一种酸化压裂后停泵测井口压降不稳定试井方法与流程

文档序号:12103834阅读:684来源:国知局
本发明属于石油
技术领域
,涉及一种酸化压裂后停泵测井口压降不稳定试井方法。
背景技术
:现有的不稳定试井技术包含两种:①、一种为压力恢复不稳定试井,是油气井投产一段时间后,利用钢丝试井绞车或电缆试井绞车向井底投放入高精度存储式或直读式电子压力计,开井生产状态下监测一定时间井底压力计测点流动压力后地面关井或井下关井,记录下关井后井底压力计测点压力恢复数据,再结合油气井关井前生产时产量数据,进行压力恢复不稳定试井分析。②、另一种为压力降落不稳定试井,是在注水井井筒内投放入高精度存储或直读式电子压力计,注水状态下记录一定时间井底压力,然后地面或井下关井,压力计将记录下关井后井底压力降落数据,结合注入时注入量数据进行压降不稳定试井分析。目前不稳定试井测试,主要为了获得地层压力、储层污染、渗流能力、边界情况四部分参数。对于边界情况获取,在低渗储层中往往需要更长关井测压时间。在高温高压超深井、深井、高含硫化氢井等复杂井况条件下,现场测压工艺对测试设备要求高,工艺实施难度大,导致试井测试资料录取困难。且施工过程容易发生井下事故(入井工具串遇阻、遇卡,钢丝或绳缆断裂、入井工具串落井,导致井下落鱼),严重影响后期正常生产和维护。同时由于关井测试压力恢复影响产量,测试资料录取率低。给各项地层参数获取和储层分析评价带来困难。常规压力恢复不稳定试井,是在油气井正常开井生产过程中,从清蜡(测试)阀门,利用钢丝或电缆,向井筒内投放入高精度存储式或直读式电子压力计。首先记录下开井生产正常过程压力计投放点流动压力,即流压监测数据。之后井口或井下关井,电子压力计记录下关井后测点压力恢复的过程,即压力恢复数据。利用目前市场上成熟的试井解释软件,如Ecrin、PanSystem等等。在软件内输入生产层井筒半径,不同流体密度、粘度,生产过程气油比,储层有效厚度,原始温度、压力,地层压缩系数等参数。并导入压力计所记录的流压监测数据及压力恢复数据,以及导入开井生产过程流压监测段产量信息。进而选择压力恢复段,选择软件内置解析模型进行双对数曲线、半对数曲线、压力历史曲线拟合分析,达到双对数曲线、半对数曲线、压力历史曲线拟合效果良好,从而得到储层各项渗流参数(包括井筒条件、储层条件、边界条件)。现有压力恢复不稳定试井,缺陷在于:①、测试前首先要向井筒内下入通井工具进行通井(通井工具串下探深度大于测试工具串预定深度),确保井筒畅通,保障测试工具串(带有压力计工具串)能下入预定位置,途中不会发生遇阻或遇卡,避免出现井下事故。这将导致测试成本增加,同时由于许多井井筒内情况复杂,经常会出现下入井筒内工具串遇阻、遇卡,导致工具串落井,造成落鱼,严重影响后期正常生产和维护。②、必须要地面或井下关井,进行压力恢复测试。关井进行压力恢复测试,严重影响产量。③、必须要利用钢丝或电缆,向井筒内投放入高精度存储式或直读式电子压力计。测试工具串及电子压力计测试过程一直留存于管柱内,若井筒内产出具有腐蚀性流体,将对工具串及电子压力计造成伤害。④、测试周期长,包括流压监测及压力恢复监测。整个测试耗时长,测试成本高。常规压力降落不稳定试井,是在注水井正注过程中,从清蜡(测试)阀门,利用钢丝或电缆,向井筒内投放入高精度存储式或直读式电子压力计。首先记录下注水过程井底压力计测点压力数据,即流压监测数据。之后井口或井下关井,电子压力计记录下关井后测点压力降落的过程,即压力降落数据。利用目前市场上成熟的试井解释软件,如Ecrin、PanSystem等等。结合注入时注入量数据进行压降不稳定试井分析。在软件内输入生产层井筒半径,不同流体密度、粘度,注入井筒流体气液比,储层有效厚度,储层原始温度、压力,地层压缩系数等参数。并导入压力计所记录的流压监测数据及压力降落数据,以及导入注水过程流压监测段注入量信息。进而选择压力降落段,选择软件内置解析模型进行双对数曲线、半对数曲线、压力历史曲线拟合分析,达到双对数曲线、半对数曲线、压力历史曲线拟合效果良好,从而得到储层各项渗流参数(包括井筒条件、储层条件、边界条件)。现有压力降落不稳定试井,缺陷在于:①、测试前首先要向井筒内下入通井工具进行通井(通井工具串下探深度大于测试工具串预定深度),确保井筒畅通,保障测试工具串(带有压力计工具串)能下入预定位置,途中不会发生遇阻或遇卡,避免出现井下事故。这将导致测试成本增加,同时由于许多井井筒内情况复杂,经常会出现下入井筒内工具串遇阻、遇卡,导致工具串落井,造成落鱼,严重影响后期正常生产和维护。②、测试周期长,包括流压监测及压力降落监测。整个测试耗时长,测试成本高。CN201110208804公开了低渗透储层井下关井水井压降试井分析方法,但其用于不稳定试井技术效果不理想。技术实现要素:为了克服现有技术的不足,本发明提供一种酸化压裂后停泵测井口压降不稳定试井方法,本发明能够有效获得地层参数,评价储层。节约测试成本,降低测试施工风险,不影响单井产量,提高动态测试资料录取率。本发明提供了如下的技术方案:一种酸化压裂后停泵测井口压降不稳定试井方法,包括以下各步骤:(1)酸化压裂过程在井口安装电子压力计,所述电子压力计安装在酸化压裂过程中任意一个井口装置上,且所述电子压力计的压力计传感器与任意一个能接收到管柱内流体压力的接口相连,记录酸化压裂全过程压力数据;(2)利用流量计采集并记录下所述酸化压裂全过程中注入井筒内不同流体排量数据;(3)获取井深结构数据、管柱结构数据、实钻井眼斜深数据和/或实钻井眼垂深数据,并获取生产层段井径;(4)获取所述酸化压裂过程注入井筒内不同流体的流体物性特征、以及不同流体在不同排量且不同井筒管柱结构下的摩擦阻力;(5)利用(1)、(2)、(3)和(4)步所获取的数据,利用酸化压裂软件,模拟出酸化压裂全过程井底压力数据;(6)利用测井资料求取有效储层厚度;(7)求取有效储层孔隙度的加权孔隙度;(8)采用H.N.Hall经验公式利用步骤(7)所得加权孔隙度求取岩石压缩系数;(9)根据钻井过程测得静液面深度,折算地层压力;并参照相邻井,根据本地质区块地温梯度,求取井底地层温度;(10)获取含水饱和度;(11)将步骤(2)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)所得各项基础参数,调入试井分析软件内,建立压力降不稳定试井模型;(12)在软件中选择合适解析模型,拟合步骤(11)所建立的注水压降不稳定试井分析模型中双对数曲线、半对数曲线和压力历史曲线,达到拟合效果良好,得到与选择解析模型相关各项参数;(13)得到各项参数,用以评价储层。在上述方案中优选的是,步骤(1)中,所述酸化压裂全过程压力数据包括酸化压裂施工完成后,停泵测井口压力降低过程的压力数据。在上述任一方案中优选的是,所述电子压力计为高精度高温高压存储或直读式电子压力计。例如PPS28石英存储压力计、PPS系列压力计。所述管柱为井口酸压完井管柱,所述管柱内流体为酸压过程中注入液,所述注入液为酸液或压裂液。在上述任一方案中优选的是,步骤(2)中,所述排量数据即在井筒注入流体时,每分钟注入量。井筒就是在酸压完井管柱内注入流体的管柱,可以理解为井筒就是酸压注入液的一个流动管子。在上述任一方案中优选的是,步骤(3)中,所述生产层段井径为裸眼生产时,为裸眼段钻头半径;为套管或筛管生产时,为套管或筛管内半径;为油管生产时,为油管内半径。所有入井管柱数据都可以从现场获取。在上述任一方案中优选的是,步骤(4)中,获得所述摩擦阻力的方法为利用酸化压裂软件输入井筒及井筒内管柱结构模拟不同流体在不同排量下摩阻,或在现场进行降排量测注入井筒流体摩阻。在上述任一方案中优选的是,步骤(4)中,所述酸化压裂软件,为FracproPT软件、NS公司的StimPlan软件、TerraTek公司的Terrfrac软件、Marathon公司的GOHFER软件、Meyer公司的Mfrac软件、西南石油大学的3D‐HFODS软件或Pinnacle公司的StimPT软件。优选Pinnacle公司的FracproPT软件。在上述任一方案中优选的是,流体物性特征包括流体组成成分、密度、粘度。在上述任一方案中优选的是,步骤(5)中,酸化压裂泵注过程中模拟井底压力的理论公式:井底压力=井口压力+液柱压力-摩阻;停泵测井口压力降时:井底压力=井口压力+液柱压力。在上述任一方案中优选的是,步骤(5)中,所述酸化压裂软件为FracproPT软件、NS公司的StimPlan软件、TerraTek公司的Terrfrac软件、Marathon公司的GOHFER软件、Meyer公司的Mfrac软件、西南石油大学的3D‐HFODS软件或Pinnacle公司的StimPT软件。优选Pinnacle公司的FracproPT软件。在上述任一方案中优选的是,步骤(6)中,直井有效储层厚度为:生产井段内各小层有效储层垂向厚度累加厚度;水平井有效储层厚度为:生产井段内各小层有效储层顶底斜深折算为垂深,求取各小层垂深厚度再累加。在上述任一方案中优选的是,步骤(6)中,无测试资料时,利用邻井对比取值。在上述任一方案中优选的是,碳酸盐岩油田的有效储层孔隙度大于2%,砂岩油田的有效储层孔隙度大于8%。测井方法为公知,通过测井并解释得到。对不同类型有效储层孔隙度的设定不同,部分油田按照碳酸盐岩有效储层孔隙度大于2%、砂岩有效储层孔隙度大于8%。具体可按照不同区块标准,参照测井解释成果。有效储层指的是,根据油田规定的、测井解释出来的、大于某个孔隙度门槛的储层便称之为有效储层。而低于某孔隙度门槛值的储层,由于储层孔隙度太小,里面几乎没有多少油气资源,便无开采价值,极小的孔隙也无法产出流体。但由于储层在纵向上不是连续发育的。不同小层的孔隙度不一样,可能是一个储层+一个干层+一个有效储层+一个干层+一个有效储层的组合,则需要对得到的有效储层根据其厚度进行加权,求取加权孔隙度。在上述任一方案中优选的是,步骤(8)中,所采用公式为H.N.Hall经验公式:其中,Cf为岩石压缩系数。步骤(8)中,所采用公式还可为Newman公式或李传亮公式。在上述任一方案中优选的是,步骤(9)中,所述地层压力的求取是通过钻井过程中井筒内钻井液的密度或比重,利用公式P=ρ×g×h求得液柱的静压力,h即为钻井过程钻井液静液柱的高度,其中温度是通过区块邻井的地层温度求得的。步骤(10)中,含水饱和度按照理想情况近井地带水驱油效率100%,也可取其他值。在上述任一方案中优选的是,步骤(11)中,所建立的压力降落不稳定试井模型为注水压降不稳定试井分析或数值试井分析模型。在上述任一方案中优选的是,所述试井分析软件为英国EPS公司的PanSystem和Panmesh软件、法国KAPPA公司的Saphir软件、Fekete公司的F.A.S.T.WellTest软件、Eclipse公司的Welltest200软件、CUP公司的WTSystem软件、西安石油大学的MWTWINV3.0软件、西安华线石油公司的Swift软件等。当建立的模型为数值试井分析模型时,利用上述软件进行数值试井分析。在上述任一方案中优选的是,步骤(12)中,所述各项参数包括井筒条件、地层条件和/或边界条件所列条目。酸化压裂已成为单井增储上产重要措施手段,本发明利用单井酸化压裂过程井口安装高精度高温高压电子压力计,录取酸压过程压力及酸化压裂后停泵测泵压降落压力数据,结合酸压过程注入井筒流体流量信息,进行压力降落不稳定试井分析。从而有效获得地层参数,评价储层。节约测试成本,降低测试施工风险,不影响单井产量,提高动态测试资料录取率。本发明应用范围的扩展:①、本发明技术方法应用范围不局限于碎屑岩储层,也可应用于碳酸盐岩等储层。②、本发明技术方法应用范围不局限于酸化压裂施工,也可应用于酸洗、压裂、水力压裂等向地层内注入流体改善储层渗流能力的工艺。③、可应用于注水井,记录注水过程井口泵压及停泵后泵压降落数据,结合注水过程排量信息,进行注水泵压降不稳定试井。本发明优点在于:①、不需要向井筒内下入任何工具串,完全避免了井下事故的产生。②、录取酸化压裂过程及酸化压裂后停泵测泵压降压力资料,不影响投产后正常生产。③、本测试的资料录取与酸化压裂施工同时进行,有效节约了现场施工时间。④、利用存储式高精度电子压力计记录酸化压裂过程井口泵压数据,极大的节约了测试资金成本。附图说明图1是本发明一种酸化压裂后停泵测井口压降不稳定试井方法一优选实施例的DH1-1GH井酸压施工曲线;图2是图1所示优选实施例的DH1-1GH井试油后井深结构;图3是图1所示优选实施例的前置液在该入井管柱内不同排量下井筒摩阻;图4是图1所示优选实施例的主体酸在该入井管柱内不同排量下井筒摩阻;图5是图1所示优选实施例的清水在该入井管柱内不同排量下井筒摩阻;图6是图1所示优选实施例的酸化压裂过程井底压力模拟;图7是图1所示优选实施例的酸化压裂停泵测泵压降试井分析模型;图8是图1所示优选实施例的酸化压裂停泵测泵压降试井双对数曲线拟合图9是图1所示优选实施例的酸化压裂停泵测泵压降试井半对数曲线拟合图10是图1所示优选实施例的酸化压裂停泵测泵压降试井压力历史曲线拟合图11是图1所示优选实施例的酸化压裂停泵测泵压降试井半对数叠加检验图12是图1所示优选实施例的常规压力恢复不稳定试井双对数曲线拟合图13是图1所示优选实施例的流程图。具体实施方式为了进一步了解本发明的技术特征,下面结合具体实施例对本发明进行详细地阐述。实施例只对本发明具有示例性的作用,而不具有任何限制性的作用,本领域的技术人员在本发明的基础上做出的任何非实质性的修改,都应属于本发明的保护范围。实施例1:本实施例的地质概况:所选压降测试井为DH1-1GH,井别为注气井,构造位置为塔里木盆地塔北隆起东河塘断裂背斜带东河1号背斜,完井方法为套管,完钻层位为石炭系东河砂岩。一种酸化压裂后停泵测井口压降不稳定试井方法,包括以下各步骤:1、酸化压裂过程在井口安装高精度高温高压存储或直读式电子压力计,记录下井口压力、套管压力数据,数据必须包含停泵测井口泵压降落数据。并绘制成酸化压裂施工曲线图(图1)。2、利用流量计采集并记录下酸化压裂全过程中注入井筒内不同流体排量数据;并绘制成酸化压裂施工曲线图(图1)。3、根据完钻井深结构及入井管柱结构,构建井下管柱模型,得知生产层段井径0.07854m。4、实例井酸化压裂过程注入井筒内流体有:前置液(用量40方、密度1.06g/cm3)、主体酸(用量100方、密度1.06g/cm3)、顶替液(用量25方、清水1.00g/cm3);在本完井管柱结构中模拟不同液体每千米摩阻,并作图(图3、图4、图5)。5、利用1、2、3、4步所获取的数据,折算出酸化压裂全过程井底压力数据(图6)。6、利用测井资料,求取有效储层(碳酸盐岩:孔隙度大于2%;砂岩:孔隙度大于8%。具体可按照不同区块标准,参照测井解释成果)厚度。直井:生产井段内各小层有效储层垂向厚度累加厚度;水平井:生产井段内各小层有效储层顶底斜深折算为垂深,求取各小层垂深厚度再累加。该实例井为水平井,求取有效储层厚度为29m。从测井成果表1中得到。表1DH1-1GH井测井成果7、求取有效储层孔隙度的加权孔隙度16.88%(表2)。表2DH1-1GH井有效储层加权孔隙度小层层厚m孔隙度%层厚与孔隙度乘积19916.51633.522318.8432.432516.5412.546219.5120955714.1803.7求和26616.884491.18、采用H.N.Hall经验公式利用步骤7所得加权孔隙度求取岩石压缩系数。带入求得Cf为0.000561704。9、根据钻井过程测得静液面深度,折算井底产层段地层压力为54.19MPa;并参照相邻井,根据本地质区块地温梯度,求取井底地层温度为138℃。10、含水饱和度取100%。11、将步骤2、5、6、7、8、9、10所得各项基础参数,调入Ecrin软件内置Saphir试井模块分析,建立注水压降不稳定试井分析模型(图7)。12、在软件中选择压降分析段,得到双对数曲线、半对数曲线、压力历史曲线。选择合适解析模型并调整相关参数拟合分析,达到双对数曲线、半对数曲线、压力历史曲线拟合良好。本实例井选择解析模型为:井储+表皮+均质储层+无限大边界模型,调整与所选模型相关的参数,从而达到双对数曲线、半对数曲线、压力历史曲线拟合良好(图8、图9、图10、图11)。得到与选择解析模型相关各项参数,参数包括:井筒条件、地层条件、边界条件所列条目(表3)。表3DH1-1GH井酸化压裂停泵测泵压降试井成果参数注:无限大边界指由于测试时间不足,未测试到储层边界特征。13、得到各项参数,用以评价储层(实例井选用双对数分析成果)。①、表皮系数-4.27,近井地带不存在污染,酸压改造效果良好。②、注入液流动系数128.95mD·m/mPa·s,渗流能力一般。实例井停泵测压降时间短仅20min,若延长测试时间,则双对数曲线将更为准确反映油藏渗流信息及边界条件。2.4与常规压力恢复不稳定试井测试成果对比实例井在投产后关井进行常规压力恢复不稳定试井测试,所得双对数曲线形态与本发明技术方法所得双对数曲线形态基本一致。同样选择井储+表皮+均质储层+无限大边界模型拟合分析,得到较好拟合效果(图12),并得到相关参数(表4)。表4DH1-1GH井常规压力恢复不稳定试井成果参数注:无限大边界指由于测试时间不足,未测试到储层边界特征。对比结论:①、两种评价方法所得双对数曲线形态基本一致;选择一致的解析模型都能将对双对数曲线、半对数曲线、压力历史曲线拟合良好;两种方法拟合分析所得表皮系数基本一致、不同流体在地层内流动系数值基本一致。②、延长停泵测压降时间,双对数曲线将更为准确反映油藏渗流信息及边界条件,拟合分析所得参数将更为准确。③、对酸化压裂后的井进行停泵测泵压降不稳定试井分析,所得成果参数,可初步用于评价储层渗流特征,并对下一步措施(包括二次酸化压裂改造、补孔改层、压力恢复不稳定试井测试等)提供指导依据。2.5本实施例的技术方案带来的有益效果避免了井下作业风险、加强了动态测试资料录取井数、不影响测试井投产后正常生产、节约了现场施工时间、极大的节约了测试资金成本。①、不需要向井筒内下入任何工具串,完全避免了井下事故的产生。②、可应用于任何井况,包括高温、高压、高含硫化氢等。将极大的增加了单井动态测试资料录取,有助于指导后期措施及生产开发。③、录取酸化压裂过程及酸化压裂后停泵测泵压降压力资料,不影响投产后正常生产。④、本测试的资料录取与酸化压裂施工同时进行,有效节约了现场施工时间。⑤、利用存储式高精度电子压力计记录酸化压裂过程井口泵压数据,极大的节约了测试资金成本。当前第1页1 2 3 
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