用于复杂裂缝组合储层的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，涉及一种用于复杂裂缝组合储层的试井曲线解释方法及装置。


背景技术：

2.裂缝性储层拥有全球50％以上的石油天然气储量，是未来石油天然气开发的重点领域。我国也拥有相当数量的裂缝性储层：如华北裂缝性潜山气藏、四川缝洞型碳酸盐油气藏、胜利油田的泥岩裂缝性气藏、塔里木盆地奥陶系缝洞型地层岩性油气藏和大港缝洞型潜山气藏等都属于典型的裂缝性油气藏，它们在我国的油气生产中亦占据着重要地位。这类储层改造往往存在以下两个难点：
①
钻完井工作液极易沿着天然裂缝产生深部污染，尤其是近井污染表现严重，大幅降低流体在裂缝系统中的流动能力。
②
对于前发育的储层天然裂缝，在压裂施工时受应力、酸蚀等作用容易形成多裂缝交叉的缝网系统，导致压裂液滤失量极大，施工难度大大提高。
3.裂缝性储层与常规孔隙介质储层最大的区别在于：裂缝性储层中拥有两种渗流规律截然不同的孔隙系统，储层整体上孔隙差异很大并且分布不连续。在裂缝型油气藏中，前期研究成果通常将基质系统作为主要储存空间，同时参与渗流(所建立的模型中表现为窜流)；而裂缝系统则作为主要流动通道。但是，酸化溶蚀作用对裂缝进一步的改造，造成大尺寸裂缝与小尺寸的溶洞很难严格区别，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.)。无论是储层天然发育的裂缝还是后期改造形成的人工裂缝，前期模型多是基于径向流为基础建立的均质储层解析模型，并不能够满足裂缝型油气藏的试井测试要求。
[0004]
缝洞型储层优良的储油空间和流动通道使其生产开发多以自喷为主。但是部分井区位置对应的裂缝储层空间连通性不好，也会应用到大规模的压裂施工，来连通储层；然而这类人造裂缝在施工设计中是可以清楚描述和控制的，但是其一旦沟通了储层中原有的天然裂缝后，将极大的改变流动通道，这也给试井工作带来了极大的烦恼。因此，有效地认识此类因为人工裂缝和原有地层裂缝形成的复杂裂缝呈现的试井曲线特征具有十分重要的意义。
[0005]
因此，本发明提供了一种用于复杂裂缝组合储层的试井曲线解释方法及装置。


技术实现要素：

[0006]
为解决上述问题，本发明提供了一种用于复杂裂缝组合储层的试井曲线解释方法，所述方法包含以下步骤：
[0007]
步骤一：基于目标区域的生产资料，确定所述目标区域的应用施工方式，对所述目标区域进行压力恢复试井测试，获得所述目标区域的试井曲线；
[0008]
步骤二：通过构建的用于描述裂缝能力及形态特征的数学表达式，进行参数调整
以及曲线拟合，得到贴合所述试井曲线的拟合曲线；
[0009]
步骤三：基于所述拟合曲线，反演出表征裂缝特征的应用参数，与所述试井曲线的形态相结合，获得包含压裂裂缝以及储层裂缝的复杂裂缝组合储层的裂缝体积信息。
[0010]
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：
[0011]
确定所述目标区域内的特征油气井；
[0012]
对所述特征油气井应用分段或大型压裂技术，确定出压裂裂缝的裂缝特征；
[0013]
对所述特征油气井进行压力恢复试井测试手段，获得所述特征油气井的所述试井曲线。
[0014]
根据本发明的一个实施例，所述特征油气井包含：缝洞类型油藏开发油田的部分边缘井以及储层仅有部分裂缝发育的油气井。
[0015]
根据本发明的一个实施例，所述裂缝特征包含：压裂裂缝的长、压裂裂缝的宽以及压裂裂缝的高。
[0016]
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：构建用于描述裂缝能力及形态特征的所述数学表达式，并分析得到影响流态的流态影响参数。
[0017]
根据本发明的一个实施例，所述流态影响参数包含裂缝体积以及综合压缩系数。
[0018]
根据本发明的一个实施例，用于描述裂缝能力及形态特征的所述数学表达式如下：
[0019][0020]
其中，
△
p表示压差；q表示流量；v
f
表示裂缝体积；c
t
表示综合压缩系数；t表示时间；μ表示流体粘度；b表示体积系数；k表示渗透率；h表示油藏厚度；a表示流动通道截面积；c
a
表示形状因子；γ表示欧拉常数；r
w
表示井筒半径。
[0021]
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：
[0022]
计算表征裂缝流动能力以及延展形态的基础参数，所述基础参数包括：储层参数、流体参数以及井筒参数；
[0023]
按照预设顺序逐一调整所述基础参数，进行曲线拟合，以得到贴合所述试井曲线的所述拟合曲线。
[0024]
根据本发明的一个实施例，所述步骤三中具体包含以下步骤：反演得到所述目标区域内裂缝的总体积，结合计算得到的所述特征油气井的裂缝体积，得到所述目标区域内储层裂缝的裂缝体积。
[0025]
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于复杂裂缝组合储层的试井曲线解释装置，所述装置包含：
[0026]
试井模块，其用于基于目标区域的生产资料，确定所述目标区域的应用施工方式，对所述目标区域进行压力恢复试井测试，获得所述目标区域的试井曲线；
[0027]
拟合模块，其用于通过构建的用于描述裂缝能力及形态特征的数学表达式，进行参数调整以及曲线拟合，得到贴合所述试井曲线的拟合曲线；
[0028]
反演模块，其用于基于所述拟合曲线，反演出表征裂缝特征的应用参数，与所述试井曲线的形态相结合，获得包含压裂裂缝以及储层裂缝的复杂裂缝组合储层的裂缝体积信息。
[0029]
本发明提供的用于复杂裂缝组合储层的试井曲线解释方法及装置能够对复杂裂缝组合储层的试井曲线进行解释，可以认识复杂缝洞型油藏产生的试井曲线特征，从而为后续生产开发的做出方案性指导。
[0030]
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
[0031]
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：
[0032]
图1显示了根据本发明的一个实施例的用于复杂裂缝组合储层的试井曲线解释方法流程图；
[0033]
图2显示了根据本发明的一个实施例的试井曲线图；
[0034]
图3显示了根据本发明的一个实施例的拟合曲线与试井曲线图；
[0035]
图4a-图4b显示了根据本发明的一个实施例的压裂施工图；以及
[0036]
图5显示了根据本发明的一个实施例的用于复杂裂缝组合储层的试井曲线解释装置结构框图。
具体实施方式
[0037]
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。
[0038]
图1显示了根据本发明的一个实施例的用于复杂裂缝组合储层的试井曲线解释方法流程图。
[0039]
如图1，在步骤s101中，基于目标区域的生产资料，确定目标区域的应用施工方式，对目标区域进行压力恢复试井测试，获得目标区域的试井曲线。
[0040]
具体来说，基于目标区域的生产资料，确定目标区域的应用施工方式的目的是：根据生产资料分析油井可能存在的问题，比如有没有出水，能量下降速度如何，从而选择对应的工艺来对油气井进行监测，比如测井，比如试井等等。
[0041]
进一步地，在步骤s101中具体包含以下步骤：
[0042]
s1011、确定目标区域内的特征油气井。
[0043]
一般来说，特征油气井包含：缝洞类型油藏开发油田的部分边缘井以及储层仅有部分裂缝发育的油气井。
[0044]
s1012、对特征油气井应用分段或大型压裂技术，确定出压裂裂缝的裂缝特征。
[0045]
一般来说，裂缝特征包含：压裂裂缝的长、压裂裂缝的宽以及压裂裂缝的高。
[0046]
s1013、对目标区域内的特征油气井进行压力恢复试井测试手段，获得特征油气井的试井曲线。
[0047]
如图2所示，图2横坐标为无量纲时间、纵坐标为无量纲压力曲线和无量纲压力导数曲线(上方曲线为压力曲线，下方曲线为压力导数曲线)，在图2中，压力曲线是不断上升的，表明地层压力在逐步恢复，压力导数曲线表示压力曲线随时间的变化率。
[0048]
具体来说，特征油气井的地层供给差或者流体流动能力差，导致其产量低于10-20m3/d(常规油气井产量通常在70m3/d以上)。为了改善其低产量特征，应用分段或者大型压裂技术，确定出压裂造缝的裂缝特征，即人工制造的压裂裂缝的长、宽、高，并应用压力恢复试井测试手段，获取特征油气井的试井曲线。
[0049]
如图1，在步骤s102中，通过构建的用于描述裂缝能力及形态特征的数学表达式，进行参数调整以及曲线拟合，得到贴合试井曲线的拟合曲线。
[0050]
图3显示了实际曲线与拟合曲线的关系，横坐标为时间(hr)，纵坐标为压力(mpa)，如图3所示，拟合压力曲线及拟合压力导数曲线与实际压力曲线、实际压力导数曲线重合率较好，认为拟合精度比较高，可以通过拟合曲线求得裂缝体积这个参数。
[0051]
进一步地，在步骤s102中具体包含以下步骤：构建用于描述裂缝能力及形态特征的所述数学表达式，并分析得到影响流态的流态影响参数。
[0052]
具体来说，流态影响参数包含裂缝体积以及综合压缩系数。
[0053]
具体来说，用于描述裂缝能力及形态特征的所述数学表达式如下：
[0054][0055]
其中，
△
p表示压差；q表示流量；v
f
表示裂缝体积；c
t
表示综合压缩系数；t表示时间；μ表示流体粘度；b表示体积系数；k表示渗透率；h表示油藏厚度；a表示流动通道截面积；c
a
表示形状因子；γ表示欧拉常数；r
w
表示井筒半径。
[0056]
进一步地，在步骤s102中还包含以下步骤：
[0057]
s1021、计算表征裂缝流动能力以及延展形态的基础参数，基础参数包括：储层参数、流体参数以及井筒参数。
[0058]
具体来说，基础参数包含：压差
△
p、流量q、裂缝系统的体积v
f
、综合压缩系数c
t
、时间t、流体粘度μ、体积系数b、渗透率k、油藏厚度h、流动通道截面积a、形状因子c
a
、欧拉常数γ、井筒半径r
w
。
[0059]
s1022、按照预设顺序逐一调整基础参数，进行曲线拟合，以得到贴合试井曲线的拟合曲线。
[0060]
具体来说，用于描述裂缝能力及形态特征的所述数学表达式中涉及到多个基础参数，在进行逐一调参时，需要提前输入完成，选择相应的试井模式，例如井-洞模型或井-缝-洞模型，之后逐步调整曲线的形态，使得拟合压力曲线与实际压力曲线、拟合压力导数曲线与实际压力导数曲线在误差允许范围内重合时，可以得到裂缝体积、渗透率等参数的结果。
[0061]
如图1，在步骤s103中，基于拟合曲线，反演出表征裂缝特征的应用参数，与试井曲线的形态相结合，获得包含压裂裂缝以及储层裂缝的复杂裂缝组合储层的裂缝体积信息。
[0062]
进一步地，步骤s103中具体包含以下步骤：反演得到目标区域内裂缝的总体积，结合计算得到的特征油气井的裂缝体积，得到目标区域内储层裂缝的裂缝体积。
[0063]
具体来说，本发明所指的复杂裂缝组合储层包含压裂裂缝以及储层裂缝，压裂裂缝指对特征油气井进行分段或大型压裂技术后人工制造的压裂裂缝。反演得到目标区域内裂缝的总体积后，减去计算得到的特征油气井的裂缝体积，就得到了储层裂缝的裂缝体积。
[0064]
应用大型压裂酸化施工后的缝洞型油藏，压裂造缝即压裂裂缝沟通了储层原有的大型裂缝，型成了复杂裂缝储层组合构造，其导致试井过程中产生的试井曲线形态变化严
重，难以有效解堵。本发明有效地认识该类因为压裂造缝和原有地层裂缝结合形成的复杂裂缝的试井曲线特征，从而为后续生产开发的做出方案性指导。
[0065]
在一个实施例中，以顺北地区为目标区域，以shb2井为例，进行复杂裂缝组合储层的试井曲线解释。
[0066]
shb2井位于顺北1井南西207
°
39
′
46.7
″
方位，平距7.54km；位于顺北1-1井北东89
°
57
′
26.1
″
方位，平距2.68km。
[0067]
2016年10月7日开井测试，累计出液7.86m3，累计出油0.948m3，出液密度1.01g/m3，原油密度0.788g/m3，微量气。
[0068]
10月9日10:30后无液无气，试油结论：见油，供液不足。
[0069]
10月18日对shb2井进行两次纤维暂堵酸压，累计注入地层液量2870m3，加入暂堵纤维950kg，纤维颗粒50kg，最高压力130.7mpa，最大施工排量6.5m3/min，暂堵分段酸压取得圆满成功。
[0070]
返排1261.2t后，10月21日17:00见油，含水率逐渐下降，油比重0.8265。关井前(11.1)产液24.3t/d，含水70.74％，日产气2280m3/d，气油比321m3/m3；累计产液2372.7m3，返排率82.7％，阶段产油113m3，产气6.1
×
104m3。试井曲线如图2所示。
[0071]
分析前期暂堵酸压井暂堵起压7mpa以上，多数井暂堵成功，shb2井暂堵起压9.9mpa，暂堵效果较好，压裂施工见图4a及图4b。
[0072]
应用用于描述裂缝能力及形态特征的所述数学表达式，结合矿场实际的数据，见表1，逐一调整参数进行拟合，获得图3所示的拟合曲线。
[0073]
表1 矿场实际的数据
[0074][0075][0076]
反演计算确定出的裂缝的总体积是21
×
104m3，与前期确定的人造裂缝3
×
104m3(压裂裂缝)相结合，得到储层裂缝的体积是18
×
104m3。
[0077]
图5显示了根据本发明的一个实施例的用于复杂裂缝组合储层的试井曲线解释装置结构框图。
[0078]
如图5所示，解释装置500包含试井模块501、拟合模块502以及反演模块503。
[0079]
试井模块501用于基于目标区域的生产资料，确定目标区域的应用施工方式，对目标区域进行压力恢复试井测试，获得目标区域的试井曲线。
[0080]
拟合模块502用于通过构建的用于描述裂缝能力及形态特征的数学表达式，进行参数调整以及曲线拟合，得到贴合试井曲线的拟合曲线。
[0081]
反演模块503用于基于拟合曲线，反演出表征裂缝特征的应用参数，与试井曲线的形态相结合，获得包含压裂裂缝以及储层裂缝的复杂裂缝组合储层的裂缝体积信息。
[0082]
综上，本发明提供的用于复杂裂缝组合储层的试井曲线解释方法及装置能够对复杂裂缝组合储层的试井曲线进行解释，可以认识复杂缝洞型油藏产生的试井曲线特征，从而为后续生产开发的做出方案性指导。
[0083]
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。
[0084]
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。
[0085]
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。