关于试油的资料

　　试油测试技术和资料综合评价技术
　　许 显 志

　　试油测试是油气勘探取得成果的关键，是寻找油气田、了解地下情况的Z直接手段，也是为 开发提供科学依据的重要环节。试油测试工艺技术的发展经历了三个阶段，即以常规试油 为代表的diyi阶段，以地层测试器试油为代表的第二阶段，以地层测试器、电子压力计和三 相分离器等技术综合应用的第三阶段。第三阶段，在引进、消化、推广国内外试油技术及 装备的基础上 ，针对大庆探区“三低”油层及致密气层的地质特点，全面发展和完善了试 油 测试工艺技术。资料解释技术也从手工计算、绘图发展到全国应用计算机进行解释，油藏评 价从简单的试井分析向油气层综合解释、评价方向发展。目前已形成了具有大庆油田特点的 试油测试工艺和资料综合解释技术系列，为勘探提供了先进的手段，为大庆探区众多油气 藏的发现和储量的提交作出了重要的贡献。?

　　一、测试技术的配套、完善，促进了地质认识水平和勘探效益的提高??

　　测试技术经过“七五”的引进、消化、吸收和使用国内、外工艺技术和装备，“八五”期间 ，针对在大庆探区的地质特点进行了发展和完善，到“八五”末和“九五”初期，逐步形成 了满足不同井况、不同地层条件和不同地质目的的测试技术。?

　　（一）砂泥岩储层中途测试技术?

　　中途测试技术是及早发现工业油气层的重要手段。1991年以前由于MFE单封隔器很难实现分层 测试，使中途测试技术受到了限制。我们在引进膨胀式测试工具的同时，对选层标准、封隔 器座封位置、测试制度和施工参数设计等方面进行了详细研究，拓宽了中途测试的使用范围 ，在勘探中取得了明显的经济效益。?

　　1．利用中途测试技术及早发现油气藏?

　　延4井位于延吉盆地顶部坳陷德新凹陷南阳东构造带，钻井过程中，从井519m开始多次井 喷。通过对497.0～522.3m中途测试，日产天然气11563m??3?，为工业气层。这是延 吉盆地首次获工业气流，为下步勘探提供了科学依据。?

　　2．利用中途测试成果确定完井方法?

　　目前，大庆油田的完井方法有两种，一种是套管完井，一种是裸眼完井，采用哪种方法完井 视井的情况而定。我们利用中途测试在完井方面做了一些工作，收到了明显的效果。和3井 、万111井、渔深1井和延1井，都是根据中途测试结果，采用裸眼完井的，4井口仅套管和固 井费用就节约了222.0万元。?

　　3．利用中途测试技术取准有关地层参数?

　　渔深1井，位于松辽盆地北部ZY坳陷区黑渔泡凹陷通达鼻状构造带。由于该地区泉一段缺 少水性和压力资料，所以在2304.0～2301.4m进行中途测试，日产水56.2m??3?。本次 测试不仅搞清了水性，而且录取到了地层压力，达到了中途测试目的。?

　　4．利用中途测试技术提高勘探试油效益?

　　大庆长垣西部具有多套油气层组合。限期进行中途测试，搞清油气水纵向分布规律，避免套 管完井后的井筒复杂化。?

　　英41井是大庆长垣西部的一口预探井，先后分别对三个层系进行了中途测试。该井套管完井 后，根据中途测试结果避开油水同层和气水同层，共试油6层，其中有3层获工业气流，获得 了理想的试油成果。如果不搞中途测试，套管完井后可能要搞9层以上试油，这样，不仅井 筒复杂，而且开发无法利用。? （二）地层测试技术?

　　地层测试工艺具有试油周期短、录取资料全（可以录取压力、产量、温度和高压物性等资料 ） 、效益高的特点，在全国各油田得到了广泛的应用，大庆外围探井地层测试率1983年15.82％ ，1990年以后一直保持在60％以上。?

　　1、低渗透层测试技术?

　　针对低渗透层的特点，从试井设计出发，配套完善了低渗透层的测试技术，收得了较好的效 果。?

　　（1）试井设计方法?

　　试井设计是试油地质设计编制科学与否的关键，也是取全取准试油资料的保证。从试井理论 可知，试井设计是试井分析的反问题，即通过基本的地层参数，预测出待试层的产量和压力 变化曲线。 所以，根据试井理论，研制开发了试井设计软件，能对自喷井和非自喷井进行 压降、压恢和探边试井设计，特别是非自喷井试井设计功能在国内首次实现。?

　　（2）试井设计所需参数的预测方法?

　　我们对长垣两侧探井进行了敏感性参数分析得到，地层压力、有效渗透率、表皮系数、井筒 储存系数和液体粘度对预测的曲线形态及产量影响较大。根据几个主要参数特点，结合钻井 、测井和录井等资料，分别SY了等值图法、多元统计法和交绘图版等方法。主要针对扶、 杨油层和葡萄花油层分区块建立了参数预测公式。

　　? ①地层压力（Pi）预测?

　　通过研究表明，一般情况下，大庆外围区块地层压力随深度的关系为：? P=AH+B? 对于异常地层压力区，从压缩数定义出发，通过地层对地层微元体的形成压力分析，推导出 形成压力的增量，所以地层压力通式应表示为：?

　　Pi=P+△P? △P=E+FlnSX（ψ（1-ψ）SX）?

　　式中，A、B、E、F是常数，H是油层中部深度，ψ是孔隙度。?

　　②有效渗透率（e）预测?

　　在研究过程中，我们SY了四种方法从中选出两种较好的方法，来预测有效渗透率。? a.相对渗透率图版法?

　　根据有关专家实测的长垣两测不同层位的相对渗透率曲线和相对渗透率定义，可得到不同 层位的有效渗透率预测公式。?

　　b.地球物理测井方法?

　　比较有代表性的Watt公式：?

　　e=0.136ψ??4．4?／S??2???wir?? S??wir?=〔1.145－1g（ψ/V??sh?－0．25）〕／3．288?

　　如果缺少岩芯分析资料，可用上述公式预测。? ③表皮系数（S）的预测?

　　目前，表皮系数除了用试油资料计算外，没有看到确切预测公式或图版。在研究中，发现表 皮系数与地层厚度、钻时、泥浆压力与地层压力之差相关性较好，通过回归得到了不同层位 的预测公式。?

　　④井筒储存系数（C）的预测?

　　根据井筒储存系数的定义可知，它与产量成正比，与压差成反比。我们选用了27层测试资料 ，在双对数坐标上，以产量与地层压力之比为横座标，以井筒储存系数为纵坐标进行线性回 归，相关系数0.903，公式为：? lgc=0.7221g（Q/P??i?）＋1.989? 我们可以利用该公式预测井筒储存系数? ⑤流体粘度的确定?

　　流体粘度可以借用邻井同层位同构造的高压物性资料。?

　　把以上5项参数输入试井软件，便可较准确地进行试井设计，如龙22井（见图1）。?

　　（3）跨隔测试技术?

　　跨隔测试具有三个特点：一是试油层序可以灵活调整，依据地质要求和井况条件，任意选层 测试，为老井复查创造了条件；二是减少井筒储存，提高了压力恢复速度和录取资料质量； 三是及时发现并验证层间窜槽。?

　　由于跨隔测试工艺技术在大庆广泛应用，测试水平不断提高，封隔器Z大跨距达190m，座封 卡点小夹层1.6m，上卡点Z浅529.2m，下卡点Z深3878.84m。?

　　2．致密气层测试技术?

　　随着勘探领域的拓展，致密储层逐渐增加，找气难度随之增大，这就要求我们在致密储层试 气工艺技术上有新突破。由于致密储层具有井深（2700～4000m）、地层压力高（30～45MPa ）、 温度高（120～150℃）、储集类型多、自然产能低、气水分布复杂等特点，原有的中、浅 层 测试工艺技术已不能适应致密储层试气工艺的需要。为此，我们开展了致密气层测试技术研 究。?

　　（1）射孔-测试联作技术?

　　射孔-测试联作技术具有射孔、地层测试两道工序一次完成、加快试油进度、防止井喷、获 取Z佳地质资料等诸多优点。但由于国内外减震器均不过关，压力计易损坏，严重地制约着 该工艺在生产中的应用。因此，我们从压力计损坏的机理入手，找出了造成压力计损坏的主 要原因是射孔弹起爆时产生的机械震动和压力冲击。研制成功了具有纵向减震、径向减震和 过压保护三大功能的压力计减震器，并设计了两种适合不同井况的井下标准管柱。?

　　diyi种是研制成功了开井后环空加压起爆的测试联作技术（见图2）该工艺具有以下优点：

　　? a、能实现较大的负压值，对地层的回压只是测试管柱内所加的液垫压力；?

　　b、射孔后即可进行流动测试，有利于解除地层污染；?

　　c、环空所加的压力不作用在压力计上，有利于保护井下压力计，旁通传压管耐压60.0MPa；

　　? d、起爆系统仅一个销钉，剪切值变化范围小，环空压力一般可控制在10.0MPa以内；?

　　e、对井筒条件复杂有严重漏失的层，井口无法加压时，可根据射孔井段深度选择合适的销 钉，靠测试开井后的环空与油管压力之差起爆射孔枪。这项技术已在金396、宋深2等井应用 7层，工艺均一次成功。?

　　第二种是研制成功了环空加压起爆后加深管柱，? 实现跨测试测试的联作技术（见图3）。该工艺的突出特点是有利于取准致密储层的压力 资 料 ，并且不受已试层的限制。这项技术共应用21井次，在芳深9井，侏罗系，井段3602.0～3737 .6m，采用上述工艺方法测试，获日产CO??2?气4.7×10??4?m??3?，实测地层压 力38.96MPa，温度142.2℃/3638m。?

　　（2）地层测试工具进一步完善配套?

　　针对MFE测试工具泄压等问题，对测试工具及管柱进行了封隔器、支撑管柱等6项改造，提高 了测试一次成功率。在生产实践中，由于致密气层测试技术的逐步完善，不断创出了新水平 。在芳深7井封隔器承受正向压差41.7MPa；在宋深2井封隔器承受反向压差42MPa；在宋深1 井3834.2m测试一次成功。? ?

　　二、压后排液求产技术的进步为提高压裂成功率和扩大地质储量提供了先进的手段

　　?? 压后排液求产技术是压裂改造增产技术的一个关键环节，它不仅影响压裂效果，而且影响资 料录取质量制约试油速度。为此，我们在这方面做了大量的工作，收到了明显的效果。?

　　（一）低渗透油层压后排液求产技术?

　　根据大庆探区的地质条件、井况和压后地层流动规律，经过多年的攻关，形成了适应不同井 层的压后排液求产技术。?

　　1．排液工艺?

　　（1）封隔器单卡单向闭式气举管柱工艺?

　　这种工艺的特点是气举效率高，洗井时洗进液不倒灌，对油层没有伤害。?

　　（2）封隔器双卡单向闭式气举管柱工艺?

　　这种工艺主要解决多套油层组合的井，压裂改造上部油层后，单排单求压裂层产能。?

　　（3）封隔器单卡抽汲排液管柱工艺?

　　这种工艺的优点是解决下部油层老井挖潜压裂改造后的排液技术难题。?

　　（4）封隔器双卡抽汲排液管柱工艺?

　　这种工艺采用长尾管和防砂卡封隔器组合的排液管柱，是老井挖潜和复杂井压后排液的主要 工艺。?

　　2．油井压后排液求产技术方法?

　　压裂井排液求产技术方法主要是根据压后地层流动规律及产量变化情况，确定不同时期的工 艺和工作制度，实现Z优的排液求产方法。该项技术成果现已形成技术标准，经现场应用不 仅提高了资料的录取质量，而且提高了试油效率。以前平均每层压后排液求产19.25天，该 技术应用后缩短到10.97天，平均每层减少8.28天，经济效益十分明显。

　　? （二）致密气层压后排液求产技术?

　　经过多年研究，形成了一套适应致密气层特点的压后排液求产技术?

　　1．氮气助排技术?

　　氮气助排技术是由国外引进的，它从空气中制取氮气，靠三级压缩达到高的注入压力用以助 排，利用该方法排液速度快，施工安全可靠。它的应用范围是气层排液和气层压裂后不能自 喷井或自喷能力弱井的排液。?

　　2．自喷排液方法?

　　自喷排液是利用气层自身能量进行自喷排液的一种方法。这种方法是以自喷条件为基础， 排 液期间根据产气量增大情况，采用地面较长时间关井，待井口压力恢复到一定程度后，油管 短时间开井放喷排液。?

　　3．压后求产方法?

　　气层压裂后因改造规模大、压裂液注入多、排液时间长、地层压力下降快，产量变化较大。 我们依据致密储层的特点确定了排液和求产阶段的划分原则：?

　　（1）排出的液体能定性说明地层产水否；?

　　（2）压裂液的返排量不影响地层产气时关井恢复压力；?

　　（3）待地层压力恢复到原始压力的85％或井口压力恢复小于0.15MPa/d时，再开井求产。?

　　（4）若关井前期测得的产气量小于8000m??3?/d则不必关井恢复，这种方法在生产中应用 见到了理想的地质效果。例如，汪：903井，J61、65号层，井段3037.0～2962.4m，压后开、关 井放喷排液37个周期，然后关井恢复压力8天，井口压力达到23.2MPa，再进入求产，产气量 达到了50518m??3?／d。??

　　三、资料综合解释技术的进步与发展，为科学评价储层奠定了基础??

　　自80年代采用地层测试以来，我们始终从生产实际出发，把Z新的试井理论研究和计算机技 术有机地结合起来。从多方面开发研究，取得了一系列的成果，使资料综合解释技术日趋成 熟。?

　　（一）试井软件的开发，为资料解释提供了先进的手段?

　　在《DS2.0现代试井解释软件》和《GWT试气资料处理软件》基础上，1997年开始在Windows 95环境下开发试油测试综合评价系统，力求在技术水平上跟上国际先进试井软件发展的步伐 ，建立一个开放的试井平台。该软件的四大功能，即试井设计、试井分析、节点分析和产能 试井，现已完成了大部分的研究工作，取得了阶段性的成果。?

　　（二）以不稳定试井理论为基础，建立油、气井产量计算方法?

　　1．气井不稳定产量计算方法?

　　以往的气井产能确定是通过四个不同工作制度条件下的试气资料求取气井二项式方程和指数 式方程进行的。但对低渗透气井，其产量随时间变化而变化，不易测得稳定的产量，为此， 近几年开展了气井产能评价方法的研究。? 对于气井，定井底流压条件，应用Bessel函数和Laplace变换，可得到下式：? ?Q?TX－＝－SX（2?m?TX－??0?2r??0?SX）＝ S X（F（uF）??1?（F（uF））u｛??0?（F（u F））＋sF（uF）??1?（F（uF））｝SX）? 对于上面方程进行Laplace数值反演和反复迭代等变换，就可以得出不稳定气井IPR曲线，根 据此理论，编制了软件，适用于均质、双孔、双渗等多种油藏。用试井资料解释出的地层参 数代入相关方程，便可得出不稳定IPR曲线。该方法不仅可以节省试气时间，而且可以为评 价储层提供更多的参数。?

　　升深2井，登库组，井段2904.0～2571.0m，共20个小层，1995年8月进行系统试气，这是目前大 庆探区深层自然产能Z高的一口井，然而，该层的二项式曲线反向，无法求得无阻流量 ，经分析认为主要是层间干扰造成的。用试井软件解释认为，储层为均质气藏，S＝45． 61，D＝1．95e??－6?（m??3?/d）??－1?，经过计算，本层的无阻 流量为130万m??3?／d。? 升深2井在采油八厂开采过程中进行了系统试气，并用指数式方程求取无阻流量为112.1 万m??3?/d。?

　　2．油井不稳定产量计算方法?

　　在试油阶段，油井的产量是通过现场计量求取的。由于地层测试开井时间不同，其产量不同 ；常规试油由于其周期不同产量也不同，所以，只通过现场测取产量确定油井产能是不够的 。为此，我们通过把不稳定试井理论与Standing和Vogel等方法相结合，建立了在饱和压力 以下油、气两相流动时不稳定产量计算方法，可给出定流压下产量随时间变化曲线及不稳定 IPR曲线，并形成了计算机软件。不论采用何种试油工艺、实测产量如何，只要能解释出准 确的地层参数，代入软件中即可求出IPR曲线，为准确评价油层提供了科学依据。? 树1井，井段：1363.0～1379.0m，葡萄花1-4号层。抽油试采（连抽），日产油田18.19m? ? 3?降至11.0m??3?，解释地层渗透率为0.1511μm??3?，表皮系数为7.603，其理 论产量与实际产量对比见下表，从表中可看出在求产350小时后其理论产量与实际产量非常 吻合，平均相对误差为0.1％。??

　　5H树1井产量对比表? BG（!BHDFG2，F6，2。11F 时间（hr）38110206278350398422460470494 5185 BHDG45”理论产量? （m??3?/d）11?1211?5711?3211 ?2111?1311?0811?0611?0411?03 11?0110?995 BH5”实际产量?（m??3?/d）18?1915?5515?8 413 ?9011?2011?2610?0111?2911?46 10?4211?00BG）F?

　　（三）开展了用温度恢复资料对储层进行解释、评价的研究?

　　通过研究发现，温度升降与测试开、关井密切相关，为此，经理论研究，建立了气井温度试 井的数学方程，通过对方程求解，计算出了用于温度资料解释的双对数和导数图版（见图4 ） 。利用该图版与实测的温度恢复资料拟合，计算出气井产量和热力的参数，为确定多层气井 产量提供了一种有效方法。?

　　（四）常规试油资料解释方法的建立，扩大了试井解释领域?

　　在研究提捞、抽汲和气举情况下流压变化规律的基础上，建立了数理模型并进行求解，得出 了常规试油资料解释图版（见图5），利用该方法结合多周期压力数据即可解释出地层参数 ，从而结束了常规试油资料不能解释地层参数的历史。?

　　四、今后发展方向?

　　试油测试技术发展很快，虽然形成了满足不同井况和不同地质条件的试油测试工艺及资料综 合解释技术系列。由于地质条件复杂，新情况不断出现，工艺技术适应地质的需要仍有一段 距离，需要逐步解决。近几年，主要在以下几方面多做工作：?

　　（一）煤层气试油工艺技术有待于进一步研究?

　　1998年，鸡西已发现了煤层气。由于大庆油田在这方面处于刚起步的阶段，必须进行大量的 调查研究工作，摸索出一套适应大庆探区的煤层气试油工艺技术，为进一步寻找和利用煤层 气打下良好的基础。?

　　（二）搞好环保是试油工艺的重要环节?

　　保护环境，提高人们健康的水平，是国内、外都关注的焦点。现在压裂放喷和抽汲排液等作业 对环境的污染非常严重，这是制约试油技术走出国门的主要障碍之一。我们已经进行HSE贯标工作。?

　　（三）资料综合解释技术有待于进一步完善、提高?

　　在现有的基础上，要充分利用地震、测井、录井和区域地质规律进行资料解释，使解释参数 更接近实际，达到建成试井综合评价专家系统的目的。?

　　（作者单位：大庆石油管理局试油试采公司）