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泵抽式电缆地层测试器是在油气钻探过程中进行地层压力测试、流体取样分析和储层参数评价的主要途径,在国内外各油气田开发中已经得到了非常广泛的应用。国外新一代泵抽式电缆地层测试器采用了石英压力计,同时增加了泵抽排和流体光谱分析功能,测试功能和资料解释精度都有了很大的提高。在国内,由国家高技术研究发展计划(863计划)资助,由中海油田服务股份有限公司承担研制的新一代泵抽式电缆地层测试器FCT已进入下井实验阶段,因此,迫切需要开展我国新一代泵抽式电缆地层测试器压力资料定量解释的研究工作。
本文首先分析了泵抽式电缆地层测试器的功能及测试流程,针对泵抽式电缆地层测试储层流动形态,根据油气层渗流力学理论,研究了泵抽式电缆地层测试渗流机理及基本渗流模型,结合国产泵抽式电缆地层测试器FCT的仪器参数,推导建立了FCT测试压降资料解释模型,通过该模型可以完成现场资料的实时快速解释,评价储层参数和储层流体性质,同时也可以为合理测试压差设计提供指导;针对泵抽式电缆地层测试流量大、压力波及范围广的特点,推导建立了大排量泵抽式电缆地层测试球形流与柱形流组合的复合流动模型,使得仪器测试点在薄储层或储层边界测试时资料解释模型更加合理,提高了压力测试资料的解释精度。
其次,针对电缆地层测试成功率低,在国内外还没有一套完整的泵抽式电缆地层测试合理压差设计方法,在测试期间易导致储层出砂、原油脱气、仪器遇卡等问题,研究了电缆地层测试压降渗流理论,并结合测井、取心、钻井等信息,建立了不同储层类型和流体类型下的电缆地层测试压差设计方法。该方法可以根据不同的储层和流体类型确定出合理的测试流量和测试时间等测试工作制度,提高测试资料的质量和测试成功率。
最后,提出了利用泵抽式电缆地层测试获得的“动态”渗透率对测井所得的“静态”渗透率进行刻度,然后利用地质、地震等多信息综合分析提取储层产能评价参数进行不同储层类型和流体类型条件下的储层产能预测。同时,推导建立了薄层测试时的球形流与柱形流流压转换模型,该模型可以将电缆地层测试探头处的压力转换为平面径向流的井底压力,然后利用常规产能测试评价方法评价储层产能,实现了泵抽式电缆地层测试部分取代DST测试的功能,拓展了泵抽式电缆地层测试的功能。
论文研究的内容对泵抽式电缆地层测试压力资料定量解释具有很高的理论意义和实用价值,本文的研究成果在中海石油深圳分公司某油田电缆地层测试实测资料解释中进行了应用,并取得了良好的效果。