質(zhì)等基礎數(shù)據(jù)，通過常規(guī)試井擬合分析雙對數(shù)曲線、半對數(shù)曲線及壓力歷史，初步得到儲層滲流特征，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)雙對數(shù)曲線及壓力、產(chǎn)量歷史，結(jié)合物探、地質(zhì)資料，進行試井動態(tài)模型診斷分析，建立初步數(shù)值試井油藏模型；

③運用全壓力史擬合方法對數(shù)值試井動態(tài)模型精細修正、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、解釋流程一致，關(guān)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(nèi)外邊界，實現(xiàn)對壓力分布、滲流場分布特征及不同滲流區(qū)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(fā)育帶有時呈一片片局部區(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點時，井具有較高的產(chǎn)量；②鉆遇裂縫區(qū)C點時，表現(xiàn)為低產(chǎn)，但裂縫遠端溝通洞穴，可獲得穩(wěn)產(chǎn)；③鉆遇縫洞體不發(fā)育D位置時，幾乎不能獲得任何工業(yè)產(chǎn)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(shù)曲線特征

流動特征分為4個階段（圖2）：①續(xù)流段；②近井帶流動段（縫洞型碳酸鹽巖非均質(zhì)性決定其波動特征，可近似為徑向流，持續(xù)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(shù)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(shù)曲線

2.2 C位置雙對數(shù)曲線特征

流動特征分為2個階段（圖3）：①續(xù)流段加連通區(qū)流動段；②遠井帶流動段。

圖3 鉆遇C置典型雙對數(shù)曲線

3 實例分析

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，存在多套儲層。鉆井過程累計漏失381.86 m3。投產(chǎn)前關(guān)井壓力恢復測試，雙對數(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＋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(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），擬合雙對數(shù)（圖5）、實測壓力、半對數(shù)，以及生產(chǎn)全過程流壓歷史，反復修正邊界及地層參數(shù)，最終達到良好擬合效果，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，鉆井過程未發(fā)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(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)流動段皆按續(xù)流段處理，井儲系數(shù)將達17.23 m3/MPa，這是任何井筒條件都不可能達到的數(shù)值。究其原因為井所在位置儲層物性較差，經(jīng)過酸化壓裂改造后形成高導流狹窄區(qū)帶，并于井筒相連形成類似擴大的井筒。通過數(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，并進行擬合分析（圖6），更為準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，而通道遠端連接縫洞體，在投產(chǎn)過程中勢必有遠端能量補充。實際生產(chǎn)動態(tài)表明該井早期遞減極快，后期見水但亦能保持穩(wěn)產(chǎn)。

圖6 RPa井雙對數(shù)曲線擬合

表1 RPa井數(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，壓力恢復測試雙對數(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，較難還原真實地層信息，無法得到準確地層參數(shù)。通過有限元數(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)值試井模型刻畫中，需要結(jié)合物探、地質(zhì)研究成果，通過反復擬合，并采用全壓力史驗證。與常規(guī)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(yōu)勢。

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