MDT测试资料确定气水界面的方法研究

王文涛，张 辉，李 华，李 浩，刘东华

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057）

MDT测试资料确定气水界面的方法研究

王文涛，张 辉，李 华，李 浩，刘东华

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057）

通过对MDT测压资料的分析，发现了造成测试点压力值存在误差的主要原因有两个方面：一方面是由于部分测压点储层物性差，测试探针抽吸地层流体后储层压力恢复需要的时间较长，然而由于实际原因测试压力恢复无法等待足够的测试时间；另一方面是由于部分物性较差储层较难形成好的泥饼，以至于受到比较严重的泥浆侵入使得测试点产生超压现象，测试得到的地层压力和实际压力相比偏大。同时分析发现物性较好的储层往往能够得到相对可靠的测试压力。合理的气水界面对于计算探明地质储量有着很重要的意义，尤其是高温高压气田，气水过渡带往往较大，可能会达到30 m左右，这种情况下无法仅从钻遇情况分析气水界面，此时可以结合MDT测压资料分析气水界面，从而确定合理的地质储量。通过分析实际MDT测压资料，对不同测压点进行了误差分析并在此基础上提出了压力数据点的筛选原则。通过实际检验认为新的回归方法确定出的气水界面科学合理。

MDT；气水界面；气水过渡带；测压资料；测试误差；地质储量

从第一代电缆地层测试仪FT（Formation Tester，1955年）开始，经过RFT（Repeat Formation Tester，1975年）直至现在应用最广的MDT（Modular Formation Dynamics Tester，1987年）测试仪[1]，电缆地层测试仪器的发展非常迅速，MDT的优越性能以至于有超越传统钻杆地层测试（中途测试）DST（Drillstem Testing）的趋势。

MDT地层测试可以得到多种地层数据，包括地层压力、地层温度、地层流体性质以及通过换算得到代表地层物性的流度数据等。通过MDT测压资料对储层不同流体的压力方程回归分析可以得到储层气水界面。然而受到测压误差的影响，通过压力数据回归出来的气水界面并不一定是准确的，通过分析造成测试误差的原因，在常规方法基础上提出了一种实用的气水界面分析方法，为准确合理的计算油气藏地质储量具有重要的指导意义。

1 常规回归方法

回归气水界面的方法是通过MDT测压资料回归气水层的压力方程，两个方程的交点即为储层气水界面[2]。由于压力方程的斜率对应着地层流体的密度，故而应该用实验室实测地层流体密度值对方程的可靠性进行检验。回归方程为

式中：P— 地层压力，MPa；

ρ— 地层流体密度，g/cm3；g— 0.009 8 N/kg；H— 深度，m；C— 常数。

解方程求得气水界面为3 168.53 m。对比测井解释发现此值接近气水同层的一半，但是却不能代表真实气藏的气水界面。

图1 某气藏剖面图

图2 P1井单井综合柱状图

2 常规方法误差分析

理论上来讲，只要测压点没有误差并能够完全代表地层真实情况，那么此时回归得到的气水界面一定就是准确的。然而，实际经验得知，这种情况基本上是不存在的，所以需要对测试数据进行误差分析以便选择能够代表真实地层情况的测压点。

2.1 误差分析一

钻井过程中不可避免的会有钻井液侵入到地层之中，从而在井筒附近储层形成一个泥浆侵入带。通常MDT探针抽吸地层流体造成的压降带范围很小，很难超出泥浆侵入带，所以此时测量得到的压力必然是低于井筒泥浆柱压力而高于地层压力的（图3）。这种测量得到的压力大于真实地层压力的现象称为超压[3]。

P1井测压资料分析（图4）发现：

（1）不同时间测量的地层压力和泥浆压力都下降了几个psi并且下降的趋势一致。

（2）随时间推移，泥饼逐渐稳定，滤失量减少（表现为随着时间推移，超压现象减弱）。

（3）流度高的地方（＞5.0×10-3μm2/(mPa·s)）超压现象比流度低的地方要小的多。这说明高流度点受超压现象影响不明显。

其中，φ（x）是标准正态分布的PDF。每个发电机的成本函数为Cj（Pgen，i），那么发电成本的期望值为：

可见，由于泥浆侵入造成的超压现象是造成测点压力误差的主要原因之一。

2.2 误差分析二

图5至图8为P1井众多测压结果中的一部分，通过对测压数据的分析可以看出：

表1 MDT测压数据

图3 简单井筒模型

（1）流度大于5×10-3μm2·(mPa·s)-1的测压点压力恢复段比较平稳，虽然也有波动，但是均在误差范围之内。

（2）流度小于5×10-3μm2·(mPa·s)-1的测压点在测压结束时压力并未恢复平稳，随着时间的推移，压力仍在不断上升。

由此可知，储层较差的测压点测试时间达不到足够的压力恢复所需要的时间是造成测点压力误差的另外一个原因。

图4 P1井MDT测压点数据

由于储层物性越差则测试流度越小且越不易形成质量较好的泥饼，从而不易及时降低井筒泥浆滤失[4]。所以，综合分析认为造成测点压力误差的本质原因是储层物性较差[5]。

图5 P1井3 074.19 m测压曲线

图6 P1井3 076.96 m测压曲线

图7 P1井2 988.93 m测压曲线

图8 P1井3 112.01 m测压曲线

3 常规方法修正

通过实测数据的误差分析可知，选择合理的测压点是减小回归气水界面误差的一个重要因素。基于误差分析和实际测试经验，认为回归气水界面的时候应该坚持以下几个原则：

原则一：选择测压结果中流度大于5× 10-3μm2·(mPa·s)-1的测压点。

原则二：一般来讲，深度越大，压力越大。舍弃随深度增大压力减小或者不变的异常点，保留整体趋势一致的测压点。

依据以上原则重新回归P1井气层方程为：

分析发现P1井水层没有符合要求的测压点数据，故借用同层位P2井水层测压数据回归水层方程为：

最终计算得到气水界面为：3 166.82 m。

4 结论

气水界面的确定对计算油气藏地质储量具有很重要的意义，由于气水过渡带的存在很难通过常规方法回归出真实的气水界面，但是通过选择可靠的测压点则可以最大程度的解决这一难题。通过研究认为：

（1）MDT测压结果在储层物性较好的地方相对于储层物性较差的地方更加可靠。

（2）物性较差的测压点由于存在超压现象且测试时间达不到压力恢的要求，故而存在较大误差，回归气水界面时候应该舍弃类似的大误差点。

（3）分析认为MDT测压值一般是小于泥浆柱压力而略大于真实地层压力的，并且测试流度大于5×10-3μm2·(mPa·s)-1的测压点数据更加可靠，通过这些测点回归的气水界面也更加科学合理。

[1] 高喜龙，李照延，时丕同. MDT测试技术及其在浅海油气勘探中的应用[J].油气井测试，2007，16（3）：5-6.

[2] 罗兴平，张大勇，王燕，等. MDT单压力点确定油/气/水界面方法[J].测井技术，2011，35（2）：180-183.

[3] 王培虎，郭海敏，周凤鸣，等. MDT压力测试影响因素分析及应用[J].测井技术，2006，30（6）：561-562.

[4] 郭海敏，戴家才，陈科贵，等.生产测井原理与资料解释[M].北京：石油工业出版社，2007：152-157.

[5] 杨虎，罗鹏，王健，等.TeaTrack随钻测压工具在XX油田K14井的应用[J].海洋石油，2011，31（4）：82-83.

Study on the Method for Determination of GWC with MDT Test Data

WANG Wentao, ZHANG Hui, LI Hua, LI Hao, LIU Donghua
（Zhanjiang Branch of CNOOC Ltd,Zhanjiang Guangdong524057,China）

Through analysis of the MDT pressure data, it is revealed that there are two main reasons for errors in testing pressure value. On one hand, the reservoir physical property at the pressure testing points are very poor, and it takes a long time for reservoir pressure recovery after suction fluid with testing probe. However, due to practical reasons, there is not enough time to wait for pressure recovery. On the other hand, it is difficult to form mud cake in partial reservoirs with poor quality, and serious mud invasion occurred, resulting in overpressure phenomenon at the testing points, and great difference the formation pressure is compared with the actual partial pressure. At the same time analysis showed that the physical property of reservoir better tend to be relatively reliable test pressure. The gas/water contact and reasonable has important significance for the calculation of reserves, especially in high temperature and high pressure gas field, gas/water transition zone are often large, may reach about 30 m, this situation not only from the analysis of the gas/water contact drilling situations, this can be combined with MDT measurement data of gas/water contact, so as to determine the geological reserves of reasonable. Through the analysis of actual pressure data of MDT, analyses the error of different measuring points is put forward based on the principle of data points selection pressure. Through the actual test that a new regression method to determine the gas/water contact of scientific and reasonable!

MDT; gas/water contact; gas/water transition zone; pressure testing data; test error; geologic reserves

P631.8+1

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2014.02.069

1008-2336（2014）02-0069-04

2013-11-04；改回日期：2013-11-28

王文涛，男，1984年生，助理工程师，主要从事油气田评价方面工作。E-mail: wangwt3@cnooc.com.cn。