油井不停产试井技术方法及应用

油井不停产试井技术方法及应用

胡杨曼曼 吴向东 朱杰

延长油田股份有限公司杏子川采油厂 陕西 延安 717400

摘要：鄂尔多斯盆地致密砂岩油田进入了快速发展的阶段，针对致密油稳产时间短，见产要快，尽可能降低测试成本，提质增效。常规压力恢复试井测试时间较长，测试期间需要关井，严重影响了该井的开井生产时间。为解决测试时间长的难题，以渗流力学理论为基础，引入不停产试井，不停产试井时间较短，只要保证测试期间两个产量相对稳定，即可满足解释需求，从延安油田、苏里格油田的应用情况而言，该项技术已经成熟，本次针对不停产测试的情况，从测试角度和解释角度全面分析不停产试井在鄂尔多斯盆地致密砂岩油田的应用情况。

关键词：不停产试井；试井解释；稳定计量

引言

鄂尔多斯盆地致密砂岩油田为典型的致密砂岩油藏，普遍具有低压、低渗、低产。传统的压力恢复试井方法往往关井时间长，对于油井的高效生产影响很大，对与生产复杂的油井，尤其产水井，关井压力恢复测试，积液加重，造成试井资料无法解释，测试失败，油井开井后产量突降等问题。不停产试井不影响油井正常生产，解释结果与常规试井误差很小，测试精度满足了现场使用。

1 不停产试井基本原理

根据渗流力学原理可知：当一口生产井改变工作制度时，在井底及周围地层中都会形成压力变化，压力变化能够反映出地层和流体的性质变化。关井只不过是改变工作制度的一个特例，只改变井的产量，井底流压也会变化，也可反映地层动态特征的变化，只要取准流压和产量，得到质量较好的压力曲线，利用渗流理论中的叠加方程可以求解渗透率、表皮系数、地层压力等关键参数。

假设在均质、等厚、水平无限大地层中以恒定大产量生产一段时间，之后用小产量生产，流压会产生一定压力恢复，曲线形态类似压力恢复曲线。变产量叠加原理方程如下：

（1）

式中：p_wf为井底流压，MPa；P_i为原始地层压力，MPa；K为储层有效渗透率，mD；H为产层厚度，m；q₁为第一生产制度产油量，10⁴m³/d；q₂为第二生产制度产油量，10⁴m³/d；B为地层流体体积系数；S——表皮系数，无量纲；μ——地层流体粘度，mPa·s；φ——地层孔隙度，f；Δt——第二产量制度生产时间，h。

2 现场试井方法与资料解释

2.1 现场测试方法

现场采用先大制度后小制度生产的测试顺序。井底流动压力随产量而变化。变产量试井的关键是两个制度下的产量必须稳定，并且必须准确地获取产量和压力数据。从理论上讲，两个工作系统之间的产量差异越大，压力波变化越大，越能充分反映地层特征。

目前致密油不停产测试的难点是如何保持产量的稳定，尤其在第一个产量变第二个产量的时刻，直接决定测试的成败，目前致密油不停产测试关键是计量设备的精准计量，目前一般采用三相分离器和单井流量计两种方法，三相分离器计量精度高，误差可以维持在5%以内，且调整迅速，可确保产量计量的精准，测试成功率很高。单井流量计也可用于不停产试井产量计量，但对于产水油井，计量精度误差较大，误差基本能保持在5%左右，对于产水较少的油井可以使用。无法实现单井计量的井不能进行不停产试井测试。

不停产试井一般流程：现场勘察满足测试条件后，即可进行测试，如用到分离器，须安装调试后开始测试，产水油井井建议使用三相分离器计量，不产水油井建议使用高精度流量计。当准备工作就绪后，下入井下压力计（距离产层越近越好），之后开始第一制度的测试，该段分为监测段和测试段两部分，对于大多数井，两者趋势一致，第一制度稳定生产48小时以上，根据致密油测试现状，第一产量测试时间最长7天即可；之后调整第二产量，第二产量一般为第一产量的1/4~1/2，二者产量差距越大，压力变化越明显，对于产水油井，第二产量要大于测试条件下该井的临界携液流量，第二工作制度测试5~15天即可满足要求，第二产量计量误差要严格控制在5%以内；变产量要迅速，确保在1分钟内将制度调好，使油井稳产；两个制度生产期间，分两次下入下入压力计测取流压、流温梯度，测产层中深上方300m以内的梯度即可，深度间隔50m/点，单点停点时间不少于10min；

2.2 资料解释方法

变产量试井采用半对数分析法与现代试井分析软件相结合的方法对不停产试井资料进行解释分析。利用方程（1）进行线性化，半对数曲线对应段呈一条直线，其斜率为m、截距为b。

（2）

（3）

由（2）式和（3）式可以求出地层压力、表皮系数、地层渗透率，目前该项工作已由专业试井软件完成，实际分析利用软件变产量解释模块解释即可。

3 测试实例

本次以Y1井不停产试井测试为例进行说明。

3.1 井况及测试工艺制度

该井为鄂尔多斯盆地东缘某油田的一口开发井，开发层位为延长组长7段，基本参数如下：井半径0.12m，有效储层厚度13m，平均孔隙度7.4%，测井平均渗透率1.40mD，平均含水饱和度38.5%，粘度0.01709cp、、体体积系0.007154、偏差系数0.9024。产层中部垂深2845m。

该井采用投捞式作业将压力计下入井下，测试制度：大产量生产段+小产量生产段，期间测试流压、流温梯度。具体测试制度如表1所示。

表1 不停产测产生产制度表

3.2 不停产解释成果

依据本次实测井下压力所生成的双对数曲线特征并结合该井动静态资料以及工程实际情况，选用“井储+表皮+有限导流裂缝+均质油藏+无限大边界”模型，如图1所示。

图1 Y1井双对数拟合图

该井实测压力曲线质量合格，满足解释要求，压力导数双对数曲线早期井储段特征显著，经过渡段之后导数曲线及压力曲线斜率为1/4，二者之间的距离约0.602个对数周期，为典型的有限裂缝特征，之后出现径向流水平段，未出现边界特征反映。图2b中半对数曲线完美拟合，图2c压力历史曲线完美拟合，解释结果可靠。结果如表2所示。

表2 不同测试解释成果数据表

根据表2主要分析结果，该井渗透率1.37mD，为低渗储层，渗流能力比大多数致密油储层好；裂缝半长87.20m，导流能力2164.90mD·m，裂缝半长长，导流能力好，该井压裂效果良好；该井地层压力系数0.53，表现为异常低压。

4 结论

（1）不停产试井可用于致密砂岩油井，测试时间较短，不需要关井，测试高效，满足致密油开发降本增效的要求。

（2）不停产测试测试工艺简单，解释技术成熟，测试的核心是保持测试产量稳定，波动不超过5%，计量产量时采用三相分离器最佳，单井流量计次之，二者均可满足测试要求。

（3）本次案例井Y1井储层模型为“井储+表皮+有限导流裂缝+均质油藏+无限大边界”，该井为低渗储层，裂缝长导流能力好，压裂增产效果模型，该井地层压力低，目前为异常低压。不停产测试结果可靠，达到了预期的效果。

参考文献：

1. 赵佳楠，姜文斌．鄂尔多斯盆地延长气田山西组致密砂岩储层特征［J］．东北石油大学学报,2012, 36(5) : 22-27

2. 王汉鹏，孙波，尹红军.不停产试井工艺及资料解释分析方法［J］． 油气井测试，2002，11(6):17-18

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