不稳定试井监测气井早期水侵

第32卷第1期2020年2月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSV ol.32No.1Feb.2020收稿日期：2019-05-23；修回日期：2019-08-20；网络发表日期：2019-09-30基金项目：中国石油天然气股份有限公司科技重大专项课题“柴达木盆地老气区控水稳气及新气区高效开发技术研究”（编号：2016E-0106GF ）资助作者简介：邓成刚（1976—），男，高级工程师，主要从事气田开发地质方面的研究工作。

地址：（736202）甘肃省敦煌市七里镇青海油田勘探开发研究院气田开发研究所。

Email ：********************.cn 。

文章编号：1673-8926（2020）01-0128-07DOI ：10.12108/yxyqc.20200114引用：邓成刚，李江涛，柴小颖，等.涩北气田弱水驱气藏水侵早期识别方法.岩性油气藏，2020，32（1）：128-134.Cite ：DENG C G ，LI J T ，CHAI X Y ，et al.Early identification methods of water invasion in weak water drive gas reservoirs in Se ‐bei gas field ，Qaidam Basin.Lithologic Reservoirs ，2020，32（1）：128-134.涩北气田弱水驱气藏水侵早期识别方法邓成刚1，李江涛1，柴小颖1，陈汾君1，杨喜彦2，王海成1，连运晓1，涂加沙1（1.中国石油青海油田分公司勘探开发研究院，甘肃敦煌736202；2.中国石油青海油田分公司气田开发处，甘肃敦煌736202）摘要：弱水驱气藏开发早期的水侵特征不明显，识别起来比较困难。

现场多采用水样监测和对水气比曲线进行分析等方法对气藏的水侵特征进行识别，但这些方法都是在地层水进入气井之后才能进行判断，不利于提前采取预防措施。

试井技术名词解释名：试井：是一种以渗流力学为基础以各种测试仪表为手段,通过对油井气井或水井生产动态测试来研究和确定油气水层和测试井的生产能力,物性参数,生产动态判断测试井附近的边界情况,以及油气水层之间的连通关系的方法。

2.产能试井：是改变油气井的工作制度若干次,测量在各个不同工作制度下的稳定产量和相对应的井底压力,从而确定测试井层的生产能力,即产能。

3.不稳定试井：不稳定试井是改变测试井的产量,从而在油层中形成一个压力的扰动或变化,并测量由此引起的井底压力随时间的不稳定变化过程。

4.压力降落试井：油井以定产量生产,油井井底压力不断降低,记录压力随时间的变化(适于新开发井或油井关井时间长到已达到周围井底压力稳定后)。

5.压力恢复试井：油井生产一段时间后,突然关井测取关井后井底压力随时间变化的关系。

6.干扰试井：A井(激动井,active well)施加一信号,记录B井(观察井,observation well)的井底压力变化,分析A, B井是否处于同一水动力系统。

名： 7.脉冲试井：A井(激动井,active well)的产量以多脉冲的形式改变,记录B井(观察井,observation well )的井底压力随时间的变化信息。

1.采油指数：单位生产压差下的产量 2.比采油指数：采油指数除以产层厚度 3.气井无阻流量：井底流压为零,此时产生压差放大到了最大极限限度,对应的产量也应该是最大的畅喷产量 3.气井回压试井：连续以3~4个稳定产量生产,通常采取由小产量逐步加大的程序,每个产量生产都要求流动压力达到稳定,测量其稳定产量和相对应的稳定流压,最后关井测量底层压力 5.气井等时试井：是连续以3~4个稳定产量q gi(i=1 2 3 4)开井生产相同的时间T,而不管流压是否达到稳定,不过要求一定要进入径向流动阶段 6.气井修正等时试井：连续以3~4个稳定产量q gi(i=1 2 3 4)开井生产相同的时间t,而不管流压是否达到稳定1.导压系数：是一个表征底层和流体传到压力难易程度的物理量 2.弹性储能系数：表征油气藏这种弹性空隙介质靠其本身的弹性储存油气能力的大小7.井筒表皮效应：当原油从产层流入井筒时在这里产生一个附加压力降。

天然气田开发收稿日期:2004206207;修回日期:20042102091作者简介:康晓东(19782),男,河南禹州人,博士研究生,主要从事多相流理论与油气田开发开采研究.气藏早期水侵识别方法康晓东1,李相方1,张国松2(1.石油大学石油天然气工程学院,北京102249;　2.吐哈油田勘探开发研究院,新疆哈密839009)摘要:地层出水会直接导致气井产能的损失与气藏采收率的降低,也会给气藏的开发带来严重的不利影响。

在水驱气藏的开发中,水侵的早期识别是充分利用无水期进行生产与主动地实施治水措施的前提。

目前水侵的识别方法主要有产出水分析、压降曲线识别、试井监测和模拟计算等。

在阐述了这些方法的原理、适应性与存在的问题的基础上指出,应基于气井地质信息,采用多种方法进行水侵识别。

关键词:气藏;水气比;水侵量;不稳定试井中图分类号:T E 34 文献标识码:A 文章编号:167221926(2004)0620637203 在水驱气藏的开发中,由于边底水的侵入而造成的气井出水,不仅会增加气藏的开发开采难度,而且会造成气井产能的损失,降低气藏采收率,影响气藏开发效益。

水侵动态的准确判断,特别是早期水侵识别,是主动有效地开发气藏的基础。

基于不同的原理,目前的识别方法主要有气井产出水分析、压降曲线识别、试井监测识别等。

本文比较系统地阐述这些方法的识别原理、适用条件与存在的问题,并指出有效识别气藏水侵的方法。

1　通过气井产出的水识别水侵在水驱气藏与凝析气藏的开发中,一般情况下,气井在产气的同时,也有水的产出。

通过产出水矿化度与水气比的变化分析可以判断水的来源[1],进而分析是否有水侵发生。

1.1　水气比变化以千米桥凝析气藏板深7井为例。

图1为该井生产水气比变化曲线。

生产初期水气比相对较低,经过快速上升阶段后,水气比保持在较高水平。

图2为该井凝析水含量测试结果,根据地层压力即可判断出产出水的来源。

目前气藏地层压力20M Pa ,结合图2可得凝析水含量不超过2m 3 104m 3。

不稳定试井确定单井控制储量在气藏勘探开发过程中，利用不稳定试井分析能够得到气井泻气区范围内的储层平均压力、有效渗透率、完井效率、储层介质类型以及边界性质等。

对于定容气藏来说，通过适当的理论延伸，还可以利用不稳定试井资料估算单井控制储量。

而对于无限延伸气藏来说，单井控制储量一般取决于井网分布。

利用动态资料评价油气藏储量的方法主要有：压降曲线法、压恢曲线法、物质平衡法、产量增长曲线法、产量递减曲线法、水驱曲线法等。

一般情况下，物质平衡法、产量递减曲线法、水驱曲线法等适用于气藏开采的中、后期，这时有足够的生产动态资料可供分析。

产量增长曲线法能够对中、前的生产资料进行分析，但分析结果的可信度取决于应用模型的选择，而且需要一定量的生产资料。

在气藏开发早期，压降曲线法和压恢曲线法是估算单井控制储量的主要方法。

该方法可能对于裂缝型、岩性封闭型及复杂断块型气藏更为有效，因为这种情况下很难用其他方法定准含气面积、有效厚度、有效孔隙度以及含气饱和度等，结果必然使得用容积法计算储量的误差增大。

利用压降曲线法和压恢曲线法所需要的资料主要有：‘（1）原始（或平均）地层压力、地层温度、地层气体PVT性质及目标井的产能；（2）压力降落或压力恢复测试的数据资料；（3）长时间试采中，井底压力及产量随时间的变化数据（可选）。

显然，地层气体PVT的准确性以及不稳定测试资料的有效性将影响分析结果的精度。

地层气体的粘度和压缩因子等物性是系统压力的函数。

地层气体的渗流方程具有强非线性，一般比较严格的方法是采用Al-Hussaing（1966）拟压力函数减弱方程的强非线性，然后对所导出的控制方程右端扩散系数一项取初始值进行线性化。

拟压力函数定义为：P,,P,d,()2 (1) ,P0()(),,z,通常，拟压力对于低压情形能够简化为压力平方函数而对于高压情形能够简化压力函数。

地层气体不稳定渗流无量纲控制方程为：2,,,1,,,DDD (2) ，,2,rr,r,tDDDD方程中所用的无量纲量定义为：Tkh(),,,,sci,, DTPQscscr r,Drwktktktem,,,，， ttt222DeDmD,(,c)r,(,c)r,(,c)rggtiwggtiwggtiw根据以上渗流方程，可以从理论上得到探测半径与生产时间的解析关系式，这个关系式是我们利用不稳定试井资料分析单井控制储量的基础之一。

基于随钻电阻率响应特征的深水钻井气侵早期监测方法王金波;孙宝江;李昊;王宁;王志远;高永海【摘要】为了将随钻电阻率测井值的响应特征应用于深水钻井气侵早期监测方法中,对随钻电阻率测井值气侵响应规律进行研究.在分析测井值的环境影响因素基础上,设计一套气侵模拟试验装置,研究随钻电阻率测井值在不同注气量下气体侵入井筒的响应特征.考虑如何排除地层岩性影响随钻电阻率测井值变化并结合钻井液录井资料的基础上,建立基于随钻电阻率测井的深水钻井气侵早期监测方法.试验结果表明:通过瞬时随钻电阻率测井值的脉动特征可进行井底环空流型识别,并拟合出了气体体积分数与无因次随钻电阻率测井值的关系式,拟合公式与试验数据的相对平均误差为5%,吻合程度较高;与常规泥浆池增量法相比,建立的方法可提前10 min 监测到气侵发生,比隔水管气侵早期监测方法提前6 min监测到气侵发生.%When applying LWD resistivity for deepwater gas kick detection, it is not clear and difficult to identify the re-sponse characters of the LWD resistivity. In this research, a simulated wellbore was built in laboratory to study gas kicks dur-ing drilling, and to analyze the response characters of the LWD resistivity under different gas kick rates. A method of early gas kick detection was developed based on the LWD resistivity and drilling fluid log data with considerations of eliminating effects of rock formation. Based on the experimental results, a model correlating the dimensionless resistivity and kicked gas volume was formulated, and the impulse character of instantaneous LWD resistivity was used to identify the flow pattern of multiphase flow in wellbore. The results show that the average error between the experimental data and that predicted by the model is lessthan 5%. With application of this method for the detection of typical gas kicks in deepwater well, it is 10 mi-nutes earlier than the conventional method of mud pit gain, and 6 minutes earlier than the method of early gas kick detection via bottom riser. The method of the LWD resistivity can detect a gas kick occurring in the wellbore earlier than the conven-tional overflow detection technique, which can provide useful data for the as kick control.【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(041)006【总页数】7页(P94-100)【关键词】气侵早期监测;随钻电阻率;试验井筒;响应特征;气侵程度【作者】王金波;孙宝江;李昊;王宁;王志远;高永海【作者单位】中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中海油研究总院,北京100027;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE21目前海洋深水钻井中面临着高含气井井控风险高、安全密度窗口窄等诸多井控难点,气体侵入井筒后,如果不及时发现并采取相应措施,会造成井涌、井喷等严重钻井事故[1]。

稳定试井与不稳定试井第一部分油气井试井第一章稳定试井第一节油井稳定试井一、原理达西定律告诉我们:平面径向流的井产量大小主要决定于油藏岩石和流体的性质(即Kh)，以及生产压差。

因此，测出井的产量和相应压力，就可以推断出井和油藏的流动特性，,这就是稳定试井所依据的原理。

稳定试井也可称为产能试井。

其具体做法是:依次改变井的工作制度，待每种工作制度下的生产处于稳定时，测量其产量和压力及其它有关资料;然后根据这些资料绘制指示曲线、系统试井曲线、流入动态曲线;得出井的产能方程，确定井的生产能力、合理工作制度和油藏参数。

本章主要介绍自喷油井的稳定试井。

二、测试方法(一)定工作制度1.工作制度的测点数及其分布每一工作制度以4~5个测点较为合适，但不得少于三个，并力求均匀分布。

2.最小工作制度的确定原则在生产条件允许情况下，使该工作制度的稳定流压尽可能接近地层压力。

3.最大工作制度的确定原则在生产条件允许情况下，使该工作制度的稳定油压接近自喷最小油压(例如，取0.3~1.0Mpa)。

4.其它工作制度的分布在最大、最小工作制度之间，均匀内插2~3个工作制度。

(二)一般测试程序1.测地层压力试井前，必先测得稳定的地层压力。

2.工作制度程序一般由小到大(也可以由大到小，但不常采用)依1图1—1油井指示曲线类型次改变井的工作制度，并测量其相应的稳定产量、流压和其它有关数据。

3.关井测压最后一个工作制度测试结束后，关井测地层压力或压力恢复。

三、线性产能方程及其确定图 1—1直线型指示曲线I可用以下线性方程表示:(6—1) q,J,pp3式中:q——产量，m/d3 J——采油指数，m/d?MPaΔp——生产压差，MPa P线性产能方程的确定根据测试工作制度的产量和压力数据，作图于?p,q的坐标系上得直线，量出直线的p斜率，其倒数即为J。

四、指数式产能方程及其确定1.指数式产能方程2.系数C、n的确定五、二项式产能方程及其确定六、油井稳定试井资料解释,一,解释步骤和方法1( 整理试井资料(1)试井数据列表。

异常高压气藏水侵量计算新方法刘思远;李治平;陈鹏羽;郭春秋;赖枫鹏【摘要】利用常规物质平衡方程计算异常高压气藏水侵量,需要知道气井关井监测的稳定地层压力,然而在实际生产过程中,不可能随时关井监测地层压力计算气井水侵情况,且针对异常高压气藏,压力对计算结果影响很大.针对以上问题,利用流动物质平衡方程推导了一种计算异常高压气藏水侵量的新方法,运用无因次压力和采出程度图版,可以在气藏生产过程中不关井,以井底压力计算水侵量,并进行了实例验证.结果表明:新方法计算的水侵量比视地质储量法和图版法更准确,误差小于5％,准确率高,实用性强.该方法解决了异常高压气藏中,随着压力下降而引起的束缚水膨胀和孔隙体积减小等对水侵量带来的影响,为实际气井生产中计算水侵量提供了借鉴%Continuous and steady formation pressure data from gas well shut-in monitoring is necessary to calculate the aquifer influx of abnormal high-pressure gas reservoir by traditional material balance equation.Actually,it is impossible to monitor formation pressure by shutting in gas well for aquifer influx calculation.In addition,the aquifer influx calculation is greatly dependent on formation pressure for gas abnormal high-pressure reservoir.In view of the above limitations,the material balance equation is used to deduce a new method for calculating the aquifer influx of abnormal high-pressure gas reservoir.The plates of dimensionless pressure and recovery degree and bottomhole pressure are used to calculate the aquifer influx without shutting in gas well,which is also verified in a field case.Research demonstrates that Comparing with the aquifer influx calculations from apparent geological reserve and plate methods,this newnethod could provide a nore accurate and practicable calculation and the corresponding calculation error is less than 5％.The effects of bound water swelling and pore volume reduction result from pressure drawdown are also taken into consideration in this new aquifer influx calculatiou,which could provide a reference for the field aquifer influx calculation of gas well.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2017(024)006【总页数】4页(P139-142)【关键词】物质平衡方程;异常高压气藏;水侵量;井底压力【作者】刘思远;李治平;陈鹏羽;郭春秋;赖枫鹏【作者单位】中国地质大学(北京),北京100083;非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室,北京 100083;中国地质大学(北京),北京100083;非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室,北京 100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国地质大学(北京),北京100083;非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TE341近年来，随着勘探技术的进步，异常高压气藏在世界范围内的开发比例明显上升。

煤层气试井考点一、名词解释（30分/6题）1.试井：是以渗流力学理论为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油井、气井或水井生产动态的测试，来研究油、气、水层和测试井的各种物理参数、生产能力，以及油、气、水层之间的连通关系的方法。

2.产能试井：是改变若干次油井、气井或水井的工作制度，测量在各个不同工作制度下的稳定产量及与之相对应的井底压力，从而确定测试井的产能方程和无阻流量、井底流动曲线。

3.稳定试井：产量基本上不随时间变化的试井称为稳定试井。

4.不稳定试井：产量或压力随时间变化的试井称不稳定试井。

5.井筒储存效应：在测试过程中，由于井筒中的流体的可压缩性，关井后地层流体继续向井内聚集，开井后地层流体不能立刻流入井筒的现象。

6.井筒储存系数：描述井筒储存效应大小的物理量为井筒储存系数，定义为与地层相通的井筒内流体体积的改变量与井底压力改变量的比值。

7.质量守恒定律：单位时间内通过控制面净流入的流体质量等于单位时间控制体内流体质量的增量。

8.表皮系数：9.表皮效应：钻井、完井、储层强化过程中，泥浆渗入、泥饼及水泥、储层自身细粒物质在井筒附近积聚，以及地层部分打开、射孔不足或井眼堵塞等，导致储层被污染→渗透率降低→污染带内产生附加压降△p s ，产生表皮效应。

10.折算半径：其含义就是将表皮效应用等效的井筒半径来代替，计算公式为： 11.叠加原理：油藏中任一点的总压降，等于油藏中每一口井的生产在该点所产生的压降的代数和。

12.导压系数：单位时间内压力波波及的面积，公式为： 13储层综合压缩系数：单位岩石体积在改变单位压力时，由于孔隙收缩和液体膨胀总共排挤出来的液体体积。

13.续流：当地面井口关闭后，地层流体继续流入井筒的现象。

14.达西定律：是指流体在多孔介质中遵循渗透速度与水力梯度呈线性关系的运动规律，即渗流量与圆筒断面积及水头损失成正比，与断面间距成反比。

15.等温压缩系数：等温条件下，单位体积的气体随压力变化的体积变化率。