油气井试井原理与方法

4．试井分析方法
（1）试井分析方法求得的地层参数代表井附近及较大范围 内的平均有效渗透率，代表性强，也就是说这些参数是在
流体流动条件下测得的，与井的产能直接相关。因此，只
有通过试井分析方法才能确定工艺条件变化（如油层堵塞 和改造措施）引起的渗透率变化及相应的产能变化；
（2）试井工艺简单、成本低廉，成本较取心低的多；
试井技术发展已经有80多年的历史。作为认识油层的 一个主要手段，其理论与工艺迅速发展，应用范围日益广
阔，已从简单的地层压力推算发展到能够比较全面地认识
油、气藏内部岩石与流体的特性、储层产能和井筒状况的 水平。 1920~1930年间首次用不稳定试井方法研究了晚期料， 从而解决了利用井底压力推算油藏平均压力的问题。然而，
单井不稳定试井包括：压力降落试井、压力恢复试井、压力落差试井、 注入能力试井和段塞流试井。
多井不稳定试井包括：干扰试井和脉冲试井。
干扰试井主要目的是确定井间的连通性。A井（激动井）施加一 信号，记录B井（观察井）的井底压力变化，分析判断A、B井是否处 于同一水动力系统。 脉冲试井是A井产量以多脉冲的形式改变，记录B井的井底压力 随时间的变化信息。 我们一般说的试井就是指不稳定试井。 2．从测试井的流体类型来分类：油井试井、气井试井、水井试井； 3．根据生产条件分类：压降试井、压恢试井。
四、试井的目的
试井测试技术是认识油气藏，评价油气藏动态、完井效率
以及措施效果的重要手段。试井测试所录取的资料是各种
资料中唯一在油气藏流体流动状态下录取的资料，因而分 析结果也最能代表油气藏的动态特性。具体地说，试井可
以解决下列问题：
（1）确定地层压力（原始地层压力或平均压力）； （2）估算测试井的单井控制储量； （3）确定地下流体在地层内的流动能力，即获取渗透率和 流动系数等；
绝对渗透率，它的优点是能准确反映渗透率沿地层厚度的 变化，但对确定井的产能意义不大；
2．地球物理方法
地球物理方法求得的地层参数大都必须依据岩心分析或 其他资料，而且精度不高，只能代表井底周围地带的情况；
3．测井方法
测井方法得到的地层参数也只能反映近井地带的地层情况，
且是在流体静止条件下测得的，不能反映井的动态；
随时间变化的试井叫不稳定试井。不稳定试井是改变测试井的产量，
并测量由此而引起的井底压力随时间的变化。这种压力变化同测试过 程的产量有关，也同测试井和测试层的特性有关。
因此，运用试井资料，即测试过程中的井底压力和产量资料，
结合其他资料，可以计算测试层和测试井的许多特性参数。
不稳定试井包括单井不稳定试井和多井不稳定试井。
油藏是一种值得推广和结合实际加以完善的方法。
70年代Ramey、 Agarwal 、Mckinly 、Earlougher等 人研究出了以典型曲线分析为主的早期试井分析方法后， 现代试井解释方法有了重要进展。 1979年Gringarten在前人基础上提出了双对数压力典 型曲线分析法，1983年Bourdet又提出了压力导数典型曲
三、试井分析方法的重要性
试井是油藏工程的组成部分，它涉及油层物理、渗流理论、 计算机技术、测试工艺和仪器仪表等各个领域，是评价油 气田开发动态的主要技术手段和基础工作之一。 评价油藏动态及其参数常用的方法有：岩心分析方法、地 球物理方法、测井方法及试井分析方法等。
1．岩心分析方法
岩心分析方法得到的地层渗透率只能代表取心井点处的
Ct (Co So CwSw Cg Sg ) Cp
上述数学模型得到井底压力 pwf (t ) 为：
quB r 2 p wf (t ) p(rw, t ) pi Ei 14.4t 345.6kh
2 rw 当井底存在污染、且 ，则有： 0.01时（ 该条件极易满足） 14.4t
六、试井技术的发展
稳定试井可以求得采油指数，但耗时费事。稳定试井
在确定油井工作制度方面有独特作用，而在求地层参数方 法，则主要依据不稳定试井。 不稳定试井的压力恢复（或压降）资料可按测压时间 分为早期、中期和晚期三个阶段（图1）。
早期资料主要反映井筒附近
动态（污染、增产措施状
况）； 中期资料反映总的油藏状态， 分析这阶段数据可求得地层 参数（kh）等； 晚期资料以边界影响为主， 并可求得油藏平均压力，判 断断块油藏边界与形状。
对于低渗透油气层，取得晚期资料需要很长的关井时间。
1950~1960年间进一步发展了以分析中期资料为主的
不稳定试井方法，将实测井底压力和相对应的时间数据，
绘制在半对数坐标系中（图1），找出直线段进行分析， 这就是以Horner（1951 年Horner提出了Horner半对数分 析方法）为主创立的常规试井分析方法。我国各油田从 60年代初期大量使用多种常规试井分析法来确定油层压
二、试井概念
定义1：试井是一种通过获得有代表性储层流体样品、测 试同期产量及相应的井底压力资料来进行储层评价的技术。 定义2：是为获取井或地层参数将压力计下入到井下测量 压力和/或流量随时间的变化，并进行测试资料分析处理 总过程的简称。
试井包括试井测试（矿场测试）和试井解释（测试资料分析处理）两 部分。
2.121103 quB kt pwf (t ) pi (lg 0.9077 0.8686s) 2 kh uCt rw
Q——m3/d ——mPa.S P——MPa h——m K——m2 ——m2· Mpa/mPa.s t ——h r ——m
2、有界地层定产条件下的渗流理论
在Δt2这段时间产出的原油一部分是由于油藏中 原油流入井筒的结果，而另一部分仍是由于井 筒流体的弹性膨胀，这种现象称为井筒卸载效 应。
t1
t2
在压力恢复情形，关井虽然井口产量q1立即变为0，但油藏中仍有流体继 续流入井内，即井底产量q2不为0，而是在Δt2的短时间内逐渐由q2下降至 0（图1b），这种现象叫井筒续流效应。如井筒卸载现象一样，它也是 井筒流体的弹性或压缩性引起的。
当油井开井生产后，在地层内就发生压力降落，而且波及的越来越大，
压降漏斗不断扩大和加深。由于地层是有界的，当压力波传到边界之 前为压力波传播的第一阶段。把第一阶段称为不稳定的早期，此时由 于边界对压力波的传播未产生影响，所以压力传播的规律与无界地层 中的完全一样——分为早期段和不稳定流动阶段。 当到达边界后，由于无外来的能量补充，压力将继续下降，出现了压 力波传播的第二阶段。该阶段又可分为两个阶段：不稳定晚期和拟稳
力和地层参数，判断油藏中边界状况，估计压裂、酸化
效果等。
1954年Matthews等人详细研究了不对称断块油藏中的
压力特征，给出任意形状油藏中压力的变化关系，这种方 法叫做MBH法（或MBH半对数分析方法）。利用MBH法， 在勘探初期根据一口井较长时间的测试资料可以确定油藏 边界、推断断块油藏供油面积的形状。对我国众多的断决
（4）井底储层污染评价，求取表皮系数，包括对油气井进
行增产措施后，判断增产效果（酸化和压裂效果）；
（5）了解油藏形状，目的是为了了解油藏能量范围，确定 边界性质如断层、油水边界和尖灭等，以及边界到测试井 的距离； （6）判断井间连通性和注采平衡分析 （7）描述油藏中的非均质性。
五、试井分类
依据不同标准，分类不同： 1．根据测试参数随时间的变化分：稳定试井与不稳定试井； （1）稳定试井（或产能试井）：利用流体稳定渗流规律进行的试井。 （2）不稳定试井：利用流体不稳定渗流规律进行的试井。产量或压力
弹性驱动第一相
2.121 103 qB t pi pw (t ) [lg 2 0.9077 0.8686s] Kh rw
弹性驱动不稳定渗流第二相初期的实用公式。
14.682 t 2 t re 3 Q re2 pw (t ) pi S ln 0.84e 2 2 Kh re rw 4
（3）试井不受开发阶段的限制，开发初期、中期、晚期什么时候都可
以进行，每口井都可以进行试井； （4）油层参数由生产动态求出并于预测生产动态的精确度高，因此试 井分析所得到的油藏动态参数是开发所必需的，其他方法不能代替。 因此，试井成为油藏工程师和采油工程师认识油藏、判断增产措施效 果的重要手段。试井分析方法在油田开发中具有相当重要的地位。
若进入弹性驱动第二相晚期，可简化为：
re 3 Q 2 t pw (t ) pi 2 S ln 2 Kh re rw 4
达 西 念
1、井筒储存效应
试井的早期资料总是或多或少受井筒储存效应 影响。以液体充满井筒的压降试井为例。
第三章 油气井试井原理与方法
第一节 试井分析基础理论 第二节 均质油藏常规试井分析方法 第三节 双重介质油藏的试井分析 第四节 垂直裂缝井的试井分析 第五节 气井不稳定试井分析 第六节 现代试井分析方法
第一节 试井分析基础理论 一、不稳定试井的基本原理
当油藏中的流体处于平衡状态（静止或稳定状态）时， 若其中一口井的工作制度（或压力）改变，则在井底将造 成一个压力扰动，此扰动将随着时间的推移而不断向井壁 四周地层径向地扩展，最后达到一个新的平衡状态。这种 压力扰动的不稳定过程与油藏、油井和流体的性质有关。 因此，在该井或其他井中用仪器将井底压力随时间的变化 规律测量出来，通过分析，就可以判断和确定井和油藏的 性质。
试井测试包括：测试仪器（测试仪器的原理、性能及使用）和 测试工艺。测试内容包括流量、压力、温度和取样等。 试井解释：通过对井的测试信息的研究，确定反映测试井和储 层特性的各种物理参数。试井解释涉及到了油气渗流理论及其应用， 已经形成了一套实用的试井解释方法。
试井解释方法（或试井分析方法）是利用渗流理论分析测试资 料，评价地层或井参数的方法，是油气渗流理论在油气田开发中的实 际应用。 习惯上，将试井分析方法分为常规试井分析方法和现代试井分 析方法。