大方对江南2602井煤层气试井浅析

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【摘 要】 2602井煤层气试井采用注入/压降测试技术，并运用不稳定试井的原理解释资料，取全取准了各项资料，通过对2602井的测试过程及测试所得相关曲线和参数进行分析，测试取得了成功。

【关键词】 煤层气 注入/压降 不稳定试井 测试

2602井是贵州省大方县对江南勘探区布置的煤层气参数井，因煤层气主要以吸附态存于煤层中，所以煤层气测试采取开井注水求破裂压力和流量一压力关系曲线、关井测压降曲线的方法。测试采用井底关井工具，地面注入设备选用可调排量的计量泵。成功地进行了大方县对江南勘探区的煤层注入/压降测试。

1 测试原理及方法

1.1 测试原理

煤层气试井测试是一种不稳定试井，它遵循不稳定试井的基本原理：当储层中流体的流动处于平衡状态时，若改变其压力，则在井底将造成一个压力扰动，该压力波动将随时间的推移不断向井壁四周储层径向扩展，最后达到一个新的平衡状态，用压力计将井底压力随时间的变化规律记录下来，通过分析处理，从而判断和确定储层性质。

1.2 测试方法

2602井采用注入/压降试井方法，它是一种单井压力瞬变测试，适用于高、低压储层，是目前煤层气测试中最常用的试井方法。它是以较稳定的排量，低于煤层破裂压力的注入压力向井中注水一段时间，在井筒周围产生一个高于原始储层的压力分布区，然后关井，使得压力与原始储层压力逐渐趋于平衡。注入和关井阶段采用压力计记录井底压力随时间的变化。通过分析数据，求取煤层的参数。由于注入阶段控制排量难以达到非常稳定，难免会造成井底压力的波动，所以压降阶段的数据分析通常最具有代表性。

测试采用井下封隔器封隔井筒与测试层，采用井下关井工具关井，减小井筒储集，用录井钢丝实现地下多次开、关井的注入/压降测试、微破裂测试及原地应力测试。利用存储式电子压力计取得准确的压力资料。

2 测试施工

2011年3月15日至4月25日利用常规MFE测试工具对2602井的M18、M29、M51、M73、M78五层测试煤层进行注入/压降试井测试工作，井下压力计选用加拿大进口的DDI电子压力计。测试主要包括三个过程：微破裂实验、注入/压降试井和关井。

2.1 微破裂试验

在注入/压降测试前，先进行微破裂试验，旨在确定煤层的最大注入压力，依据微破裂实验结果对注入/压降设计进行修改，确定最终注入/压降施工设计。

试验情况如（表1）所示。

2.2 注入/压降试井

具体情况如（表2）所示。

2.3 关井

测试中各煤层均采用井底关井工具进行关井，M18于2011年3月18日22：15进行井下关井，M29于2011年3月30日14：25进行井下关井，M51于2011年4月7日7：10进行井下关井，M73于2011年4月19日0：20进行井下关井，M78于2011年4月23日23：25进行井下关井，关井过程都顺利完成。经过压力计数据回放，数据符合要求，说明关井均成功。

3 注入/压降测试工艺评价与效果分析

3.1 施工工艺评价

该井针对煤层进行了微破裂实验、注入/压降测试和原地应力测试，设备、工具选择合理，施工程序安排紧凑。井下工具采用华北油田公司加工的井下关井工具串测试工具，地面注入泵采用高压小排量计量泵。施工过程中封隔器作封良好，井下开关较为灵活，井底关井效果良好，地面设备运转基本正常，注入压力上升幅度平稳，注人排量相对比较稳定，达到了设计要求。

3.2 资料录取质量评价

井下压力计采用加拿大进口的DDI系列电子压力计，技术参数指标精度高，录取数据准确可靠。数据点采集间隔：微破裂实验每1秒1个数据点，注入初期每5秒1个数据点；注入后期每2秒1个数据点；压降初期每5秒1个数据点；压降后期每10秒1个数据点；地面压力数据采用压力表，数据记录间隔不大于10分钟。采集数据完全能满足资料分析需要。

3.3 储层参数结果评价

资料解释采用英国爱丁堡石油服务有限公司的EPS软件试井分析软件，对测试煤层的压力数据采用半对数和典型拟和分析方法，并对分析结果作压力历史拟合检验，得出煤层参数如（表3）：

经分析，2602井测试煤层中，M18属于高破裂正常闭合的储层，煤层压力低于静水压力，属于欠压储层。M29、M51、M73、M78均属于属于高破裂高闭合的储层，且煤层压力高于静水压力，属于高异常储层。综合比较，这些与省内其它地区煤层普遍偏高压的特点一致。

2602井煤层段测得储层渗透率：0.0088—0.507×10-3μm2；表皮系数：-6.67—1.37；调查半径：l0—25m；储层温度：19.38—29.52℃；井筒储集系数：0.0012—0.826m3/MPa。试井分析反映了复合储层模型特征，M18渗透率相对较高为0.507×10-3μm2，M29渗透率比较低，为0.0088×10-3μm2。考虑2602井在294m钻遇煤层时附近地层含砂质泥岩。由于该井中泥岩层吸附水能力较强，影响测试结果，导致渗透率偏高，因此，可以认定为地层因素影响了M18的储层渗透率。又因M18附近地层破碎，需要护好孔壁，M29钻探过程中，钻井液（密度1.15一1.18g/cm3，粘度38MPa.s，）对所测试煤层的污染比较严重，而且钻井液浸泡时间长达204小时，加大了煤层污染程度和范围，这些因素造成了煤层渗透率降低；虽然微破裂实验对近井区域的污染程度有所改善，但其规模较小而影响范围有限。综合分析认为，注入/压降测试的影响范围没有超出污染带，储层的渗透率0.0088×10-3μm2反映了煤层污染带的情况，由于M51、M73、M78煤层污染得到一定程度改善，因此储层区内的渗透率分别为0.0356×10-3μm2、 0.0706×10-3μm2、0.0391×10-3μm2更接近煤层的实际情况。

3.4 储层解释曲线评价

因M29与M73相似，M51与M78相似，所以下面以M18、M73、M78为例进行说明。通过对关井压降曲线双对数—导数曲线特征诊断分析，M18初期双对数-导数曲线（图1）井筒储集阶段持续时间长，双对数-导数曲线沿斜率约1上升，约2个对数周期；M73、M78初期双对数-导数曲线（图3、5）无峰值且井筒储集阶段持续时间较长，双对数-导数曲线沿斜率近1上升，约3个对数周期。M18在导数曲线（图1）中后期出现了明显径向流段；M73、M78煤岩层致密，物性差，在导数曲线中后期径向流段不明显，导数曲线反应煤岩层物性差，呈现均质地层特征。M18从半对数曲线图（图2）可看出，半对数曲线不出现续流段，径向流直线段很长；半对数直线段斜率很小，反映地层系数较高；M73反映储层的表皮系数和井筒储存系数都很小（解释结果井筒储集系数为0.0012m3/MPa，表皮系数为-6.05），从半对数曲线图（图4）可看出，关井后期压力曲线出现两条斜率，m1=4.642MPa/周期、m2=2.092MPa/周期，两条斜率不成倍数关系说明不是断层反映，半对数曲线缓慢向上弯曲，未出现径向流，曲线形态反映煤岩储层横向上有物性变化特征，与双对数-导数曲线反映一致；M78反映储层的表皮系数和井筒储存系数都很小（解释结果井筒储集系数为0.311m3/MPa，表皮系数-5.37）。M78从半对数曲线图（图6）可看出，关井后期压力曲线呈现高角度下降，与双对数-导数曲线反映一致，呈现均质地层特征，径向流段不明显。M73、M78整个曲线形态均反应煤岩层为低渗透特征。

4 结论与建议

（1）采用了井底关井工具解决了测试层段不宜进行地面关井的问题，避免了井上关井带来关井不成功等问题。由于K341型扩张式封隔器，在注入时存在上滑现象，这给孔壁造成了一定的破坏，且在孔壁较破碎的层位座封效果不佳，对孔壁破坏性更大，增大了后续测试施工难度，建议今后在煤层气的注入/压降测试中根据钻孔实际情况进行调整。

（2）测试前进行微破裂实验，以确定煤层的最大注入压力，它还提供了一种揭示真实储层的方法，施工期间依据微破裂实验结果对注入/压降测试设计进行修改。

（3）地面注入泵采用高压小排量计量泵保证了注入压力上升幅度平稳，注入排量相对稳定。

（4）井下压力计采用DDI系列电子压力计，技术参数指标精度高，录取数据准确可靠，采集数据完全能满足资料分析需要。

（5） 通过对2602井5层测试煤层的测试结果可以看出，测试煤层属于高破裂高闭合储层，从压力系数分析属于高异常压力系统。

（6）测试煤层附近含有大量砂质泥岩，由于该井中泥岩层吸附水能力较强，影响测试结果，对煤层的注入/压降测试有一定影响，导致渗透率一定程度偏高。

（7）在导数曲线中径向流段不明显，导数曲线反应煤岩层物性差，呈现均质地层特征，曲线形态反应煤岩层为低渗透特征。

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