一种基于压恢试井和生产数据试井的试井解释方法

摘要

本发明公开了一种基于压恢试井和生产数据试井的试井解释方法，包括以下步骤：对原始压恢数据和原始生产数据进行处理以获取压恢-生产数据体；对压恢-生产数据体中的压恢数据进行处理以获取压恢图版数据；对压恢-生产数据体中的生产数据进行处理以获取生产动态图版数据；将压恢图版数据和生产动态图版数据在同一双对数图版中耦合处理以获取压恢-生产耦合数据曲线；基于压恢-生产耦合数据曲线进行试井解释。本发明提高了试井解释的精度，降低了试井解释的多解性。

说明书

技术领域

本发明涉及气藏试井分析技术领域，具体地说，涉及一种将压恢试井数据和 生产试井数据进行耦合分析以进行试井解释的方法。

背景技术

试井是对油气井进行专门的测试工作，是为了确定井的生产能力和研究储层 的参数及动态情况。试井能提供可靠的地层动态信息，因此，试井对油气田新区 勘探开发、老区动态调整都具有极为重要的作用。其中，压力恢复试井(压恢试 井)和生产数据试井是两种最常用的试井方法。

压力恢复试井是一种传统试井方法，是在井底或井口放置压力计并在关井后 记录压力计所在位置压力的变化。该方法的优点是：压力计采点密、精度高，试 井解释的结果能反映油气井开井早期的生产信息。该方法的缺点是：在关井进行 试井测试时必然会影响油气井的产量。同时，该方法只能记录油气井短期的部分 数据，只反映某段较短时间内的油气井的平均参数，对于低渗储层不一定能反映 油气井的远井信息。而且，在页岩气井中很少进行压恢试井测试，因此就无法通 过压恢试井很好的解释其储层和井筒参数。

生产数据试井是利用长期生产动态数据进行试井解释。生产数据试井的主要 方法有PNR方法(压力归一化流量方法)、Agarwal-Gardner方法和RNP方法(流 量归一化压力方法)。生产数据试井方法的优点是不需要关井，因此不影响油气 井的正常生产。该方法能记录长期的生产数据，能反映油气井的远井信息，尤其 是页岩气井和致密气井等低渗储层中的油气井。生产数据试井的解释结果是长期 动态变化过程中的平均参数。该方法的缺点是：数据密度大，精度低，并且一般 是井口数据，解释结果多解性较强。

由于各自存在的缺点，上述两种方法单独使用时就会影响分析结果的精度， 并且无法改善多解性问题也无法综合双方的优势。因此，有必要耦合这两种方法 来进行综合分析。中国专利：一种缝洞型碳酸盐岩气藏动态分析方法及系统(申 请号CN103413030A)公布了一种将压力恢复试井和生产数据试井衔接的方法。 该方法将压力恢复试井解释的结果带入到生产数据解释模型中，在一定程度上综 合了两种方法的优势。但是，该方法无法在同一张解释图版上将两种试井方法进 行同步解释和相互验证，没有做到两种试井方法的真正耦合。同时，在储层和井 筒参数动态变化时，采用该方法会产生较大的误差。例如，对于水力压裂致密气 井，若裂缝参数动态变化，该方法就不适用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种耦合压恢试井数据和生产数据的试井模 型分析方法，用以提高试井解释精度、减少试井解释的多解性。

根据本发明的一个实施例，提供了一种基于压恢试井和生产数据试井的试井 解释方法，包括以下步骤：

步骤一、对原始压恢数据和原始生产数据进行处理以获取压恢-生产数据体；

步骤二、对所述压恢-生产数据体中的压恢数据进行处理以获取压恢图版数 据；

步骤三、对所述压恢-生产数据体中的生产数据进行处理以获取生产动态图 版数据；

步骤四、将所述压恢图版数据和所述生产动态图版数据在同一双对数图版中 耦合处理以获取压恢-生产耦合数据曲线；

步骤五、基于所述压恢-生产耦合数据曲线进行试井解释。

根据本发明的一个实施例，在步骤一中，包括将所述原始压恢数据按时间顺 序插入到所述原始生产数据中以获取所述压恢-生产数据体。

根据本发明的一个实施例，在步骤二中，获取所述压恢图版数据包括：

基于所述压恢数据获取压恢压力和压恢压力导数；

对所述压恢压力和所述压恢压力导数分别进行产量归一化处理以获取产量 归一化处理的压恢压力和产量归一化处理的压恢压力导数。

根据本发明的一个实施例，若进行多次压力恢复测试，则获取所述压恢图版 数据还包括：

对多次的产量归一化处理的压恢压力和产量归一化处理的压恢压力导数分 别进行反褶积处理以获取对应的反褶积压恢压力和反褶积压恢压力导数。

根据本发明的一个实施例，在步骤三中，获取所述生产图版数据包括：

基于所述生产数据获取生产数据压力和生产数据压力导数；

对所述生产数据压力和所述生产数据压力导数进行产量归一化处理以获取 产量归一化处理的生产数据压力和产量归一化处理的生产数据压力导数。

根据本发明的一个实施例，所述压恢-生产耦合数据曲线包括：

在同一双对数图版中同时绘制的产量归一化处理的压恢-压力曲线、产量归 一化处理的压恢-导数曲线、反褶积-压力曲线、反褶积-导数曲线、产量归一化处 理的生产数据-压力曲线和产量归一化处理的生产数据-导数曲线中的一种或几 种。

根据本发明的一个实施例，所述双对数图版为生产数据试井解释双对数图 版。

根据本发明的一个实施例，在步骤五中，进一步包括：

判断进行所述压力恢复测试的次数，

若只进了一次压力恢复测试，则基于产量归一化处理的压恢-压力曲线、产 量归一化处理的压恢-导数曲线、产量归一化处理的生产数据-压力曲线和产量归 一化处理的生产数据-导数曲线构成所述压恢-生产耦合数据曲线以进行试井解 释；

若进行了多次压力恢复测试，则基于产量归一化处理的压恢-压力曲线、产 量归一化处理的压恢-导数曲线、反褶积-压力曲线、反褶积-导数曲线、产量归一 化处理的生产数据-压力曲线和产量归一化处理的生产数据-导数曲线构成所述压 恢-生产耦合数据曲线以进行试井解释。

根据本发明的一个实施例，当只进行一次压力恢复测试时，判断试井所在储 层是否存在应力敏感且裂缝参数动态变化，

若是，则分别进行常规压恢试井解释和常规生产数据试井解释，并基于两者 的解释结果进行试井解释；

若否，则采用只进行一次压力恢复测试的所述压恢-生产耦合数据曲线进行 试井解释。

根据本发明的一个实施例，当进行多次压力恢复测试时，首先判断多次产量 归一化处理的压恢-压力曲线和产量归一化处理的压恢-导数曲线是否分别重合，

若是，则采用进行多次压力恢复测试的所述压恢-生产耦合数据曲线进行试 井解释，并利用反褶积-压力曲线和反褶积-导数曲线验证试井解释结果；

若否，则对每次压力恢复测试分别进行压恢试井解释并基于全部的压恢试井 解释选择统一的解释模型，然后利用生产数据进行生产数据试井解释，并基于两 者的解释结果进行试井解释，最后利用反褶积-压力曲线和反褶积-导数曲线验证 试井解释结果。

本发明带来了以下有益效果：

本发明将压恢试井数据和生产数据(生产试井数据)耦合在同一张生产数据 试井解释双对数图版上，并采用两者的耦合数据进行试井解释。与单独的采用常 规压恢试井解释或常规生产数据试井解释相比，本发明提高了试井解释的精度， 降低了试井解释的多解性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书 中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过 在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是根据本发明的一个实施例的方法流程图；

图2是在传统压恢解释双对数图版上的压恢-压力曲线和压恢-导数曲线；

图3是对图2的压恢试井解释；

图4是在生产数据试井解释双对数图版上的生产数据-压力曲线和生产数据- 导数曲线；

图5是对图4的生产数据试井解释；

图6是根据本发明的一个实施例的在生产数据试井解释双对数图版上的压 恢试井数据和生产数据的耦合数据曲线；

图7是对图6在生产数据试井解释双对数图版上的试井解释；

图8是根据本发明的一个实施例的在生产数据试井解释双对数图版上对试 井进行多次压力恢复测试的压恢-压力曲线和压恢-导数曲线；

图9是根据本发明的一个实施例的在生产数据试井解释双对数图版上采用 多次的压恢-压力曲线和对应的压恢-导数曲线、生产数据-压力曲线和对应的生产 数据-导数曲线确定试井解释模型；

图10是根据本发明的一个实施例的在生产数据试井解释双对数图版上的反 褶积-压力曲线和对应的反褶积-导数曲线；以及

图11是根据本发明的一个实施例的在生产数据试井解释双对数图版上采用 反褶积-压力曲线和反褶积-导数曲线、生产数据-压力曲线和对应的生产数据-导数 曲线确定试井解释模型的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如 何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据 以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施 例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之 内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计 算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况 下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

如图1所示为根据本发明的一个实施例的方法流程图。以下参考图1来对本 发明所述的方法进行详细说明。

目前，无论是进行压恢试井解释还是生产数据试井解释，都是通过试井解释 软件完成的。无论哪种试井解释软件，都需要获取进行压恢试井解释和生产数据 试井解释必须的基础参数。这些基础参数包括气藏类型、井型、有效厚度、孔隙 度、地层温度、原始地层压力和气体比重等。

在步骤S110中，对原始压恢数据(原始压力恢复试井数据)和原始生产数 据(原始生产动态数据)进行处理以获取压恢-生产数据体。

原始压恢数据包括每次对油气井进行压恢测试的时间和井底的压力数据。原 始生产数据包括油气井的日产气量和井底流压或井口压力。将原始压恢数据按时 间顺序插入到原始生产数据中来获取压恢-生产数据体。该压恢-生产数据体包括： 时间、日产气量和井底压力。

压力恢复段的井底压力直接由压力计测试得到。生产数据段的井底压力可以 通过每天记录的井底流压数据获得，也可以利用井筒流体管流方程将记录的井口 油压折算为井底压力。该步骤的主要作用在于为进行压恢和生产数据试井解释准 备数据，同时将压恢数据和生产数据按时间顺序对应，以有利于后续的数据处理。

在步骤S120中，对压恢-生产数据体中的压恢数据进行处理以获取对应的压 恢图版数据。

在该步骤中，首先用压恢数据BU乘以设定的参考日产量qref。此处设定参 考日产量是为了进行产量的无因次化处理。为了在绘制图版时使得单位还是压力 单位，在本发明的一个实施例中，产量定为0.001m³/sec(立方米/每秒)。压恢数 据BU与参考日产量qref的乘积结果除以关井前最后时刻对应的日产气量qlast， 得到产量归一化处理的压恢压力BU*qref/qlast。将产量归一化处理的压恢压力对 时间求导得到压恢压力导数BU’*qref/qlast。这样得到的压恢图版数据包括时间、 产量归一化处理的压恢压力BU*qref/qlast和产量归一化处理的压恢压力对时间 求导后的压恢压力导数BU’*qref/qlast。

如果对同一口井进行了多次压力恢复测试，则对每次的压恢数据进行产量无 因次处理从而得到每次压力恢复测试的产量归一化处理的压恢压力BU*qref/ qlast和产量归一化处理的压恢压力对时间求导后的压恢压力导数BU’*qref/qlast。

对多次的BU*qref/qlast和BU’*qref/qlast进行反褶积处理得到反褶积压恢 压力数据和反褶积压恢压力导数数据。反褶积压恢压力数据表示为 Decon(BU*qref/qlast)，反褶积压恢压力导数数据表示为Decon(BU’*qref/qlast)。 这样得到的压恢图版数据包括：时间、产量归一化处理的压恢压力BU*qref/qlast、 产量归一化处理的压恢压力对时间求导后的压恢压力导数BU’*qref/qlast、反褶 积压恢压力Decon(BU*qref/qlast)和反褶积压恢导数Decon(BU’*qref/qlast)。

在步骤S130中，对压恢-生产数据体中的生产数据进行处理以获取对应的生 产图版数据。

在该步骤中，利用油气井的累产量除以日产量来获得物质平衡时间。利用井 底流压计算得到油气井的拟压力，将拟压力除以日产量得到产量归一化压力 RNP，然后将产量归一化压力乘以设定的参考日产量qref得到产量归一化处理的 生产数据压力(RNP*qref)。将产量归一化处理的生产数据压力对时间求导得到 RNP’*qref。这样，得到的生产图版数据包括：时间、物质平衡时间、拟压力、产 量归一化处理的生产数据压力RNP*qref和产量归一化处理的生产数据压力导数 RNP’*qref。

在步骤S140中，在同一双对数图版中分别绘制RNP*qref与物质平衡时间 的关系曲线(生产数据-压力曲线，即产量归一化处理的生产数据-压力曲线)和 RNP’*qref与物质平衡时间的关系曲线(生产数据-导数曲线，即产量归一化处理 的生产数据-导数曲线)。同时，在该双对数图版中分别绘制BU*qref/qlast与时 间的关系曲线(压恢-压力曲线，即产量归一化处理的压恢-压力曲线)和BU’*qref/ qlast与时间的关系曲线(压恢-导数曲线，即产量归一化处理的压恢-导数曲线)。

在本发明的一个实施例中，双对数图版采用生产数据试井解释双对数图版。 在该图版中绘制生产数据-压力曲线和生产数据-导数曲线时，由于生产数据中物 质平衡时间和记录生产数据时的时间差别小，所以采用物质平衡时间代替记录时 间。绘制压恢-压力曲线和压恢-导数曲线时的时间值与物质平衡时间对应。

当只进行一次压力恢复测试时，则只需在双对数图版上绘制一次压恢-压力 曲线和压恢-导数曲线。如果进行多次压力恢复测试，则分别绘制多次测试的压恢 -压力曲线和压恢-导数曲线，并同时绘制Decon(BU*qref/qlast)与时间的关系曲线 (反褶积-压力曲线)和Decon(BU’*qref/qlast)与时间的关系曲线(反褶积-导数 曲线)。

经过以上的四个步骤，就将生产数据和压恢数据耦合在了同一张生产数据试 井解释双对数图版上。

在步骤S150中，选择同一张双对数图版中生产数据-压力曲线、生产数据- 导数曲线、压恢-压力曲线、压恢-导数曲线、反褶积-压力曲线和反褶积-导数曲线 中的一种或几种进行分析来进行试井解释。此处的试井解释为确定试井解释的模 型，该模型为理论模型，需要最大限度的与试井实际数据拟合。该模型为已知模 型。

在该步骤中，分两种情况来对试井进行解释。当只有一次压力恢复测试时， 则只需绘制生产数据-压力曲线、生产数据-导数曲线、压恢-压力曲线和压恢-导数 曲线组成压恢-生产耦合数据曲线。

当只进行了一次压力恢复测试时，首先通过该区域的地质、室内实验等资料 判断该处的地层是否存在应力敏感并且水力压裂井裂缝参数是否会随时间变化。 如果判断不存在上述情况，则应用生产数据试井解释软件对双对数图版上的压恢 -生产耦合数据曲线进行试井解释。

如果存在着应力敏感或裂缝参数已有变化时，说明地层和井的性质是发生变 化的。那么，压恢试井解释和生产数据试井解释的结果应该是不同的，则应分别 进行常规压恢数据试井解释和常规生产数据试井解释。然后对两种解释结果进行 对比，选择解释结果中与参考模型最接近的试井解释结果。

当有多次压力恢复测试时，则需绘制生产数据-压力曲线、生产数据-导数曲 线、压恢-压力曲线、压恢-导数曲线、反褶积-压力曲线和反褶积-导数曲线组成压 恢-生产耦合数据曲线。

当进行了多次压力恢复测试时，首先判断在双对数图版上的多次压恢-压力 曲线和压恢-导数曲线是否分别重合。若重合，则应用生产数据试井解释软件对压 恢数据和生产数据的耦合数据，即压恢-生产耦合数据曲线进行试井解释。然后， 再利用反褶积-压力曲线和反褶积-导数曲线进行试井解释并选择拟合度最好的试 井解释模型。如果两次获得的试井解释模型一致，则说明选择的试井解释模型正 确。如果利用多次的压恢-压力曲线和压恢-导数曲线得到试井解释模型结果的吻 合较好，则可以不用进行反褶积验证。

在实际情况下进行多次压力恢复测试时，绘制在双对数图版上的多次压恢- 压力曲线不能重合，多次的压恢-导数曲线也不能重合。因此，需要对每次压力恢 复测试分别采用生产数据试井解释软件对压恢数据进行试井解释。在对每次的压 力恢复测试进行试井解释之前，需要剔除掉个别异常的压恢-压力曲线和压恢-导 数曲线。大部分的曲线相同，代表了地层真实反映。从全部的压恢试井解释中选 择其中一个与所有的压恢-压力曲线和压恢-导数曲线拟合度最好的试井解释模 型。然后，观察生产数据-压力曲线和对应的生产数据-导数曲线与压恢试井解释 的拟合度，如果该拟合度满足试井解释的要求，则确定该模型为所需的试井解释 模型；如果拟合度不满足要求，则需调整压恢试井解释获得的模型直到生产数据 -压力曲线和对应的生产数据-导数曲线与压恢试井解释的拟合度满足要求。最后， 再利用反褶积-压力曲线和反褶积-导数曲线进行试井解释并选择拟合度最好的试 井解释模型。如果两次获得的试井解释模型一致，则说明选择的试井解释模型正 确。通过反褶积-压力曲线和反褶积-导数曲线选择的试井解释模型对压恢-压力曲 线和压恢-导数曲线选择的试井解释模型进行验证，可以提高试井解释的正确性和 减少多解性。

以下通过某口水力压裂致密气直井为例来对本发明所述的方法进行说明。该 井的基础参数如表1所示。该井只进行了一次压力恢复测试，并且该井所在的储 层不存在应力敏感，同时裂缝参数不会动态变化，因此可以采用本发明所述压恢 数据与生产数据耦合试井分析方法。

表1

参数 值 气藏类型 致密气藏 井型 直井 有效厚度 16.7m 孔隙度 8.5％ 地层温度 81.7℃ 原始地层压力 27MPa 气体比重 0.65

图2所示为在传统压恢解释双对数图版上的压恢-压力曲线和压恢-导数曲 线。图3为图2所示曲线的压恢试井解释。图3中的压恢-压力-模型和压恢-导数 -模型为已知的参考模型。通过压恢-压力曲线和压恢-导数曲线与对应的已知的参 考模型的拟合程度来确定试井解释模型。

如图4所示为在生产数据试井解释双对数图版上的生产数据-压力曲线和生 产数据-导数曲线。图5为图4所示曲线的试井解释。图5中的生产数据-压力-模 型和生产数据-导数-模型为已知的参考模型。通过生产数据-压力曲线和生产数据 -导数曲线与已知的参考模型的拟合程度来确定试井解释模型。

如图6所示为在生产数据试井解释双对数图版上的压恢数据和生产数据的 耦合数据曲线。这样，就将短期的压恢数据和长期的生产数据耦合到了同一张生 产数据试井解释双对数图版中。图7为图6所示曲线的试井解释。图7中的耦合 数据解释模型-压力和耦合数据解释模型-导数为已知的参考模型。在图7中，将 短期的压恢数据和长期的生产数据耦合到一起来对试井进行解释。压恢数据代表 早期的试井数据，生产数据代表中后期的试井数据。将两者的试井数据组合到一 起，可以全面的反应油气井在较长时间内的状态变化。对比图3、图5和图7可 以发现，当我们进行压恢和生产数据同时解释时，首先曲线组合到一起说明了压 力数据反应的地层性质是相同的，可应用同样的试井模型进行解释。两种测试数 据共同解释，增加了限制条件，减少了多解性，而且压恢试井解释可提供井储等 井筒性质参数，生产数据能提供边界等远地层性质参数，也增加了解释结果。

如图8所示为根据本发明的一个实施例的对试井进行多次压力恢复测试的 压恢-压力曲线和压恢-导数曲线。如图所示，箭头1表示多次的压恢-压力曲线， 箭头2表示对应的压恢-导数曲线。

如图9所示为根据本发明的一个实施例的采用多次的压恢-压力曲线和对应 的压恢-导数曲线、生产数据-压力曲线和对应的生产数据-导数曲线确定试井解释 模型的示意图。如图所示，箭头3表示生产数据-压力曲线，箭头4表示生产数据 -导数曲线。箭头5表示基于多次的压恢-压力曲线和对应的压恢-导数曲线、生产 数据-压力曲线和对应的生产数据-导数曲线确定的试井解释模型。

如图10所示为根据本发明的一个实施例的反褶积-压力曲线和对应的反褶积 -导数曲线。如图所示，箭头6表示多次的压恢-压力曲线经反褶积处理之后的反 褶积-压力曲线，箭头7表示多次的压恢-导数曲线经反褶积处理之后的反褶积-导 数曲线。

如图11所示为根据本发明的一个实施例的采用反褶积-压力曲线和反褶积- 导数曲线、生产数据-压力曲线和对应的生产数据-导数曲线确定的试井解释模型。 如图所示，箭头8表示基于多次的压恢-压力曲线和对应的压恢-导数曲线、生产 数据-压力曲线和对应的生产数据-导数曲线确定的试井解释模型。

如果图9中箭头5表示的试井解释模型和图11中箭头8表示的试井解释模 型一致，则表明试井解释模型的选择正确。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发 明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技 术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上 及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利 要求书所界定的范围为准。