一种分段油藏压力测试方法与流程

本发明涉及采油工程领域，特别涉及一种低渗透油藏水平井老井复压前裂缝的分段油藏压力测试方法。

背景技术：

低渗透油藏通常需要采用“水平井+分段压裂”改造方式进行有效开发，初期单井产量通常可以达到8～10t。但是随着时间的延长，受初期改造程度低或油藏无法建立有效驱替影响，初期单井产能半年递减20%～30%，满一年递减30%～50%，一年后油藏自然递减仍然高达40%以上，产量递减大，低产井比例占到30%以上。

为了提高低产水平井单井产能，重复压裂成为治理低产水平井的重要手段之一。与此同时，获取压前裂缝分段油藏压力成为低渗透油藏重复压裂选井选段关键评价指标之一。

现有的公开号为CN204457756U“一种水平井分段压力及压降测试管柱”，主要为在井筒内下入多个封隔器分割每段，每段采用智能开关器控制每段的生产，然后对每段进行生产测试。该技术属于直接测试井筒生产流动压力，不能进行油藏压力测试。若要获取油藏压力，按照每段关井15-20天测压力恢复时间计算，平均每口井需要用时120-160天，封隔器长期在高温高压下稳定性变差，易造成测压数据失真。同时该技术仅适用于高液量水平井，对于低液量水平井分段压力求取误差较大，且每段需要应用专门的油藏压力解释软件进行解释，耗时长，成本高。对水平井进行重复改造而言，油井利用率低，为获取水平井分段油藏压力手段而言不具备代表性。

综上，现有获取压前油藏压力测试的方法存在以下问题：一是本井直接压力恢复测试主要应用直井，对于多段开采的水平井而言不能直接判断各段间油藏压力的差异。二是邻井压力恢复测试对于非均质性油藏而言，尤其对于水平井而言更不具备适用性。三是目前水平井压力测试的方式主要是用于分段产液量和流动压力测试，不仅无法获取油藏压力，施工周期长工具稳定性差，而且针对低产量贡献段无法甄别其原因是堵塞还是初期因工具失效未改造。

技术实现要素：

本发明的目的一，在水平井油井上直接分段注入解堵液，即可实现分段炮眼和近井筒解堵，也可判断各段初期改造程度，为后续进行重复改造选段提供依据；二是采用分段压降测试间接获取油藏压力，施工周期短，便于后续进行分段重复改造参数优化。

为此，本发明提供了一种分段油藏压力测试方法，采用分段试挤油管柱，该分段试挤油管柱包括依次串接的水力锚、Y111型封隔器、油管调整短节、导压喷砂器、Y211型封隔器、导向器，水力锚通过安全接头与油管连接；

还包括如下步骤：

步骤一，将分段试挤油管柱连接在油管尾部，将油管下入水平井中，使得分段试挤油管柱位于水平井趾部的第一个压裂段，实现段间封隔；

步骤二，通过分段试挤油管柱向第一个压裂段注入酸性解堵液，以0～2m³/min的排量挤注15～30min；

步骤三，在挤注结束前的1～2min，以每10～20s的时间间隔、0.017～0.67m³/min的排量阶梯降低至零，然后停泵测压1～2小时，用仪表车或者压力表录取井底压力降落数据；

步骤四，上提分段试挤油管柱至下一段，并重复步骤二、步骤三，完成第二段解堵液试挤；

步骤五，重复步骤二、步骤三、步骤四，直至完成所有的分段解堵液试挤；

步骤六，利用分段试挤油管柱在挤注施工过程中录取的井底压力数据，绘制排量和压力关系图，拟合二次项关系式，计算油藏压力Pr。

所述的油管调整短节上安装有压力表。

所述的水力锚和油管之间串接有扶正器，扶正器通过安全接头与油管连接。

步骤六中所述的计算油藏压力Pr是通过如下公式进行：

Pc≈σh=ν/(1-ν)·(σh-α·Pr)+ α·Pr

其中，ν为泊松比；α为毕奥特系数；σh为垂向应力，MPa；

Pc=Ph+c

其中，Ph为静液柱压力，MPa；c为取决于岩石和流体物理性质的常数。

步骤二中所述的通过分段试挤油管柱向第一个压裂段注入酸性解堵液，是以1.5m³/min的排量挤注20min。

步骤三在挤注结束前的1.5min，阶梯降低排量至零，然后停泵测压1.5小时，用仪表车录取井底压力降落数据。

所述的阶梯降低排量至零是指在挤注结束前的1.5min内，以每25s的时间间隔、0.25m³/min的排量阶梯降低至零。

本发明的有益效果：本发明提供的这种低渗透油藏水平井老井进行复压前裂缝分段油藏压力测试方法和分段试挤油管柱，通过解堵液清洗井筒及裂缝附近堵塞储层，判断初期改造状况，为后续开展重复压裂设计依据，单段试挤测压平均用时3h，有效降低测试周期，提高施工效率，计算方法简单快捷，无需专用解释软件，解决了水平井进行直接分段油藏压力测试耗时长、成本高等特点，解决了水平井分段油藏压力不能用直井测试方法，缩短了测试周期。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是分段试挤油管柱的结构示意图。

附图标记说明：1、安全接头；2、扶正器；3、水力锚；4、Y111封隔器；5、油管调整短节；6、导压喷砂器；7、Y211封隔器；8、导向器，9、油管；10、压力表。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种分段试挤油管柱，包括依次串接的水力锚3、Y111型封隔器4、油管调整短节5、导压喷砂器6、Y211型封隔器7、导向器8，水力锚3通过安全接头1与油管9连接。

分段试挤油管柱主要采用的是Y211+Y111型双封单卡试挤测试一体油管柱，靠上提下放管柱进行坐封和解封，可以不受施工排量的影响，不仅可以进行分段试挤，也可以进行分段压力降落测试。

分段试挤油管柱的工作过程是：步骤一，将分段试挤油管柱连接在油管9尾部，将油管9下入水平井中，使得分段试挤油管柱位于水平井趾部的第一个压裂段，实现段间封隔；

步骤二，通过分段试挤油管柱向第一个压裂段注入解堵液，以0～2m³/min的排量挤注15～30min；

步骤三，在挤注结束前的1～2min，阶梯降低排量至零，然后停泵测压1～2小时，用仪表车或者压力表10录取井底压力降落数据；

步骤四，上提分段试挤油管柱至下一段，并重复步骤二、步骤三，完成第二段解堵液试挤；

步骤五，重复步骤二、步骤三、步骤四，直至完成所有的分段解堵液试挤；

步骤六，利用分段试挤油管柱在挤注施工过程中录取的井底压力数据，绘制排量和压力关系图，拟合二次项关系式，计算油藏压力Pr。

需要说明的是，步骤三中所述的停泵测压，是指压裂车停泵后，仪表车继续录取地面压力降落情况，达到根据裂缝压降快慢判断初期裂缝改造程度的目的。

本发明主要是在低渗透油藏水平井老井重复压裂前，在前期以一定排量分段注入一定量的酸性解堵液体，根据挤注情况判别该段初期改造情况。挤注完后，进行阶梯降排量注入，并关井1h进行压力降落测试，最后根据压力排量资料计算油藏压力，获得油藏压力后，可根据各段压力保持水平进一步评估各段的产量贡献率和优化各段的重复改造参数，提高措施的针对性，最后实现低产井的有效治理。

前期在低渗透油藏开展2口井现场试验，累计试挤13段，其中2段试挤后判别为初期因工具问题未改造，各段分别获得不同的油藏压力，6-27MPa，测试时间2天，针对油藏压力和初期未改造段进行分段补充能量和重复压裂优化设计，提高了措施的针对性，措施后平均单井日增油5.5t，为后续进行连片低产水平井治理具有重要指导意义。

实施例2：

如图1所示，所述的油管调整短节5上安装有压力表10，步骤三中的停泵测压，既可以用仪表车，也可以用压力表10录取井底压力降落数据；

所述的水力锚3和油管9之间串接有扶正器2，扶正器2通过安全接头1与油管9连接，扶正器2可以保证钻井固井质量，在本实施例中，具体保护的是整个分段试挤油管柱的位置不发生偏斜。

实施例3：

一种分段油藏压力测试方法，包括如下步骤：

步骤一，将分段试挤油管柱连接在油管9尾部，将油管9下入水平井中，使得分段试挤油管柱位于水平井趾部的第一个压裂段，实现段间封隔；

步骤二，通过分段试挤油管柱向第一个压裂段注入解堵液，以0～2m³/min的排量挤注15～30min；

步骤三，在挤注结束前的1～2min，阶梯降低排量至零，然后停泵测压1～2小时，用仪表车或者压力表10录取井底压力降落数据；

步骤四，上提分段试挤油管柱至下一段，并重复步骤二、步骤三，完成第二段解堵液试挤；

步骤五，重复步骤二、步骤三、步骤四，直至完成所有的分段解堵液试挤；

步骤六，利用分段试挤油管柱在挤注施工过程中录取的井底压力数据，绘制排量和压力关系图，拟合二次项关系式，计算油藏压力Pr。

具体的，本实施例提供的分段油藏压力测试方法是应用于低渗透油藏水平井老井重复压裂前，在前期以一定排量分段注入一定量的酸性解堵液体，根据挤注情况判别该段初期改造情况。挤注完后，进行阶梯降排量注入，并关井1h进行压力降落测试，最后根据压力排量资料计算油藏压力，获得油藏压力后，可根据各段压力保持水平进一步评估各段的产量贡献率和优化各段的重复改造参数，提高措施的针对性，最后实现低产井的有效治理。

需要说明的是，“绘制排量与压力关系图，拟合二次项关系式”是根据挤注施工录取的数据绘制低排量（Q＜0.5m³/min）施工条件下井口压力与排量指示曲线满足二项式规律，回归二次项曲线公式：

Pt=c+aQ+bQ² ①

式中a、b、c为取决于岩石和流体物理性质的常数，通过回归得出的曲线公式直接读取。

进一步地，步骤五中所述的理论计算公式包括②-④：

低排量下低渗透油藏裂缝内的流态为非线性渗流特征，压降满足P.Forchheimei非线性方程:

δP=Pt+Ph-Pf-Pc=aQ+bQ² ②

低排量下，摩阻Pf忽略不计，联立式①和式②上面两式即可获得每段闭合应力：

Pc=Ph+c ③

同时，针对低渗透油藏，把闭合应力代入下式即可获得油藏压力Pr：

Pc≈σh=ν/(1-ν)·(σh-α·Pr)+ α·Pr ④

上面各式中：δP为挤注压差，MPa；Q为挤注排量，m³/min；Pt为地面油管压力，MPa；Ph为静液柱压力，MPa；Pf为摩阻，MPa；Pc为裂缝闭合压力，MPa；ν为泊松比；α为毕奥特系数；σh为垂向应力，MPa；Pr为油藏压力，MPa。

获得油藏压力后，可根据各段压力保持水平进一步评估各段的产量贡献率和优化各段的重复改造参数，提高措施的针对性，最后实现低产井的有效治理。

本发明提供的这种低渗透油藏水平井老井进行复压前裂缝分段油藏压力测试方法，通过解堵液清洗井筒及裂缝附近堵塞储层，判断初期改造状况，为后续开展重复压裂设计依据，单段试挤测压平均用时3h，有效降低测试周期，提高施工效率，计算方法简单快捷，无需专用解释软件，解决了水平井进行直接分段油藏压力测试耗时长、成本高等特点，解决了水平井分段油藏压力不能用直井测试方法，缩短了测试周期。

实施例4：

在实施例3的基础上，步骤三中所述的阶梯降低排量至零是指在挤注结束前的1～2min内，以每10～20s的时间间隔、0.017～0.67m³/min的排量阶梯降低至零。向裂缝注入解堵液的目的是清洗井筒孔眼附件的裂缝和判断原有的老裂缝的吸液能力以及开启状况，阶梯降低排量是为了后面的绘制低排量施工条件下，井口压力与排量只是曲线。

实施例5：

在实施例4的基础上，需要指出的是，所述解堵液选用酸性解堵液，选择酸性解堵液是因为其具有除垢清蜡的作用，既可以判断原有裂缝吸液能力及开启状况，也可以清洗井筒孔眼附近。

实施例6：

在实施例4的基础上，步骤五中所述的计算油藏压力Pr是通过如下公式进行：

Pc≈σh=ν/(1-ν)·(σh-α·Pr)+ α·Pr

其中，ν为泊松比；α为毕奥特系数；σh为垂向应力，MPa；

Pc=Ph+c

其中，Ph为静液柱压力，MPa；c为取决于岩石和流体物理性质的常数。

“绘制排量与压力关系图，拟合二次项关系式”是根据挤注施工录取的数据绘制低排量（Q＜0.5m³/min）施工条件下井口压力与排量指示曲线满足二项式规律，回归二次项曲线公式：

Pt=c+aQ+bQ² ①

式中a、b、c为取决于岩石和流体物理性质的常数，通过回归得出的曲线公式直接读取。

进一步地，所述的理论计算公式包括②-④：

低排量下低渗透油藏裂缝内的流态为非线性渗流特征，压降满足P.Forchheimei非线性方程:

δP=Pt+Ph-Pf-Pc=aQ+bQ² ②

低排量下，摩阻Pf忽略不计，联立式①和式②上面两式即可获得每段闭合应力：

Pc=Ph+c ③

同时，针对低渗透油藏，把闭合应力代入下式即可获得油藏压力Pr：

Pc≈σh=ν/(1-ν)·(σh-α·Pr)+ α·Pr ④

上面各式中：δP为挤注压差，MPa；Q为挤注排量，m³/min；Pt为地面油管压力，MPa；Ph为静液柱压力，MPa；Pf为摩阻，MPa；Pc为裂缝闭合压力，MPa；ν为泊松比；α为毕奥特系数；σh为垂向应力，MPa；Pr为油藏压力，MPa。

获得油藏压力后，可根据各段压力保持水平进一步评估各段的产量贡献率和优化各段的重复改造参数，提高措施的针对性，最后实现低产井的有效治理。

实施例7：

在实施例4的基础上，作为优选，步骤二中所述的通过分段试挤油管柱向第一个压裂段注入解堵液，是以1.5m³/min的排量挤注20min，步骤三所述的在挤注结束前的1.5min，阶梯降低排量至零，然后停泵测压1.5小时，用仪表车录取井底压力降落数据，所述的阶梯降低排量至零是指在挤注结束前的1.5min内，以每25s的时间间隔、0.25m³/min的排量阶梯降低至零。在施工过程中，具体的排量、挤注时间、挤注结束前的阶梯将排量，根据实际情况自行调整，以满足现场实际需要。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。