本发明涉及石油勘探与开发,更具体地,涉及一种深水气井试井压力校正方法。
背景技术:
1、压力恢复测试是海上气井评价气藏产气能力,获取储层物性参数的重要手段。在海上气井压力恢复测试过程中,井底永久式压力计可以高精度测量井底压力数据,海底压力经过上覆岩石传递至储层,使得压力恢复过程中储层压力受到海水波动的影响。一般认为,潮汐现象对整个测试过程都有影响,但是在试井曲线的末端才会表现出来,其主要是由于在压力恢复测试早期,测试过程中开关井操作对地层压力造成的影响比潮汐影响大得多,且关井初期井底压力急剧变化,掩盖了潮汐影响,而在压力恢复的中晚期地层压力恢复已基本稳定,潮汐现象对地层压力造成的波动才开始表现出来,在试井双对数曲线上造成周期性的波动,导致压力导数曲线形态出现异常,尤其是导数曲线末端形态的异常会使得流态识别错误、掩盖边界特征,甚至影响气井产能评价及储层物性参数解释,为保证从试井曲线获取准确的油气藏信息,消除潮汐效应对试井曲线的影响,需从原始压力数据中剔除潮汐数据。
2、传统上认为潮汐效应对浅海区域油井的影响更大,因为随着井深的增加,地层的阻尼作用影响会加强,潮汐影响系数逐渐减小,同时也受地层中流体性质的影响,故只在浅层油气藏中压力恢复测试中观测到了潮汐影响。传统的潮汐校正方法是通过傅里叶变换(dft)或者最优化方法直接从压力恢复数据中剥离潮汐信号,得到不受潮汐影响的压力恢复数据,进而开展试井解释。由于深水气井潮汐监测数据常借用港口数据,随着水深和地层埋深的增加,当潮汐信号传递至井底时,其相位与振幅已发生改变,借用海平面或港口的潮汐信号直接剥离潮汐影响,对原始压力数据进行校正,可能会得到错误的结果。也就是说,现有方法无法准确判断深水气井是否受潮汐影响并且消除潮汐信号,从而对试井解释结果造成干扰,导致试井分析不够准确。
技术实现思路
1、针对上述现有技术无法消除潮汐信号对深水气井的影响,导致试井分析不够准确的问题,本发明提供了一种深水气井试井压力校正方法,可以将潮汐信号引起的压力波动从深水气井的压力数据中分离出来,消除潮汐影响,对深水气井的压力进行校正,提高试井分析的准确度。
2、为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:
3、一种深水气井试井压力校正方法,包括以下步骤:
4、s1:获取所述目标井的未校正压力恢复测试数据。压力恢复数据是指在油气井停止生产后,井底压力随时间恢复至静止状态(即初始压力)的过程中的压力变化数据。所述目标井的未校正压力由目标井井底压力和受潮汐影响的压力波动值(即潮汐压力)两部分组成。
5、s2:确定所述未校正压力关于时间的导数的计算式。
6、s3:确定所述目标井的潮汐压力关于时间的导数的计算式。
7、s4:根据所述未校正压力关于时间的导数的计算式、所述目标井的潮汐压力关于时间的导数的计算式,将所述目标井的潮汐压力关于时间的导数从所述目标井的压力关于时间的导数中分离出来,得到校正后的压力关于时间的导数。通常潮汐所造成的周期性压力扰动不超过0.02mpa,故在未校正压力恢复曲线上表现不明显。但在未校正压力关于时间的导数曲线上可以较为明显的观察到与潮汐周期相同的波动。潮汐信号造成的压力波动出现在油气藏压力传播状态进入拟稳态后,此时储层压力恢复已基本稳定,未校正压力对于时间的导数趋近于常数,而潮汐压力所造成的压力导数不随时间减小,故可以直接从压力导数曲线中分离出潮汐信号对时间的导数。
8、s5:根据所述校正后的压力关于时间的导数,计算得到校正后的压力数据。
9、优选地,在所述步骤s1中,所述目标井为水平井。水平井的生产压差较小,潮汐影响较为显著,对受潮汐影响显著的目标井进行压力校正相较于受潮汐影响不明显的目标井进行压力校正更加有必要。
10、优选地,在所述步骤s1中,所述目标井所在的气藏为高渗气藏。高渗气藏指渗透率在100md以上的气藏,当受到潮汐影响时,气体可以更快速的相应变化,井底压力恢复速度较快,潮汐影响更加显著。
11、优选地,在所述步骤s2之前,先判断所述目标井是否有受潮汐影响,若有再进入所述步骤s2。
12、优选地,所述目标井受潮汐影响的判断标准为:所述目标井的生产压差小于1mpa,所述高渗气藏在关井3h内恢复至地层静止压力,关井压力恢复3~10h后,压力恢复速度小于3×10-4mpa时,所述目标井的压力关于时间的导数曲线形态呈周期震荡。该判断标准可准确的判断目标井是否受潮汐影响。
13、优选地,在所述步骤s1中,将所述目标井的流动阶段分为初始拟径向流动阶段、中期线性流动阶段和晚期拟径向流动阶段;在所述步骤s1之后,至少对所述初始拟径向流动阶段和中期线性流动阶段的未校正压力进行校正。在气藏在深水气井水平井的试井曲线中观测到潮汐信号主要影响初始拟径向流动阶段和中期线性流动阶段,这两个流动阶段对试井解释结果至关重要,因此至少分别对以上两个阶段的压力分别进行校正。
14、深水气井水平井压力恢复测试在受到潮汐影响后,原始压力测试数据由气井井底压力和受潮汐影响的压力波动两部分组成,通常潮汐所造成的周期性压力扰动不超过0.02mpa,故在压力恢复曲线上不明显。而在压力关于时间的导数曲线上则能较为明显的观察到与潮汐周期相同的波动,故可以直接从压力导数曲线中分离出潮汐信号对时间的导数,潮汐信号造成的压力波动常出现在油气藏压力传播状态进入拟稳态后,此时储层压力恢复已基本稳定,压力对于时间的导数趋近于常数,而潮汐所造成的压力导数分量不随时间减小,根据此理论得到潮汐压力关于时间的导数的表达式:
15、
16、式中,ps为潮汐压力;pwf为未校正的压力(包含目标井井底压力和潮汐压力两部分);c为潮汐压力导数垂直位移;m为水平井不同流动阶段潮汐压力导数曲线校正参数,其中m1为初始拟径向流动阶段的潮汐压力导数值,m2为中期线性流段的潮汐校正参数;m1与m2的关系式为:
17、m2=[p1-(t1-t0)tanθ-m1]cosθ;
18、式中,p1为未校正的压力关于时间的导数值,t1为校正时间,t0为线性流段开始时间,θ为水平井理论曲线中期线性流段对应的角度,其斜率为1/2。
19、优选地,潮汐压力可以表示成具有相同周期的谐波函数,如果已知m个谐波函数其频率为fi,其中i=1,...,m,则潮汐信号造成的压力波动,即潮汐压力可由谐波函数表示为:
20、
21、式中,ps为潮汐压力;ai、ψi(i=1,...,m)分别为m次谐波函数的未知振幅和相位;fi为谐波函数的频率。
22、优选地,潮汐压力关于时间的导数可表示为:
23、
24、式中,ps为潮汐压力;ai、ψi(i=1,...,m)分别为m次谐波函数的未知振幅和相位;fi为谐波函数的频率。
25、对于每一个周期内的谐波函数,可利用非线性最小二乘法获得潮汐信号关于时间的导数的未知振幅和相位,在获得潮汐压力关于时间的导数后,可对潮汐压力进行分离,获得校正后的压力恢复数据。优选地,在所述步骤s4中,校正后的压力关于时间的导数表示为:
26、
27、式中,pc为校正后的井底压力。
28、利用非线性最小二乘法获得潮汐压力导数中的未知振幅和相位后,可得到用谐波函数形式表示的潮汐压力,将未校正的压力数据与潮汐压力相叠加之后即可得到校正后的压力。因此优选地,在所述步骤s5中,校正后的压力的表达式为:
29、
30、式中,pwfc为校正后的井底压力,pwf为所述未校正压力,tp为关井压力恢复时间。
31、需要说明的是,本说明书中描述的压力导数均指压力关于时间的导数,在某些地方可能会有缩写;校正后的井底压力或校正后的井底压力数据均指校正后的压力,在某些地方会出现不同的描述,但不影响对本技术方案的理解。
32、本发明的有益效果:通过对未校正的压力数据对时间的导数进行分离得到潮汐压力的导数,根据两者得到校正后的压力关于时间的导数,最后可得到校正后的压力,可有效消除潮汐影响,有利于提高深水气井试井分析的准确度;该方法还可在对压力进行校正前准确地判断目标井是否受潮汐影响。
1.一种深水气井试井压力校正方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种深水气井试井压力校正方法,其特征在于,在所述步骤s1中,所述目标井为水平井。
3.根据权利要求2所述的一种深水气井试井压力校正方法,其特征在于,在所述步骤s1中,所述目标井所在的气藏为高渗气藏。
4.根据权利要求3所述的一种深水气井试井压力校正方法,其特征在于,在所述步骤s2之前,先判断所述目标井是否有受潮汐影响,若有再进入所述步骤s2。
5.根据权利要求4所述的一种深水气井试井压力校正方法,其特征在于,所述目标井受潮汐影响的判断标准为:所述目标井的生产压差小于1mpa,所述高渗气藏在关井3h内恢复至地层静止压力,关井压力恢复3~10h后,压力恢复速度小于3×10-4mpa/h时,所述目标井的压力关于时间的导数曲线形态呈周期震荡。
6.根据权利要求1所述的一种深水气井试井压力校正方法,其特征在于,在所述步骤s1中,将所述目标井的流动阶段分为初始拟径向流动阶段、中期线性流动阶段和晚期拟径向流动阶段;在所述步骤s1之后,至少对所述初始拟径向流动阶段和中期线性流动阶段的未校正压力进行校正。
7.根据权利要求1至6任一所述的一种深水气井试井压力校正方法,其特征在于,所述潮汐压力表示成具有相同周期的谐波函数,如果已知m个谐波函数其频率为fi,其中i=1,...,m,潮汐压力的计算式为:
8.根据权利要求7所述的一种深水气井试井压力校正方法,其特征在于,所述潮汐压力关于时间的导数的计算式为:
9.根据权利要求7所述的一种深水气井试井压力校正方法,其特征在于,在所述步骤s4中,校正后的压力关于时间的导数表示为:
10.根据权利要求9所述的一种深水气井试井压力校正方法,其特征在于,在所述步骤s5中,校正后的压力的表达式为:
