数值试井技术在不稳定试井资料解释中的应用

数值试井技术在不稳定试井资料解释中的应用

摘要：数值试井技术开拓了新的试井方法，解决困扰常规解析试井分析方法的多相流、复杂边界、复杂井网和储层的平面非均质性等疑难问题，从而使解释精度更高、更可靠。通过在榆46-5井疑难不稳定试井资料评价中的实际应用，收到了良好的成效。

关键词：数值试井榆46-5井不稳定试井资料解释

1 前言

随着气藏分析技术的飞速发展，气藏的研究分析也越来

越精细，解析试井分析技术已经跟不上这些发展的步伐。虽

然比起测井，解析试井所研究的井附近地层，就其范围来说

要宽阔得多，而且所依据的是油气从供给部位流向井底时，

通过扫描地层所携带的地层信息。但是涉及到储层外围的边界、地层非均质变化、井和井之间的关系、以及区块面积等问题，就感到难以做出确切的回答。

复杂的非对称边界和非均质地层长期以来一直是困扰传统试井解释方法的一个难点，并且对新类型井的压力瞬变的描述也是一个很大的难题。随着计算机技术的飞速发展，计算速度和精度都得到大大提高，而把数值模拟技术应用到试井解释中则为上述问题的解决开创了一个良好的开端。利用有限元技术，通过生成有限元网格来描述井和油藏，然后计算压力响应。这个方法的采用，使得对油气井和油藏复杂多变的几何形状的模拟变得更加快捷和方便，同时，也使压力响应得到了计算，模拟的过程可以通过颜色的变化显示出油藏中压力场的变化，然后将压力瞬变响应反馈到解析试井解释软件中与测量的压力数据比较，确认解释结果是否准确，这样大大地提高了试井解释精度。

2 资料解释

2.1 测试井概括

榆46-5井位于陕西省横山县波罗镇杨沙畔村，榆46-5井于2003年11月10日投产，生产层位山2，至投产以来平均配产13.0×104m3，截至07年6月30日累计产气量16629.83×104m3，油压为17.2MPa。

2.2 解析试井分析

2.2.1 双对数分析

榆46-5井于2007年6月30日至8月21日关井测试，取得压力恢复曲线，从压力恢复双对数图可以看出(见图1)，早期为井筒储存和表皮效应反映，中期出现了明显的裂缝线性流特征，后期导数曲线上翘后下掉，分析认为是全封闭气藏边界反映。依据以上对压力恢复曲线的认识，常规分析方法选取了“有限导流矩形边界”的试井分析模型进行解释，获得了很好的拟合。

1E-30.010.11101001000 1E+5

1E+6

1E+7

双对数曲线: dm(p)和dm(p)' [psi2/cp]-dt [hr]

图1 榆46-5井双对数曲线

2.2.2 压力历史拟合检验

为了进一步检验分析结果，收集了该井至投产以来的的生产数据及所测的流压数据(见图2)，通过拟合压力史发现实测数据和拟合曲线存在差异，模型压力与实测压力相距甚远。始偏离实测曲线，拟合压力曲线比实测压力下降得快，以后偏离越来越大，这说明该井不是完全封闭气藏，具有一定的能量补充。

工作历史曲线 (压力 [MPa], 气体流量 [m3/D]-时间 [hr])

图2 处于封闭边界时榆46-9井压力历史拟合图

（边界距离L1=L2=L3=L4=800）

通过进一步分析认为影响榆46-5井压力历史的主要因素有：

①榆46-5井附近区域的储层物性优于外围储层，前期测试时由于采出量小，压力扰动范围小，压降漏斗前缘压力降落很小，还不足以使远井地带的流体流动，使得压力响应曲线表现为封闭油藏的特征。随着生产时间的延长，产出量的增加，生产压差逐渐增大，压力扰动范围增大，远井地带压力降落也随之增大，当压力降落到一定程度时，使得远地带流体开始参与流动，这时压力降落速度开始减慢，使得压力拟合曲线偏离实测压力曲线；

②榆46-4井、榆46-6井、榆45-5井、榆45-6和榆47-6井等5口井的试采过程对地层压力产生的影响；

由于要解决榆46-5井的上述问题，就得对该区非均质性、复杂性的气藏边界和临井等因素进行描述，常规解析试井方法不具有适宜的分析模型，因此重新采用了数值试井解释方法进行分析。

2.3 数值试井方法分析

2.3.1 地质建模

图3榆46-5井区砂体有效厚度（左）、孔隙度等值图（右）

根据榆46-5井等6口井的井点有效厚度，采用插值法产生等厚图如图3所示。图幅中地层的矩形区域也是初步设定的该区块有限边界。 2.3.2 数值描述

①地层连片分布不考虑邻井干扰时榆46-5井压力十分平稳

当设定榆46-5井附近储层是连片分布的，榆46-5井井底压力下降仅仅是由于本井生产造成时，储层条件如图4所示；计算的模型压力与榆46-5井实测压力历史拟合对比情况见图5。

图4 区块内仅有榆46-5井生产时地层结构及井位图

工作历史曲线 (压力 [MPa], 气体流量 [m3/D]-时间 [hr])

图5 区块内仅有榆46-9井生产时压力历史拟合图

从图5看到，模型压力与实测压力仍相距甚远。从该井投产后第6个月开始，模型压力趋于平稳，而实测压力持续

下降，显示有明显的近井边界影响或井间干扰影响。

②地层连片分布、仅存在井间干扰时不足以形成足够压降

当设定榆46-5井附近储层是连片分布的，仅仅由于榆46-5井本井和相邻的5口井生产对榆46-5井井底压力产生干扰影响时，储层条件如图6所示；计算的模型压力与榆46-5井实测压力历史拟合对比情况见图7。

图6 仅存在井间干扰时地层结构及井位示意图

工作历史曲线 (压力 [MPa], 气体流量 [m3/D]-时间 [hr])

图7 存在井间干扰时榆46-5井压力历史拟合图

从图7看到，模型压力与实测压力仍相距甚远。存在邻井干扰影响不足以造成榆46-5井目前实际测到的如此快速的压力下降。

③榆46-5井组进一步受到收缩的外边界限制