CN110984970A - 一种利用地层测试确定启动压力梯度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气勘探开发技术领域。一种利用地层测试确定启动压力梯度的方法，包括以下步骤：通过地层测试作业来进行稳定试井和不稳定试井，利用试井外推和试井解释来获取每个求产油嘴的储层真实生产压差，通过不同求产油嘴的储层真实生产压差和稳定产量来建立图版，利用回归方程得到储层启动压差，利用波及距离的概念来结合试井有效渗透率和测井孔渗饱参数，计算得到压力有效波及距离，结合储层启动压差和压力驱动距离，计算得到储层启动压力梯度。本发明的有益效果：能够大规模动态分析，成果代表性高，可直接指导开发，且依靠现有的地层测试资料，不会额外增加勘探成本。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探开发技术领域，具体涉及一种利用地层测试确定启动压力梯度的方法。
背景技术
目前全球稠油资源量约4000-6000亿方，占全球原油总资源量的60％；而在低渗领域，我国低渗透油气资源分布具有含油气多、油气藏类型多、分布区域广的特点，在已探明的储量中，低渗透油藏储量的比例很高，约占全国储量的2/3以上。稠油或低渗油田勘探开发潜力巨大，但稠油和低渗油井具有流动性差的特点，开发过程中储层存在明显启动压力梯度特征，只有当驱动剪切力超过某一初始剪切力时，稠油才开始流动。这使得稠油或低渗油田驱替难度大，采收率低，技术可采储量低，绝大多数油气资源长眠于地下。不同油田对其规律有不同的研究结果，总体来看启动压力梯度是与流度成反相关的，在稠油和低渗油的储层中，启动压力梯度特征表现得更加明显。
启动压力梯度对于油田开发意义重大，主要体现在三个方面：一是由启动压力梯度可以确定合理的注采井距，使得注采井网部署达到最优，二是明确启动压力梯度可提高油藏产能评价准确度，对开采周期和采收率评价保持客观认识，避免出现稠油油藏开发效果差于预期的情况，三是针对启动压力梯度的大小，可以提出改善开发效果的措施，如蒸汽吞吐，人工举升等等，总之，启动压力梯度对开发意义深远，在油气田勘探阶段对其评价落实，有效指导后续开发部署。
业界通常获取启动压力梯度主要有三种方法，第一种方法是数值模拟方法，其特点是方便快捷，但是模型选择需要生产或实验数据支撑；第二种方法是物理模拟实验，其结果具有较高的代表性，但前提是有大量的岩心和代表性稠油样品，且实验过程复杂，条件苛刻，耗时较长，较短的岩心实验误差也会放大大规模的储层特征参数误差；第三种方法是试井双对数曲线拟合法，通过压力导数曲线的特征大致确定启动压力梯度，但极其容易受到地质边界或储层各向异性的干扰，多解性很大，参考价值低。综合来看上述三种方法均需要大量数据或材料支撑，代表性受到局限且在地质资料匮乏的勘探阶段不具备评价条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用地层测试确定启动压力梯度的方法，能够大规模动态分析，成果代表性高，可直接指导开发，且依靠现有的地层测试资料，不会额外增加勘探成本。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用地层测试确定启动压力梯度的方法，包括以下步骤：
步骤一：通过地层测试作业来进行稳定试井和不稳定试井，其中稳定试井需获取三个求产油嘴以上的有效稳定求产资料和代表性PVT样品资料；
步骤二：利用试井外推来得到储层原始压力和稳定流动压力，根据储层原始压力和稳定流动压力，计算得到每个求产油嘴的总生产压差，利用试井解释来得到求产油嘴试井的表皮系数和不同求产油嘴井底流动压力下的流体PVT分析粘度，根据求产油嘴试井的表皮系数和不同求产油嘴井底流动压力下的流体PVT分析粘度，计算得到每个求产油嘴的表皮压力损失，每个求产油嘴的总生产压差和每个求产油嘴的表皮压力损失两者的求差，得到在剔除求产油嘴的表皮影响后的储层真实生产压差；
步骤三：通过不同求产油嘴的储层真实生产压差和稳定产量来建立图版，利用回归方程得到储层启动压差；
步骤四：利用波及距离的概念来结合试井有效渗透率和测井孔渗饱参数，计算得到压力有效波及距离，即压力驱动距离；
步骤五：结合储层启动压差和压力驱动距离，计算得到储层启动压力梯度。
优选地，在所述的步骤二中，储层真实生产压差的计算公式为：
其中，ΔPi为求产油嘴的储层真实生产压差，Po为试井外推的储层原始压力，Pi为求产油嘴的稳定流动压力，qi为求产油嘴的稳定流量，μi为求产油嘴井底流动压力下的流体PVT分析粘度，k为试井有效渗透率，h为储层有效厚度，S为求产油嘴试井的表皮系数。
优选地，在所述的步骤三中，回归方程为：ΔPi＝Jqi+ΔPo，其中，J为采油指数或采气指数，ΔPo为储层启动压差。
优选地，在所述的步骤四中，压力驱动距离的计算公式为：
其中，ΔL为压力驱动距离，d为压力有效波及距离，φ为储层孔隙度，μ为地层原油粘度，Ct为地层综合压缩系数。
优选地，在所述的步骤五中，设定储层启动压力梯度表示为TPG，储层启动压力梯度TPG的计算公式为：
本发明的有益效果：本发明能大规模动态分析，成果代表性高，充分利用现有地层测试作业录取的资料，准确落实勘探区块储层启动压力梯度参数，为后续开发建产提供依据，降低油气藏开发的风险，由于本发明利用的是现有的地层测试作业，因此不会额外增加勘探成本。
附图说明
图1是本发明的技术流程图。
图2是本发明实施例中实验井的测试数据表格图。
图3是本发明实施例中实验井在PVT试验后的原油粘度随压力变化回归曲线图。
图4是本发明实施例中利用试井外推和试井解释后得到的实验参数表格图。
图5是本发明实施例中实验井的储层真实生产压差随原油日产量变化回归曲线图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。
如图1所示，一种利用地层测试确定启动压力梯度的方法，包括以下步骤：
步骤一：通过地层测试作业来进行稳定试井和不稳定试井，其中稳定试井需获取三个求产油嘴以上的有效稳定求产资料和代表性PVT样品资料；
步骤二：利用试井外推来得到储层原始压力和稳定流动压力，根据储层原始压力和稳定流动压力，计算得到每个求产油嘴的总生产压差，利用试井解释来得到求产油嘴试井的表皮系数和不同求产油嘴井底流动压力下的流体PVT分析粘度，根据求产油嘴试井的表皮系数和不同求产油嘴井底流动压力下的流体PVT分析粘度，计算得到每个求产油嘴的表皮压力损失，每个求产油嘴的总生产压差和每个求产油嘴的表皮压力损失两者的求差，得到在剔除求产油嘴的表皮影响后的储层真实生产压差；
步骤三：通过不同求产油嘴的储层真实生产压差和稳定产量来建立图版，利用回归方程得到储层启动压差；
步骤四：利用波及距离的概念来结合试井有效渗透率和测井孔渗饱参数，计算得到压力有效波及距离，即压力驱动距离；
步骤五：结合储层启动压差和压力驱动距离，计算得到储层启动压力梯度。
在所述的步骤二中，储层真实生产压差的计算公式为：
其中，ΔPi为求产油嘴的储层真实生产压差，Po为试井外推的储层原始压力，Pi为求产油嘴的稳定流动压力，qi为求产油嘴的稳定流量，μi为求产油嘴井底流动压力下的流体PVT分析粘度，k为试井有效渗透率，h为储层有效厚度，S为求产油嘴试井的表皮系数。
在所述的步骤三中，回归方程为：ΔPi＝Jqi+ΔPo，其中，J为采油指数或采气指数，ΔPo为储层启动压差。
在所述的步骤四中，压力驱动距离的计算公式为：
其中，ΔL为压力驱动距离，d为压力有效波及距离，φ为储层孔隙度，μ为地层原油粘度，Ct为地层综合压缩系数。
在所述的步骤五中，设定储层启动压力梯度表示为TPG，储层启动压力梯度TPG的计算公式为：
实施例
本发明的实施例将以南海西部油气田北部湾盆地HFX-1探井作为实验井，实验井的测试基本情况如下：实验井计划测试井段18.8m，周边探井测试普遍为轻质油，实验井的测井资料显示该井物性较好，平均测井渗透率30mD左右，测压取样流度为2.27-27.79mD/cP；实际测试初开井清井过程中发现排出大部分液垫后未见气体窜出，排液(海水)产量稳定但井口压力在逐渐降低，结合以上资料分析认为储层流体极有可能为稠油，气油比低、流动阻力大。
实验井位于北部湾环保要求较高的海域，产出原油或凝析油无法燃烧处理，需要输送至环保船后运送至生产平台处理，对于求产时间和产出原油总量以及开关井制度安排存在一定局限性；针对实验井储层流体为稠油的特点，为准确落实储层启动压力梯度特征，实验井会应用探井启动压力梯度测试技术，将测试程序修改为三开二关：初开井疏通流动通道，初关井求取储层原始压力并安装螺杆泵工具，二开井利用螺杆泵与井筒加热工艺求取两个油嘴的稳定求产资料，二关井储层压力恢复并拆卸螺杆泵，安装钢丝作业工具，三开井自喷流动生产并钢丝作业捞取井下PVT样品。
利用以上的探井启动压力梯度测试技术，得到的实验井测试结果如图2所示，由图2可知，实验井的原油产量与压降不成正比，表明储层存在明显的启动压力梯度特征；实验井利用试井解释得到储层有效渗透率、表皮系数和储层原始压力，试井解释结果表明储层有效渗透率为37mD，表皮系数为0.99，储层原始压力为31.793MPa；根据以上参数，实测实验井的原油为重质原油，比重高达0.9039，实验井在地层温度下开始进行PVT试验，得到如图3所示的原油粘度随压力变化回归曲线，由图3可知，三个求产油嘴的井底压力对应原油粘度分别为5.8mPa·s、5.2mPa·s和9.6mPa·s，图4表示为利用试井外推和试井解释后得到的实验参数表格图，由图4可知，通过公武
计算得到的储层真实生产压差，储层真实生产压差和原油日产量建立关系图版，得到如图5所示的回归曲线图，回归得到储层启动压差为2.896MPa，采油指数为74.29m3/d/a/MPa，产能回归方程为ΔP＝0.233q+2.896；利用公式
计算当实际开井时间为54h又23min时，压力波及半径为186.4m，而压力有效波及距离较短的主要原因在于流体粘度较大，在得到储层启动压差和压力驱动距离后，利用储层启动压力梯度的公式
得到储层启动压力梯度为0.0155MPa/m，该结果与室内试验结果基本一致。
实验井利用本发明来落实储层启动压力梯度和采油指数，结果验证准确，证实本发明的可靠性，本发明为获取启动压力梯度提供了一条崭新的思路和方法，为启动压力梯度特征明显的低渗和稠油井油藏评价提供了坚实有力的理论支持。
Claims (5)
1.一种利用地层测试确定启动压力梯度的方法，其特征是包括以下步骤：
步骤一：通过地层测试作业来进行稳定试井和不稳定试井，其中稳定试井需获取三个求产油嘴以上的有效稳定求产资料和代表性PVT样品资料；
步骤二：利用试井外推来得到储层原始压力和稳定流动压力，根据储层原始压力和稳定流动压力，计算得到每个求产油嘴的总生产压差，利用试井解释来得到求产油嘴试井的表皮系数和不同求产油嘴井底流动压力下的流体PVT分析粘度，根据求产油嘴试井的表皮系数和不同求产油嘴井底流动压力下的流体PVT分析粘度，计算得到每个求产油嘴的表皮压力损失，每个求产油嘴的总生产压差和每个求产油嘴的表皮压力损失两者的求差，得到在剔除求产油嘴的表皮影响后的储层真实生产压差；
步骤三：通过不同求产油嘴的储层真实生产压差和稳定产量来建立图版，利用回归方程得到储层启动压差；
步骤四：利用波及距离的概念来结合试井有效渗透率和测井孔渗饱参数，计算得到压力有效波及距离，即压力驱动距离；
步骤五：结合储层启动压差和压力驱动距离，计算得到储层启动压力梯度。
2.根据权利要求1所述的利用地层测试确定启动压力梯度的方法，其特征是在所述的步骤二中，储层真实生产压差的计算公式为：
其中，ΔPi为求产油嘴的储层真实生产压差，Po为试井外推的储层原始压力，Pi为求产油嘴的稳定流动压力，qi为求产油嘴的稳定流量，μi为求产油嘴井底流动压力下的流体PVT分析粘度，k为试井有效渗透率，h为储层有效厚度，S为求产油嘴试井的表皮系数。
3.根据权利要求2所述的利用地层测试确定启动压力梯度的方法，其特征是在所述的步骤三中，回归方程为：ΔPi＝Jqi+ΔPo，其中，J为采油指数或采气指数，ΔPo为储层启动压差。
4.根据权利要求3所述的利用地层测试确定启动压力梯度的方法，其特征是在所述的步骤四中，压力驱动距离的计算公式为：
其中，ΔL为压力驱动距离，d为压力有效波及距离，φ为储层孔隙度，μ为地层原油粘度，Ct为地层综合压缩系数。
5.根据权利要求4所述的利用地层测试确定启动压力梯度的方法，其特征是在所述的步骤五中，设定储层启动压力梯度表示为TPG，储层启动压力梯度TPG的计算公式为：
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