油气田开发动态监测新手段——数值试井分析

汪广轮

（西安石油大学，陕西 西安 710065）

油气藏开发动态预测是指，用反向求解方法同时利用数值模拟的方法，对储层压力与油气井，注水井之间进行动态分析，通过采出井的产液变化来对储层的压力分布情况进行预测，通过注水井的压力情况预测采出井的压力情况。它是油气藏开发工作中收集相关数据资料的重要手段，也是油气田开发的关键技术并为油气田开发效果的提升提供了基础保障。在20世纪30年代初期，试井技术已经被用于油藏开发动态监测之中。至今已经历了近90年的发展。试井技术依据的主要理论分别是达西渗流理论与拉普拉斯变换理论。其分析方法为Horror提出的半对数直线分析理论和Ramey提出的双对数压力曲线拟合理论。国外曾在1991年与1995分别提出试井模型数值计算研究相关的文献，开始了试井数值模拟器研发工作。当时EPS公司研发的试井软件已经具有了几何网格的试井模拟功能，被称为“试井数值模拟器”。

1 油气田动态监测技术的主要内容

1.1 油气水性质监测

油气田进行开发时，其油藏中的油气水具有较强的流动性，其流动特点是由油气水的性质决定的，同时对于油气的储存于运输也会产生有十分重要的影响。所以油田需要对其进行检测，包括采出流体性质的检测与注入流体性质的检测，通过分析化验等手段实现对油气水性质的确定。

1.2 产液流量监测

在油气田开发中，产出流量监测分为产出剖面检测和吸水剖面检测。每个油井的原油产出量和水产出量都是不一样的，在同一口油井中每个油层的产油量、产水量都是不同的，甚至在同层油井依然存在如此差异。这种差异在油藏开发的不同阶段存在着变化。同时，油井周围的注水井也有类似的情况。此时，通过产液流量的检测，可以实现油藏开发中对油井与水井产量以及注入量信息的采集，制定合理的注采方案，提高油田的采收率。目前，各大油田多采用集流点测并结合井下仪器组合，例如温度计，流量计，自然伽马测量仪等，对产液剖面进行测试。

1.3 储层压力检测

油气在开采时，地层压力分布往往随之发生一系列的变化，此变化和流体的性质和流体的压力有着直接的关系。水驱油藏虽然拥有比较充足的压力，但是油层的性质存在着很强的非均质性，导致储层中油气流动路径与方向的差别，所以储层压力动态检测是很重要的。对于油层流体压力、静水压力、地层温度等参数往往使用电缆以及试井钢丝将相关送入目的层设备进行测量。其中包括各种不同型号的压力计以及温度计等等。

1.4 油藏采收率监测

为了评价不同油田开发方案的合理性，工作人员往往对不同油藏水驱油效率进行对比。水驱油效率同时决定了油藏采收率的高低。为了在开采过程中对水驱效率进行合理的检测，各个油田普遍使用检查钻井的方法，即获取相应的岩心样品，通过测量得出其采出率。

1.5 剩余油分布监测

由于储层普遍不具有均质性，水驱油藏在开采中其油水分界线的上升不具有一致性，当注水井的注入量控制的不合理时往往会将产油层水淹。然而当水淹的情况发生时，即便为同一层，其水淹程度也存在着较大的差异。所以，当油藏处于高含水的开发晚期阶段，对其剩余油以及水淹程度的研究则显得十分必要。

1.6 套管状况监测

油藏开发后期，储层中剩余的泥质往往会注入水产生“过敏”现象。表现在泥岩的体积遇水增大，将储层形态破坏，严重时往往出现油井迅速减产，井口堵塞，井下套管断裂。并且，注水井也会由于油藏开发进入后期高泥质残余阶段而发生套管失效的状况，极大的破坏了生产。所以需要进行井下技术状况监测，对油气井以及注水井套管的使用状态进行监测，包括管径变化，变形情况，腐蚀情况等等。

2 传统油气藏开发动态监测技术面临的问题

2.1 监测技术的创新性

国内各个油田在监测技术的创新性发展还存在着较大的问题，随着油田开发阶段普遍步入后期，现有的监测技术已经略显乏力。主要体现在对特殊油藏比如低孔低渗油藏、致密砂岩油藏、页岩气藏等非常规油藏的开发监测尚未发展成熟，在监测手段以及相关监测技术方面有较大的不足。在深井、定向井、水平井等特殊类型井的监测技术有待于进一步开发。同时，对监测结果的准确率尚未达到一个非常高的水平，为了达到较高的生产标准，这需要油田工作者的创新性研发。提高相关测井技术，将最新的测井手段与油藏开发监测结合有助于提高监测精确度，有效促进监测技术的创新发展。

2.2 试井技术水平不足

目前关于开发试井技术的研发主要集中在以下三点：第一点是，三元复合驱试井的解释技术，此技术可以较为准确的说明所需的工具以及工作程序。第二点是，深层井和水平井的试井解释技术仍需要油田开发研究人员的改善。第三点是，对油气开采时产生的热效应的研究，在此方面尚未有实质性的研究进展，需要加大研究力度。

在国内的油气田开发中，试井技术水平往往不能满足现阶段的生产需求。对于试井工作来说，井数据的获取是基础。面对较深的储层，测试仪器显得十分乏力。同时数据的录取与传输手段达不到要求，使得收集到的数据与真实数据存在着较大差异，尤其是对于一些特殊油藏来说，试井仪器往往达不到实际生产的精度要求导致油田开发数据存在较大问题。缺少合理的试井技术评价体系。建议各个油田在生产的同时加强对试井技术的提升，并制定出合理的试井技术评价方案。

3 油气藏开发动态监测新技术

目前较为先进的油气藏开发动态监测手段为数值试井分析。研究人员利用“动静结合”的方法，以油气藏开发中静态数据和动态资料利用合理的试井模型进行计算，实现数值试井分析。

这种方法延续了普通试井在获取油气藏开发动态信息功能的特点，同时还在油气藏开发晚期的试井资料解释处理工作中具有不同于一般方法的点。这种方法可以更加有效的解决储层的非均质性问题、地层压力分布情况问题、井间影响等问题。这种新方法与传统试井分析法存在较大差异。体现在数值试井分析法需要的数据资料不同与理论曲线数据基础的变化以及所得分析成果的变化。事实证明，数值试井分析技术在油气藏开发动态监测中起着十分重要的作用。作为一个新的油藏开发动态监测的有效手段，其在油藏开发监测工作中起着将动态数据与静态资料结合分析的重要作用，提高了油气田开发动态监测的可靠性。在理论曲线的建立方面也采用的更加有效的方法，得出的成果较传统试井分析方法更为全面。

面对国内日益提升的油气资源需求量以及较为严峻的市场环境，油气田的开发工作必须得到合理的改善。油藏开发动态监测技术作为油气田开发的关键技术应当受到油气藏开发人员的重视。需要油田对油气藏开发动态监测的新技术进行积极地学习与研究，为油田的可持续发展提供稳定的保障。