秦晓艳，赵晓东，曾凤凰，张 涛

(1.陕西工业职业技术学院 土木工程学院，陕西 咸阳 712000；2.中国石油长庆油田分公司 第十二采油厂，甘肃 合水 745400)

致密砂岩油气藏，纵向分布上，多期叠置的砂岩数量多且厚度薄，各层物性差异大，横向展布上，发育多个不渗透隔夹层，砂体变化快，连通性差，呈现出层间强非均质性的复杂多层气藏特点[1]，各小层物性和渗流特征复杂，难以获取储层精细参数。试井解释能反映储层动态信息，综合应用试井动态监测技术评价分析油气藏的储层参数、地层压力以及生产状况已成为油气田开发阶段的一项重要技术手段。苏里格气田是鄂尔多斯盆地典型的致密砂岩气藏，为实现产能及经济效益最大化，分层压裂多层合采是目前气田的主体开发技术[2]，在多年的开发生产过程中，因层间强非均质性及气水分布关系复杂影响，试气试产、产气剖面测试、物模数模结果均显示出层间干扰严重、产能贡献不均衡的问题[3]，准确评价分层产能对于后期同类型致密砂岩气藏持续优化压裂改造方式、明确开发技术政策具有重要意义。

低渗透渗流模式的建立，是试井解释模型建立及数值模拟的基础[4]；李奇等[5]通过建立双层开发动态物理模拟实验揭示直井多层合采时气水两相的复杂渗流问题；徐献芝[6]提出了各层均质、多层层间无窜流、外边界无限大油藏多层合采试井解释方法；王月杰等[7]利用矿场实例对多层合采试井模型的不同边界类型适用范围进行了界定；贾英兰[8]建立了多层油气藏渗流模型，获得了考虑层间窜流和多重介质的试井样版曲线和井底分层产量曲线；万玉金等[9]系统梳理了产气剖面成果在明确单层产气量以及多层气藏动态分析中的应用；戴家才[10]引入分形几何学和地质统计学相关理论，通过生产测井资料建立了预测产层参数的数学模型，最终确定地层压力和剩余油的平面分布；白建平等[11-12]提出利用多层合试的试井资料、变流量生产测井等测井资料结合估算各产层的动态渗透率及气水相对渗透率。

因此，针对传统试井模型多解性强、无法获取各小层参数的缺陷，而生产测井测试周期长，只关注井筒流动情况，结果单一无法反应地层压力、渗透率、裂缝半长等储层参数，本文在前人研究基础上，综合利用生产测井和多层试井解释的技术优势，利用研究区的典型气井，建立多层试井的精细化解释模型，以生产测井的分层产量作为解释软件拟合计算的新增约束条件，进一步精细解释各小层储层参数及压力数据，对比拟合测试结果，得出本文模型方法可为类似试井储层解释提供一定参考。

1 单层试井分析模型

试井解释模型由内边界条件、基本模型和外边界条件3部分组成，分别在测试的早、中、晚期起着支配作用，它们又各自包含至少5个种类，这3个部分中各种情形的任一组合，都可构成1个理论模型。理论模型的组合选取是造成结果多解性的重要原因，需结合曲线特征与储层性质综合考量多次尝试得到最优解。

测试井经压裂改造后投产，双对数曲线中早期井储段结束后导数曲线与压差曲线平行上升，表现出裂缝线性流特征，因此内边界条件模型选取有限裂缝导流模型(图1)；中期径向流表现出径向复合模型特征(图2)；晚期导数曲线上翘表现出未探测到明显的边界影响，可选取无限大边界模型或交叉封闭边界，交叉封闭边界夹角分别选取90°直角模型及60°夹角模型(图3)。

图1 有限裂缝导流模型Fig.1 Finite fracture infusion model

图2 径向复合模型Fig.2 Radial composite model

图3 交错封闭边界模型Fig.3 Interleaved closed boundary model

上述的有限裂缝导流—径向复合—无限大、直角封闭、60°夹角封闭3种解释模型，其模型均能较好的符合早、中期段曲线特征，有效刻画出高致密性气井有效砂体的变化规律。应用3种模型解释出的双对数变化趋势(图4)、半对数变化趋势及压力史的数据变化趋势均获得较好的拟合效果，解释结果见表1。

图4 研究井的双对数曲线Fig.4 Double logarithmic curve of the study well

表1 试井解释结果Tab.1 Well test interpretation results

2 生产测井解释

试井测试过程中获得的各生产层的流量和流动压力等是详细把握地层动态信息的重要分析参数。生产测井是监控井筒生产动态，了解气井各生产层产出情况的主要方法。通过控制生产制度调整气井产量由小到大变化至少4个参数，每次调节后待井底流动状态达到平稳后进行测试(图5)，对研究井开展4个生产层的试井测试，利用多参数组合测井仪以不同的电缆速度经过4个生产子层，分别在子层中采集相应生产状态下井温、流动压力、流量、持气率和流体密度等数据信息，解释后可得到每个工作制度下的各生产子层产量和对应的井底压力。

各生产子层气、水产量的计算主要是运用电缆速度与涡轮转速交会出视流体速度，再与密度、持水率相结合得出。由于黏度及上下测涡轮非对称性的影响，实际应用中，为了提高求解精度，常采用至少4次以上的电缆速度进行下测和上测，然后采用最小二乘法确定视流体速度和涡轮响应系数[13]。

图5 研究井生产测井曲线Fig.5 Production logging curves for research wells

3 多层渗流试井分析模型

3.1 模型建立

按照测试井实际特征建立多层合采的物理模型(图6)，生产井为直井4个生产子层生产，层间发育有稳定分布的隔夹层。产层经过分层压裂产生有效裂缝且假设裂缝沿井筒对称分布，裂缝具有一定长度且缝内在末端与近井筒部位有压差，气体具有可压缩性受井储效应影响，各生产子层的层间物性参数、储层性质不同但层内视作均质[14]，据此建立4层合采井试井解释模型。

图6 多层合采井物理模型Fig.6 Physical model diagram of multi-layer co-production well

3.2 模型解释结果

在多层试井解释模型中(图7)，充分考虑各生产子层的物性差异，将生产测井中各小层的产量作为试井模型新增的约束条件降低多解性，在试井分析软件中拟合，最终解释出各生产子层的表皮系数、渗透率、裂缝半长等储层参数。为了判断多层渗流试井模型能否获得有效的储层动态参数，对研究区试验井进行实例拟合解释，并将解释结果同生产试井实测压力进行比对，通过误差分析(表2)，说明了多层渗流试井模型拟合结果的可靠性。

图7 多层合采井试井解释模型Fig.7 Test well interpretation model diagram for multi-layered co-production wells

表2 多层渗流试井模型压力误差Tab.2 Multi-layer seepage test well model pressure error

4 结论

将生产试井获得的各生产子层的流量数据引入模型变量，建立致密砂岩气藏多层渗流试井模型，并通过井的实例拟合与生产测井数据进行对比，取得的结论如下：

(1)从渗流力学理论出发，多层渗流试井模型，需要在研究分析各生产子层流量特征的基础上构建，通过解释结果比对，多层渗流试井模型能更好的体现各层的渗流差异，对于精细化描述储层开发动态具有参考意义。

(2)由于地层具有非均质性强的复杂特征，且模型的构建都是基于一定的假设理论条件，因此，多层渗流试井模型仍具有局限性，与实际存在一定偏差。