CN106150475A - 一种用于探测油气藏井旁裂缝导流能力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于探测油气藏井旁裂缝导流能力的方法。包括：识别地层中的裂缝是否与井壁相交；在裂缝与井壁相交的情况下，抽吸封隔井段中的流体使地层基质中的流体通过裂缝流向井筒，监测封隔井段中压力的变化量，基于所述压力的变化量确定裂缝导流能力参数；在裂缝与井壁不相交的情况下，往复抽吸井筒中的流体产生压力波并传导至地层，接收经过地层传播的压力波，基于接收到的压力波的振幅和相位确定裂缝导流能力参数。本发明提供的方法可精确探测井旁裂缝的流动能力，相对于人工地震、试井试油等方法具有耗时短、成本低和精度高的优点，并且适用于碳酸盐岩和砂岩等不同类型的油气藏。

Description

一种用于探测油气藏井旁裂缝导流能力的方法

技术领域

本发明涉及油气勘探领域，具体地说，涉及一种用于探测油气藏井旁裂缝导流能力的方法。

背景技术

碳酸盐在我国四川和新疆地区广泛分布。由于地质作用，天然裂缝在碳酸盐中广泛发育，天然裂缝是油气的主要聚集区或者运移通道。裂缝储层在流体流动和油井生产过程中扮演着重要的角色，裂缝和断层作为隔挡、障碍或者通道经常引起储层早期的水淹和气窜等现象，对油气田开发产生了重要的影响。

为了经济、有效地开发裂缝油气藏，需要准确探测裂缝的导流能力等参数。由于微孔隙和裂缝在碳酸盐岩中普遍存在，很难将渗透率和孔隙度与岩性建立直接的关系。虽然裂缝和断层的导流性质可以从微电阻率扫描和地震勘探间接得到，但是这些方法并不准确和可靠，精度低、误差大，无法满足油气藏开发的要求。另一方面，在裂缝的长度和宽度一定的情况下裂缝和断层的导流能力主要由裂缝的渗透率决定。存在裂缝的地层中岩心易受损坏，不容易存到完整的岩心，裂缝和断层的渗透率也难以从岩心分析中获得。

因此，亟需一种能够准确探测井旁裂缝的导流能力的方法。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种用于探测油气藏井旁裂缝导流能力的方法，包括：

识别地层中的裂缝是否与井壁相交；

在裂缝与井壁相交的情况下，抽吸封隔井段中的流体使地层基质中的流体通过裂缝流向井筒，监测封隔井段中压力的变化量，基于所述压力的变化量确定裂缝导流能力参数；

在裂缝与井壁不相交的情况下，往复抽吸井筒中的流体产生压力波并传导至地层，接收经过地层传播的压力波，基于接收到的压力波的振幅和相位确定裂缝导流能力参数。

在一个实施例中，在抽吸封隔井段中的流体的步骤包括：

使电缆地层测试器工作在双封隔器模式，利用两个密封胶圈将测试井段的井壁密封，确定封隔井段；

在抽吸时间段内按照恒定的抽吸流量抽吸封隔井段中的流体，使得封隔井段中压力减小；

在恢复时间段内停止抽吸，使得封隔井段中压力增加。

在一个实施例中，在基于所述压力的变化量确定裂缝导流能力参数的步骤中，

根据抽吸时间段内压力降低的数值，基于压降模型确定裂缝导流能力参数；以及/或者

根据恢复时间段内压力增加的数值，基于压力恢复模型确定裂缝导流能力参数。

在一个实施例中，在抽吸流量恒定的条件下，

在所述压降模型中，随着导流能力参数的减小压力降低的速度增大；

在所述压力恢复模型中，随着导流能力参数的减小压力恢复的速度变小。

在一个实施例中，在往复抽吸井筒中的流体产生压力波并传导至地层的步骤中包括：

使电缆地层测试器工作在谐波测试模式，利用活塞在井筒中按照恒定的往复抽吸流量以预设频率进行往复运动而产生脉冲谐波，进而激发正弦压力波，通过抽吸探针将所述正弦压力波传导进地层，其中所述正弦压力波的谐振频率与脉冲谐波的频率相同。

在一个实施例中，在接收经过地层传播的压力波的步骤中包括：

利用监测探针接收经过地层传播的正弦压力波，获得接收到的正弦压力波的幅度和相位，其中，所述监测探针设置在抽吸探针上方且与抽吸探针相隔预设的间距。

在一个实施例中，在基于接收到的压力波的振幅和相位确定裂缝导流能力参数的步骤中包括：

根据接收到的正弦压力波的振幅和相位，基于压力波响应模型确定裂缝导流能力参数，其中，在所述压力波响应模型中，在往复抽吸流量恒定的条件下，探测脉冲频率的减小以及/或者探针间距的增大引起正弦压力波振幅和相位变化量增大。

在一个实施例中，还包括：

记录抽吸探针传导的正弦压力波的相位和振幅；

根据监测探针接收的正弦压力波的相位和振幅，以及抽吸探针传导的正弦压力波的相位和振幅确定双探针脉冲的相位延迟时间和振幅比；

基于相位延迟时间和/或振幅比计算地层渗透率。

在一个实施例中，相位延迟时间为： $\mathrm{\Δ}{t}_{\mathrm{phase}}=\frac{\left({r-r}_p\right)}{2\mathrm{\πf}}\sqrt{14696\mathrm{\Φ\μc\πf}/k},$

振幅比为： $A_r=\frac{P\left(r\right)}{P_0}=\left(\frac{r_p}{r}\right)e^{-\left({r-r}_s\right)\sqrt{14696\mathrm{\Φ\μc\πf}/k}},$

其中，f为脉冲频率，r为球形流坐标，r_p为探针半径，r_s为球形流半径，Φ为孔隙度，μ为流体粘度，c为综合压力指数，k为地层渗透率，P(r)为监测探针接收的正弦压力波的振幅，P₀为抽吸探针传导的正弦压力波的振幅。

对于与井壁相交的裂缝，本发明的实施例利用电缆地层测试器的双封隔器模块将测试井段与井壁封隔，监测封隔段中压力的变化从而探测裂缝的导流能力。对于与井壁不相交的裂缝，本发明的实施例利用电缆地层测试器进行谐波测试，通过检测往复抽吸流体产生的压力谐波探测裂缝的导流能力，并确定裂缝的径向深度。此外，在进行谐波脉冲测试时还能利用抽吸探针和检测探针上压力谐波的时间延时或者幅度比值计算地层渗透率。

本发明的实施例提供的方法可精确探测井旁裂缝的流动能力，相对于人工地震、试井试油等方法具有耗时短、成本低和精度高的优点，并且适用于碳酸盐岩和砂岩等不同类型的油气藏，应用范围较广。

本发明弥补了井旁裂缝导流能力评价技术的空白，能够推动裂缝油气藏评价技术的进步，对我国裂缝性油气藏的开发产生极大的经济效益。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施例的电缆地层测试器的双分割器模块的应用环境示意图；

图2是根据本发明实施例的双分割器测试结果的压力曲线；

图3是根据本发明实施例的跨井壁裂缝的几何模型；

图4是根据本发明实施例的跨井壁裂缝的压力响应曲线；

图5是根据本发明实施例的跨井壁裂缝的MDH曲线；

图6是根据本发明实施例的与井壁不相交裂缝的几何模型；

图7是根据本发明实施例的与井壁不相交的裂缝的压力响应曲线；

图8是根据本发明实施例的与井壁不相交的裂缝的MDH曲线；

图9是根据本发明实施例的不同径向距离的与井壁不相交的裂缝的压力响应曲线；

图10是根据本发明实施例的电缆地层测试器的双探针谐波测试模块的结构示意图；

图11是在脉冲频率为1Hz，探针间距为20cm的条件下，与井壁不相交的裂缝压力响应特征曲线；

图12是在脉冲频率为0.1Hz，探针间距为20cm的条件下，与井壁不相交的裂缝压力响应特征曲线；

图13是在脉冲频率为0.1Hz，探针间距为50cm的条件下，与井壁不相交的裂缝压力响应特征曲线；

图14是在脉冲频率为0.1Hz，探针间距为50cm的条件下，与井壁不相交的裂缝不同径向深度的压力响应特征曲线；

图15是根据本发明实施例的用于探测油气藏井旁裂缝导流能力的方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。

本发明的实施例采用电缆地层测试器的双封隔器模块和双探针谐波测试方法探测与井壁相交和不相交两种情况下的裂缝导流能力。对于与井壁相交的裂缝，建立压降模型和压力恢复模型用于测井解释，对于不与井壁相交的裂缝，建立压力波响应模型和径深模型用于测井解释，从而提供一种能够定量评价井旁裂缝的方法。

在测井技术中，可采用诸如成像测井的多种常规测井手段判断井旁裂缝与井壁相交或者不相交，并识别裂缝的宽度。在图1的示例中，裂缝F1与井壁相交，裂缝F2与井壁不相交。

构建压降模型和压力恢复模型

对于与井壁相交的裂缝，本实施例根据裂缝性储层渗流原理建立了离散裂缝储层的有限元数值模型。在达西定律的基础上，将裂缝进行降维处理(有限元数值模型为三维体，裂缝设置为二维面)并把裂缝等效为内部边界条件，同时考虑裂缝的宽度以减少计算量，提高计算精度。流体在裂缝和基质间相互流动，流压是连续的，同时流体在基质和裂缝中的流动满足达西定律。

采用图1所示的电缆地层测试的双封隔器模块，利用两个密封胶圈110和120将测试井段的井壁密封，得到封隔井段130。泵出模块(图1未示出)借助井内流体可以使密封胶圈110和120的膨胀压力超出液柱压力10000psi。双密封圈的间隔可调，最小间隔可达1m，这提供了一个接近标准探针的3000倍的井壁面积。这么大的井壁面积在低压降的情况下，允许流体在泡点压力以上被高速抽出。可以用该方法坐封地层、裂缝或者断层，通过恒定流量抽吸地层中的流体，使封隔井段130中的压力产生变化。在图1的示例中仅显示了封隔一条裂缝的情况，不限于此，封隔井段130中可封隔一条裂缝、一组裂缝或一个断层区域。

双封隔器模块上设置探针1和探针2，用于监测地层中压力波的数值。双封隔器模块上还设置压力传感器140，位于封隔井段130中，用于监测封隔井段130中压力响应的变化。通过抽吸地层流体引起的压力变化，可以对裂缝或断层导流特性进行快速、直接测量，其压力响应反映裂缝或断层的导流能力。

图2示出了抽吸地层流体引起的压力降和停止抽吸压力恢复的压力曲线变化示意图。图2中显示了三条曲线，分别为封隔段(packer)曲线,探针1和探针2曲线。封隔段曲线显示的井筒中封隔段内的压力变化，主要用于探测封隔段内井周地层参数；探针1曲线和探针2曲线是由探针1和探针2记录的曲线，主要用于探测地层的各向异性和隔层等参数。

以下对图3中跨井壁裂缝的几何模型进行说明。储层的几何模型为半圆柱体，半径和厚度均为2m，井眼位于模型中间，半径为0.1m，在储层中间设置一个与井壁相交的垂直裂缝，模型的地质参数如表1所示，初始压力和边界压力都设置为10000psi。

表1跨井壁裂缝模型中地层和裂缝的各项参数

模型参数	基质	裂缝
			孔隙度	0.15	0.5
渗透率(1e-3um2)	10	1e4～5e5
			流体密度(kg/m3)	800	800
流体粘度(mPa.s)	1.0	1.0
			综合压缩系数(psi-1)	3e-6	3e-6
裂缝宽度(mm)		1.0
			裂缝长度(m)		0.5～1.5

根据渗流力学的双孔隙度双渗透率原理，当地层测试的封隔段内有裂缝与井筒相交时，流体主要从裂缝流向井筒，在裂缝和基质间产生压力梯度后，流体开始从基质流向裂缝，最后从裂缝流向井筒。因此在模型中只设置与井壁相交的裂缝为流动边界，封隔段内的其它部分为非渗透层。为了模拟抽吸流体压力降和压力恢复的压力响应，首先在封隔段以恒定流量12.5cm3/s抽吸30s(抽吸时间段)，在抽吸过程中监测封隔井段内的压力下降情况。30s之后停止抽吸，压力开始恢复，到60s结束(恢复时间段)。整个过程中封隔井段内压力响应曲线如图5所示。

为了研究裂缝导流能力对压力测试的影响，在裂缝其它参数不变的情况，分别设置裂缝的导流能力(裂缝渗透率*裂缝宽度)为1e-15m³,1e-14m³，1e-13m³和5e-13m³，对应的裂缝无因次导流能力参数分别为0.1,1.0,10和50。

本实施例中裂缝的无因次导流能力参数为：

$F_{\mathrm{cD}}=\frac{k_f{b}_f}{{\mathrm{kx}}_f}---\left(1\right)$

其中，k_f为岩石裂缝渗透率，k为地层渗透率，b_f为裂缝的宽度，x_f为裂缝的半长。

以下对压降模型和压力恢复模型进行说明。

从图4中压力响应的模拟结果得到，随着裂导流能力的降低，压降变快，压力恢复变慢，并且流压增加。在30s时刻，不同导流能力裂缝的流压与初始压力的压差分别为771.22psi，424.38psi，267.52psi和243.59psi。石英压力计的分辨率为0.01psi，因此可以很容易分辨出不同裂缝导流能力的压力响应。然后，通过Saphir商业软件对模拟的压力曲线进行处理，得到了压力降的MDH(Miller-Dyes—Hutchinson)曲线，如图5所示，不同裂缝导流能力的MDH曲线区分明显，进一步说明通过电缆地层测试的双封隔器压力测试方法可以有效定量探测与井壁相交裂缝的导流能力参数。

基于上述分析，本实施例中构建压降模型和压力恢复模型用于测井解释，以评价跨井壁裂缝的导流能力参数。其中，压降模型用于建立抽吸时间、抽吸流量、压力减小数值和导流能力参数的关联关系，压力恢复模型用于建立恢复时间、压力增加数值和导流能力参数的关联关系。如图4所示，在抽吸流量恒定的条件下，在压降模型中，随着导流能力参数的减小压力降低的速度增大；在压力恢复模型中，随着导流能力参数的减小压力恢复的速度变小。

需要说明的是，在本实施例中，在双封隔器测试的情况下抽吸流量的数值在整个测试过程中保持恒定。具体的抽吸流量可根据不同的地层性质相应设置为不同的数值。

对不与井壁相交的裂缝的分析

为了研究双封隔器测试方法对与井壁不相交裂缝的评价效果，设计一个裂缝不与井壁相交的几何模型，如图6所示。模型中的裂缝由三个相同的椭圆面构成，其长半轴为0.5m，短半轴为0.05m，裂缝的中心距离井筒分别为30cm,50cm和70cm。模型的其它参数与跨井壁裂缝模型中相同。由于裂缝不与井壁相交，定义整个封隔井段的井壁为渗流通道，抽吸流量定义为40cm³/s,恒定的抽吸地层流体30s，然后停止抽吸，压力恢复到60s。

在裂缝其它参数不变的情况下，改变裂缝的导流能力(裂缝渗透率*裂缝宽度)，从1e-17m³,1e-15m³,1e-14m³到1e-12m³,对应的无因次裂缝导流能力参数分别为0.001,0.1,1.0到100。图7和图8分别表示了四种情况的压力响应和MDH分析曲线。从模拟结果得到，当裂缝的导流能力发生显著改变，封隔井段内的压力响应并没有发生明显的变化。对应于裂缝不同的导流能力，在30s时刻的压差(初始压力与30s时刻压力的差值)分别为299.16psi,296.77psi,293.67psi,291.35psi。虽然石英压力计可以分辨出不同的压差，但是在实际测试过程中是很难被区分的。当裂缝不与井壁相交时，地层测试的渗流通道为整个封隔段，压力响应主要受井筒周围地层渗透率的影响，裂缝的导流性质对压力变化的影响较小，这也是现有技术中通过测试方法或者试井方法很难探测到较远距离裂缝的原因。

接下来，模拟裂缝在不同径向深度的压力响应，径向深度分别为20cm，30cm，50cm，70cm和100cm。图9显示了封隔段的压力响应，不同径向深度裂缝的压力响应并没有明显的变化，只有当裂缝足够靠近井筒时，压力变化才越来越明显。由于地层测试的时间较短，压力响应主要受井筒附近地层渗透率的影响，当裂缝距离井筒较远时，裂缝的导流性质对测试压力的影响减弱，因此在压力曲线上区分不明显。表2显示了在30s时刻不同裂缝导流能力和裂缝不同径向距离的压差，这些数据表明地层测试的压力响应对与井壁不相交裂缝参数的变化并不敏感，说明双封隔器压力测试方法用于探测和评价与井壁不相交裂缝的效果并不理想。

表2在30s时刻裂缝不同参数的压差

构建压力响应模型和径深模型

通过前面的模拟结果，采用双封隔器压力测试方法探测与井壁不相交的裂缝效果并不理想，本实施例采用谐波压力测试方法探测与井壁不相交裂缝储层的导流能力。谐波压力测试的几何模型沿用如图6所示的与井壁不相交的裂缝的几何模型。

采用图10所示的双探针谐波测试模块，在井壁上设置抽吸探针，通过地层测试器活塞的往复运动产生脉冲谐波，进而激发正弦压力波。将正弦压力波通过抽吸探针传导进地层。抽吸探针上方一定间距处设置一个监测探针，往复抽吸流量定义为1.25cm³/s，并利用监测探针接收经过地层传播的正弦压力波，利用高精度的压力计记录接收的压力波的振幅和相位。通过分析接收的压力波的振幅和相位确定裂缝的导流能力参数，进一步地，分别测量抽吸探针处和监测探针处的压力幅度和脉冲延迟，通过比较具有一定间距探针的压力幅度和相位延迟可以计算地层的渗透率和相关属性。

Mark A.Proett和Wilson C.Chin在1999年建立了探针间压力幅度和时间延迟的基本关系式(Proett et al.,1999,2000)。当探测脉冲频率，即脉冲谐波的频率为f时，抽吸探针和监测探针的时间延迟的表达式为：

$\mathrm{\Δ}{t}_{\mathrm{phase}}=\frac{\left({r-r}_p\right)}{2\mathrm{\πf}}\sqrt{14696\mathrm{\Φ\μc\πf}/k}---\left(2\right)$

若抽吸探针的压力幅度为P₀，监测探针的压力幅度为P(r)，那么振幅比为：

$A_r=\frac{P\left(r\right)}{P_0}=\left(\frac{r_p}{r}\right)e^{-\left({r-r}_s\right)\sqrt{14696\mathrm{\Φ\μc\πf}/k}}---\left(3\right)$

其中，f为脉冲频率，r为球形流坐标，r_p为探针半径，r_s为球形流半径，Φ为孔隙度，μ为流体粘度，c为综合压力指数，k为地层渗透率，P(r)为监测探针接收的正弦压力波的振幅，P₀为抽吸探针传导的正弦压力波的振幅。

以下对压力响应模型和径深模型进行说明。

首先，将探测脉冲的频率定义为1Hz，探针间距设置为20cm，裂缝的无因次导流能力参数分别定义为100,1.0，0.1和0.001，模拟探针抽吸流体30s的过程，为了进行比较和分析模拟数据，仅取15s到16s的时间段。图11表示了裂缝不同导流能力的压力响应，从模拟的结果可得，在整个时间段内不同裂缝导流能力的压力幅度和相位延迟没有明显的变化，裂缝储层和均质储层的压力响应在波谷(15.6s)处的压差小于0.02psi，虽然压力计可以区分出不同的压差，但是在复杂环境的井眼中，这样微弱的区别很难被探测到。

然后，将探测脉冲的频率定义为0.1Hz，探针间距分别设置为20cm和50cm。图12表示了探针间距为20cm时不同裂缝导流能力的压力响应和相位延迟。从模拟结果可得，裂缝性储层和均质储层具有一定的压力差和相位延迟(相位延迟在波谷处超过了0.35s)。而且不同裂缝导流能力的压力差和相位延迟能够被区分。图13表示探针间距为50cm的压力响应，从模拟结果得到，裂缝性储层与均质储层具有明显的幅度差和相位延迟。

表3表示了抽吸探针和监测探针的相位延迟，同时根据表达式(2)计算了储层的渗透率。表3指出随着裂缝导流能力的增加，探针间相位延迟减小，储层的渗透率增加。当裂缝的无因次导流能力大于1.0时，裂缝基本处于导通状态，因此继续增加裂缝的导流能力，对压力波的影响有限，因此表3中当裂缝的无因次导流能力分别为1.0和100时计算的地层渗透率差异较小。与探针间距为20cm的压力响应相反，当探针间距为50cm时，随着裂缝导流能力的增加，压力幅度也增加,这是由于随着裂缝导流能力的增加，减弱了压力波在地层中的衰减，说明增大探针间距能够更好的评价井旁裂缝。

表3裂缝不同导流能力计算的相位延迟和储层渗透率

基于上述分析，本实施例中构建压力波响应模型用于测井解释，以评价不与井壁相交的裂缝的导流能力参数。其中，压力波响应模型用于建立往复抽吸流量、探针间距、探测脉冲频率、振幅、相位和导流能力参数的关联关系。如图11至图13所示，在压力波响应模型中，在往复抽吸流量恒定的条件下，探测脉冲频率的减小以及/或者探针间距的增大引起正弦压力波振幅和相位变化量增大，从而可根据实际的地质环境设置较优的探测脉冲的频率和探针间距，以准确判定导流能力参数的数值。

最后，模拟裂缝距离井筒不同径向深度的压力波响应，脉冲频率被定义为0.1Hz，探针间距设置为50cm。图14显示了压力幅度和相位延迟。根据模拟结果，当裂缝距离井筒为20cm和30cm时，压力幅度和相位延迟具有明显的变化，当裂缝距离井筒超过50cm时，压力变化曲线基本重合在一起，这是因为地层测试往复抽吸的流量有限，压力谐波的传播距离较浅，当裂缝距离井筒越近，对压力波的影响越大；当裂缝距离井筒较远时，裂缝的导流能力对压力波的影响减弱。因此，当裂缝远离井壁时，评价效果变得越来越差。

基于上述分析，本实施例中构建径深模型用于测井解释。其中，径深模型用于建立往复抽吸流量、探针间距、探测脉冲频率、振幅、相位和径向深度的关联关系。如图14所示，在径深模型中，在往复抽吸流量恒定的条件下，探测脉冲的减小以及/或者探针间距的增大引起正弦压力波振幅和相位变化量增大，从而可根据压力波振幅和相位的数值确定裂缝的径向深度。

需要说明的是，在本实施例中，在双探针谐波测试的情况下往复抽吸流量的数值在整个测试过程中保持恒定。具体的往复抽吸流量可根据不同的地层性质相应设置为不同的数值。

实施例

以下参照图15对本实施例的方法进行详细说明。

在图15中，首先识别地层中的裂缝是否与井壁相交(步骤S1510)。本实施例中优选采用成像测井的方式识别地层中裂缝的位置。

在裂缝与井壁相交的情况下，抽吸封隔井段中的流体使地层基质中的流体通过裂缝流向井筒(步骤S1520)。具体来说，使用电缆地层测试器的双封隔器模块，利用两个密封胶圈将测试井段的井壁密封，确定封隔井段。在抽吸时间段内按照恒定的抽吸流量抽吸封隔井段中的流体，使得封隔井段中压力减小。在恢复时间段内停止抽吸，使得封隔井段中压力增加。在抽吸和恢复的过程中，监测封隔井段中压力的变化量(步骤S1521)，基于所述压力的变化量确定裂缝导流能力参数(步骤S1522)。优选地，根据抽吸时间段内压力降低的数值，基于上文所述的压降模型确定裂缝导流能力参数；以及/或者根据恢复时间段内压力增加的数值，基于上文所述的压力恢复模型确定裂缝导流能力参数。

在裂缝与井壁不相交的情况下，往复抽吸井筒中的流体产生压力波并传导至地层(步骤S1530)。这时使电缆地层测试器工作在谐波测试模式，利用活塞在井筒中按照恒定的往复抽吸流量以预设频率进行往复运动而产生脉冲谐波，进而激发正弦压力波，通过抽吸探针将所述正弦压力波传导进地层，其中所述正弦压力波的谐振频率与脉冲谐波的频率相同。然后接收经过地层传播的压力波(步骤S1531)，利用监测探针接收经过地层传播的正弦压力波，获得接收到的正弦压力波的幅度和相位，其中，所述监测探针设置在抽吸探针上方且与抽吸探针相隔预设的间距。基于接收到的压力波的振幅和相位确定裂缝导流能力参数(步骤S1532)。优选地，根据接收到的正弦压力波的振幅和相位，基于上文所述的压力波响应模型确定裂缝导流能力参数。

更近一步，还包括根据接收到的正弦压力波的振幅和相位，基于上文所述的径深模型确定裂缝的径向深度(步骤S1533)，以及确定双探针脉冲的相位延迟时间和振幅比，计算地层渗透率(步骤S1534)。

在步骤S1534中，记录抽吸探针传导的正弦压力波的相位和振幅，根据监测探针接收的正弦压力波的相位和振幅，以及抽吸探针传导的正弦压力波的相位和振幅确定双探针脉冲的相位延迟时间和振幅比。根据上述的表达是(2)和(3)基于相位延迟时间和/或振幅比计算地层渗透率。

本实施例提供的方法可精确探测井旁裂缝的流动能力，相对于人工地震、试井试油等方法具有耗时短、成本低和精度高的优点，并且适用于碳酸盐岩和砂岩等不同类型的油气藏，应用范围较广。本发明的实施例弥补了井旁裂缝导流能力评价技术的空白，能够推动裂缝油气藏评价技术的进步，对我国裂缝性油气藏的开发产生极大的经济效益。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于探测油气藏井旁裂缝导流能力的方法，其特征在于，包括：

识别地层中的裂缝是否与井壁相交；

在裂缝与井壁相交的情况下，抽吸封隔井段中的流体使地层基质中的流体通过裂缝流向井筒，监测封隔井段中压力的变化量，基于所述压力的变化量确定裂缝导流能力参数；

在裂缝与井壁不相交的情况下，往复抽吸井筒中的流体产生压力波并传导至地层，接收经过地层传播的压力波，基于接收到的压力波的振幅和相位确定裂缝导流能力参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在抽吸封隔井段中的流体的步骤包括：

使电缆地层测试器工作在双封隔器模式，利用两个密封胶圈将测试井段的井壁密封，确定封隔井段；

在抽吸时间段内按照恒定的抽吸流量抽吸封隔井段中的流体，使得封隔井段中压力减小；

在恢复时间段内停止抽吸，使得封隔井段中压力增加。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在基于所述压力的变化量确定裂缝导流能力参数的步骤中，

根据抽吸时间段内压力降低的数值，基于压降模型确定裂缝导流能力参数；以及/或者

根据恢复时间段内压力增加的数值，基于压力恢复模型确定裂缝导流能力参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在抽吸流量恒定的条件下，

在所述压降模型中，随着导流能力参数的减小压力降低的速度增大；

在所述压力恢复模型中，随着导流能力参数的减小压力恢复的速度变小。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在往复抽吸井筒中的流体产生压力波并传导至地层的步骤中包括：

使电缆地层测试器工作在谐波测试模式，利用活塞在井筒中按照恒定的往复抽吸流量以预设频率进行往复运动而产生脉冲谐波，进而激发正弦压力波，通过抽吸探针将所述正弦压力波传导进地层，其中所述正弦压力波的谐振频率与脉冲谐波的频率相同。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在接收经过地层传播的压力波的步骤中包括：

利用监测探针接收经过地层传播的正弦压力波，获得接收到的正弦压力波的幅度和相位，其中，所述监测探针设置在抽吸探针上方且与抽吸探针相隔预设的间距。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在基于接收到的压力波的振幅和相位确定裂缝导流能力参数的步骤中包括：

根据接收到的正弦压力波的振幅和相位，基于压力波响应模型确定裂缝导流能力参数，其中，在所述压力波响应模型中，在往复抽吸流量恒定的条件下，探测脉冲频率的减小以及/或者探针间距的增大引起正弦压力波振幅和相位变化量增大。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：根据接收到的正弦压力波的振幅和相位，基于径深模型确定裂缝的径向深度，其中，在所述径深模型中，在往复抽吸流量恒定的条件下，探测脉冲频率的减小以及/或者探针间距的增大引起正弦压力波振幅和相位变化量增大。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

记录抽吸探针传导的正弦压力波的相位和振幅；

根据监测探针接收的正弦压力波的相位和振幅，以及抽吸探针传导的正弦压力波的相位和振幅确定双探针脉冲的相位延迟时间和振幅比；

基于相位延迟时间和/或振幅比计算地层渗透率。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

相位延迟时间为： ${\mathrm{\Δt}}_{\mathrm{phase}}=\frac{(r-r_p)}{2\mathrm{\πf}}\sqrt{14696\mathrm{\Φ\μc\πf}/k},$

振幅比为： $A_r=\frac{P\left(r\right)}{P_0}=\left(\frac{r_p}{r}\right)e^{-(r-r_s)\sqrt{14696\mathrm{\Φ\μc\πf}/k}},$

其中，f为脉冲频率，r为球形流坐标，r_p为探针半径，r_s为球形流半径，Φ为孔隙度，μ为流体粘度，c为综合压力指数，k为地层渗透率，P(r)为监测探针接收的正弦压力波的振幅，P₀为抽吸探针传导的正弦压力波的振幅。