1、98 内蒙古石油化工 2009年第1期 数值试井分析法在HG油田不稳定试井中的应用 李杉杉，陈 军，邹磊落，陈 岑 (长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北荆州434023) 摘 要：HG油田储层储集空间类型较多，主要为孔隙与裂缝及其组合，储集层的结构特征较复杂。 在这种复杂的地质条件下，使得常规不稳定试井解释存在局限性。为此，采用了数值试井分析法进行不 稳定试井解释。通过油气藏空间离散化，实现对油气藏内部不同区域储层渗流条件和流体渗流特征的精 细刻画，通过对不同单元的描述，分析油气藏内部井间干扰，从而对目的井单元的分析更加全面、准确。 关键词：数值试井分析法；不稳定试井；HG油田
2、HG油田区域构造位于松辽盆地南部中央坳陷 区红岗阶地南端。面积13310 km ，有效勘探面积 5210km。黑油层为HG油田主要开发油层。 黑油层平均砂岩厚度1361m，平均有效厚度2 Om，主要出油层位黑2、黑3。据样品物性分析资 料统计，黑帝庙储层孑L隙度在72268 之间，平 均值为178 ，渗透率一般在0027Op-m。之间， 平均值为41urn ，层内非均质系数175172之 间，平均值为79，属特低渗、强非均质储层。由于油 藏的复杂性，用基于解析模型发展起来的试井分析 理论 ，很难与实际曲线拟合完好。如果考虑的因素 太复杂，又无法求解解析表达式 为了能解决更复杂 的问题，必须发展
3、新的试井理论数值试井理论2。 l数值试井分析 数值分析方法是从基本的物理定律出发，引用 离散化变量描述物理体系的状态，然后计算这些离 散变量在基本物理定律制约下的演变过程，从而体 现物理过程的规律。 11数值试井模型 111井的模型 通常一口井的产能可表达为： QWI(PiPw) (1) I一27rkhln(r0r ) (2) 式中：WI为井的模型表达式，r。为分析单元的直径， 而与r。相关的几何网格的表达式即被称为井的模 型3； 对于一个初始化的网格： r0一 z声(：厂clnrr一 ) (3) 式中fc为渗透性的径向校正系数。 如果井的单元是一个规则的多边形，井到边缘 的距离为Ri。则(3
4、)式可以简化为 r0一Ri 户( ) (4) 上述井的模型中只考虑了井筒储集系数的影响，如 再考虑表皮系数则井的换算的表达式变为： ，一 当然对于采用数值解来描述一个特定的油藏与解析 方法通常有一定的差异，这主要是有限元数值方法 必须考虑井单元与相邻单元的关系。通过对比分析， 两种分析方法的差异性可以用数值表皮的方式进行 定义，该数值表皮Sn一一006，则数值分析方法中 井的确切表达式为： 一 等 (6) 112渗流模型 流体在任何油藏中的流动特征，都遵循运动方 程和物质守恒定律，以单相不可压缩流体为例，则 有： 一一ku P (7) 一div( )一a(p )at (8) 12油藏的离散化
5、121有限元网格的建立 有限元数值试井对于油藏的离散化选用两种基 本的网格划分方式：矩形和六边形。 对于油藏中的井、不同的渗流单元、单元间的干 扰、边界的描述，有限元数值试井方法采用了径向模 型、干扰模型、角度模型、片段模型等多种方式进行 组合n，最终形成一个能够准确反映油藏地质特征 的组合单元网格模型(图1)。 图1单元网格模型示意图 122离散方程的建立 将井和储层的模型进行离散，确定每个单元网 格点上的微分方程式： 空间离散 考虑一个油藏的网格，单元之间的物质平衡条 件可以用给定的时间进行离散： 一 j = (Psp1)一蓄(vilB )一 (9) iii 一 式中：ei物质平衡误差，它
6、与单元包含的物质的 收稿日期：2o081115 作者简介：李杉杉(1984一)，女，籍贯：吉林省镇赉县，现长江大学矿物学、岩石学、矿床学专业在读硕士研究生。 2009年第1期 李杉杉等数值试井分析法在HG油田不稳定试井中的应用 99 多少成正比。 j 与单元I相连的一系列单元。 Tj单元ij节点的渗透系数。 一1Bu指流动的性能。 v；单元的体积，通常假定式恒定。 时间离散 把空间离散方程用模拟时间间隔进一步离散， 从而使得所有的量都被最终表达： T， ei计 一 玎 (户 一Pl件 )一 v i i ii (诏B)什 一( B) 一 (1o) 123对离散单元的联立以及求解 对于一个离散系统
7、可以简单的描述为： F(户)一0 (11) 其中，P一(Pl，P2，P ) ，F一(el，e2，e ) 利用NewtonPaphson迭代法对系统进行求 解，得到一个重复L次的近似解： F 一F +J一 户 (12) 式中：J一3FoP Ap一(Pl 一P。) 经对方程进行多次重复求解，从：P。一P“到P叶 =P+ 最后得到一个收敛值(max(eDtV，产生一个 有限元数值模型，并将得到的解通过图形方式表达 出来，生成动态压力响应特征曲线在实际分析过程 中通过将生成的理论数值模型的特征曲线与实际特 征曲线进行对比调整5，最终达到最佳的匹配，准确 描述油藏。 2应用实例 红MP1井位于松辽盆地南
8、部中央坳陷区红岗 阶地南端。钻井井深960OOm，套管下深95520m。 本次测试于2005年5月12日至5月25日进行修正 等时试井测试施工，取得了完整的压力曲线，结合曲 线特征及岩性资料，对恢复曲线进行解释计算。由于 本测试层在横向上非均质性较强，因此选用数值试 井进行解释计算(拟压力)，红MP1井的各项基本参 数为；孔隙度：298，地层厚度：lOre，井底半径；0 062m，地层气粘度：096mPaS，地层气密度：0 885gcm。，地层气体积系数：1105，地层气压缩系 数：0001MPa。经解释计算得红MP1井双对数 导数图(图2)，红MP1井2DMap图(图3)，红 MPI井实测压
9、力历史拟合图(图4)，如下所示： i f ； j f i J l 一 事霄一?一f I f 图2红MP1井双对数一导数图 经解释，各地层参数为：地层压力一1044 (MPa)，地层系数一755(mdm)，渗透率一746 (10 m。)，表皮系数一一42，井筒储集系数C一0 466(m。MPa)。 图3红MP1井2D-Map图 霪 kl t ；。 图4红MP1井实测压力历史拟合图 3结论与认识 31利用有限元数值试井分析方法能够部分解决 HG油田由于非均质性强而带来的试井难题。这是 由于利用该方法能充分考虑由于储层非均质性，邻 井生产等的影响，有效处理非边界性的曲线不规则 上翘，下掉等问题，并通
10、过压力历史曲线的拟合，对 产能做出有效预测，为油藏建模，开发方案的制定提 供技术支持 32在基础资料准确的前提下，利用该方法能够准 确评价油藏各项参数，预测油藏压力和评价测试井 (藏)的控制储量。 符号说明： pi一原始压力，MPa；P 。一井底关井压力，MPa pwf一井底流动压力，MPa；q一日产量，In。d B一体积系数，m。m。；K一地层渗透率，mD h一油层厚度，m； 一孔隙度，小数 一粘度，mPas；C 一综合压缩系数，MPa r 一井筒半径，ms一表皮系数，小数 t一时问，h；tp一关井前生产时间，h 参考文献 1 李培廉塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏开发 M北京：石油工业出版社，2
11、003：232 238 E2 夏位荣钻柱测试及解释方法M北京：石油 工业出版社，1997：93112 33 廖新维，沈平平现代试井分析M北京：石 油工业出版社，2002：147155 4 钟松定试井分析M东营：石油大学出版 社，1991：187192 5 Fetkovieh M。J，Vienot MERate I3,O1“一 realization of buildup pressure by using af terflow dataJJPT，1984，(13)：163172 (下转第109页) 2009年第1期 王鸿军等聚类分析在古龙油田沉积成岩相研究中的应用 109 中，砂岩粒度较大，杂
12、基含量较低，原生粒间孔较发 育。类沉积成岩相中，砂岩粒度偏小，分选中等偏 一差，杂基充填较少，原生粒间孔发育。m类沉积成岩 相中，砂岩粒度较小，分选差，且杂基充填率较低，原 生粒间孔较发育。根据剖面上各类别沉积成岩相与 储集砂体性能的关系，作为有利储集层的次序为： 类类i类。从哈6至古83井，北高南低。因遭 受过多次构造运动，剖面中断层发育。深凹区，砂体 中铁方解石发育，多套砂体属相同的沉积成岩相。 P11、P12段的两套砂体在哈6一英461井区间具有 相同的沉积成岩相，连通性较好(图3)。 碧 、 、 图2古8O井单井沉积成岩相分析 图3哈6一古83沉积成岩相剖面 此外，Q型聚类分析还可以应
13、用在平面沉积成岩相 研究中，先对各小层内每口探井上的样品点参数取 算术平均值，再利用求得的均值进行平面上沉积成 岩相的统计分析。这里就不一一赘述了。 4结论 41 Q型聚类分析作为一种统计方法，能够有效的 应用到沉积成岩相分析研究上，对样品进行分类，揭 示出储层的基本沉积特征，对油气的运聚及油藏的 评价有着重要的意义。 42利用Q型聚类分析，可以确定该油田的储层可 以基本分为3类，从I类到类，作为有利储集层的 次序为：类类I类，反映了储层质量的好 坏。 43在此基础上，进一步研究储层的空间展布及砂 体之间的连通关系，对布井方案的编制及油田注水 开发有重要的指导意义。 参考文献 李劲，闫波，丁志
14、安等聚类分析在优化地下水 监测点位中的应用EJ中国环境监测点位中 的应用中国环境监测，1997，13(4)：15“-“181 王新建陈建生水化学成分聚类法分析干旱 地区地下水补给水资源保护，2005，191 赵文革等齐家古龙地区油气藏分布规律 及勘探目标评价大庆研究院，1997，(内部资 料) 罗晓容沉积盆地数值模型的概念、设计及检 验FJ石油与天然气地质，1998，19(3)：197- 204 郝国丽齐家北地区扶余油层成岩作用及其对 储层发育的影响硕士论文，2007 Application of Cluster Analysis in the Study of Sedimentary Fac
15、ies in Gulong Oil Field WANG HDngjnL，ZHANG Hniningz (1NO9 Oil Production Company of Daqing Oilfield Company I，td，Daqing 163853，China；2Daqing Drilling and Expto ration Engineering Company，NO1 Logging Company Daqing 163412,China) Abstract：Cluster analysis iS a multivariate statistical methods of the s
16、tudy of samples(or variable)classification，by an alyzing the similarity of different samples or variables，then gradually classifiedIn this paper，the Gu Long oil field is taken as an exampleApplying the Q Cluster of cluster analysis，we study types of sedimentary facies of the putaohua oil set in the
17、Gulong oil field，and elassify samples，then obtain the spatial distribution pattern of sedimentary faciesThe results show that：the method applied in the reservoir evaluation iS feasible and high reasonable Keywords：Cluster Analysis；Q Cluster；the Gulong Oil Field；Sedimentary Facies (上接第99页) Applicatio
18、n of Element Analysis in Transient Well Testing in HG Oilfield LI Shansh口n。CHEN lun，Z0U Leieuo。CHEN cen (Yangtze University，jingzhou Hubei，434023) Abstract：There are various types of reservoir bed in HG 0ilfield，mainly are hole、spilt and their combination，the struc tural feature of reservoir bed is
19、complexSo the conventional unstable WTA is limiting under this complex geological eondi tionThereforethe finite element analysis was introducedThe porous conditions and porous characteristics in different zones were described with fine scale through the reservoir discretizationThe well intervention between wells were analyzed though the description of different block SO that the analysis for the block of target well were more accurate and comprehensive Keywords：Element Analysis；Transient Testing；HG Oilfield 口 越 鼻 一 霸等 0 善譬
