本發(fā)明涉及油氣勘探領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種用于探測(cè)油氣藏井旁裂縫導(dǎo)流能力的方法。
背景技術(shù)：
：碳酸鹽在我國(guó)四川和新疆地區(qū)廣泛分布。由于地質(zhì)作用，天然裂縫在碳酸鹽中廣泛發(fā)育，天然裂縫是油氣的主要聚集區(qū)或者運(yùn)移通道。裂縫儲(chǔ)層在流體流動(dòng)和油井生產(chǎn)過(guò)程中扮演著重要的角色，裂縫和斷層作為隔擋、障礙或者通道經(jīng)常引起儲(chǔ)層早期的水淹和氣竄等現(xiàn)象，對(duì)油氣田開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了重要的影響。為了經(jīng)濟(jì)、有效地開(kāi)發(fā)裂縫油氣藏，需要準(zhǔn)確探測(cè)裂縫的導(dǎo)流能力等參數(shù)。由于微孔隙和裂縫在碳酸鹽巖中普遍存在，很難將滲透率和孔隙度與巖性建立直接的關(guān)系。雖然裂縫和斷層的導(dǎo)流性質(zhì)可以從微電阻率掃描和地震勘探間接得到，但是這些方法并不準(zhǔn)確和可靠，精度低、誤差大，無(wú)法滿足油氣藏開(kāi)發(fā)的要求。另一方面，在裂縫的長(zhǎng)度和寬度一定的情況下裂縫和斷層的導(dǎo)流能力主要由裂縫的滲透率決定。存在裂縫的地層中巖心易受損壞，不容易存到完整的巖心，裂縫和斷層的滲透率也難以從巖心分析中獲得。因此，亟需一種能夠準(zhǔn)確探測(cè)井旁裂縫的導(dǎo)流能力的方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供了一種用于探測(cè)油氣藏井旁裂縫導(dǎo)流能力的方法，包括：識(shí)別地層中的裂縫是否與井壁相交；在裂縫與井壁相交的情況下，抽吸封隔井段中的流體使地層基質(zhì)中的流體通過(guò)裂縫流向井筒，監(jiān)測(cè)封隔井段中壓力的變化量，基于所述壓力的變化量確定裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)；在裂縫與井壁不相交的情況下，往復(fù)抽吸井筒中的流體產(chǎn)生壓力波并傳導(dǎo)至 地層，接收經(jīng)過(guò)地層傳播的壓力波，基于接收到的壓力波的振幅和相位確定裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，在抽吸封隔井段中的流體的步驟包括：使電纜地層測(cè)試器工作在雙封隔器模式，利用兩個(gè)密封膠圈將測(cè)試井段的井壁密封，確定封隔井段；在抽吸時(shí)間段內(nèi)按照恒定的抽吸流量抽吸封隔井段中的流體，使得封隔井段中壓力減??；在恢復(fù)時(shí)間段內(nèi)停止抽吸，使得封隔井段中壓力增加。在一個(gè)實(shí)施例中，在基于所述壓力的變化量確定裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)的步驟中，根據(jù)抽吸時(shí)間段內(nèi)壓力降低的數(shù)值，基于壓降模型確定裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)；以及/或者根據(jù)恢復(fù)時(shí)間段內(nèi)壓力增加的數(shù)值，基于壓力恢復(fù)模型確定裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，在抽吸流量恒定的條件下，在所述壓降模型中，隨著導(dǎo)流能力參數(shù)的減小壓力降低的速度增大；在所述壓力恢復(fù)模型中，隨著導(dǎo)流能力參數(shù)的減小壓力恢復(fù)的速度變小。在一個(gè)實(shí)施例中，在往復(fù)抽吸井筒中的流體產(chǎn)生壓力波并傳導(dǎo)至地層的步驟中包括：使電纜地層測(cè)試器工作在諧波測(cè)試模式，利用活塞在井筒中按照恒定的往復(fù)抽吸流量以預(yù)設(shè)頻率進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生脈沖諧波，進(jìn)而激發(fā)正弦壓力波，通過(guò)抽吸探針將所述正弦壓力波傳導(dǎo)進(jìn)地層，其中所述正弦壓力波的諧振頻率與脈沖諧波的頻率相同。在一個(gè)實(shí)施例中，在接收經(jīng)過(guò)地層傳播的壓力波的步驟中包括：利用監(jiān)測(cè)探針接收經(jīng)過(guò)地層傳播的正弦壓力波，獲得接收到的正弦壓力波的幅度和相位，其中，所述監(jiān)測(cè)探針設(shè)置在抽吸探針上方且與抽吸探針相隔預(yù)設(shè)的間距。在一個(gè)實(shí)施例中，在基于接收到的壓力波的振幅和相位確定裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)的步驟中包括：根據(jù)接收到的正弦壓力波的振幅和相位，基于壓力波響應(yīng)模型確定裂縫導(dǎo)流 能力參數(shù)，其中，在所述壓力波響應(yīng)模型中，在往復(fù)抽吸流量恒定的條件下，探測(cè)脈沖頻率的減小以及/或者探針間距的增大引起正弦壓力波振幅和相位變化量增大。在一個(gè)實(shí)施例中，還包括：記錄抽吸探針傳導(dǎo)的正弦壓力波的相位和振幅；根據(jù)監(jiān)測(cè)探針接收的正弦壓力波的相位和振幅，以及抽吸探針傳導(dǎo)的正弦壓力波的相位和振幅確定雙探針脈沖的相位延遲時(shí)間和振幅比；基于相位延遲時(shí)間和/或振幅比計(jì)算地層滲透率。在一個(gè)實(shí)施例中，相位延遲時(shí)間為：Δtphase=(r-rp)2πf14696Φμcπf/k,]]>振幅比為：Ar=P(r)P0=(rpr)e-(r-rs)14696Φμcπf/k,]]>其中，f為脈沖頻率，r為球形流坐標(biāo)，rp為探針半徑，rs為球形流半徑，Φ為孔隙度，μ為流體粘度，c為綜合壓力指數(shù)，k為地層滲透率，P(r)為監(jiān)測(cè)探針接收的正弦壓力波的振幅，P0為抽吸探針傳導(dǎo)的正弦壓力波的振幅。對(duì)于與井壁相交的裂縫，本發(fā)明的實(shí)施例利用電纜地層測(cè)試器的雙封隔器模塊將測(cè)試井段與井壁封隔，監(jiān)測(cè)封隔段中壓力的變化從而探測(cè)裂縫的導(dǎo)流能力。對(duì)于與井壁不相交的裂縫，本發(fā)明的實(shí)施例利用電纜地層測(cè)試器進(jìn)行諧波測(cè)試，通過(guò)檢測(cè)往復(fù)抽吸流體產(chǎn)生的壓力諧波探測(cè)裂縫的導(dǎo)流能力，并確定裂縫的徑向深度。此外，在進(jìn)行諧波脈沖測(cè)試時(shí)還能利用抽吸探針和檢測(cè)探針上壓力諧波的時(shí)間延時(shí)或者幅度比值計(jì)算地層滲透率。本發(fā)明的實(shí)施例提供的方法可精確探測(cè)井旁裂縫的流動(dòng)能力，相對(duì)于人工地震、試井試油等方法具有耗時(shí)短、成本低和精度高的優(yōu)點(diǎn)，并且適用于碳酸鹽巖和砂巖等不同類型的油氣藏，應(yīng)用范圍較廣。本發(fā)明彌補(bǔ)了井旁裂縫導(dǎo)流能力評(píng)價(jià)技術(shù)的空白，能夠推動(dòng)裂縫油氣藏評(píng)價(jià)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)我國(guó)裂縫性油氣藏的開(kāi)發(fā)產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。附圖說(shuō)明附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電纜地層測(cè)試器的雙分割器模塊的應(yīng)用環(huán)境示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的雙分割器測(cè)試結(jié)果的壓力曲線；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的跨井壁裂縫的幾何模型；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的跨井壁裂縫的壓力響應(yīng)曲線；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的跨井壁裂縫的MDH曲線；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的與井壁不相交裂縫的幾何模型；圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的與井壁不相交的裂縫的壓力響應(yīng)曲線；圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的與井壁不相交的裂縫的MDH曲線；圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的不同徑向距離的與井壁不相交的裂縫的壓力響應(yīng)曲線；圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電纜地層測(cè)試器的雙探針諧波測(cè)試模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是在脈沖頻率為1Hz，探針間距為20cm的條件下，與井壁不相交的裂縫壓力響應(yīng)特征曲線；圖12是在脈沖頻率為0.1Hz，探針間距為20cm的條件下，與井壁不相交的裂縫壓力響應(yīng)特征曲線；圖13是在脈沖頻率為0.1Hz，探針間距為50cm的條件下，與井壁不相交的裂縫壓力響應(yīng)特征曲線；圖14是在脈沖頻率為0.1Hz，探針間距為50cm的條件下，與井壁不相交的裂縫不同徑向深度的壓力響應(yīng)特征曲線；圖15是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于探測(cè)油氣藏井旁裂縫導(dǎo)流能力的方法的步驟流程圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的實(shí)施例采用電纜地層測(cè)試器的雙封隔器模塊和雙探針諧波測(cè)試方 法探測(cè)與井壁相交和不相交兩種情況下的裂縫導(dǎo)流能力。對(duì)于與井壁相交的裂縫，建立壓降模型和壓力恢復(fù)模型用于測(cè)井解釋，對(duì)于不與井壁相交的裂縫，建立壓力波響應(yīng)模型和徑深模型用于測(cè)井解釋，從而提供一種能夠定量評(píng)價(jià)井旁裂縫的方法。在測(cè)井技術(shù)中，可采用諸如成像測(cè)井的多種常規(guī)測(cè)井手段判斷井旁裂縫與井壁相交或者不相交，并識(shí)別裂縫的寬度。在圖1的示例中，裂縫F1與井壁相交，裂縫F2與井壁不相交。構(gòu)建壓降模型和壓力恢復(fù)模型對(duì)于與井壁相交的裂縫，本實(shí)施例根據(jù)裂縫性儲(chǔ)層滲流原理建立了離散裂縫儲(chǔ)層的有限元數(shù)值模型。在達(dá)西定律的基礎(chǔ)上，將裂縫進(jìn)行降維處理(有限元數(shù)值模型為三維體，裂縫設(shè)置為二維面)并把裂縫等效為內(nèi)部邊界條件，同時(shí)考慮裂縫的寬度以減少計(jì)算量，提高計(jì)算精度。流體在裂縫和基質(zhì)間相互流動(dòng)，流壓是連續(xù)的，同時(shí)流體在基質(zhì)和裂縫中的流動(dòng)滿足達(dá)西定律。采用圖1所示的電纜地層測(cè)試的雙封隔器模塊，利用兩個(gè)密封膠圈110和120將測(cè)試井段的井壁密封，得到封隔井段130。泵出模塊(圖1未示出)借助井內(nèi)流體可以使密封膠圈110和120的膨脹壓力超出液柱壓力10000psi。雙密封圈的間隔可調(diào)，最小間隔可達(dá)1m，這提供了一個(gè)接近標(biāo)準(zhǔn)探針的3000倍的井壁面積。這么大的井壁面積在低壓降的情況下，允許流體在泡點(diǎn)壓力以上被高速抽出?？梢杂迷摲椒ㄗ獾貙?、裂縫或者斷層，通過(guò)恒定流量抽吸地層中的流體，使封隔井段130中的壓力產(chǎn)生變化。在圖1的示例中僅顯示了封隔一條裂縫的情況，不限于此，封隔井段130中可封隔一條裂縫、一組裂縫或一個(gè)斷層區(qū)域。雙封隔器模塊上設(shè)置探針1和探針2，用于監(jiān)測(cè)地層中壓力波的數(shù)值。雙封隔器模塊上還設(shè)置壓力傳感器140，位于封隔井段130中，用于監(jiān)測(cè)封隔井段130中壓力響應(yīng)的變化。通過(guò)抽吸地層流體引起的壓力變化，可以對(duì)裂縫或斷層導(dǎo)流特性進(jìn)行快速、直接測(cè)量，其壓力響應(yīng)反映裂縫或斷層的導(dǎo)流能力。圖2示出了抽吸地層流體引起的壓力降和停止抽吸壓力恢復(fù)的壓力曲線變化示意圖。圖2中顯示了三條曲線，分別為封隔段(packer)曲線,探針1和探針2曲線。封隔段曲線顯示的井筒中封隔段內(nèi)的壓力變化，主要用于探測(cè)封隔段內(nèi)井周地層參數(shù)；探針1曲線和探針2曲線是由探針1和探針2記錄的曲線，主要用于探測(cè)地層的各向異性和隔層等參數(shù)。以下對(duì)圖3中跨井壁裂縫的幾何模型進(jìn)行說(shuō)明。儲(chǔ)層的幾何模型為半圓柱體，半徑和厚度均為2m，井眼位于模型中間，半徑為0.1m，在儲(chǔ)層中間設(shè)置一個(gè)與井壁相交的垂直裂縫，模型的地質(zhì)參數(shù)如表1所示，初始?jí)毫瓦吔鐗毫Χ荚O(shè)置為10000psi。表1跨井壁裂縫模型中地層和裂縫的各項(xiàng)參數(shù)模型參數(shù)基質(zhì)裂縫孔隙度0.150.5滲透率(1e-3um2)101e4～5e5流體密度(kg/m3)800800流體粘度(mPa.s)1.01.0綜合壓縮系數(shù)(psi-1)3e-63e-6裂縫寬度(mm)1.0裂縫長(zhǎng)度(m)0.5～1.5根據(jù)滲流力學(xué)的雙孔隙度雙滲透率原理，當(dāng)?shù)貙訙y(cè)試的封隔段內(nèi)有裂縫與井筒相交時(shí)，流體主要從裂縫流向井筒，在裂縫和基質(zhì)間產(chǎn)生壓力梯度后，流體開(kāi)始從基質(zhì)流向裂縫，最后從裂縫流向井筒。因此在模型中只設(shè)置與井壁相交的裂縫為流動(dòng)邊界，封隔段內(nèi)的其它部分為非滲透層。為了模擬抽吸流體壓力降和壓力恢復(fù)的壓力響應(yīng)，首先在封隔段以恒定流量12.5cm3/s抽吸30s(抽吸時(shí)間段)，在抽吸過(guò)程中監(jiān)測(cè)封隔井段內(nèi)的壓力下降情況。30s之后停止抽吸，壓力開(kāi)始恢復(fù)，到60s結(jié)束(恢復(fù)時(shí)間段)。整個(gè)過(guò)程中封隔井段內(nèi)壓力響應(yīng)曲線如圖5所示。為了研究裂縫導(dǎo)流能力對(duì)壓力測(cè)試的影響，在裂縫其它參數(shù)不變的情況，分別設(shè)置裂縫的導(dǎo)流能力(裂縫滲透率*裂縫寬度)為1e-15m3,1e-14m3，1e-13m3和5e-13m3，對(duì)應(yīng)的裂縫無(wú)因次導(dǎo)流能力參數(shù)分別為0.1,1.0,10和50。本實(shí)施例中裂縫的無(wú)因次導(dǎo)流能力參數(shù)為：FcD=kfbfkxf---(1)]]>其中，kf為巖石裂縫滲透率，k為地層滲透率，bf為裂縫的寬度，xf為裂縫的半長(zhǎng)。以下對(duì)壓降模型和壓力恢復(fù)模型進(jìn)行說(shuō)明。從圖4中壓力響應(yīng)的模擬結(jié)果得到，隨著裂導(dǎo)流能力的降低，壓降變快，壓力恢復(fù)變慢，并且流壓增加。在30s時(shí)刻，不同導(dǎo)流能力裂縫的流壓與初始?jí)毫Φ膲翰罘謩e為771.22psi，424.38psi，267.52psi和243.59psi。石英壓力計(jì)的分辨率為0.01psi，因此可以很容易分辨出不同裂縫導(dǎo)流能力的壓力響應(yīng)。然后，通過(guò)Saphir商業(yè)軟件對(duì)模擬的壓力曲線進(jìn)行處理，得到了壓力降的MDH(Miller-Dyes—Hutchinson)曲線，如圖5所示，不同裂縫導(dǎo)流能力的MDH曲線區(qū)分明顯，進(jìn)一步說(shuō)明通過(guò)電纜地層測(cè)試的雙封隔器壓力測(cè)試方法可以有效定量探測(cè)與井壁相交裂縫的導(dǎo)流能力參數(shù)?；谏鲜龇治觯緦?shí)施例中構(gòu)建壓降模型和壓力恢復(fù)模型用于測(cè)井解釋，以評(píng)價(jià)跨井壁裂縫的導(dǎo)流能力參數(shù)。其中，壓降模型用于建立抽吸時(shí)間、抽吸流量、壓力減小數(shù)值和導(dǎo)流能力參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，壓力恢復(fù)模型用于建立恢復(fù)時(shí)間、壓力增加數(shù)值和導(dǎo)流能力參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。如圖4所示，在抽吸流量恒定的條件下，在壓降模型中，隨著導(dǎo)流能力參數(shù)的減小壓力降低的速度增大；在壓力恢復(fù)模型中，隨著導(dǎo)流能力參數(shù)的減小壓力恢復(fù)的速度變小。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，在雙封隔器測(cè)試的情況下抽吸流量的數(shù)值在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中保持恒定。具體的抽吸流量可根據(jù)不同的地層性質(zhì)相應(yīng)設(shè)置為不同的數(shù)值。對(duì)不與井壁相交的裂縫的分析為了研究雙封隔器測(cè)試方法對(duì)與井壁不相交裂縫的評(píng)價(jià)效果，設(shè)計(jì)一個(gè)裂縫不與井壁相交的幾何模型，如圖6所示。模型中的裂縫由三個(gè)相同的橢圓面構(gòu)成，其長(zhǎng)半軸為0.5m，短半軸為0.05m，裂縫的中心距離井筒分別為30cm,50cm和70cm。模型的其它參數(shù)與跨井壁裂縫模型中相同。由于裂縫不與井壁相交，定義整個(gè)封隔井段的井壁為滲流通道，抽吸流量定義為40cm3/s,恒定的抽吸地層流體30s，然后停止抽吸，壓力恢復(fù)到60s。在裂縫其它參數(shù)不變的情況下，改變裂縫的導(dǎo)流能力(裂縫滲透率*裂縫寬度)，從1e-17m3,1e-15m3,1e-14m3到1e-12m3,對(duì)應(yīng)的無(wú)因次裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)分別為0.001,0.1,1.0到100。圖7和圖8分別表示了四種情況的壓力響應(yīng)和MDH分析曲線。從模擬結(jié)果得到，當(dāng)裂縫的導(dǎo)流能力發(fā)生顯著改變，封隔井段內(nèi)的壓力響應(yīng)并沒(méi)有發(fā)生明顯的變化。對(duì)應(yīng)于裂縫不同的導(dǎo)流能力，在30s時(shí)刻的壓差(初始?jí)毫εc30s時(shí)刻壓力的差值)分別為299.16psi,296.77psi,293.67psi, 291.35psi。雖然石英壓力計(jì)可以分辨出不同的壓差，但是在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中是很難被區(qū)分的。當(dāng)裂縫不與井壁相交時(shí)，地層測(cè)試的滲流通道為整個(gè)封隔段，壓力響應(yīng)主要受井筒周圍地層滲透率的影響，裂縫的導(dǎo)流性質(zhì)對(duì)壓力變化的影響較小，這也是現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)測(cè)試方法或者試井方法很難探測(cè)到較遠(yuǎn)距離裂縫的原因。接下來(lái)，模擬裂縫在不同徑向深度的壓力響應(yīng)，徑向深度分別為20cm，30cm，50cm，70cm和100cm。圖9顯示了封隔段的壓力響應(yīng)，不同徑向深度裂縫的壓力響應(yīng)并沒(méi)有明顯的變化，只有當(dāng)裂縫足夠靠近井筒時(shí)，壓力變化才越來(lái)越明顯。由于地層測(cè)試的時(shí)間較短，壓力響應(yīng)主要受井筒附近地層滲透率的影響，當(dāng)裂縫距離井筒較遠(yuǎn)時(shí)，裂縫的導(dǎo)流性質(zhì)對(duì)測(cè)試壓力的影響減弱，因此在壓力曲線上區(qū)分不明顯。表2顯示了在30s時(shí)刻不同裂縫導(dǎo)流能力和裂縫不同徑向距離的壓差，這些數(shù)據(jù)表明地層測(cè)試的壓力響應(yīng)對(duì)與井壁不相交裂縫參數(shù)的變化并不敏感，說(shuō)明雙封隔器壓力測(cè)試方法用于探測(cè)和評(píng)價(jià)與井壁不相交裂縫的效果并不理想。表2在30s時(shí)刻裂縫不同參數(shù)的壓差構(gòu)建壓力響應(yīng)模型和徑深模型通過(guò)前面的模擬結(jié)果，采用雙封隔器壓力測(cè)試方法探測(cè)與井壁不相交的裂縫效果并不理想，本實(shí)施例采用諧波壓力測(cè)試方法探測(cè)與井壁不相交裂縫儲(chǔ)層的導(dǎo)流能力。諧波壓力測(cè)試的幾何模型沿用如圖6所示的與井壁不相交的裂縫的幾何模型。采用圖10所示的雙探針諧波測(cè)試模塊，在井壁上設(shè)置抽吸探針，通過(guò)地層測(cè)試器活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生脈沖諧波，進(jìn)而激發(fā)正弦壓力波。將正弦壓力波通過(guò) 抽吸探針傳導(dǎo)進(jìn)地層。抽吸探針上方一定間距處設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)探針，往復(fù)抽吸流量定義為1.25cm3/s，并利用監(jiān)測(cè)探針接收經(jīng)過(guò)地層傳播的正弦壓力波，利用高精度的壓力計(jì)記錄接收的壓力波的振幅和相位。通過(guò)分析接收的壓力波的振幅和相位確定裂縫的導(dǎo)流能力參數(shù)，進(jìn)一步地，分別測(cè)量抽吸探針處和監(jiān)測(cè)探針處的壓力幅度和脈沖延遲，通過(guò)比較具有一定間距探針的壓力幅度和相位延遲可以計(jì)算地層的滲透率和相關(guān)屬性。MarkA.Proett和WilsonC.Chin在1999年建立了探針間壓力幅度和時(shí)間延遲的基本關(guān)系式(Proettetal.,1999,2000)。當(dāng)探測(cè)脈沖頻率，即脈沖諧波的頻率為f時(shí)，抽吸探針和監(jiān)測(cè)探針的時(shí)間延遲的表達(dá)式為：Δtphase=(r-rp)2πf14696Φμcπf/k---(2)]]>若抽吸探針的壓力幅度為P0，監(jiān)測(cè)探針的壓力幅度為P(r)，那么振幅比為：Ar=P(r)P0=(rpr)e-(r-rs)14696Φμcπf/k---(3)]]>其中，f為脈沖頻率，r為球形流坐標(biāo)，rp為探針半徑，rs為球形流半徑，Φ為孔隙度，μ為流體粘度，c為綜合壓力指數(shù)，k為地層滲透率，P(r)為監(jiān)測(cè)探針接收的正弦壓力波的振幅，P0為抽吸探針傳導(dǎo)的正弦壓力波的振幅。以下對(duì)壓力響應(yīng)模型和徑深模型進(jìn)行說(shuō)明。首先，將探測(cè)脈沖的頻率定義為1Hz，探針間距設(shè)置為20cm，裂縫的無(wú)因次導(dǎo)流能力參數(shù)分別定義為100,1.0，0.1和0.001，模擬探針抽吸流體30s的過(guò)程，為了進(jìn)行比較和分析模擬數(shù)據(jù)，僅取15s到16s的時(shí)間段。圖11表示了裂縫不同導(dǎo)流能力的壓力響應(yīng)，從模擬的結(jié)果可得，在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)不同裂縫導(dǎo)流能力的壓力幅度和相位延遲沒(méi)有明顯的變化，裂縫儲(chǔ)層和均質(zhì)儲(chǔ)層的壓力響應(yīng)在波谷(15.6s)處的壓差小于0.02psi，雖然壓力計(jì)可以區(qū)分出不同的壓差，但是在復(fù)雜環(huán)境的井眼中，這樣微弱的區(qū)別很難被探測(cè)到。然后，將探測(cè)脈沖的頻率定義為0.1Hz，探針間距分別設(shè)置為20cm和50cm。圖12表示了探針間距為20cm時(shí)不同裂縫導(dǎo)流能力的壓力響應(yīng)和相位延遲。從模擬結(jié)果可得，裂縫性儲(chǔ)層和均質(zhì)儲(chǔ)層具有一定的壓力差和相位延遲(相位延遲在波谷處超過(guò)了0.35s)。而且不同裂縫導(dǎo)流能力的壓力差和相位延遲能夠被區(qū)分。圖13表示探針間距為50cm的壓力響應(yīng)，從模擬結(jié)果得到，裂縫性儲(chǔ)層與均質(zhì)儲(chǔ)層具有明顯的幅度差和相位延遲。表3表示了抽吸探針和監(jiān)測(cè)探針的相位延遲，同時(shí)根據(jù)表達(dá)式(2)計(jì)算了 儲(chǔ)層的滲透率。表3指出隨著裂縫導(dǎo)流能力的增加，探針間相位延遲減小，儲(chǔ)層的滲透率增加。當(dāng)裂縫的無(wú)因次導(dǎo)流能力大于1.0時(shí)，裂縫基本處于導(dǎo)通狀態(tài)，因此繼續(xù)增加裂縫的導(dǎo)流能力，對(duì)壓力波的影響有限，因此表3中當(dāng)裂縫的無(wú)因次導(dǎo)流能力分別為1.0和100時(shí)計(jì)算的地層滲透率差異較小。與探針間距為20cm的壓力響應(yīng)相反，當(dāng)探針間距為50cm時(shí)，隨著裂縫導(dǎo)流能力的增加，壓力幅度也增加,這是由于隨著裂縫導(dǎo)流能力的增加，減弱了壓力波在地層中的衰減，說(shuō)明增大探針間距能夠更好的評(píng)價(jià)井旁裂縫。表3裂縫不同導(dǎo)流能力計(jì)算的相位延遲和儲(chǔ)層滲透率基于上述分析，本實(shí)施例中構(gòu)建壓力波響應(yīng)模型用于測(cè)井解釋，以評(píng)價(jià)不與井壁相交的裂縫的導(dǎo)流能力參數(shù)。其中，壓力波響應(yīng)模型用于建立往復(fù)抽吸流量、探針間距、探測(cè)脈沖頻率、振幅、相位和導(dǎo)流能力參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。如圖11至圖13所示，在壓力波響應(yīng)模型中，在往復(fù)抽吸流量恒定的條件下，探測(cè)脈沖頻率的減小以及/或者探針間距的增大引起正弦壓力波振幅和相位變化量增大，從而可根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)環(huán)境設(shè)置較優(yōu)的探測(cè)脈沖的頻率和探針間距，以準(zhǔn)確判定導(dǎo)流能力參數(shù)的數(shù)值。最后，模擬裂縫距離井筒不同徑向深度的壓力波響應(yīng)，脈沖頻率被定義為0.1Hz，探針間距設(shè)置為50cm。圖14顯示了壓力幅度和相位延遲。根據(jù)模擬結(jié)果，當(dāng)裂縫距離井筒為20cm和30cm時(shí)，壓力幅度和相位延遲具有明顯的變化，當(dāng)裂縫距離井筒超過(guò)50cm時(shí)，壓力變化曲線基本重合在一起，這是因?yàn)榈貙訙y(cè)試往復(fù)抽吸的流量有限，壓力諧波的傳播距離較淺，當(dāng)裂縫距離井筒越近，對(duì)壓力波的影響越大；當(dāng)裂縫距離井筒較遠(yuǎn)時(shí)，裂縫的導(dǎo)流能力對(duì)壓力波的影響減弱。因此，當(dāng)裂縫遠(yuǎn)離井壁時(shí)，評(píng)價(jià)效果變得越來(lái)越差?；谏鲜龇治?，本實(shí)施例中構(gòu)建徑深模型用于測(cè)井解釋。其中，徑深模型用于建立往復(fù)抽吸流量、探針間距、探測(cè)脈沖頻率、振幅、相位和徑向深度的關(guān)聯(lián) 關(guān)系。如圖14所示，在徑深模型中，在往復(fù)抽吸流量恒定的條件下，探測(cè)脈沖的減小以及/或者探針間距的增大引起正弦壓力波振幅和相位變化量增大，從而可根據(jù)壓力波振幅和相位的數(shù)值確定裂縫的徑向深度。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，在雙探針諧波測(cè)試的情況下往復(fù)抽吸流量的數(shù)值在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中保持恒定。具體的往復(fù)抽吸流量可根據(jù)不同的地層性質(zhì)相應(yīng)設(shè)置為不同的數(shù)值。實(shí)施例以下參照?qǐng)D15對(duì)本實(shí)施例的方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在圖15中，首先識(shí)別地層中的裂縫是否與井壁相交(步驟S1510)。本實(shí)施例中優(yōu)選采用成像測(cè)井的方式識(shí)別地層中裂縫的位置。在裂縫與井壁相交的情況下，抽吸封隔井段中的流體使地層基質(zhì)中的流體通過(guò)裂縫流向井筒(步驟S1520)。具體來(lái)說(shuō)，使用電纜地層測(cè)試器的雙封隔器模塊，利用兩個(gè)密封膠圈將測(cè)試井段的井壁密封，確定封隔井段。在抽吸時(shí)間段內(nèi)按照恒定的抽吸流量抽吸封隔井段中的流體，使得封隔井段中壓力減小。在恢復(fù)時(shí)間段內(nèi)停止抽吸，使得封隔井段中壓力增加。在抽吸和恢復(fù)的過(guò)程中，監(jiān)測(cè)封隔井段中壓力的變化量(步驟S1521)，基于所述壓力的變化量確定裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)(步驟S1522)。優(yōu)選地，根據(jù)抽吸時(shí)間段內(nèi)壓力降低的數(shù)值，基于上文所述的壓降模型確定裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)；以及/或者根據(jù)恢復(fù)時(shí)間段內(nèi)壓力增加的數(shù)值，基于上文所述的壓力恢復(fù)模型確定裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)。在裂縫與井壁不相交的情況下，往復(fù)抽吸井筒中的流體產(chǎn)生壓力波并傳導(dǎo)至地層(步驟S1530)。這時(shí)使電纜地層測(cè)試器工作在諧波測(cè)試模式，利用活塞在井筒中按照恒定的往復(fù)抽吸流量以預(yù)設(shè)頻率進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生脈沖諧波，進(jìn)而激發(fā)正弦壓力波，通過(guò)抽吸探針將所述正弦壓力波傳導(dǎo)進(jìn)地層，其中所述正弦壓力波的諧振頻率與脈沖諧波的頻率相同。然后接收經(jīng)過(guò)地層傳播的壓力波(步驟S1531)，利用監(jiān)測(cè)探針接收經(jīng)過(guò)地層傳播的正弦壓力波，獲得接收到的正弦壓力波的幅度和相位，其中，所述監(jiān)測(cè)探針設(shè)置在抽吸探針上方且與抽吸探針相隔預(yù)設(shè)的間距。基于接收到的壓力波的振幅和相位確定裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)(步驟S1532)。優(yōu)選地，根據(jù)接收到的正弦壓力波的振幅和相位，基于上文所述的壓力波響應(yīng)模型確定裂縫導(dǎo)流能力參數(shù)。更近一步，還包括根據(jù)接收到的正弦壓力波的振幅和相位，基于上文所述的 徑深模型確定裂縫的徑向深度(步驟S1533)，以及確定雙探針脈沖的相位延遲時(shí)間和振幅比，計(jì)算地層滲透率(步驟S1534)。在步驟S1534中，記錄抽吸探針傳導(dǎo)的正弦壓力波的相位和振幅，根據(jù)監(jiān)測(cè)探針接收的正弦壓力波的相位和振幅，以及抽吸探針傳導(dǎo)的正弦壓力波的相位和振幅確定雙探針脈沖的相位延遲時(shí)間和振幅比。根據(jù)上述的表達(dá)是(2)和(3)基于相位延遲時(shí)間和/或振幅比計(jì)算地層滲透率。本實(shí)施例提供的方法可精確探測(cè)井旁裂縫的流動(dòng)能力，相對(duì)于人工地震、試井試油等方法具有耗時(shí)短、成本低和精度高的優(yōu)點(diǎn)，并且適用于碳酸鹽巖和砂巖等不同類型的油氣藏，應(yīng)用范圍較廣。本發(fā)明的實(shí)施例彌補(bǔ)了井旁裂縫導(dǎo)流能力評(píng)價(jià)技術(shù)的空白，能夠推動(dòng)裂縫油氣藏評(píng)價(jià)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)我國(guó)裂縫性油氣藏的開(kāi)發(fā)產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。雖然本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所公開(kāi)的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3