用于断溶体的油藏试井曲线解释方法及装置与流程

1.本发明涉及石油开采技术领域，具体地说，涉及一种用于断溶体的油藏试井曲线解释方法及装置。


背景技术：

2.碳酸盐岩油藏属古岩溶缝洞型碳酸盐岩油藏，油藏埋藏深，储层发育受控因素多，非均质性极强，储集体空间分布具有不连续性，储层中裂缝是主要的渗流通道，而流体又主要储集在溶洞中(李阳.塔河油田奥陶系碳酸盐岩溶洞型储集体识别及定量表征[j].中国石油大学学报(自然科学版)，2012，36(1):1-4.)。裂缝将溶洞连通，而溶蚀作用对裂缝进一步的改造，造成缝洞很难严格区别，致使流体在缝洞系统内的流动形式也十分复杂(胡向阳，权莲顺，齐得山等.塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏溶洞充填特征[j].特种油气藏，2014，21(1):18.)表明，碳酸盐岩油藏的缝洞描述方法与常规砂岩油藏有着很大的区别，油藏认识、改造措施及开发难度极大，国内外都还没有形成被业界公认的理论和技术。断溶体作为复杂的缝洞型油藏，更难以解释。
[0003]
而试井分析技术是评价油气藏动态、完井效率以及措施效果的重要手段，对于认识油藏地质特征和确定油藏地质参数起到重要的作用(陈方方，张福祥，邓兴梁，等.井打在溶洞外的缝洞型油藏数值试井模型[j].科技导报，2015，33(9):46-49.)。目前经典的流动理论为渗流力学理论，经典渗流理论是统计平均意义上的流动方程，地层中没有基岩、裂缝及溶洞之分，只有不同区域中地层孔隙度及渗透率的不同(朱轶，程汉列，王连山，等.缝洞型碳酸盐岩注水替油选井试井方法研究[j].油气井测试，2016，25(3):4-6.)。因此，采用经典渗流理论来研究缝洞型油藏流动规律，是不适用于描述缝洞型储层结构的。
[0004]
对于缝洞型储层的认识大多是基于多重介质假设为基础的研究领域(包括双重及三重介质模型)，进而获得试井曲线分析认识(xiong y,xiong w,cai m,et al.laboratory experiments of well testing for fracture-cave carbonate gas reservoirs[j].petroleum,2016.姚军，戴卫华，王子胜.变井筒储存的三重介质油藏试井解释方法研究[j].石油大学学报(自然科学版)，2004，28(1):46-51.)，这类试井曲线的相关分析较多，但还不能解决目前实际油田中的碳酸岩压力恢复试井分析问题。例如：一大批复杂曲线形态无法与缝洞相关的参数相联系，尤其是复合油藏模型两区储容比、流度比及两区交界面半径都与缝洞无关。
[0005]
如何获取有价值的油藏信息是正确开发断溶体油藏的基本保障，因此有必要建立一种解释断溶体油藏复杂试井曲线的新方法，用以指导缝洞型油藏的生产开发。
[0006]
因此，本发明提供了一种用于断溶体的油藏试井曲线解释方法及装置。


技术实现要素：

[0007]
为解决上述问题，本发明提供了一种用于断溶体的油藏试井曲线解释方法，所述方法包含以下步骤：
[0008]
步骤一：获取目标对象的压力恢复试井资料，对压力恢复试井曲线进行类型分析，确定所述压力恢复试井曲线对应的曲线类型；
[0009]
步骤二：通过所述曲线类型确定所述目标对象所属的缝/洞组合模型，并结合所述压力恢复试井曲线进行关键参数调参拟合，得到所述目标对象的关键参数；
[0010]
步骤三：基于所述关键参数结合反演公式进行反演得到表征储层特性的应用参数，以对所述目标对象的油藏特征进行解释。
[0011]
根据本发明的一个实施例，所述步骤一中具体包含以下步骤：通过分析所述压力恢复试井曲线中压力点的分布特征，确定所述压力恢复试井曲线对应的曲线类型，其中，所述曲线类型包括光滑类以及波动类。
[0012]
根据本发明的一个实施例，所述步骤二中具体包含以下步骤：
[0013]
基于试井历史资料归纳裂缝与溶洞对于压力恢复试井曲线特征的影响，确定裂缝与溶洞单一存在时压力恢复试井曲线所展现的特点；
[0014]
压力恢复试井曲线中的压力降低特征由溶洞产生，当压力恢复试井曲线中存在压降漏斗特征时，表明存在溶洞，其中，溶洞体积越大，所述压力恢复试井曲线中的压降漏斗特征越大。
[0015]
根据本发明的一个实施例，所述步骤二中具体包含以下步骤：基于确定的所述目标对象的缝/洞组合模型，结合数学描述式进行关键参数调参拟合，得到所述目标对象的所述关键参数。
[0016]
根据本发明的一个实施例，所述缝/洞组合模型包含井-洞模型以及井-缝-洞-缝-洞模型，分别对应所述光滑类曲线类型以及所述波动类曲线类型。
[0017]
根据本发明的一个实施例，所述井-洞模型对应的数学描述式如下：
[0018][0019]
其中，p
wf
表示井底压力，mpa；p
v
表示溶洞压力，mpa；ρ表示原油密度，kg/m3；v
wf
表示井筒和溶洞连接处流体流动速度，m/s；r
v
表示溶洞半径，m；d表示油管直径，m；v0表示初始时刻的原油速度，m/s；c表示管道及流体系统的波速，m/s；c
v
表示溶洞存储常数；t表示时间。
[0020]
根据本发明的一个实施例，所述井-缝-洞-缝-洞模型对应的数学描述式如下：
[0021][0022]
其中，p
f
(x
d
，t
d
)表示由无量纲量表示的在边界元算法中随x方向和时间变化的缝洞系统的压力；x
d
表示边界元算法中x方向的无量纲量；t
d
表示无量纲时间；q
d
表示无量纲流量；x
′
d
表示表示边界元算法中x方向的无量纲量的导数；τ表示格林函数在自由空间下的时间点定义；y
d
表示边界元算法中y方向的无量纲量；m表示流度比，无量纲；ω表示储容比，％。
[0023]
根据本发明的一个实施例，所述关键参数包含：原始压力、平均压力、流动系数、井储常数、井筒表皮、流度比、储容比以及流量比。
[0024]
根据本发明的一个实施例，所述反演公式如下：
[0025][0026][0027][0028][0029][0030]
其中，v表示溶洞体积，m3；r
v
表示溶洞半径，m；h2表示溶洞高度，m；d表示油管直径，m；q表示流量即产量，m3/d；b表示体积系数；μ表示流体粘度；β表示阻尼系数；ρ表示原油密度，kg/m3；k表示渗透率，md；v0表示初始时刻的原油速度，m/s；h1表示井筒高度，m；c表示管道及流体系统的波速，m/s；c
v
表示溶洞存储常数；γ表示欧拉常数；表示储层孔隙度，％；c
t
表示综合压缩系数；r
w
表示井筒半径；
△
p表示压差；q表示流量；v
f
表示裂缝系统的体积；t表示时间；h表示油藏厚度；a表示流动截面积，cm2；c
a
表示形状因子；p
d
(l
d
，t
d
)表示表示随距离和时间变化的无量纲压力；q
v
表示溶洞产量，m3/d；e
i
表示表示指数函数；l
d
表示表示井筒到溶洞的无量纲距离；t
d
表示无量纲时间。
[0031]
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于断溶体的油藏试井曲线解释装置，所述装置包含：
[0032]
曲线类型分析模块，其用于获取目标对象的压力恢复试井资料，对压力恢复试井曲线进行类型分析，确定所述压力恢复试井曲线对应的曲线类型；
[0033]
拟合模块，其用于通过所述曲线类型确定所述目标对象所属的缝/洞组合模型，并结合所述压力恢复试井曲线进行关键参数调参拟合，得到所述目标对象的关键参数；
[0034]
反演模块，其用于基于所述关键参数结合反演公式进行反演得到表征储层特性的应用参数，以对所述目标对象的油藏特征进行解释。
[0035]
本发明提供的用于断溶体的油藏试井曲线解释方法及装置能够对压力恢复试井曲线进行类型分析，基于确定的类型进行缝/洞组合模型判定，再根据不同的缝/洞组合模型进行拟合与进一步反演，得到表征储层特性的应用参数，以对目标对象的油藏特征进行解释。本发明能够有效的认识复杂断溶体油藏产生的压力恢复试井曲线特征，从而为后续生产开发的做出方案性指导。
[0036]
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0037]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0038]
图1显示了根据本发明的一个实施例的用于断溶体的油藏试井曲线解释方法流程
图；
[0039]
图2显示了根据本发明的一个实施例的光滑类曲线；
[0040]
图3显示了根据本发明的一个实施例的波动类曲线；
[0041]
图4显示了根据本发明的一个实施例的裂缝与溶洞在压力恢复试井曲线中的不同特点图；
[0042]
图5显示了根据本发明的一个实施例的拟合的压力恢复试井曲线和实际曲线；
[0043]
图6显示了根据本发明的一个实施例的生产测试曲线图；
[0044]
图7显示了根据本发明的一个实施例的顺北1-1h区域类似断溶体储层结构示意图；以及
[0045]
图8显示了根据本发明的一个实施例的用于断溶体的油藏试井曲线解释装置结构框图。
具体实施方式
[0046]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明实施例作进一步地详细说明。
[0047]
图1显示了根据本发明的一个实施例的用于断溶体的油藏试井曲线解释方法流程图。
[0048]
如图1，在步骤s101中，获取目标对象的压力恢复试井资料，对压力恢复试井曲线进行类型分析，确定压力恢复试井曲线对应的曲线类型。
[0049]
具体来说，在步骤s101中，通过分析压力恢复试井曲线中压力点的分布特征，确定压力恢复试井曲线对应的曲线类型，其中，曲线类型包括光滑类以及波动类。
[0050]
复杂断溶体油藏试井曲线特征多种多样，不再呈现出常规砂岩模型的光滑规律曲线。合理的依据曲线类型进行初步归类是后续研究的基础，不同于常规缝洞型试井曲线分类，此处分类完全是依靠试井压力曲线自身的曲线特征制定，试井压力曲线是不连续测定的压力点，根据点的分布特征，最终确定出缝洞型油藏的压力恢复试井曲线可以分为两类：光滑类，波动类(如图2和图3所示)。
[0051]
图2显示了根据本发明的一个实施例的光滑类曲线。
[0052]
如图2，横坐标为无量纲时间，纵坐标为实测以及理论无量纲压力p
d
(图2上面的2条曲线)和实测以及理论无量纲压力导数p
d’(图2下面的2条曲线，有两个凹子(即压降漏斗)的曲线)。在划分波动类曲线以及光滑类曲线时，观察压力导数曲线是否为平滑曲线，如果平滑就视为光滑类曲线。
[0053]
图3显示了根据本发明的一个实施例的波动类曲线。
[0054]
如图3，横坐标为无量纲时间，纵坐标为实测以及理论无量纲压力p
d
(图3上面的2条曲线)和实测以及理论无量纲压力导数p
d’(图3下面的2条曲线，有两个凹子的曲线)。在划分波动类曲线以及光滑类曲线时，观察压力导数曲线是否存在两个很明显的尖锐特征，如果存在表明压力导数波动比较大，因此划分成为波动类曲线。
[0055]
如图1，在步骤s102中，通过曲线类型确定目标对象所属的缝/洞组合模型，并结合压力恢复试井曲线进行关键参数调参拟合，得到目标对象的关键参数。
[0056]
具体来首，进行关键参数调参拟合的目的是获得与实际曲线近似的曲线。
[0057]
进一步地，在步骤s102中，具体包含以下步骤：
[0058]
s1021、基于试井历史资料归纳裂缝与溶洞对于压力恢复试井曲线特征的影响，确定裂缝与溶洞单一存在时压力恢复试井曲线所展现的特点。
[0059]
s1022、压力恢复试井曲线中的压力降低特征由溶洞产生，当压力恢复试井曲线中存在压降漏斗特征时，表明存在溶洞，其中，溶洞体积越大，压力恢复试井曲线中的压降漏斗特征越大。
[0060]
图4显示了根据本发明的一个实施例的裂缝与溶洞在压力恢复试井曲线中的不同特点图。
[0061]
如图4，横坐标为无量纲时间，图4中上边的曲线为压力曲线，下边的曲线为压力导数曲线，如果压力导数曲线存在如图4所示的比较明显且平滑的“凹子”特征，表明此处为溶洞。
[0062]
如图4所示，缝洞型油藏组合，裂缝作为溶洞的连通通道，其对压力曲线特征的影响可以忽略掉。
[0063]
另外，步骤s102中还包含：基于确定的目标对象的缝/洞组合模型，结合数学描述式进行关键参数调参拟合，得到目标对象的关键参数。
[0064]
根据步骤s1022所述认识，忽略掉裂缝的影响，仅考虑其连通作用，主要分为井-洞模型以及井-缝-洞-缝-洞两种特征模型。具体来说，缝/洞组合模型包含井-洞模型以及井-缝-洞-缝-洞模型，分别对应光滑类曲线类型以及波动类曲线类型。
[0065]
具体来说，井-洞模型对应的数学描述式如下：
[0066][0067]
其中，p
wf
表示井底压力，mpa；p
v
表示溶洞压力，mpa；ρ表示原油密度，kg/m3；v
wf
表示井筒和溶洞连接处流体流动速度，m/s；r
v
表示溶洞半径，m；d表示油管直径，m；v0表示初始时刻的原油速度，m/s；c表示管道及流体系统的波速，m/s；c
v
表示溶洞存储常数；t表示时间。
[0068]
具体来说，井-缝-洞-缝-洞模型对应的数学描述式如下：
[0069][0070]
其中，p
f
(x
d
，t
d
)表示由无量纲量表示的在边界元算法中随x方向和时间变化的缝洞系统的压力；x
d
表示边界元算法中x方向的无量纲量；t
d
表示无量纲时间；q
d
表示无量纲流量；x
′
d
表示表示边界元算法中x方向的无量纲量的导数；τ表示格林函数在自由空间下的时间点定义；y
d
表示边界元算法中y方向的无量纲量；m表示流度比，无量纲；ω表示储容比，％。
[0071]
具体来说，关键参数包含：原始压力、平均压力、流动系数、井储常数、井筒表皮、流度比、储容比以及流量比。
[0072]
图5显示了根据本发明的一个实施例的拟合的压力恢复试井曲线和实际曲线。
[0073]
如图5，横坐标为无量纲时间，纵坐标为实测以及理论无量纲压力p
d
(图5上面的2条曲线)和实测以及理论无量纲压力导数p
d’(图5下面的2条曲线，有两个凹子的曲线)。
[0074]
如图1，在步骤s103中，基于关键参数结合反演公式进行反演得到表征储层特性的应用参数，以对目标对象的油藏特征进行解释。
[0075]
具体来说，反演公式如下：
[0076][0077][0078][0079][0080][0081]
其中，v表示溶洞体积，m3；r
v
表示溶洞半径，m；h2表示溶洞高度，m；d表示油管直径，m；q表示流量即产量，m3/d；b表示体积系数；μ表示流体粘度；β表示阻尼系数；ρ表示原油密度，kg/m3；k表示渗透率，md；v0表示初始时刻的原油速度，m/s；h1表示井筒高度，m；c表示管道及流体系统的波速，m/s；c
v
表示溶洞存储常数；γ表示欧拉常数；表示储层孔隙度，％；c
t
表示综合压缩系数；r
w
表示井筒半径；
△
p表示压差；q表示流量；v
f
表示裂缝系统的体积；t表示时间；h表示油藏厚度；a表示流动截面积，cm2；c
a
表示形状因子；p
d
(l
d
，t
d
)表示表示随距离和时间变化的无量纲压力；q
v
表示溶洞产量，m3/d；e
i
表示表示指数函数；l
d
表示表示井筒到溶洞的无量纲距离；t
d
表示无量纲时间，t
c
表示物质平衡时间；p
i
表示原始地层压力；p
wf
表示井底流压；n
p
表示累积产量。
[0082]
通过反演公式，可以在已知其他参数条件，包括原始压力、平均压力、流动系数、井储常数、井筒表皮、流度比、储容比、流量比条件下，反演出表征三个表征储层特性的应用参数：
①
洞体积v、
②
裂缝体积v
f
、
③
洞距离l
d
，以推论得到储层什么位置有溶洞，溶洞大小是多少等认识。
[0083]
l
d
表示的就是井筒到溶洞的无量纲距离，通过模型其他参数的不断拟合，相当于上述表达式中的参数(除l
d
外)都是已知的，只剩下l
d
未知，因此可以通过求解得到洞距离。
[0084]
具体来说，表征储层特性的应用参数可以包含：溶洞体积、裂缝体积以及洞距离。
[0085]
针对缝洞型油藏独特的缝洞组合所导致试井过程中产生的复杂压力恢复试井曲线特征，本发明能够有效的认识复杂断溶体油藏产生的压力恢复试井曲线特征，从而为后续生产开发的做出方案性指导。
[0086]
在一个实施例中，确定目标区域为顺北1-1h，如表1表示目标区域的基本参数。
[0087]
表1目标区域的基本参数
[0088][0089][0090]
1)实际记录如下：
[0091]
2016年6月16日：
[0092]
12:10采用8mm-12mm-敞放排液诱喷，油压12.12-0.75mpa；
[0093]
15:30更换12mm油嘴，油压0.75-0.8mpa，套压16.83-16.87；
[0094]
15:32罐口见气进分离器点火成功，火焰长度0.5-1m。
[0095]
之后采用12mm-8mm-5mm油嘴开井自喷，油压
↑
31.3mpa稳定，5mm油嘴时，小时产液7.0m3/h，小时产油6.8m3/h，日产气48000m3/d，截止6月23日12:00关井前，累液1270.5m3，累
油978.12m3，累气32.11
×
104m3。估算5mm生产压差8.4mpa。
[0096]
其中，试油的结论为油层。
[0097]
2016年7月进行干扰试井监测，发生钢丝断裂事故，测压作业失败，后提出井筒钢丝。
[0098]
后于8月8日、10月30日、11月12日进行三次静压静温测试，静压实测151.41℃/82.86m pa/7100m，折算至油藏中深后159.80℃/85.29m pa/7569.47m，计算压力系数1.154，静温梯度2.11℃/100m。
[0099]
11月16日开井进行系统测试，开井前油压37.27mpa，图6显示了油管测试生产图。图6中从上至下分别为油压曲线、油嘴曲线、套压曲线、日产气曲线、小时产液曲线以及小时产油曲线。
[0100]
通过压力恢复试井，获得的曲线特征主要表现如图2所示的光滑类曲线。
[0101]
2)通过单一分析裂缝和溶洞对压力恢复曲线特征的影响，恢复压力试井曲线中的压力降低的特征溶洞产生的，而不是裂缝；溶洞体积越大、越多，“压降漏斗”越深、越大，如图4所示，缝洞型油藏组合，裂缝作为溶洞的连通通道，其对压力曲线特征的影响可以忽略掉。
[0102]
3)基于步骤2)确定缝/洞相关组合模型为井-洞模型，应用对应的数学描述式进行计算。
[0103]
4)进行关键参数调参拟合获得与实际曲线近似曲线，见图5；
[0104]
5)基于步骤4)获得近似曲线，结合矿场实际获得的相关系数，进一步应用反演公式反演出可以表征储层特征的应用参数如表2所示进行计算。
[0105]
通过表2计算获得了表征储层特性的3个应用参数，分别是
①
溶洞体积为51202.05m3，
②
裂缝体积为1.718
×
106m3，
③
洞距离为148.908m。依据这类数据可以确定出储层特征，简画出油藏储层特征示意图，见图7，压力导数曲线具有2个凹子，可判断具有两个溶洞。
[0106]
表2矿场获取的应用参数
[0107][0108]
[0109]
图8显示了根据本发明的一个实施例的用于断溶体的油藏试井曲线解释装置结构框图。
[0110]
如图8所示，届时装置800包含曲线类型分析模块801、拟合模块802以及反演模块803。
[0111]
其中，曲线类型分析模块801用于获取目标对象的压力恢复试井资料，对压力恢复试井曲线进行类型分析，确定压力恢复试井曲线对应的曲线类型。
[0112]
拟合模块802用于通过曲线类型确定目标对象所属的缝/洞组合模型，并结合压力恢复试井曲线进行关键参数调参拟合，得到目标对象的关键参数。
[0113]
反演模块803用于基于关键参数结合反演公式进行反演得到表征储层特性的应用参数，以对目标对象的油藏特征进行解释。
[0114]
综上，本发明提供的用于断溶体的油藏试井曲线解释方法及装置能够对压力恢复试井曲线进行类型分析，基于确定的类型进行缝/洞组合模型判定，再根据不同的缝/洞组合模型进行拟合与进一步反演，得到表征储层特性的应用参数，以对目标对象的油藏特征进行解释。本发明能够有效的认识复杂断溶体油藏产生的压力恢复试井曲线特征，从而为后续生产开发的做出方案性指导。
[0115]
应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
[0116]
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
[0117]
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。