现代试井解释方法7
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现代试井解释方法
现代试井解释方法现代试井解释时期以70年代初雷米发表关于均质油层双对数拟合图版为开始标志。
其特点为：● 建立双对数拟合分析法，可以运用早期试井数据； ● 给出半对数直线段出现时间，使常规分析更可靠；● 采用图版曲线拟合法和数值模拟法，使用计算机，解释模型多； ● 解释过程是“边解释，边检验”的过程，保证解释的可靠性。
试井解释模型可按照基本模型及边条件划分：基本模型：1. 均质油藏；2．非均质油藏：多层油藏，渗透率变化；3．双重空隙介质油藏：拟稳态窜流，不稳态窜流。
4．双孔双渗介质油藏：拟稳态窜流，不稳态窜流。
内边界条件：1. 井筒储存； 外边界条件：1. 无限大地层；2. 表皮系数； 2. 不渗透边界；3. 裂缝切割井； 3. 恒压边界；4. 打开不完善； 4 封闭边界； 5．水平井；由基本模型, 内边界条件和外边界条件，可组合出许多试井解释模型，它们的拟合图版曲线可用计算机快速计算出来。
§1 试井使用的无量纲物理量wD r r r =2wt t D rC kt t φμα=)(p p Bq khp i p D -=μα （1-1）we eD r r r =)(wf i p wD p p Bq khp -=μα 2wt c D hrC C C φα=其中c t p ααα,,是单位制换算系数，各单位制的单位及换算系数如下所示：由于无量纲物理量与单位制无关，利用此表可方便地进行单位制换算。
利用上述无量纲表达式，基本微分方程式变成：D D DD DD D r p r p r r r ∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂1 （1-2） 将边条件及初条件无因次化，与上式一同求解，即得问题的解)(D D t p 。
（1-1）式给出了问题解的无因次量与有因次量之间的关系。
（1-1）式取对数得： Bq khp p p D μαlglg lg +∆= , 2lglg lg wt t D r c k t t φμα+= (1-3)上式说明，若将p-t 关系绘成双对数坐标图，无因次曲线与有因次曲线形状完全相同，解的无因次量坐标与有因次量坐标之间相差同一常数。
现代试井解释方法
早期
S 1 .15 p w 1 1 h m s r 5 p w flg 8 .0C t8 r K w 2 5 lg 1 3 lg tp t p1
双重孔隙介质油藏的试井解释 现代试井分析方法 概述
典型曲线拟合法 ＊压力解释图版：均质油藏样板曲线+介质间窜
流板样曲线 ＊压力导数解释图版：均质油藏压力导数曲线+
其它类型井和油藏的试井解释
◆ 双重孔隙介质油藏的试井解释 ◆ 均质油藏中垂直裂缝井的试井解释 ◆ 水平井试井解释
双重孔隙介质油藏的试井解释 地质模型
油藏
双重孔隙介质油藏的试井解释 地质模型
基质岩块(Km,m)
裂缝(Kf,f)
单元体
双重孔隙介质由具有一 般孔隙结构的岩块（又 称团块）和分割岩块的 裂缝系统所组成。
整个系统径向流动阶段0.5线
纯井筒储集 介质间不稳定流动的径向流动段0.25线
双重孔隙介质油藏介质间不稳
t
定流动实测压力导数曲线
双重孔隙介质油藏的试井解释 现代试井分析方法介质间不稳定流动
p 't
纯井筒储集
整个系统径向流动阶段0.5线 0.25线
介质间不稳定流动未达到径向
t
流动情形的实测压力导数曲线
lg t
双重孔隙介质油藏介质间不稳定流动 情形的双对数曲线和半对数曲线
双重孔隙介质油藏的试井解释
现代试井分析方法介质间不稳定流动
p
' D
tD CD
C D (1 ) 2
双重孔隙介质油藏介质间不稳 tD CD
定流动压力导数解释图版
双重孔隙介质油藏的试井解释 现代试井分析方法介质间不稳定流动
p 't
图版中
油藏课件-油藏工程3-7现代试井解释方法
案例二：基于神经网络的油藏参数预测
01
总结词：精确预测
02
详细描述：利用神经网络技术， 对油藏参数进行预测，预测结果 准确度高，为油藏的进一步开发 提供了决策依据。
案例三
总结词：有效优化
详细描述：通过灰色系统法，对油藏 开发方案进行优化，提高了开发效率 ，降低了开发成本，取得了良好的经 济效益。
感谢观看
灰色系统法
灰色系统法是一种处理不完全信息的方法。在试井解释中，灰色系统法可以用来分析油藏压力、温度等参数的变化规律，以 及这些参数与油藏特征之间的关系。
灰色系统法的优点是能够处理不完全信息的情况，并且计算简单、易于实现。但是，灰色系统法也有局限性，例如对于噪声 数据的处理不够准确。
2023
PART 03
2023
PART 05
结论与展望
REPORTING
现代试井解释方法在油藏工程中的贡献与价值
提高了油藏工程的精确度
现代试井解释方法利用先进的数学模型和计算机技术，能 够更准确地描述油藏的物理特性，为油藏工程提供更精确 的数据支持。
优化了油藏开发方案
通过现代试井解释方法，可以更深入地了解油藏的动态变 化，为制定更有效的开发方案提供依据，提高油藏的开发 效率和经济效益。
现代试井解释方法在油藏 工程中的应用
REPORTING
油藏描述与评估
总结词
利用现代试井解释方法可以对油藏进行详细描述和评估，为后续的油藏工程提供基础数据和信息。
详细描述
通过试井测试获取地层压力、渗透率、表皮系数等参数，结合地质资料和地震数据，对油藏的构造、 储层特征、流体性质等进行详细描述和评估，为油藏工程提供基础数据和信息。
支持向量机法
现代试井分析理论与解释方法
围由于钻井、措施等因素造成的污染带，当流体通过时会引起附加压降消 耗流动能量的现象成为表皮效应。 用表皮系数来表征一口井表皮效应的性质和严重程度。
各类表皮成因及数值范围 成 因 由储层污染或增产措施引起的表皮系数 非达西流动引起的表皮系数 由多相流动引起的表皮系数 由完井引起的表皮系数 大致数值范围 -4（酸化） ~ + 20（污染） +5~+20 +5~+15 -5.5（压裂或水平井）~+300（部分打开井）
4
4）探测半径：在距井筒一定距离的地方，因该井生产而造成的压降小得可以忽略不计， 即在测试过程中，测试层这个范围之外的任何性质都没有探测到，这个区域的半径成 为调查半径或探测半径。探测半径只与地层及其中流体的物性和测试时间有关，而与 其他性质无关。
5）径向流动：钻穿地层的井，地层中的流体从各个方向沿平面半径方向流入井筒。地 层中的压力是离井的距离和时间的函数，即在距井的等距离位置，同一时刻的压力值 相等。
二、试井解释经常使用的概念
1）无因次量：其值与计量单位无关如2%等，试井中常用无因次量pD，tD等。
2）井筒储集效应、井筒储集系数 油井刚关井时，地面产量为0，井底产量并不为0，原油仍然从地层流入井筒中，直 至井筒中压力与井筒周围压力达到平衡，这种滞后的惯性现象称为井筒储集效应。 用井筒储集系数来描述井筒储集效应的强弱程度。物理意义是，要使井底压力升高 1MPa，必须从地层中流进井筒原油体积。纯井筒储集阶段的压力变化与测试层的性质 无关，不反应任何地层特性。
8
三、试 井 分 析 方 法
简化地质模型
建立数学模型
分离变量 积分变换等
数学模型求解
不同坐标系
各类表皮成因及数值范围 成 因 由储层污染或增产措施引起的表皮系数 非达西流动引起的表皮系数 由多相流动引起的表皮系数 由完井引起的表皮系数 大致数值范围 -4（酸化） ~ + 20（污染） +5~+20 +5~+15 -5.5（压裂或水平井）~+300（部分打开井）
4
4）探测半径：在距井筒一定距离的地方，因该井生产而造成的压降小得可以忽略不计， 即在测试过程中，测试层这个范围之外的任何性质都没有探测到，这个区域的半径成 为调查半径或探测半径。探测半径只与地层及其中流体的物性和测试时间有关，而与 其他性质无关。
5）径向流动：钻穿地层的井，地层中的流体从各个方向沿平面半径方向流入井筒。地 层中的压力是离井的距离和时间的函数，即在距井的等距离位置，同一时刻的压力值 相等。
二、试井解释经常使用的概念
1）无因次量：其值与计量单位无关如2%等，试井中常用无因次量pD，tD等。
2）井筒储集效应、井筒储集系数 油井刚关井时，地面产量为0，井底产量并不为0，原油仍然从地层流入井筒中，直 至井筒中压力与井筒周围压力达到平衡，这种滞后的惯性现象称为井筒储集效应。 用井筒储集系数来描述井筒储集效应的强弱程度。物理意义是，要使井底压力升高 1MPa，必须从地层中流进井筒原油体积。纯井筒储集阶段的压力变化与测试层的性质 无关，不反应任何地层特性。
8
三、试 井 分 析 方 法
简化地质模型
建立数学模型
分离变量 积分变换等
数学模型求解
不同坐标系
《现代试井分析》试井解释方法
3.4 试井解释模型 模型的组成：基本模型，内边界条件，外边界条件 一. 基本模型
well K1
Homogeneous 均质油藏
well K1
K2
Double porosity
双孔介质：只有 一种介质可以产 出流体
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
Pwf
(r,t)
Pi
qB 345.6Kh
ln
8.085t
r2w
Ps
qB
8.085t
Pi 345.6Kh (ln r 2w 2S)
Pi
qB 345.6Kh
(ln
8.085t
r2w
ln
e2S
)
Pi
qB 345.6Kh
ln
8.085t
(rwes )2
它对测试的数据产生了干扰，是试井中的不利因素。有条件的话进行井底关井。
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
Slide 1
Modern well test
三. 表皮系数
现象描述：由于钻井液 的侵入、射开不完善、酸 化、压裂等原因，在井筒 周围有一个很小的环状区 域，这个区域的渗透率与 油层不同。 因此，当原油从油层流入 井筒时，产生一个附加压 力降，这种效应 叫做表皮效应。
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
Slide 10
Modern well test
四、流动阶段即从每一个阶段可以获得的信息
第一阶段：刚刚开井的 一段短时间。可以得到 井筒储集系数C.
要进行第一和第二阶段 的压力分析，必须使用 高精度的压力计，测得 早期的压力变化数据。
well K1
Homogeneous 均质油藏
well K1
K2
Double porosity
双孔介质：只有 一种介质可以产 出流体
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
Pwf
(r,t)
Pi
qB 345.6Kh
ln
8.085t
r2w
Ps
qB
8.085t
Pi 345.6Kh (ln r 2w 2S)
Pi
qB 345.6Kh
(ln
8.085t
r2w
ln
e2S
)
Pi
qB 345.6Kh
ln
8.085t
(rwes )2
它对测试的数据产生了干扰，是试井中的不利因素。有条件的话进行井底关井。
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
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Modern well test
三. 表皮系数
现象描述：由于钻井液 的侵入、射开不完善、酸 化、压裂等原因，在井筒 周围有一个很小的环状区 域，这个区域的渗透率与 油层不同。 因此，当原油从油层流入 井筒时，产生一个附加压 力降，这种效应 叫做表皮效应。
现代试井分析 Modern Well Test Analysis
Slide 10
Modern well test
四、流动阶段即从每一个阶段可以获得的信息
第一阶段：刚刚开井的 一段短时间。可以得到 井筒储集系数C.
要进行第一和第二阶段 的压力分析，必须使用 高精度的压力计，测得 早期的压力变化数据。
东北石油大学实用现代试井解释方法思考题答案
东北石油大学实用现代试井解释方法思考题答案1.试井是一种以渗流力学为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油井、气井或水井生产动态的测试来研究油、气、水层和测试井的生产能力、物理参数、以及油、气、水层之间的连通关系的方法。
2.不稳定试井是改变测试井的产量，并测量由此引起的井底压力随时间的变化。
用途：（1）估算测试井的完井效率、井底污染情况。
（2）判断是否需要采取增产措施，分析增产措施的效果。
（3）估算测试井的控制储量、地层参数、地层压力以及测试井附近的油（气）层边界情况及井（层）间的连通情况。
3.平面径向流动：地层中的原油（或水）从井的四面八方沿水平面的半径方向流向井筒，这种流动称为平面径向流动。
因为这是在＂地层是无限大的＂这一假定下得出的解，所以还常称为＂无限作用径向流动＂，简称＂径向流＂。
4.用无量纲量来讨论问题的好处：（1）使得关系式变得很简单，因而易于推导、记忆和应用。
（2）导出的公式不受单位制的影响和限制，因而使用更为方便。
（3）使得在某种前提下进行的讨论具有普遍的意义。
5.井筒储集效应：油井刚开井或刚关井时，由于原油具有压缩性等多种原因，地面产量q1与井底产量q2并不相等，这种现象称为＂井筒储集效应＂。
井筒储集系数：井筒储集系数用来描述井筒储集效应的强弱程度，既井筒靠其中原油的压缩等原因储存原油或靠释放井筒中压缩原油的弹性能量等原因排出原油的能力，并用c表示：C=dV/dP=ΔV/ΔP。
物理意义：在关井情形，是要是井筒压力升高1MPa,必须从地层中流进井筒C(3m)原油；在开井情形，是当井筒压力降低1MPa时，靠井筒中原油的弹性能量可以排出C(3m)原油。
6.为什么要研究井底关井技术：为了尽量消除或降低井筒储集效应，避免井筒储集效应对试井解释的影响。
7.表皮效应：设想在井筒周围有一个很小的环状区域。
由于种种原因，譬如钻井液的侵入、射开不完善、酸化、压裂见效等，这个小环状区域的渗透率与油层不相同。
现代试井分析方法
试井过程就是在一定井底条件下(定产 或定压)测量井底压力或地面流量的变化， 即测取系统的输入和输出信号。而试井分析 就是利用这些资料来识别这个未知的系统S (油藏特征参数和井参数等)。
试井解释模型及其特征识别
(一) 试井解释模型 试井解释理论模型由以下三部分组成：基本模型、内边界条 件和外边界条件。 1．基本模型 假设条件：①油藏在平面上是无限大的；②油藏上、下均具有 不渗透隔层，②开井前整个油藏具有相同的压力。基本模型为： ①均质油藏，具有一种孔隙介质②非均质油藏，具有多种孔隙 介质，如双重介质油藏和多层油藏。 2．内边界条件 即井筒附近的情况，包括①井筒存储效应；②表皮效应，③水 力压裂裂缝等。 3．外边界条件 即油气减边界情况，包括：①无限大地层(无外边界)；② 外边 界(断层、尖灭等)；③恒压外边界④封闭边界。
1早期阶段井筒存储特征
• 在纯井筒存储阶段，由于有：
2．无限作用径向流动阶段
• 该阶段就是半对数曲线呈直线的阶段，在这一阶段，压力波还没有到达 油藏的任何边界，流动状态将与无限大地层径向流的情况完全一样，因 此，该阶段的压力特征将反映出油藏基本模型的特征。研究表明，对于 均质油藏双对数曲线的特征如图3—35a所示，而特种识别即是常用的半 对数曲线，其特征为一条直线，如图3—35b。
3 后期阶段 (外边界的反应阶段)
• (1)恒压边界。对于恒压边界油藏，当压力波到达边界 而趋于稳定流动状态时，可有 ，即压力和时间 无关。因此，在双对数诊断图和半对数特征图上都将 出现一水平直线，如图3—38a和图3—38b。
• (2)封闭边界 对于封闭边界油对于封闭边界油藏，第三节已指出， 有：藏，第三节已指出，有
•
•
• 由上述假设条件下的物理模型，可以建立考虑 井筒存储和表皮效应的数学模型，
气井的现代试井解释方法
气井的现代试井解释和油井十分相似。
一、Gringarten(格林加坦)图版拟合
气井无因次压力的定义是：
pD
0.027143Kh q
Tsc Tf psc
( p)
78.489
Kh qTf
( p)
式中：(p)－拟压力差，MPa2/(mPa·s)
p
( pi ) [ pws(t
)]
[ pwf (t )]
Sa－拟表皮系数
7
拟表皮系数Sa＝ 真表皮系数S
+
非达西流造成的无因次附加压降D·q
式中：D－惯性-湍流系数，(104m3/d)
Sa
S
q (104m3/d)
8
格林加坦图版是压降图版。
压力恢复测试同油井的压力恢复解释
当关井前生产时间很长时，压力 恢复的双对数曲线才能真正与格林加 坦图版中的某一条样板曲线相拟合。
19
计算机进行解释：
１、调整参数，产生样板曲线，与实 测压力曲线进行拟合；
２、绘制无因次霍纳曲线，进行解释 结果的检验；
３、进行压力史拟合，进一步检验解 释结果的可靠性。
20
§３ 拟压力的简化
１、 (P)简化为P2
Pw<13.8 MPa
Z=C0
10 20 30 40 P，MPa
( p)
p 2p dp
(p)
P
压降曲线 pwf lg t
霍纳曲线
pws
lg
tp
t t
MDH曲线 pws lg t
pwf lg t
pws
lg
tp
t t
pws lg t
29
用半对数曲线分析进行解释：
K 21.21 iZi pscqTf 7.335 103 iZiqTf
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lg
kH kV
ct rw2
0.9077
一旦不渗透顶面或底面开始影响水平井的压力
变化，或者水平井范围以外的地层中的流体开始流
动，初始径向流动即告结束。
水平井试井解释—压力变化特性
第二初期径向流
水平井试井解释—压力变化特性
第二初期径向流—常规试井分析
p
拟径向流直线段
m3
m2 第二初始直线段
m1 初始直线段 lgt
m2
2m1
4.242103 qB
kV kH L
水平井试井解释—压力变化特性
第二初期径向流—常规试井分析
kV kH
4.242103 qB
m2 L
S
2.303
pi
pwf 1hr m2
lg
zw
rw
1
kH kV
lg
kH kV
ct rw2
0.9077
注意识别实测曲线是初始径向流直线段
还是第二初始径向流直线段。
水平井试井解释—压力变化特性
晚期拟径向流—常规试井分析
p
拟径向流直线段
m3
m2 第二初始直线段
m1 初始直线段
lgt
m3
2.121103 kH h
qB
水平井试井解释—压力变化特性
晚期拟径向流—常规试井分析
S 1.151 L h
kH
2.121103 qB
m3h
kV kH
pi
pwf 1hr m3
2
tD
2.80907
1 2LD
S zR
S
pi
pwf
2.121103 kH h
qB
lg
kHt
ct L2
2.378 0.87 h L
kH kV
S zR
S
当hD
h L
kV 1.25时： kH
SzR
2.303log rw
h
1
kV kH
sin
zw
h
kH kV
2h L
1 3
zw h
zw2 h2
压降：lg
2t
pwf dpwf
dt
~
lg
t
压恢：lg
2t(t p
pws t p
t)dpws
dt
~
lg
t
水平井试井解释—水平井试井解释步骤
绘制重整压力的半对数图
压降： pwf
~ lg t
2t dpwf dt
压恢：
pws t p
2t(t p t)dpws
dt ~ lg t
重整压力半对数图与压力导数曲线双
kH kV
(zw
z)2
rW D
rw L2
2rw L
rW2D
(zD
zWD)2 L2D
yD2
V
kV
ct
H
kH
ct
水平井试井解释—压力变化特性
初期径向流—常规试井分析
p
x
0.366L, rw, L,t
pi
2.121103 qB
kV kH L
lg
VH kV kH t
y2kV (z zw )2 kH
压力导数分析
1/ 4LD 1/ 2LD
0.5
rwD 104 , zwD 0.9
导数图版
水平井试井解释—压力导数和重整压力分析
重整压力分析
为了更好的判断和确定流动阶段，使用了 如下重整压力定义：
p
2dp d
ln
t
p
2t dp
dt
初始径向流段
PwD
1 4LD
ln
tD rW2D
0.80907
P'wD tD
SzL
晚期拟径向流
kH
2.121103 qB
m3h
S 1.151 L h
kV kH
pi
pwf 1hr m3
lg
kH
ct L2
2.378 SzR
2
结合初始径向流
kV
kV kH kH
水平井试井解释—压力导数和重整压力分析
压力导数和重整压力主要用于识别和 划分流动段。
§2、 rwD 10压4力, z导wD数和0重.5整压力分析
dPwD dtD
tD
dPwD d ln tD
1 2
PwD
2dpD d ln
tD
PwD 2 1
PwD
2
在拟径向流阶段的任何时刻，无因次重整压力
与无因次压力相等，也就是说，无因次重整压力曲
线与无因次压力曲线互相重合。
水平井试井解释—压力导数和重整压力分析
压力—重整压力图版
重整压力曲线早期与LD=0.5的
dPwD dtD
tD
dPwD d ln tD
1 4LD
PwD
2dpD d
ln
tD
1 2
ln
tD rW2D
0.80907
1.151lg
tD rW2D
0.3514
水平井试井解释—压力导数和重整压力分析
重整压力分析
晚期拟径向流段
pwD
1 2
ln
tD
2.80907
1 2LD
S zR
S
P'wD tD
试井解释模型的解
PD xD , yD , zD , zWD, LD , tD
4
tD 0
erf
1 2
xD
erf
1 2
xD
exp
y
2 D
4
1 2 exp
n1
n2 2L2D
cosnzD
cosnzW D
d
erf (x) 2 x eu2 du
0
水平井试井解释—压力变化特性
压力图版
水平井试井解释—压力导数和重整压力分析
压力图版拟合分析
kH
1.842
103 h
qB
pD p
拟合
hct
14.4kH h
L2 tD t 拟合
kV
4kH h2
L2
LD
2 拟合
水平井试井解释—压力导数和重整压力分析
压力导数分析
初始径向流段
PwD
1 4LD
ln
tD rW2D
0.80907
)
~
lg
tp
t t
绘制与图版坐标尺寸相同的压差双对数图
压降：lg pwf ~ lg t 压恢：lg pws ~ lg t
水平井试井解释—水平井试井解释步骤
绘制与图版坐标尺寸相同的压导双对数图
压降：lg
dpwf dt
t ~ lg t
压恢：lg
dpws dt
tp
t tp
t
~
lg
t
绘制与图版坐标尺寸相同的重整压力双对数图
p
x
L 2
,
y,
z,
zw
,
L,
t
pi
9.21104 qB
kV kH L
Ei
y2kV (z zw )2 kH
4 3.6 VH kV kH
t
pi
2.121103 qB
kV kH L
lg
VH kV kH t
y2kV (z zw )2 kH
0.9077
p
x
L 2
,
y,
z,
zw
,
L,
P'wD tD
dPwD dtD
tD
dPwD d ln tD
1 4LD
晚期拟径向流段
pwD
1 2
ln
tD
2.80907
1 2LD
S zR
S
P'wD tD
dPwD dtD
tD
dPwD d ln tD
1 2
水平井试井解释—压力导数和重整压力分析
压力导数分析
中期线性流段
pwD 2
tD
h L
kH kV
对数图的时间坐标最好取相同尺寸，以便 对比。
重整压力双对数图与压差曲线双对数 图的坐标也应取相同尺寸，以便进行拟合。
水平井试井解释—水平井试井解释步骤
2、综合分析判断和确定流动阶段
由压力导数曲线早期水平线、重整压力 半对数曲线早期1.151斜率直线、结合压力 或压差半对数直线段检验初始径向流动阶段。
Ei
rW2D 4tD
1 4LD
ln
tD rW2D
0.80907
1.151 2LD
lg
tD rW2D
0.3514
PD xD 1, yD , zD , zWD, LD , tD
1
8LD
Ei
1 4tD
(
z
D
zWD)2 L2D
yD2
水平井试井解释—压力变化特性
初期径向流
有因次形式
(
pi
pwf
0)
SzL
水平井试井解释—压力变化特性
晚期拟径向流 当油层中流体的流动范围扩大到水平井范
围之外，即|x|>L/2的地方，“压降漏斗”沿 着油层平面（水平面方向）近似于径向地向外 扩大。这个流动阶段称为晚期拟径向流阶段。
水平井试井解释—压力变化特性
晚期拟径向流—常规试井分析
pwD
1 ln
lg
kH
ct L2
2.378 SzR
如果已由初始径向流或第二初始径向流 直线计算出了 kV kH 则：
kV
2
kV kH kH