数值试井分析法在HG油田不稳定试井中的应用

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1、98内蒙古石油化工2009年第1期数值试井分析法在HG油田不稳定试井中的应用李杉杉，陈军，邹磊落，陈岑(长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北荆州434023)摘要：HG油田储层储集空间类型较多，主要为孔隙与裂缝及其组合，储集层的结构特征较复杂。在这种复杂的地质条件下，使得常规不稳定试井解释存在局限性。为此，采用了数值试井分析法进行不稳定试井解释。通过油气藏空间离散化，实现对油气藏内部不同区域储层渗流条件和流体渗流特征的精细刻画，通过对不同单元的描述，分析油气藏内部井间干扰，从而对目的井单元的分析更加全面、准确。关键词：数值试井分析法；不稳定试井；HG油田

2、HG油田区域构造位于松辽盆地南部中央坳陷两种分析方法的差异性可以用数值表皮的方式进行区红岗阶地南端。面积13．3×10km，有效勘探面积定义，该数值表皮Sn一一0．06，则数值分析方法中5．2×10‘km。。黑Ⅱ油层为HG油田主要开发油层。井的确切表达式为：黑Ⅱ油层平均砂岩厚度13．61m，平均有效厚度2．一等(6)Om，主要出油层位黑Ⅱ2、黑Ⅱ3。据样品物性分析资料统计，黑帝庙储层孑L隙度在7．2～26．8之间，平1．1．2渗流模型均值为17．8，渗透率一般在0．02～7．Op-m。之间，流体在任何油藏中的流动特征，都遵循运动方平均值为4．1．urn，层内非均质系

3、数1．75～17．2之程和物质守恒定律，以单相不可压缩流体为例，则间，平均值为7．9，属特低渗、强非均质储层。由于油有：藏的复杂性，用基于解析模型发展起来的试井分析一一k／uP(7)理论[，很难与实际曲线拟合完好。如果考虑的因素一div()一a(p)／at(8)太复杂，又无法求解解析表达式为了能解决更复杂1．2油藏的离散化的问题，必须发展新的试井理论～数值试井理论[2]。1．2．1有限元网格的建立l数值试井分析有限元数值试井对于油藏的离散化选用两种基数值分析方法是从基本的物理定律出发，引用本的网格划分方式：矩形和六边形。离散化变量描述物理体系的状态，然后计算这些离对

4、于油藏中的井、不同的渗流单元、单元间的干散变量在基本物理定律制约下的演变过程，从而体扰、边界的描述，有限元数值试井方法采用了径向模现物理过程的规律。型、干扰模型、角度模型、片段模型等多种方式进行1．1数值试井模型组合n]，最终形成一个能够准确反映油藏地质特征1．1．1井的模型的组合单元网格模型(图1)。通常一口井的产能可表达为：Q—WI×(Pi—Pw)(1)I一27rkh／ln(r0／r)(2)式中：WI为井的模型表达式，r。为分析单元的直径，而与r。相关的几何网格的表达式即被称为井的模型[3]；对于一个初始化的网格：r0一z声(>：厂c×lnr／r一×)(3)式中

5、fc为渗透性的径向校正系数。如果井的单元是一个规则的多边形，井到边缘图1单元网格模型示意图的距离为Ri。则(3)式可以简化为1．2．2离散方程的建立r0一Ri×户()(4)将井和储层的模型进行离散，确定每个单元网格点上的微分方程式：上述井的模型中只考虑了井筒储集系数的影响，如①空间离散再考虑表皮系数则井的换算的表达式变为：考虑一个油藏的网格，单元之间的物质平衡条，一㈣件可以用给定的时间进行离散：一j当然对于采用数值解来描述一个特定的油藏与解析=∑‘·(Ps—p1)一蓄(vi~lB)一(9)方法通常有一定的差异，这主要是有限元数值方法i∈ii一必须考虑井单元与相邻单元

6、的关系。通过对比分析，式中：ei——物质平衡误差，它与单元包含的物质的收稿日期：2o08—11—15作者简介：李杉杉(1984一)，女，籍贯：吉林省镇赉县，现长江大学矿物学、岩石学、矿床学专业在读硕士研究生。2009年第1期李杉杉等数值试井分析法在HG油田不稳定试井中的应用99多少成正比。466(m。／MPa)。j——与单元I相连的一系列单元。T．j——单元ij节点的渗透系数。一1／Bu指流动的性能。v；——单元的体积，通常假定式恒定。②时间离散把空间离散方程用模拟时间间隔进一步离散，从而使得所有的量都被最终表达：T，ei计一玎··(户一Pl件)一viiii‘[(诏

7、／B)什一(／B)]一(1o)1．2．3对离散单元的联立以及求解图3红MP1井2D-Map图对于一个离散系统可以简单的描述为：F(户)一0(11)其中，P一(Pl，P2，⋯，P)，F一(el，e2，⋯，e)利用Newton—Paphson迭代法对系统进行求解，得到一个重复L次的近似解：F一F+J一·△户(12)霪klt；~。式中：J一3F／oPAp一(Pl一P。)经对方程进行多次重复求解，从：P。一P“到P叶=P’+最后得到一个收敛值(max(eD△t／V，产生一个有限元数值模型，并将得到的解通过图形方式表达图4红MP1井实测压力历史拟合图出来，生成动态压力响应