不稳定试井是指通过改变测试井的产量,从而在地层内形成压力变化,通过记录分析压力随时间的变化而进行动态油气藏评价的一种方法。随着压力计和解释技术的不断发展,该技术早已贯穿于油气藏开发过程的始终。不稳定试井按测试目的可分为三类:进行油藏评价、进行油藏描述和为油藏管理(监测)而进行的试井。
不稳定试井从最初的测试到数据解释再到资料的分析应用,通常由多人或多部门完成,在现场管理和实践上主要存在一些问题。
不稳定试井存在一些问题
(1)缺少试井设计。在实践中试井设计的难度远大于实施,设计所需的数据可能不完整,特别是在油气藏评价阶段。缺少试井设计将导致测试过程随意性强,测试结论的偶然性增加,有时也会导致测试失败。
(2)测试过程缺乏有效监管。测试过程是不稳定试井求取数据的核心阶段,由于通常不存在重大的风险隐患,所以现场的过程监管并不总是到位,或者由于沟通的原因造成测试中一些原本应该记录的事项被错记、漏记,这将对数据的理解和解释分析工作造成障碍。
(3)试井全过程由不同的团队或个人完成。由于组织机构划分的问题,通常一口井的设计、操作、分析由不同的团队或个人完成,而不同团队和个人对试井的理解和技术水平也不尽相同,各负其责的工作方法有时会造成前后脱节的现象。
(4)对所有的油气藏都使用相同的试井程序。不同的油气藏总是存在千差万别的细节,开井压降及关井时间需要合理设计来满足试井的需求,如果一次不稳定试井探测到了边界,但由于后续测试时间不足而导致无法详细判断边界的类型,确实是一件憾事。
测试过程中应注意的一些问题
(1)注重试井前的细节工作。在试井正式开始之前有大量简单繁琐的前期工作,比如:认真阅读试井设计、检查测试钢丝和电子压力计、甚至包括掌握井口阀门的工作状态等细节,一些容易忽视的细节往往决定测试的成败。
(2)避免压力扰动。邻井激动造成在测试期间的压力扰动是致命的,同时测试井自身的压力扰动也需要避免。压力恢复解释依赖之前开井生产的流量及时间,避免外来及自身的压力扰动有助于压力恢复数据分析。开井时段的一次意外流量减少将导致压力回升,根据脉冲理论,为了消除影响需要进行五次相同的扰动。
(3)尽量使用井下关井。在有条件的井区尽量使用井下关井,条件不具备的必须实施快速井口关井并连续记录油、套压力变化情况,这样做的目的是尽量避免强井筒储集对试井的影响,尽可能的提高早期段数据质量。
(4)压力计的下深。通常对压力计的下深并没有太多要求,能够满足测试需要即可。但是需要注意井筒内的液面位置,这对压力校正至关重要。对于存在重力分异或相态分离的测试井还应注意液面的变化情况。
解释过程中应注意的一些问题
(1)不要急于开始解释工作。完备的解释前准备工作可以借鉴前人研究成果、了解区域特性,并尽量规避不确定性风险。对于刚拿到手的数据仅仅根据形态臆断,很容易误陷迷途。
(2)慎重模型的选取。试井解释的过程是对压力响应的逆向求解过程,多解性是始终不能规避的话题。结合综合研究判断选取合适的井筒、地层及边界模型,将多解性风险减低至最小是每个解释员的最终目标,除了熟知测试对象,还需要不断提高自身的解释水平。
(3)不必追求“完美”的拟合。试井数据的解释过程体现了解释员对单井及区块的认识,一些异常的压力响应形态会误导解释员的判断,使用错误的解释模型得到的“完美”拟合是毫无意义的。解释员的责任是应用综合判断透过纷繁的表象获取尽可能真实的结论,而不是使用臆断的模型得到的形态完美的拟合。
(4)消除“末端效应”的影响。使用移动窗口法计算导数时,由于压力恢复末期相同时间周期的压力差很小,一个不准确的压力点就会影响导数计算,造成一段曲线的失真。“末端效应”导数形态类似边界反映,去除“末端效应”的影响是对边界解释的去伪存真。
应用解释成果的一些问题
(1)有时不要太在意解释参数的大小。分析多次试井的相同解释参数以期了解变化趋势是无可厚非的研究方法,但是解释参数存在范围解,这只是一个尺度和偏差的问题。应用综合分析判断比单纯比较数值大小更加可信。
(2)不要过度相信P*。试井解释得到的Horner外推压力(P*)经常被广泛引用表示油气藏原始地层压力或平均地层压力。但实际上,外推压力并不是真实的压力值,没有明确的物理和数学意义,只有在严格不稳定流条件下,外推压力才会在数值上和原始地层压力或平均地层压力相等,所以应用外推压力的前提是校准试井解释过程中的径向流段。
规范的不稳定试井流程
确保不稳定试井成功的关键是制定正确的试井流程并坚定地执行,试井步骤应遵循系统方法包括以下各步:通过数值模拟试井首先确定合适的试井设计,由试井工程师全程监督确保测试质量,进行数据评价确保数据真实可靠。试井分析部分包括:使用双对数图和典型曲线拟合进行初诊断,之后使用特种曲线识别及终拟合(包括各流动段和历史拟合),最后进行试井数值模拟确认结果并形成试井报告,报告中应注明所有测试细节包括结论的不确定性因素分析(模型和属性),最终的试井模型数据库可作为未来试井设计的基础,也是油藏数值模拟模型调整的重要依据。(文/曹继华)