CN104963683A - 一种基于微压裂泵注的地层测试方法 - Google Patents

一种基于微压裂泵注的地层测试方法 Download PDF

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姜玉新
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Abstract

本发明涉及一种基于微压裂泵注的地层测试方法，所述方法包括(1)安装井口装置；(2)开始泵注；(3)根据不同预案进行微压裂测试；(4)停泵测量后期压力。本发明的有益效果为：本发明在短时间内，通过微压裂获得地层压力、渗透率和表皮等重要气藏参数，使获得的数据是真实地层基质的真实数据。本发明对页岩气藏开发具体重要意义，该发明应用于页岩气藏开发，能提高气藏开发效果。

Description

一种基于微压裂泵注的地层测试方法
技术领域
本发明属于油藏工程领域，具体涉及一种基于微压裂泵注的地层测试方法。
背景技术
近几年，页岩气开发成为油气开发领域新的增长点。页岩气开发需要地层的平均压力及渗透率、表皮系数等重要的气藏参数。试井测试是获得这些参数的主要手段，传统的油气藏试井测试技术习惯采用生产井关井压力恢复或注入压力下降的方法获取地层的平均压力及渗透率、表皮系数等。尤其是完井初期，对地层特征的了解是必要的且必需的。对于页岩气藏，泥质储层的本质特征为孔隙度、渗透率极地，如果按照常规的试井方法，少则4-5个月，多则几年以上。这是实际的生产所不能满足的。而无论原始地层压力或渗透率，都是了解储层可采储量，进行生产预测的至关重要的决定性因素。
对于页岩气藏，储层的脆性参数、有无天然裂缝都对随后的生产有着不可忽略的影响。微压裂测试除了能够获取地层的压力和渗透率外，还能够根据测试数据判断天然裂缝的形态及将来压裂措施容易形成的裂缝类型，对指导页岩气藏的生产及可采储量的正确评估意义重大。但在页岩气藏，常规测试手段无法获得这些参数，严重影响了针对页岩气藏制定合理的开发方案和开发机制，从而影响页岩气的开发效果和经济效益。要实现针对页岩气藏的微压裂，使微压裂获得成功，压裂过程中的泵注程序及预案非常重要。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种基于微压裂泵注的地层测试方法。微压裂由于其微小的注入量，存在不能破裂地层的可能。这取决于储层渗透率的高低。微压裂是针对小于0.001md渗透率的地层。渗透率过高，压裂液滤失严重，无法憋压而破裂地层。如果在测试过程中，由于对储层渗透率的静态解释存在严重偏差而导致地层无法破裂，没有预案会导致测试失败。为了保证测试成功，无论地层破裂与否，都能获取有效的测试结果。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于微压裂泵注的地层测试方法，其改进之处在于：所述方法包括
(1)安装井口装置；
(2)开始泵注；
(3)根据不同预案进行微压裂测试；
(4)停泵测量后期压力。
优选的，所述步骤(1)包括安装压力计、测试所需阀门、流动管线和压裂车组，将压力计的内部传感器和井口相连，泵注泵组与井口的关联。
优选的，所述步骤(2)包括打开#1和#5号阀；保持#2号阀关闭，#3号阀和#4号阀打开；依泵注程序向井筒泵注，控制为0.45-0.5m3/min之间。
优选的，所述步骤(3)包括
(4.1)泵注2分钟；
(4.2)继续泵注，泵注程序中的图形显示地层地质条件异常；
(4.3)停止泵注。
优选的，所述步骤(3)包括
(5.1)泵注2分钟后或2分钟之内出现破裂显示；
(5.2)继续泵注泵注程序中的图形显示为裂缝穿透井筒污染区；
(5.3)停止泵注。
优选的，所述步骤(3)包括
(6.1)泵注2分钟；
(6.2)继续泵注泵注程序中的图形显示地层压力持续上升，并破裂地层；
(6.3)停止泵注。
进一步的，所述泵注19分钟后仍未破裂地层，停止泵注。
优选的，所述步骤(4)包括停注后，测量后期压力用于解释地层特性；
进一步的，停注后观察压力下降的趋势，停注后测试压力持续一周时间，根据每天的解释成果决定是否继续压力计量测试，压力计量完成后，现场测试结束。
本发明的有益效果为：
本发明能在短时间内，通过微压裂获得地层压力、渗透率和表皮等重要气藏参数，使获得的数据是真实地层基质的真实数据。本发明对页岩气藏开发具体重要意义，该发明应用于页岩气藏开发，能提高气藏开发效果。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于微压裂泵注的地层测试方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种基于微压裂泵注的地层测试方法。具体实现方法如下：
(1)安装井口装置：
井口装置包括压力计和测试所需阀门，阀门包括#1号井口主控阀、#2号放空阀、#3号阀、#4号阀、#5号阀，其中，#5号阀连接泵，将两个高精度压力计的内部传感器和井口相连。压力计的螺纹连接是2倍最大地层主应力允许最大压力下，1/2锥面金属密封。压力计必须和注入泵及管线隔离开来。测试设置压力计精度为每秒钟1个点。停注24小时后可以设为10秒钟1个点。
其中，高精度的压力计，量程最高103Mpa；取样点数1个/秒；200万个样点的记录能力；计量温度-15～70℃；计量准确度0.002Mpa或0.03％满量程；分辨率0.0003％满量程。
安装流动管线和压裂车组地表线路，注入泵组与井口的关联，压裂车组上压裂泵组使用1.5涡轮流量计来计量泵注速度和泵注量，这样能够提高微压裂泵注的低速和低量的泵注精度。泵采用具有记录泵注速度随时间变化的能力(1秒钟一个样点)。这个泵注速度记录数据之后与高精度压力测量的数据进行合并。
(2)开始泵注：
打开#1和#5号阀。保持#2号阀关闭，#3号阀和#4号阀打开。依泵注程序向井筒泵注，并迅速将泵注速率提升至大约0.477m3/min左右。不要超过0.5m3/min。泵注速率是不是确切的0.477m3/min并不重要，但一泵注速率稳定下来，就不要再调整泵注速率。
开始泵注时，压裂车组上的仪表盘会显示压力的变化情况如泵注程序中的图形所示，整个泵注过程需观察地面有无管漏等突发情况。正常情况只需控制时间及观察仪表盘压力变化。随着泵注，地下压力增加，及至达到破裂压力，地层破裂，液体进入地层，仪表盘及地层压力突降，完成指定时间泵注过程即可。地层地质条件出乎预期时，可能有天然裂缝等不可预知条件，经泵注程序所示预案测试，采取不同的对策及控制。
(3)根据不同预案进行微压裂测试：
开始泵入，泵注2分钟后继续泵注6分钟，如图2所示，为不成功测试，表明地层地质条件异常，为地层渗透率超级高或井筒(地层)漏失严重，尽管出现压力的上升，但大部分表现压力平稳。继续泵注不会实现地层破裂的要求。但出现了地层压力的上升，就可以按照泵注井的压力下降来进行试井分析，也能获得地层的压力及渗透率情况。
开始泵入，泵注时间不超过6分钟，如图3所示，为正常的测试流程，泵注2分钟憋压至地层破裂，继续泵注4分钟为裂缝穿透井筒污染区，停泵即可。
开始泵入，泵注15分钟后压力曲线如图4所示，继续泵注出现破裂，为地层渗透率相对较高，15分钟的泵注量使得地层压力持续上升，并破裂地层。既能为大型的压裂设计提供资料，又能进行试井分析获取地层参数。但如果泵注19分钟后仍不能破裂地层，表明地层高渗透特性，可以依据泵注压降测试理论完成对地层的认知，地层破裂需要改变泵注速率，需要另行压裂设计。因此只能以平常的泵注压降测试分析来获取地层压力和渗透率。
(4)停泵测量后期压力：
停注后，测量后期压力用来解释地层特性。这是试井解释必须的流程，即停注后观察压力下降的趋势，以完成测试及解释的目的，了解地层参数。单纯的测试不能了解地层参数，需要用试井解释理论来完成解释工作。泵注完成后立即关掉泵(硬关闭)，立即关闭#5号阀。拆除#5号阀和泵之间的管线，隔离井口和泵组。继续记录压力数据30分钟。拆除泵组设备，泵组设备通过#5号阀门与井口关联，且泵组设备为一套压裂车组，即2500型压裂车，不要干扰独立的压力计，这些设备继续记录压力下降数据。接下来的一周或更长时间里里置留标记或安排安全人员在井场，或者采取其他更安全的措施，保证在压力下降阶段压力计的测量不受任何的干扰。也可以根据每天的解释成果决定是否继续压力计量测试。压力计量完成后，现场测试结束，专业技术人员进行相关解释。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于微压裂泵注的地层测试方法，其特征在于：所述方法包括
(1)安装井口装置；
(2)开始泵注；
(3)根据不同预案进行微压裂测试；
(4)停泵测量后期压力。
2.根据权利要求1所述的一种基于微压裂泵注的地层测试方法，其特征在于：所述步骤(1)包括安装压力计、测试所需阀门、流动管线和压裂车组，将压力计的内部传感器和井口相连，泵注泵组与井口的关联。
3.根据权利要求1所述的一种基于微压裂泵注的地层测试方法，其特征在于：所述步骤(2)包括打开#1和#5号阀；保持#2号阀关闭，#3号阀和#4号阀打开；依泵注程序向井筒泵注，控制为0.45-0.5m3/min之间。
4.根据权利要求1所述的一种基于微压裂泵注的地层测试方法，其特征在于：所述步骤(3)包括
(4.1)泵注2分钟；
(4.2)继续泵注，泵注程序中的图形显示地层地质条件异常；
(4.3)停止泵注。
5.根据权利要求1所述的一种基于微压裂泵注的地层测试方法，其特征在于：所述步骤(3)包括
(5.1)泵注2分钟后或2分钟之内出现破裂显示；
(5.2)继续泵注泵注程序中的图形显示为裂缝穿透井筒污染区；
(5.3)停止泵注。
6.根据权利要求1所述的一种基于微压裂泵注的地层测试方法，其特征在于：所述步骤(3)包括
(6.1)泵注2分钟；
(6.2)继续泵注泵注程序中的图形显示地层压力持续上升，并破裂地层；
(6.3)停止泵注。
7.根据权利要求6所述的一种基于微压裂泵注的地层测试方法，其特征在于：所述泵注19分钟后仍未破裂地层，停止泵注。
8.根据权利要求1所述的一种基于微压裂泵注的地层测试方法，其特征在于：所述步骤(4)包括停注后，测量后期压力用于解释地层特性。
9.根据权利要求8所述的一种基于微压裂泵注的地层测试方法，其特征在于：停注后观察压力下降的趋势，停注后测试压力持续一周时间，根据每天的解释成果决定是否继续压力计量测试，压力计量完成后，现场测试结束。
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