一种改进的修正等时试井资料处理方法

2012-11-20李智锋李治平

长江大学学报(自科版) 2012年31期

关键词：试井气藏气井

李智锋，李治平杨向

(中国地质大学(北京)能源学院，北京 100083) (中石油长庆油田苏里格气田研究中心，陕西西安 710021)

一种改进的修正等时试井资料处理方法

李智锋，李治平杨向

(中国地质大学(北京)能源学院，北京 100083) (中石油长庆油田苏里格气田研究中心，陕西西安 710021)

根据修正等时试井的特点应用渗流力学理论，研究了一种利用等时试井的4个等时期资料求取产能的新方法。该方法通过研究压力监测资料，建立每一工作制度时压力随时间的变化规律，外推确定稳定的井底压力，然后用常规回压试井资料分析方法即可准确计算气井的产能。并利用这一新方法分析了鄂尔多斯某气藏的产能。分析结果表明，该方法具有分析简单、分析结果可靠的特点，为简化修正等时试井资料提供了理论依据。

修正等时试井；产能测试；低渗透气藏；分析；新方法

修正等时试井是气藏产能测试最常用的方法之一，具有测试快捷和结果准确的优点。但是，对低渗透气藏进行修正等时试井时，由于延长生产期资料难以获得，使得测试资料的分析存在一定难度。为此，笔者根据修正等时试井的特点，应用渗流力学理论，研究了一种利用等时试井的4个等时期资料求取产能的新方法。

1 修正等时试井资料处理方法概述

图1 S5井修正等时试井测试曲线

修正等时试井自1955年提出以来，在气田产能评价中发挥了相当重要的作用[1]。该方法的测试要点如下：先以一个比较小的产量开井生产一段时间，然后关井相同的时间(称为一开一关)，然后再以大一点的产量再生产与一开相同的时间，然后再关井相同的时间(称为二开二关)，如此进行四开四关或者五开五关后，再开井生产。在利用该方法时，最基本的要求是气井延续流量阶段井底流动压力必须达到平稳，否则不能给出可靠的结果。但是，对于低渗透气藏，由于气层渗透率低，压力传播慢，气井延续流量阶段井底流动压力很难达到平稳，如鄂尔多斯某气藏S5井，延续流量阶段达360h，但压力递减速度仍然相当快(见图1)。显然，基于这一测试过程确定的稳定点计算的气井绝对无阻流量是不可靠的。

为此，国内外许多学者进行研究，提出了利用等时不稳定资料建立气井稳定产能方程的方法[2-6]。简化后的修正等时试井只进行等时阶段的测试，而不进行延续生产期的测试，从而大大缩短了测试时间，减少了天然气的消耗。试井解释所需要的稳定时间由下式确定：

(1)

式中，td为压力稳定所需时间，h；φ为孔隙度，%；μg为气体粘度，mPa·s；re为气井供气半径，m；k为渗透率，10-3μm2；Ct为地层压缩系数，MPa-1。

但上述方法也存在不足，因为气田开发的井距一般很大，很难确定气井的实际供气半径。为了解决上述修正等时试井资料处理中存在的问题，需要研究新的分析方法，从而能够利用测试资料准确地求出气井的产能。

2 修正等时试井资料处理方法的改进

在修正等时试井时，前面有几个工作制度的等时期，在目前的测试资料中，由于均采用电子测压计在测试过程中对压力进行连续监测，因而保持了测试资料的完整性，从而为探索测试资料分析新方法提供了保证。为此，笔者利用修正等时试井的4个等时期资料分析计算气井产能。新方法的研究思路是，通过研究压力监测资料，建立每一工作制度时压力随时间的变化规律，由此外推确定稳定的井底压力，然后用常规回压试井资料分析方法计算气井的产能。

根据气藏渗流理论可知，在一个气藏中，当气井以稳定产量开井生产时，所测试的井底流动压力随流动时间的变化由下式表示：

(2)

(3)

(4)

式(2)所描述的压力变化仅适用于无限大气藏，对于有限封闭气藏，当流动时间较长时，就不能用式(2)描述，即由式(2)不能外推确定稳定的井底流动压力数值。为此，可对式(2)进行变换。

对式(2)中对数项做如下近似：

(5)

仅取式(5)中第1项，代入式(2)得：

(6)

考虑更一般的形式，可将式(6)写成：

(7)

(8)

图2 修正等时试井延续流动阶段压力变化曲线

(9)

为了检验式(9)描述井底流动压力随流动时间变化的可靠性，对修正等时试井测试的延续流动阶段资料进行分析(见图2)。显然，当流动时间t→∞时，井底流动压力将趋于α。因此，该流动阶段的稳定流动压力就是α。只要确定了各个工作制度下的稳定井底流动压力，则产气量qg与稳定井底流动压力pwf就能够一一对应。然后应用传统的稳定回压试井分析方法进行分析，由此得到可靠的分析结果。