摘要： 本文通过油井实例对表皮系数进行计算及对总表皮系数进行分解分析。油井测试获得的表皮系数是各种因素产生的表皮效应的总和，是评价油气井产能和完井效率的重要参数。为获得地层真实伤害表皮系数，便于分析地层伤害原因，本文提出将表皮系数进行分解，然后以真实表皮系数为依据确定地层伤害程度，以此指导储层改造实践并为改造效果预测提供可靠依据。
Abstract： In this paper， skin factor is calculated and the total skin factor is made decomposition analysis through the example of oil wells. Skin factor which is gotten by oil well testing is the sum of the skin effect of various factors， is the important parameters for the evaluation of oil & gas well production capacity and completion efficiency. In order to obtain the true formation damage skin factor， and analyze the causes expediently， this paper presents the decomposition of the skin factor， then determines the degree of formation damage on the basis of the true skin factor， to guide the practice of reservoir stimulation and provide a reliable basis for the transforming effect prediction.
关键词： 表皮系数；储层损害；分解分析
Key words： skin factor；reservoir damage；decomposition analysis
中图分类号：TE3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）34-0120-03
0 引言
在油气藏开发过程中，随着地层某种流体的流出，井眼周围的地层压力要逐渐降低，降低的程度以井眼周围最为明显，形成了常说的压力漏斗（图1）。井眼周围应力变化引起储层渗透率的降低，在实际应用中，渗透率的降低常看成是由于应力而造成的储层伤害，所以在测试过程中可以将其等效为表皮系数。
1 表皮系数的计算公式及应用实例
图1为地层压力分布，由于污染带的存在所产生附加压力降△Ps，计算数值为△Ps=S■。式中无因次常数S就是表皮系数，它的实质就是无因次附加压力降；压力漏斗和渗透率变化的现象就是表皮效应。
近井地带的表皮系数是评价油气井产能和完井效率的重要参数。通过计算表皮系数，可以更加深入的了解地层状况。对于均质砂岩地层而言，S>0井筒附近地层因污染使渗透率下降；S=0地层保持原始渗透率；S0，因而可以初步判断在钻井与完井过程中，由于泥浆的渗入，粘土分散，泥饼及水泥的存在，以及地层部分打开，射孔不足，孔眼堵塞等原因，使井筒附近地层中存在污染带，造成井筒附近地层渗透率下降。
2 表皮系数的分解分析
通过实例可以看出：在油气井的钻井、完井和投产之后，利用压力恢复曲线或压降曲线确定的表皮系数，是评价油气藏伤害程度的重要参数。然而在现场测试解释中，有相当一部分井在没有进行任何措施之前表皮系数就为负值，导致成果应用部门对测试解释成果的怀疑和思考。一般以下三种情况可出现“负表皮”系数现象：
①当油层储集中的孔隙、溶洞、裂缝分布不均，而油井又刚好处在裂缝较多的地方，试井结果可以出现负表皮系数。这是国内外一些专家的观点。但这种现象不多，对砂岩则更少。
②对于疏松砂岩油藏，由于地层测试的压差大，流动的突然发生，使井底附近的地层渗透率得到恢复和提高是可能的，这也会出现负表皮系数，但这种现象也不多。
③对于钻井、固井污染较轻，而射孔相当成功，完井测试后可能会得到负表皮系数，这是因为射孔井总的表皮系数为S=Sd+Sdp+Sp。Sd钻井、完井等对地层的损害所引起的真实伤害表皮系数；Sdp（包括SPT、SPF、SA）为射孔压实带形成的表皮系数；SP（包括S？兹、Sb、Stu）为流体流入孔眼时流线发生聚集而产生的表皮系数。上述Sd，Sdp为正，但SP可正可负，它与射孔相位、深度等因素有关。当Sd，Sdp较小，而SP又负值较大时，总的S就可能为负，这种情况相对于前两种来说更多些。
地层测试最终的目的除获得储层渗流参数、地层压力、产量外，就是运用表皮系数判断储层伤害程度，预测措施增产率，为增产措施实施效果提供依据，从而提高增产措施的效益。通过地层测试获得的表皮系数是真实伤害表皮系数与钻井、完井过程中各种因素引起的各类拟表皮系数的总和。如果在储层伤害程度评价过程中，用总表皮系数作为评价依据，必然会使储层真实伤害程度评价出现偏差，导致增产措施针对性不强，从而影响措施效果。鉴于此，提出表皮系数分解方法。
表皮系数分解就是将总表皮系数分解成多种效应产生的拟表皮系数，在排除非储层伤害拟表皮效应的前提下，获得储层的真实伤害表皮系数。偏离理想渗流的各种因素均会引起表皮效应，许多学者研究了度量各种表皮效应大小的表皮系数的计算方法。可以用公式表示为：
St=Sd+∑S′
其中∑S′=SPT+SPF+S？兹+Sb+Stu+SA
式中：St——总表皮系数；Sd——由钻井、完井等对地层的损害所引起的真实伤害表皮系数；∑S′——由各种因素产生的拟表皮系数；SPT——储层部分打开拟表皮系数；SPF——射孔完井拟表皮系数；S？兹——井斜拟表皮系数；Sb——流度变化拟表皮系数；Stu——非达西流（高速流）拟表皮系数；SA——泄油面积形状拟表皮系数。
实例2：实例井的表皮系数分解数据分析。
表2实例中〔1〕，瓦2-3井解释总表皮系数为0.83，分解计算储层真实伤害表皮系数1.694，是什么原因使总表皮系数小于真实伤害表皮系数呢？由表1可知，井斜拟表皮系数-1.144，流度变化表皮系数-0.271，射孔拟表皮系数为0.433，由此可知井斜、流度变化是主因。高6-60解释总表皮系数为8.90，而真实伤害表皮系数4.944，表皮系数分解表明导致高表皮的主要环节是射孔，其拟表皮系数高达4.24，而导致射孔拟表皮系数大的原因又是因射孔压实，其拟表皮系数为9.088。沙X34井，总表皮系数高达20.81，而厚7.4m的测试层段仅射开其顶部的2.0m，分解局部射开拟表皮系数7.359，射孔拟表皮系数2.125，而真实伤害表皮系数为11.36，远小于总表皮系数，由分解可知，总表皮系数的超表皮效应是来自射孔不完全。联X33解释的总表皮系数是2.28，而真实伤害表皮系数却为5.704，表皮系数分解后可知，射孔拟表皮为-2.563是产生该情况的主要原因。上述分析不难看出，在不同的井层主导总表皮系数变化的原因各不相同，只有通过表皮系数的细分解，才能使各环节产生的表皮效应更加清晰，才可找到导致影响总表皮系数的主因和环节。
表皮系数分解应用效果分析表明，通过表皮系数的分解，可理清各种表皮效应产生的原因；可为储层保护和增产措施提供更确切的依据；可使污染范围及程度的计算、措施增产率和产量的预测更精确；同时也能有理有据的解释“负表皮”现象。由此表明表皮系数分解技术在油藏工程中有着较实用的价值。
3 结论
3.1 根据压力试井的方法可以求出油井地层伤害的总表皮系数；但偏离理想渗流的各种因素均会引起表皮效应，用它来预测增产率和措施后的产量，会出现较大的偏差。因此这个总的表皮系数不能为增产措施实施效果提供依据；
3.2 在计算油井地层污染程度时，须对表皮系数进行分解，把与地层伤害无关的拟表皮系数从中扣除，求出地层真实伤害表皮系数；
3.3 通过对油田各拟表皮系数的分解分析，可研究出油田在钻井完井过程中的主要损害因素，从而改进钻井液、完井液性能，为加强油层保护措施提供科学依据；
3.4 表皮系数的分解分析方法对合理进行钻井、完井作业、改进相应措施提供了科学依据，对油气层保护从而解放油层生产力具有重要意义。
参考文献：
[1]徐建，张绍礼，严玉华.表皮系数分解应用效果分析[J].油气井测试，2005.12，25-27.
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