气井的现代试井解释方法

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现代试井解释方法

现代试井解释方法

存在断层时的压降资料
断层形态
测试井 测试井 测试井 m1 m2 m2
压降曲线 中、晚期 段形态
m m = 2 D m 1
m1 m2
m1
lgt
lgt
lgt
2:1
4:1
3:1
封闭边界时的压降资料 封闭边界
所谓封闭边界是由不渗透边界所围成的油 藏(也称作封闭系统)的整个边界。 当压力扰动到达整个封闭边界时,油藏中 的流动便进入了拟稳定流动。 此后, pwf与 t 呈线性关系,即流压随时间 的变µ B m= Kh
0.01
0.1
1
10
100
t
压降分析
kh 0.00212qB = µ m 0.00212qBµ kh= kh= m 0.00212qBµ k= m h
P −P f (t=1hr) k i w S =1.15 −lg −0.9077 2 m φµ trw C
下 降 速 度 变 快 的 原 因
可能的原因有: 可能的原因有: 远井区K 变差; 远井区K,h,u变差; 存在断层边界; 存在断层边界; 邻井注水量减小; 邻井注水量减小; 邻井产量增大……. 邻井产量增大…….
存在断层时的压降资料
如果测试井附近有线性组合的不渗透 边界,压力传播到此边界时,压力降落速 度加快,压降曲线变陡。在半对数坐标系 中呈现另一直线段;该直线段与第一直线 段(中期段)斜率之比 mD=m2/m1 随不渗透 边界的几何形态而异。
引言 预备知识 试井解释方法 均质油藏的试井解释 用压力导数进行试井解释的方法 其它类型井和油藏的试井解释 典型曲线形态分析 试井解释软件及实际应用
目 录
引 言
试井的重要性 试井的概念 试井的分类 试井的发展方向 试井分析研究的过程及目标 试井分析的用途

试井原理与解释

试井原理与解释

当油藏中流体的流动处于平衡状态(静止或 稳定状态)时,若改变其中某一口井的工作制度 ,即改变流量(或压力),则在井底将造成一个 压力扰动,此压力扰动将随着时间的不断推移而 不断向井壁四周地层径向扩展,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,在该井或其它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 判断井和油藏的性质。这就是不稳定试井的基本 原理。
不稳定试井分析的用途: 估算测试井的完井效率、井底污染情况 判断是否需要采取增产措施(如酸化、 压 裂) 分析增产措施的效果 估算测试井的控制储量、地层参数、 地层 压力 探测测试井附近的油(气)层边界和井 间 连通情况
结合ld10-1 昨天,中法地质对A2井进行变产量试井,电 潜泵在30Hz生产6小时,计量产量。同样测 量35Hz、40Hz、45Hz下6小时的产量。同时, 记录井底压力数值。
2、确定两井之间的连通性 、
1、干扰试井(Interference well test)A井施 加一信号,记录B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。 2、脉冲试井(Impulse well test) 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。
不稳定试井的基本原理
试井研究的实质是:
试井中实际是:
–控制产量 产量Q 测量压力: 压力降
压力恢复
时间
时间
2、试井的种类
试井
产能试井
稳定试井 等时试井 修正等时试井
不稳定试井
单井井 探边测试 干扰试井 脉冲试井
(1)产能试井
产能试井是改变若干次油井、气井或水井的工
作制度,测量在各个不同工作制度下的稳定产 量及与之相对应的井底压力,从而确定测试井 (或测试层)的产能方程和 无阻流量

现代试井解释方法

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

现代试井解释

压力及导数
10
1
0.1
0.01 1.E+01
续流段
1.E+02
1.E+03
外区变差
内区径 向流段
过渡段 外区变好
1.E+04
1.E+05
时间
1.E+06
外区径 向流段
1.E+07
1.E+08
双重介质地层双对数曲线 模式图
100
压力
10
总系统
裂缝径向流
过渡流
径向流
1
0.1 1.E+01
1.E+02
1.E+03
• 数值试井的时间模拟可以精确到秒,井附近的空间位置模拟可以加密 到适应压降漏斗的变化
• 充分考虑边界分布、地层的非均质分布及流体的相态变化 • 可进行多井模拟分析
新的试井理论模型的研究
• 水平井试井解释模型 • 压裂措施井试井解释模型 • 低渗透非牛顿流试井解释模型 • 多层井试井解释模型 • 变井储试井解释模型 • 煤层气井试井理论及解释模型 • 分形试井解释理论 • 试井分析的神经网络理论
压力计精度0.02%FS, 分辨率0.00007MPa, 在井下 高温高压条件下连续记录、存储数十万个压力数据点 • 测试过程中要求产油气井配合测试进程反复的开关井, 准确计量产气量,并处理好产出的气体 • 以复杂气藏为背景的渗流力学理论和方法的研究 • 以解数理方程中的反问题为基础的试井解释软件 • 结合地质、物探、测井及工艺措施的资料综合分析
0
720
1440
2160
时间,h
20 15 10 5
2880
回压试井产能曲线

现代试井解释方法

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

现代试井解释方法2

现代试井解释方法2
试井解释方法
◆试井解释方法概述 ◆试井解释模型 ◆试井解释图版及图版拟合方法 ◆试井解释模型识别 ◆流动阶段识别
试井解释方法概述
从系统分析看试井解释
输入I 系统S 系统分析示意图 正问题:I×S→O
S 油气藏+ 测试井
输出O
反问题:O/I→S O 压力变化
I 以稳定产量 采油(气)
试井分析示意图
常试井解释方法及其局限性
lg t
基本概念题
1.什么是试井?试井如何分类? 2.试井解释的含义? 3.写出无量纲压力、无量纲时间、无量纲距离、无量纲井筒储 积系数的定义式 ? 4.什么是井筒储积系数? 5.举例说明表皮效应是如何影响压力曲线的? 6.一般将井底压力变化划分为哪几个流动阶段?各流动阶段一 般受那些因素的影响? 7.压降或压力恢复曲线晚期数据偏离直线段的原因是什么? 8.写出常规试井解释方法的不足和现代试井解释方法的特点。 9.试井解释为什么会出现多解性?如何处理? 10.什么是特种识别曲线?什么是特种诊断曲线?各有何作用? 11.写出考虑井筒储存效应和表皮效应的无量纲形式的内边界条 件和无量纲形式的无限作用径向流动阶段的解。
*必须得到半对数直线段才能进行 解释; *出现多条直线段时,很难判断出 真正的直线段; *难以准确判断油藏类型; *得到的信息量少。
现代试井解释方法及其特点
现代试井解释方法的重要手段之一 现代试井解释方法 是解释图版拟合 解释图版拟合,或称为样板曲线拟合 解释图版拟合 样板曲线拟合 (Type Curve Match)。 通过图版拟合,可以得到关于油藏 及油井类型、流动阶段等多方面的信息, 还可以算出K、S、C等参数。
试井解释模型
试井井解释模型由下面三部分组成: 试井井解释模型由下面三部分组成: 基本模型:油气藏的基本特性 基本模型 边界条件:内边界条件--井筒及其附近的情况 内边界条件-内边界条件--井筒及其附近的情况

现代试井分析理论与解释方法

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

DST及气井试井解释方法

DST及气井试井解释方法
方程右端项是压力的函数时,为变系数方程,只能数 值求解。如果视为常数可进行解析求解。
(1)无限大地层气体渗流数学模型 渗流方程 初始条件 外边界条件 内边界条件
质量流量
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
无限大地层气体渗流的基本解为:
将压力函数化为真实压力,则有:
(*)
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
(3)判断测试井附近是否有断层存在,计算离 边界的距离,还可求出测试井的最小边界范围, 以及通过测试资料的比较认识测试油藏的性质 (4)取得原始地层压力、地层有效渗透率、实 际和理论的产能。 (5)通过计算的井壁附加阻力和堵塞比,可作 出钻井对地层损害的评价。
理想气体:
油藏工程原理与方法
连续性方程:
第三章 油藏动态监测原理与 方法
气体渗流方程的推导:
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
如果粘度是压力的函数,则有:
定义压力函数:
真实气体不稳定 渗流基本方程:
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 2.气体不稳定渗流基本方程方的典法型解
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
(3)定压外边界地层气体渗流数学模型及其解 渗流方程 初始条件 外边界条件 内边界条件
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
二、压力恢复资料分析方法
1.压力恢复资料压力分析方法 早期井筒储存阶段:在直角坐标系下压力和
时间是一条直线,直线的斜率为m,有:
油藏工程原理与方法 第三章 油藏动态监测原理与 方法
中期径向流动阶段:在半对数坐标系下压力和时
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P 2P
(P)
dP
Po Z
气体渗流方程
2 1 1

r2
r
r
3.6

t
3
§1 拟压力的计算
可用最简单的“梯形法”计算拟压力:
P 2P
( p)
dP
P0 Z
n 1 2P
2P
j1 2 [( Z ) j ( Z ) j1]( Pj Pj1 )
pwf

pi
21.21 C0' psc Tsc
qTf Kh
Kt
(lg Ctrw2
0.9077 0.8686Sa )
pws

pi
21.21 C0' psc Tsc
qTf Kh
lg tp t t
pws

pwf
21.21 C0' psc Tsc
qTf Kh
Kt
(lg Ctrw2
d ( p) / d(t) tp t
/ tp



t
拟合
恢复情形
计算C、CD和Sa的公式与格林加坦图版拟合分析相1同3 。
例12 气井压力恢复测试的导数曲线分析。
tD CD

pD'
1.49
d ( p) tp t t 104 MPa2 / ( MPa s)
20
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。
21
§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)
2
CD

1 106 ln
2 391.95
3.9
12
二、Bourdet(布德)图版拟合分析
K
qTf

pD' (tD / CD )

压降情形
78.489h d ( p) / dt t 拟合
K

qTf 78.489h


pD' (tD / CD )
m2
Kh 1
C 7.2

( tD
/ CD t
)拟合
0.00212 17.1
7.2

1
1.327 m3 / MPa
0.02
30.9 / 1
15
C
1.327
CD 2Cthrw2 2 0.131 0.01484 17.1 0.152 282.36
Sa
pw2s

pi2
42.42 C0 psc Tsc
qTf Kh
lg tp t t
pw2s

pw2f
42.42 C0 psc Tsc
qTf Kh
Kt
(lg Ctrw2
0.9077 0.8686Sa )
23
压力平方法
(p)
P2
压降曲线 pw2f lg t
霍纳曲线
pw2s
piTsc mh
pimh
Sa

1.151
pi


pwf (1h) m
K
lg Ctrw2
0.9077

Sa

1.151

pws
(1h) m

pwf
K
lg Ctrw2
0.9077

31
图版拟合分析
pD

0.054286Kh Tsc
q
Tf
pi
i Zi
图版拟合:CDe2S=106
选拟合点: PD = 1.70 tD/CD= 25.4
(P)=104 t =1
K

qTf 78.489h

pD
(
p)
拟合

43.04 443.75 78.489 17.1
1.70 104

0.002419
m2
11
Kh 1
C 7.2
p psc
Kh 157
qTf
pi
iZi
p
格林加坦图版拟合
K

qiZiTf
157 pih
(
pD p
)拟合
布德图版拟合
K

qi ZiTf
157 pih
p'D(tD / CD ) [d(p) / dt] t
拟合
K

qi ZiT f

p'D(tD / CD )
7.2

Kh

Kh

1
( tD / CD t 1
( tD / CD t
)拟合 )拟合
C
CD 2Ct hrw2
Sa

1 ln
2
(CDe2S )拟合 CD
Sa-拟表皮系数
8
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)
p

( pi ) [ pws(t

)]
[ pwf (t )]
( pwf
)
压降情形 恢复情形
5
q -气井产量,104m3/d; Tf-气层温度,K; Psc-标准状态的压力,Psc=0.101325MPa; Tsc-标准状态的温度,Tsc=293.15K; K -气层渗透率,m2; h -气层厚度,m。
p 2p dp
1
p2
0 Z
C0
22
( pwf
)
( pi ) 42.42
psc Tsc
qTf Kh
Kt
(lg Ctrw2
0.9077 0.8686Sa )
pwf 2

pi2
42.42 C0 psc Tsc
qTf Kh
Kt
(lg Ctrw2
0.9077 0.8686Sa )
拟合
26
压力导数拟合:
d( p2 ) t
dt d( p2 ) tp t t t d(t ) tp
布德图版
K

q ZTf
78.489h

pD' (tD / d( p2 ) /
CD )

dt t 拟合
K

1 ln (CDe2S )拟合
2
CD

1 ln
2
106 282.36

4.1
16
三、试井解释步骤
1、初拟合
划分流动阶段。
2、特种识别曲线分析
压降情形 恢复情形
(pwf ) ~ lg t

(
pws
)
~
lg
t
p
t t
( pws ) ~ lg t
霍纳曲线 MDH曲线
17
气井的压降方程
(P)
P,MPa
4
§2 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)


0.9077

Sa

1.151

pw2s(1h) m
pw2f
K
lg Ctrw2
0.9077

25
在图版拟合分析中,无因次压力定义为:
pD

0.027143Kh
q Z

Tsc Tf psc

(
p2 )
K

q ZTf
78.489h

pD ( p2
)
Sa
S
q (104m3/d)
9
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。
在关井前生产时间不够长的情形, 将只有前一段实测曲线可以与图版中 某一条样板曲线相拟合,而后一段则 不能。
10
例11 某砂岩气藏的一口探井压力降落测试。

lg
tp
t t
MDH曲线 pw2s lg t
pwf lg t
pws

lg
tp
t t
pws lg t
24
K 42.42 Z pscqTf 0.01467 ZqTf
Tsc mh
mh
Sa
1.151

pi2

pw2f m
(1h)

lg
K
Ctrw2
m
(1h)]

K
lg Ctrw2

0.9077

压降
Sa


1.151
[(
pws
(1h)] m


(
pwf
)

lg
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