一种缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释方法技术

技术编号:22722732 阅读:24 留言:0更新日期:2019-12-04 05:36
本发明专利技术公开了一种缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释方法,包括以下步骤:S1、建立压裂井缝洞油藏试井物理模型;S2、建立溶洞及溶洞泄油区径向渗流无因次数学模型;S3、建立压裂缝线性渗流无因次数学模型及其与径向渗流模型的耦合模型;S4、数学模型拉氏变换并求解;S5、绘制典型试井双对数曲线;S6、实测试井数据的拟合解释;S7、研究溶洞半径的影响;S8、研究主裂缝长度的影响。本发明专利技术的有益效果是:建立了缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释方法,考虑井筒压裂形成大尺度压裂缝渗流通道,压裂缝沟通大溶洞,将大尺度溶洞视为势体,以溶洞为中心形成双重介质溶洞泄油区,通过溶洞泄油区的径向渗流与压裂缝的线性流动耦合建立数学模型,对模型进行拉普拉斯变换求解,绘制典型试井双对数曲线,并对模型进行参数敏感性分析。

A method of well test and interpretation for fractured wells in fractured vug reservoirs

The invention discloses a well test interpretation method of fracture well and large karst cave in fracture hole oil and gas reservoir, which comprises the following steps: S1, establishing physical model of fracture well and fracture cave oil reservoir; S2, establishing dimensionless mathematical model of radial seepage in karst cave and karst cave oil drainage area; S3, establishing dimensionless mathematical model of linear seepage in fracture and its coupling model with radial seepage model; S4, mathematical model Lagrangian change 5. Draw typical well test double logarithm curve; S6. Fit interpretation of measured well test data; S7. Study the influence of cave radius; S8. Study the influence of main fracture length. The invention has the following beneficial effects: establishing the well test interpretation method of large-scale karst cave in fracture cave oil and gas reservoir, considering the formation of large-scale pressure fracture seepage channel by wellbore fracturing, the pressure fracture connects the large-scale karst cave, taking the large-scale karst cave as potential body, taking the karst cave as the center to form the dual medium karst cave oil drainage area, and establishing the mathematical model through the coupling of radial seepage and linear flow of pressure fracture in the karst cave oil drainage area Type, Laplace transform is used to solve the model, draw the typical log curve of well test, and analyze the parameter sensitivity of the model.

【技术实现步骤摘要】
一种缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释方法
本专利技术涉及地质勘探
,具体涉及一种缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释方法。
技术介绍
缝洞型油气藏中发育有大量的天然裂缝与溶蚀溶孔与大尺度溶洞,这三类介质都是良好的油气储集空间。目前的地震识别与钻井技术还无法完全保证钻遇缝洞储集体。存在生产井未钻遇溶洞的情况,常采用压裂等措施产生人工裂缝以沟通有效缝洞储集体。对于此类压裂井缝洞油藏,识别溶洞体积与压裂缝长度对指导后期生产具有重要的指导意义。从60年代以来,许多学者提出并发展了多重介质模型碳酸盐岩油气藏试井理论,认为油气藏可视多几种介质系统在空间上的叠加,各系统间存在窜流。然而,多重介质试井模型的基础是连续性假设,此类试井模型的连续性假设对于缝洞发育尺度大且离散分布的缝洞型油气藏并不完全适用,连续介质模型试井图版对缝洞油气藏矿场实测曲线往往难以拟合,且无法解释出大尺度裂缝与大溶洞参数。20世纪以来,一些学者考虑缝洞离散分布,建立了井钻遇溶洞试井模型、缝洞串并联组合等试井模型成功解释出了缝洞参数。有学者建立了井钻遇溶洞,溶洞外为双重连续介质的试井模型并求得了解析解。但这些模型的缝洞组合方式简单,适用范围有限,不能适用于压裂井缝洞油气藏。在缝洞型油气藏的生产实践中,存在生产井未钻遇有效缝洞区,导致油井产能低。综上所述,大尺度缝洞发育的缝洞型油气藏不完全多重介质连续性假设,现有的钻遇溶洞模型和缝洞组合试井模型又无法解决压裂油气藏试井问题。本专利技术在研究压裂油气藏缝洞发育特征基础上,建立了一种新的试井模型与方法,模型考虑溶洞外区为双重介质,引入溶洞泄油区概念,对压裂缝中的线性渗流与溶洞径向渗流区中的径向渗流进行耦合建立数学模型,对模型进行了耦合求解,绘制了典型试井曲线,分析了流动特征并进行了参数敏感性分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种建立了缝洞油气藏压裂井大溶洞试井模型与方法,考虑溶洞外区为双重介质,引入溶洞泄油区概念,对压裂缝中的线性渗流与溶洞径向渗流区中的径向渗流进行耦合建立数学模型,对模型进行了耦合求解,绘制了典型试井曲线,分析了流动特征并进行了参数敏感性分析。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现:一种缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释模型与方法,它包括以下步骤:包括以下步骤:S1、建立压裂井缝洞油藏试井物理模型;S2、建立溶洞及溶洞泄油区径向渗流无因次数学模型;S3、建立压裂缝线性渗流无因次数学模型及其与径向渗流模型的耦合模型;S4、数学模型拉氏变换并求解;S5、绘制典型试井双对数曲线;S6、实测试井数据的拟合方法,编写解释程序;S7、研究溶洞半径的影响;S8、研究主裂缝长度的影响。所述步骤S1中物理模型的基本假设条件如下:(1)以溶洞为中心形成泄油区,溶洞外发育有连续分布的天然裂缝和溶蚀溶孔,视为连续介质;(2)地层中有一口直井以定产量生产,井筒通过压裂形成的主裂缝与溶洞相连,储层流体为单相原油,溶洞被原油充填;(3)溶洞泄油区中,原油通过溶蚀溶孔向裂缝窜流,再向大溶洞发生窜流,最后通过压裂缝流入井筒;(4)原油在储层裂缝中的流动符合达西温流动;忽略毛管力与重力的作用;(5)初始时刻地层压力处处相,于原始地层压力;(6)溶洞、裂缝、溶孔和流体均为微可压缩,压缩系数为常数;(7)考虑井筒储集效应与表皮效应的影响。在所述步骤S2中建立溶洞及溶洞泄油区径向渗流无因次数学模型的步骤如下:模型以油藏模型为例,若为气藏,则将模型中的所有压力参数P替换为气藏拟压力,下标与下标含义均不变,流体物性参数采用对应气体参数即可。所述拟压力计算方法为:式中,ψ为真实气体拟压力(对应于压力p),Mpa2/(mPa.s);p为压力,MPa;μ为气体粘度,mPa.s;Z为气体偏差因子;p0为任意选定某一参考压力。定义如下无因次量:无因次压力pfD、pfrD、pvrD、pvD:式中:pfD、pfrD、pvrD分别为压裂缝、径向泄油区天然裂缝、径向泄油区中的溶孔无因次压力;pf、pfr、pvr分别为压裂缝、径向泄油区天然裂缝、径向泄油区中的溶孔压力,MPa;pv为大溶洞等势体压力,MPa;pvD为大溶洞等势体无因次压力。pi为地层原始压力,MPa;h为储层厚度,m;qo为生产井产量,m3/d;Bo为原油体积系数,m3/m3;μ为原油黏度,mPa.s;Kf为压裂缝渗透率,μm2。无因次生产时间tD:式中:t为井生产时间,h;为井无因次生产时间;φf为压裂缝孔隙度,无因次;Cft为压裂缝综合压缩系数,MPa-1,rw为生产井半径,m。无因次地层厚度hD:无因次压裂缝距离xD:式中:x为主裂缝上其点距井口坐标,m;为主裂缝上点距井口无因次坐标;无因次溶洞泄油区径向距离rD:式中:r为径向溶洞泄油区点距溶洞中心坐标,m;无因次泄油区半径reD:式中:re为溶洞泄油区半径。无因次溶洞半径rvD:式中:rv为溶洞半径,m;弹性储容比ω:式中:φfr、φvr分别为径向天然裂缝、溶孔孔隙度,无因次;Cfrt、Cvrt为径向天然裂缝、溶孔综合压缩系数,MPa-1;无因次窜流系数λ式中:α为形状因子,m-2;Kfr、Kvr分别为径向天然裂缝、溶孔渗透率,μm2。无因次井筒储集系数CD式中:C为井筒储集系数,MPa-1。无因次压裂缝横截面积AD:Af为压裂缝横截面积,m2。径向流区与线性流区流动系数之比MD:模型自定无因次参数η1、η2:溶洞以外泄油区裂缝与溶孔微分控制方程:外边界条件包括无限大条件、封闭边界条件和定压边界条件:1)无限大:pfrD(∞,tD)=0(3a)2)封闭边界:3)定压边界:pfrD(reD,tD)=0(3c)内边界条件:初始条件:在所述步骤S3中建立压裂缝线性渗流无因次数学模型及其与径向渗流模型的耦合模型的步骤如下:压裂缝微分控制方程:内边界条件:外边界条件(耦合条件):初始条件:在所述步骤S4中数学模型拉氏变换并求解的步骤如下:将径向泄油区无因次数学模型拉氏变换可得:外边界条件:1)无限大:2)封闭边界:3)定压边界:内边界条件:将主裂缝数学模型进行拉氏变换可得:式中,s为拉氏变量。将式(11)代入式(10)可得:其中本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、建立压裂井缝洞油藏试井物理模型;/nS2、建立溶洞及溶洞泄油区径向渗流无因次数学模型;/nS3、建立压裂缝线性渗流无因次数学模型及其与径向渗流模型的耦合模型;/nS4、数学模型拉氏变换并求解;/nS5、绘制典型试井双对数曲线;/nS6、实测试井数据的拟合方法,编写解释程序;/nS7、研究溶洞半径的影响;/nS8、研究主裂缝长度的影响。/n

【技术特征摘要】
1.一种缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、建立压裂井缝洞油藏试井物理模型;
S2、建立溶洞及溶洞泄油区径向渗流无因次数学模型;
S3、建立压裂缝线性渗流无因次数学模型及其与径向渗流模型的耦合模型;
S4、数学模型拉氏变换并求解;
S5、绘制典型试井双对数曲线;
S6、实测试井数据的拟合方法,编写解释程序;
S7、研究溶洞半径的影响;
S8、研究主裂缝长度的影响。


2.根据权利要求1所述的一种缝洞油气藏压裂井大溶洞试井解释方法,其特征在于:所述步骤S1中物理模型的基本假设条件如下:
(1)以溶洞为中心形成泄油区,溶洞外发育有连续分布的天然裂缝和溶蚀溶孔,视为连续介质;(2)地层中有一口直井以定产量生产,井筒通过压裂形成的主裂缝与溶洞相连,储层流体为单相原油,溶洞被原油充填;(3)溶洞泄油区中,原油通过溶蚀溶孔向裂缝窜流,再向大溶洞发生窜流,最后通过压裂缝流入井筒;(4)原油在储层裂缝中的流动符合达西温流动;忽略毛管力与重力的作用;(5)初始时刻地层压力处处相,于原始地层压力;(6)溶洞、裂缝、溶孔和流体均为微可压缩,压缩系数为常数;(7)考虑井筒储集效应与表皮效应的影响。


3.根据权利要求1所述的一种缝洞油藏压裂井大溶洞试井解释方法,其特征在于:在所述步骤S2中建立溶洞及溶洞泄油区径向渗流无因次数学模型的步骤如下:
模型以油藏模型为例,若为气藏,则将模型中的所有压力参数P替换为气藏拟压力,下标与下标含义均不变,流体物性参数采用对应气体参数即可。所述拟压力计算方法为:



式中,ψ为真实气体拟压力(对应于压力p),Mpa2/(mPa.s);p为压力,MPa;μ为气体粘度,mPa.s;Z为气体偏差因子;p0为任意选定某一参考压力。
定义如下无因次量:
无因次压力pfD、pfrD、pvrD、pvD:



式中:pfD、pfrD、pvrD分别为压裂缝、径向泄油区天然裂缝、径向泄油区中的溶孔无因次压力;pf、pfr、pvr分别为压裂缝、径向泄油区天然裂缝、径向泄油区中的溶孔压力,MPa;
pv为大溶洞等势体压力,MPa;pvD为大溶洞等势体无因次压力。pi为地层原始压力,MPa;h为储层厚度,m;qo为生产井产量,m3/d;Bo为原油体积系数,m3/m3;μ为原油黏度,mPa.s;Kf为压裂缝渗透率,μm2。
无因次生产时间tD:



式中:t为井生产时间,h;为井无因次生产时间;φf为压裂缝孔隙度,无因次;Cft为压裂缝综合压缩系数,MPa-1,rw为生产井半径,m。
无因次地层厚度hD:



无因次压裂缝距离xD:



式中:x为主裂缝上其点距井口坐标,m;为主裂缝上点距井口无因次坐标;
无因次溶洞泄油区径向距离rD:



式中:r为径向溶洞泄油区点距溶洞中心坐标,m;
无因次泄油区半径reD:



式中:re为溶洞泄油区半径。
无因次溶洞半径rvD:



式中:rv为溶洞半径,m;
弹性储容比ω:



式中:φfr、φvr分别为径向天然裂缝、溶孔孔隙度,无因次;Cfrt、Cvrt为径向天然裂缝、溶孔综合压缩系数,MPa-1;
无因次窜流系数λ



式中:α为形状因子,m-2;Kfr、Kvr分别为径向天然裂缝、溶孔渗透率,μm2。
无因次井筒储集系数CD



式中:C为井筒储集系数,MPa-1。
无因次压裂缝横截面积AD:



Af为压裂缝横截面积,m2。
径向流区与线性流区流动系数之比MD:



模型自定无因次参数η1、η2:






溶洞以外泄油区裂缝与溶孔微分控制方程:






外边界条件包括无限大条件、封闭边界条件和定压边界条件:
1)无限大:
pfrD(∞,tD)=0(3a)
2)封闭边界:

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建仪刘治彬刘学利邹宁黄知娟
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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