异常低压气藏压力恢复试井曲线特征研究

艾庆琳 付 玉 伍 勇 谢 姗 田 敏

(1. 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室， 西安 710018；2. 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院, 西安 710018; 3. 西南石油大学石油与天然气工程学院， 成都 610500)



异常低压气藏压力恢复试井曲线特征研究

艾庆琳1,2付 玉3伍 勇1,2谢 姗1,2田 敏1,2

(1. 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室， 西安 710018；2. 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院, 西安 710018; 3. 西南石油大学石油与天然气工程学院， 成都 610500)

针对A区石千峰组异常低压气藏储层特征及改造效果认识不清、开发对策制定困难大的情况，开展典型气井压力恢复试井解释研究。研究认为，A区石千峰组为中渗气藏，气井携液能力有限，且近井地带普遍存在储层污染。

异常低压气藏;压力恢复;试井解释;强非均质;压裂;储层污染;表皮系数

A区地处鄂尔多斯盆地晋西挠褶带中部，东临南北向断层 —— 离石断层，西临陕北斜坡带。该区纵向发育多套含气层系，其中上古生界石千峰组千3段、千5段为主力生产层位[1]，具有较高的开发价值。

成藏机理分析及沉积特征研究表明，石千峰组为异常低压气藏[2-4]。目前国内外有关该类气藏的成功开发案例较少，缺乏可借鉴经验。因此，需通过试井解释来研究该区石千峰组气井储层物性、边界特征，为气藏规模开发提供依据。该区石千峰组为曲流河沉积，储层非均质性强，气井生产特征差异大，这给试井解释模型选择及参数评价带来了较大困难[5-10]。本次研究以A区石千峰组气井压力恢复测试资料为依据，进行试井解释，拟为该类气藏开发技术政策的制定提供参考。

1 典型压裂直井压力恢复试井曲线特征分析

根据压裂直井渗流理论[9-13]，对于顶、底均为封闭边界的均质气藏，压裂直井的流动阶段可分为：(1) 井储效应阶段；(2) 表皮效应阶段；(3) 双线性流阶段；(4) 线性流阶段；(5) 边界控制流阶段。图1所示为垂直裂缝井压力恢复双对数样版曲线图。

边界类型主要影响压力曲线后期，不渗透边界的压力导数曲线上升，定压边界的压力导数曲线迅速下降，无限大边界的导数曲线为12水平线。

图1 垂直裂缝井压力恢复双对数样版曲线图

2 A区石千峰组直井试井解释与分析

应用Saphir试井解释软件，对A区石千峰组压裂气井压力恢复试井资料进行解释。结果表明，A区石千峰组气藏气井未表现出典型压裂直井特征，地层模型可分为均质气藏+不渗透边界型和径向复合型2类[11-15]。

2.1 均质气藏+不渗透边界型

X1井为盒7段、千3段、千5段合采井。该合采井于2015年7月开展压力恢复测试，关井前连续生产25 d，产气量为2.5×104m3d，关井23 d，地层压力恢复程度为82.8%，压力恢复速率为0.006 MPad(小于0.01 MPad)，压力恢复基本平稳。图2所示为X1井压力恢复试井双对数曲线图。可以看出，早期段压力及压力导数曲线的斜率为1，显示出了井筒的储集特征；过渡段出现典型驼峰曲线，表明可能存在井底积液；中期段出现平行线，显示出了径向流特征，且该段压力曲线及压力导数曲线二者之间的距离较远，表明气井近井地带存在污染；末期段压力导数曲线上翘，表现出了不渗透边界或径向复合外区物性变差的特征。应用井筒储集+均质气藏+平行不渗透边界模型对X1井压力恢复资料进行解释，解释参数如表1所示。

图2 X1井压力恢复试井双对数曲线图

地层初始压力pi∕MPa井筒存储C∕(m3·MPa-1)总表皮系数S地层系数kh∕(10-3μm2·m)渗透率k∕(10-3μm2)不渗透边界L1∕m不渗透边界L2∕m6.370.7112.987.45.99174.042.2

由表1可知，X1井解释地层初始压力为6.37 MPa，与千3段、千5段地层压力基本相同，千3段、千5段为气井主力气层，盒7段贡献较小；储层有效渗透率为6.42×10-3μm2，属中渗气藏；气井平行不渗透边界分别为174.0 m和42.2 m，表现出典型河道沉积特征；中期压力及压力导数曲线未表现出压裂直井典型的线性流及双线性流特征，且表皮系数为12.9，表明气井压裂效果有限，近井地带污染严重。

2.2 径向复合型

X2井为石千峰组千3段投产气井，该井于2015年8月开展压力恢复测试，关井前连续生产30 d，日均产气量为1.0×104m3，关井时间为16 d，地层压力恢复程度为80.1%，压力恢复速率为0.008 MPad(小于0.01 MPad)，压力恢复基本平稳。图3所示为X2井压力恢复试井双对数曲线图。可以看出，早期段压力及压力导数曲线的斜率为1，显示出了井筒储集特征；过渡段出现典型驼峰现象，表明井筒存在井底积液；中期段出现平行线，显示出了径向流特征；末期段压力导数曲线上翘，表现出了不渗透边界或径向复合外区物性变差的特征。应用井筒储集+径向复合模型对X2井压力恢复资料进行解释，解释参数如表2所示。

图3 X2井压力恢复试井双对数曲线图

初始压力pi∕MPa井筒存储C∕(m3·MPa-1)总表皮系数S地层系数kh∕(10-3μm2·m)复合半径ri∕m内区渗透率k1∕(10-3μm2)外区渗透率k2∕(10-3μm2)6.451.47-0.28561.490.57.770.42

由表2可知，X2井解释地层初始压力为6.45 MPa，与石千峰组地层压力相近，表明产气贡献以石千峰组为主。储层呈现出了径向复合特征，复合半径为90.5 m，内区渗透率为7.77×10-3μm2，外区渗透率为0.42×10-3μm2；总表皮系数为-0.285。这些参数表明，储层改造具有一定效果。

3 结 语

(1) A区石千峰组为异常低压中渗气藏，平均压力系数为0.40，平均渗透率为6.88×10-3μm2。

(2) 储层非均质性较强，外围存在不渗透边界或致密储层，需重点开展井网优化研究，提高气井采收率和经济效益。

(3) 气井压裂效果不显著，近井地带储层存在一定污染，需进一步完善异常低压储层气井压裂工艺，以提高压裂液返排效率和造缝能力。

(4) 地层压力低，气井产能较小，携液能力有限，井筒均存在积液现象，需超前储备异常低压、低产气井排水采气工艺技术。

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Research on Pressure Build-Up Testing Curves Characteristics of Abnormal Low Pressure Gas Reservoir

AIQinglin1,2FUYu3WUYong1,2XIEShan1,2TIANMin1,2

(1.National Key Laboratory for Low-Permeability Oil and Gas Exploration and Development, Xi′an 710018, China; 2.Research Institution of Petroleum and Development of Petro-China, Changqing Oilfield Company, Xi′an 710018, China; 3.Southwest Petroleum Institute, Chengdu 610500, China)

Because of abnormal low pressure, Shiqianfeng formation of A Zone is faced with great difficulties in making development strategy. In this paper, pressure recovery well test interpretation of typical gas wells is conducted. It is shown that Shiqianfeng formation is a medium permeability gas reservoir; liquid carrying capacity of gas well in the reservoir is limited. And there is reservoir pollution near the wellbore.

abnormal low pressure gas reservoir; pressure build-up; well test interpretation; strong heterogeneity; fracturing; reservoir pollution; skin factor

2016-10-31

中国石油科技重大专项“低/特低渗透油藏有效开发技术研究 —— 长庆油田油气当量上产5 000万t关键技术研究”(2011E-1306)

艾庆琳(1982 — )，女，工程师，研究方向为致密气藏动态分析及开发方案编制。

TE373

A

1673-1980(2017)02-0005-03